Hamburg 2016 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 53: Halbleiterdetektoren III (Strahlenhärte)

T 53.8: Vortrag

Dienstag, 1. März 2016, 18:30–18:45, VMP8 HS

Module mit dünnen planaren Silizium-Sensoren für den ATLAS Pixel-Detektor am HL-LHC — •Natascha Savic, Anna Macchiolo, Richard Nisius und Stefano Terzo — Max-Planck-Institut für Physik, München

Um der höheren Detektor-Okkupanz und Strahlendosis in der nächsten Phase der Steigerung der Luminosität des LHC (HL-LHC) Rechnung zu tragen, wird das derzeitige ATLAS-Pixel-System bis zum Jahr 2025 vollständig ersetzt werden. Dazu sind neue weitaus strahlenresistentere Pixelsensoren nötig. Die zur Zeit verwendeten 200-250μm dicken Silizium-Sensoren können aufgrund steigender Dunkelströme, niedriger Sammeleffizienzen und hoher Depletionsspannungen dann nicht mehr effizient betrieben werden. Das am Max-Planck-Institut für Physik dazu entwickelte, neuartige Modulkonzept nutzt dünne planare n-in-p Siliziumsensoren in Verbindung mit dem ATLAS FE-I4 Auslesechip. Im Vergleich zu den zur Zeit benutzten Sensoren wird die Funktion der dünnen Siliziumsensoren mit Dicken von 50 bis 150μm nach intensiver Bestrahlung weniger beeinträchtigt. Die Leistungsfähigkeit der Pixeldetektoren in Bezug auf Ladungssammlung und Pixeleffizienz wird mithilfe von radioaktiven Quellen und Test-Strahlen untersucht und verglichen. Es werden Resultate von Pixelmodulen vor und nach Bestrahlung vorgestellt. Der Einfluss der Sensordicke, sowie neuartiger Punch-Through Designs (Strukturen welche die Funktionsprüfung der Sensoren vor Verbindung mit dem Auslesechip ermöglichen) und aktiver Kanten, auf die Eigenschaften der Sensoren wird untersucht.