Wuppertal 2015 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 43: Halbleiter: Belle, Germanium, Diamant

T 43.6: Vortrag

Dienstag, 10. März 2015, 18:00–18:15, G.10.05 (HS 7)

Graphitsäulen als Elektroden für 3D Diamantsensoren — •Lars Graber, Jörn Große-Knetter, Arnulf Quadt und Jens Weingarten — II. Physikalisches Institut, Georg-August-Universität Göttingen

Diamant ist wegen seiner Strahlenhärte ein Sensorkandidat für zukünftige Spurdetektoren, z.B. am HL-LHC am CERN. Durch seine große Bandlücke ist er relativ rauscharm, allerdings ist auch die deponierte Ladung im Vergleich zu Silizium deutlich geringer. Zusätzlich kommt es besonders in polykristallinen künstlichen Diamanten (pCVD) zu Ladungsverlusten durch Ladungsfallen. Daher ist eine wichtige Kenngröße von Diamant die „charge collection distance“ (CCD). Diese gibt die mittlere Distanz an, um welche sich das Elektron-Loch-Paar voneinander entfernen kann, bevor sie z.B. durch Ladungsfallen eingefangen werden. Für eine möglichst vollständige Ladungssammlung sollte der Abstand der Elektroden nicht wesentlich größer sein als die CCD.

pCVD Diamanten weisen im Allgemeinen eine deutlich kleinere CCD als ihre Dicke auf. Daher bietet sich an, die Elektroden nicht auf der Oberfläche aufzubringen (2D), sondern im Sensormaterial wachsen zu lassen (3D). Hierfür eignen sich Elektroden aus Graphit, welche mittels eines Femtosekundenlasers im Diamanten erzeugt werden. Untersuchungen dieser unter verschiedenen Bedingungen selbst erzeugten Strukturen mittels Raman-Spektroskopie werden präsentiert.