Münster 2017 – scientific programme

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 69: Halbleiterdetektoren (Strahlenschäden, neue Konzepte)

T 69.4: Talk

Tuesday, March 28, 2017, 17:30–17:45, VSH 11

Front Side Biasing: Qualifizierung vorderseitig betriebener Siliziumsensoren für den CMS-Spurendetektor — Felix Bögelsbacher, Alexander Dierlamm, •Marius Metzler, Thomas Müller und Pia Steck — IEKP

Mitte der 2020er Jahre soll das Phase-II-Upgrade des Large Hadron Collider (LHC) und damit auch des Compact Muon Solenoid Detektors (CMS) umgesetzt werden. Neben den durch die Erhöhung der Luminosität steigenden Anforderungen an Sensormaterial, Elektronik und Datenerfassung, stellt auch die Zusammenführung der einzelnen Komponenten zu einem funktionsfähigen Modul, bestehend aus Sensorpaar, Front-End-Elektronik und Stabilisierungsstrukturen, eine Herausforderung dar. Aus praktischer Sicht müssen die Module so konstruiert werden, dass die Produktion von ungefähr 13000 Exemplaren so einfach, zuverlässig und schnell wie möglich durchgeführt werden kann.

Im konventionellen Modulbau wird an der Rückseite der n-in-p Streifensensoren eine negative Spannung und auf der Oberseite Masse angelegt. Es ist jedoch möglich, die Spannung ebenfalls auf der Vorderseite in der Nähe der Schnittkante anzulegen und die elektrischen Eigenschaften dieser auszunutzen, um einen Stromfluss zur Rückseite und somit den gewohnten Betriebszustand des Sensors zu erzeugen. Dies würde den Modulbauprozess stark vereinfachen. Ergebnisse einer entsprechenden Qualifizierungsstudie werden hierzu vorgestellt.