Mainz 2014 – wissenschaftliches Programm
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T: Fachverband Teilchenphysik
T 17: Halbleiter 1
T 17.4: Vortrag
Montag, 24. März 2014, 11:45–12:00, P105
Vermessung und Simulation des Dynamikbereichs von SiPMs — •Tim Niggemann1, Erik Dietz-Laursonn1, Thomas Hebbeker1, Andreas Künsken2, Markus Lauscher1 und Markus Merschmeyer1 — 1III. Physikalisches Institut A, RWTH Aachen University — 2III. Physikalisches Institut B, RWTH Aachen University
Silizium Photomultiplier (SiPMs) sind halbleiterbasierte Photodetektoren mit einer aktiven Fläche von wenigen Quadratmillimetern und höherer Photondetektionseffizienz (PDE) als konventionelle Photomultiplier-Röhren. Prototypen zeigen bereits über 65 % PDE. Zusätzlich zum thermischen Rauschen wird die Signalantwort von SiPMs durch korreliertes Rauschen (optisches Übersprechen und Nachpulsen) beeinflusst, weshalb eine exakte Vorhersage der Antwort nicht trivial ist.
Hierzu haben wir die in Geant4 integrierte SiPM Monte-Carlo-Simulation G4SiPM entwickelt. Grundlage der Simulation sind experimentell ermittelbare Kenngrößen des SiPMs (Geometrie, Rauschraten, etc.), wobei zwischen verschiedenen Arbeitspunkten, definiert durch Temperatur und Betriebsspannung, interpoliert werden kann.
Eine wichtige und bisher in der Literatur wenig behandelte Eigenschaft von SiPMs ist deren Dynamikbereich. Wir präsentieren eine Messung des Dynamikbereichs für ein SiPM-Modell für verschiedene Lichtintensitäten und Betriebspannungen im Vergleich zur Vorhersage der G4SiPM Simulation.