Bonn 2020 – scientific programme

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 62: Combined Instrumentation Session: Silicon Strip Detectors (joint session HK/T)

HK 62.4: Talk

Friday, April 3, 2020, 11:45–12:00, H-HS XIII

Abschätzung des Signal- und Leckstromverhaltens im äußeren CMS Phase-2 Spurdetektors — Felix Bögelspacher, Tobias Bravich, Alexander Dierlamm, Umut Elicabuk, Jan-Ole Gosewisch, Ulrich Husemann, •Marius Metzler und Thomas Müller — Institut für Experimentelle Teilchenphysik, Karlsruher Institut für Technologie

Im September 2019 wurde die finale Entscheidung bezüglich des verwendeten Sensormaterials für den äußeren Bereichs des zukünftigen CMS-Spurdetektors gefällt. Der jetzige Spurdetektor wird im Rahmen der Phase-2 Aufrüstung des CMS-Detektors komplett ausgetauscht und durch neuere Komponenten ersetzt. Die verwendeten Streifensensortypen, der 2S und der PS-s, sowie der Makropixelsensor PS-p, werden auf FZ290 Siliziumwafern prozessiert werden. Dabei handelt es sich um float zone Wafer mit einer physikalischen Dicke von 320 µm und einer 30 µm dicken, hochdotierten Rückseitenimplantation, welche die aktive Dicke auf 290 µm reduziert.

Im Zuge des Forschungs- und Entwicklungsprozesses wurden Bestrahlungsstudien mit Signal- und Leckstrommessungen an FZ290 Sensoren für durchgeführt. Der Vortrag zeigt, wie diese Daten verwendet werden können, um die jährliche, optimale Operationsspannungen für verschiedene Bereiche des äußeren CMS Phase-2 Spurdetektors abzuschätzen. Daraus lassen sich dann Leckstrom und die benötigte Kühlleistung ableiten.