Dresden 2013 – wissenschaftliches Programm
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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne
HK 9: Instrumentation
HK 9.5: Vortrag
Montag, 4. März 2013, 12:15–12:30, HSZ-405
Verbesserte ionisierende Strahlenhärte von CMOS Monolithic Active Pixel Sensors* — •Dennis Doering und Michael Deveaux — Goethe-Universität, Frankfurt
Die Strahlenhärte von monolithischen CMOS-Pixelsensoren (MAPS), wie sie im ILC, im Heavy-Flavour-Tracker von STAR, ITS-Upgrade von ALICE und Mikro-Vertex-Detektor von CBM verwendet werden sollen, ist im vergangenem Jahrzehnt stark verbessert worden. So konnte vor zwei Jahren unter Verwendung eines hochohmigen aktiven Volumens bereits die nichtionisierende Strahlenhärteanforderungen des CBM-Experimentes von 1013 neq/cm2 erfüllt werden.
Die ionisierende Strahlenhärte von wenigen hundert krad blieb damit als limitierender Faktor offen. Denn pro Strahlendosis von 1013 neq/cm2 werden ebenfalls 1 Mrad ionisierende Strahlenbelastung in den Experimenten erwartet. Vor kurzem jedoch wurde ein neuer Prozess verfügbar, der die Strukturgröße von 0.35 µ m auf 0.18 µ m verringert. Erwartet wird davon neben der Möglichkeit mehr Transistoren in ein Pixel zu integrieren vor allem auch eine verbesserte Strahlenhärte gegen ionisierende Strahlung.
Um dies zu überprüfen, sollen in diesem Beitrag die Ergebnisse der ersten in dem neuen 0.18 µ m-Prozess hergestellten Prototypsensoren vorgestellt und ihre ionisierende Strahlenhärte bis zu einer Dosis von 3 Mrad diskutiert werden.
*gefördert durch das BMBF (06FY9099I und 06FY7113I), HIC for FAIR und GSI.