Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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T: Teilchenphysik

T 303: Halbleiterdetektoren II

T 303.4: Vortrag

Freitag, 4. März 2005, 17:15–17:30, TU H112

Strahlentoleranz von epitaktischen Siliziumdetektoren verschiedener Schichtdicke — •Frank Hönniger¹, Eckhart Fretwurst¹, G. Kramberger², G. Lindström¹, M. Möller-Ivens¹, M. Moll³, E. Nossarzewska⁴, I. Pintilie⁵, R. Röder⁶, A. Schramm¹ und J. Stahl¹ — ¹Institut für Experimentalphysik, Universität Hamburg — ²Jozef Stefan Institute, Universität Ljubljana, Slovenien — ³CERN, Schweiz — ⁴ITME, Warschau, Polen — ⁵NIMP, Bukarest, Rumänien — ⁶CiS Institut für Mikrosensorik gGmbH, Erfurt

Epitaktische Siliziumschichten mit Schichtdicken von 25, 50 und 75 µm und einen spezifischen Widerstand von 50 Ωcm wurden von ITME in Warschau auf 0.01 Ωcm Cz-Substraten (Czochralski) aufgewachsen. Die Herstellung der Detektoren erfolgte durch CiS in Erfurt. Es wurden die Änderungen der Detektoreigenschaften nach Bestrahlung mit 24 GeV/c Protonen (PS-CERN) und Reaktorneutronen (TRIGA Reaktor, Ljubljana) bis zu Fluenzen von 10⁻¹⁶ cm⁻² untersucht, sowie isothermale Ausheilexperimente bei 60 und 80^oC durchgeführt. Ferner wurde die Ladungssammlungseffizienz für 5.8 MeV α-Teilchen und Elektronen einer Sr-Quelle gemessen. Die Analyse von mikroskopischen Untersuchungen mittels der DLTS- und TSC-Methode zeigt, dass die Kombination der Erzeugung von flachen Donatoren, die Deaktivierung der ursprünglichen Phosphor-Dotierung durch Bildung des VP Defektes und die Generation von tiefen Akzeptoren die Änderung der makroskopischen Detektoreigenschaften weitgehend erklären kann.