Darmstadt 2016 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 45: Postersession

HK 45.49: Poster

Mittwoch, 16. März 2016, 18:30–20:30, S1/05 22-24

Strahlenschäden in dotiertem Silizium aufgrund Neutroneneinfangs Bor als Erweiterung des NIEL-Modells* — •Tobias Bus für die CBM-MVD Kollaboration — Goethe-Universität, Frankfurt

CMOS Monolithic Active Pixel Sensoren werden für die Vertexdetektoren der Schwerionenexperimente STAR, ALICE und CBM entwickelt. Die Verbesserung der Strahlenhärte dieser Sensoren ist das Ziel eines Forschungsprojektes des IKF Frankfurt und IPHC Straßburg.
In diesem Beitrag werden nicht-ionisierende Strahlenschäden in dotiertem Silizium untersucht. Ihnen liegt das NIEL-Modell zu Grunde, das quantitativ Strahlenschäden von Teilchen in Silizium beschreibt. Auf der Basis zwei bereits durchgeführter Studien langsamer Neutronen lässt sich vermuten, dass das NIEL-Modell im niederenergetischen Bereich für CMOS-Sensoren nicht vollständig ist. Das im dotiertem Silizium enthaltene Fremdatom Bor kann durch einen Neutroneneinfang zerfallen, wodurch langsame Neutronen zusätzliche Strahlenschäden generieren können. Deswegen wird eine Formel entwickelt, die diese Strahlenschäden berücksichtigt, um Aussagen bezüglich der Relevanz des Borzerfalls treffen zu können. Daran anknüpfend wird geprüft, ob das NIEL-Modell durch diesen zusätzlichen Beitrag ergänzt werden kann. Schließlich kann man zu der Schlussfolgerung kommen, dass der Borzerfalls nicht zu vernachlässigende Strahlenschadeneffekte hat und deswegen eine Ergänzung des NIEL-Modells im niederenergetischen Bereich sein kann.
*gefördert durch das BMBF (05P12RFFC7), HIC for FAIR und GSI.