Münster 2017 – scientific programme

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 69: Halbleiterdetektoren (Strahlenschäden, neue Konzepte)

T 69.9: Talk

Tuesday, March 28, 2017, 18:45–19:00, VSH 11

Entwicklung eines 3D Diamantpixeldetektors — •Helge Christoph Beck, Arnulf Quadt und Jens Weingarten — II. Physikalisches Institut, Georg-August-Universität Göttingen

Für zukünftige Hochenergieteilchenexperimente mit höherer Luminosität werden strahlenharte Detektormaterialien für Spurdetektoren benötigt. Diamant ist für diese Herausforderungen ein guter Kandidat als Sensormaterial. Um das im Vergleich zu Silizium kleinere Signal und Ladungseinfang im Diamanten zu kompensieren, ist eine dreidimensionale Anordnung der Elektroden im Sensormaterial vorgeschlagen. Wegen der Stabilität der Diamanten wird ein Femtosekundenlaser verwendet, um die Kristallstruktur aufzubrechen. Sie formt sich danach neu in der thermodynamisch günstigeren Konformation Graphit, welches elektrisch leitend ist. Diese Graphitsäulen werden in einer Pixelgeometrie im Diamanten produziert. Metallisierung der Säulen und Bump-bonding auf einen Auslesechip sind die finalen Schritte zum Pixeldetektor.

Im Rahmen der ATLAS Kollaboration wird ein Prototyp eines Diamantpixeldetektors entwickelt und produziert. Der verwendete Auslesechip ist der FEI4-Chip, der schon im ATLAS Detektor benutzt wird. In diesem Vortrag werden der Weg zum Detektor und erste Ergebnisse präsentiert.