Titel des Textes - Institut für Experimentelle Kernphysik

3. Aufbau und Messung
(a) IV-Kurven.
(b) CV-Kurven.
Abbildung 3.4.: IV- und CV-Kennlinien des CMS-Sensors. Die Kurven wurden bei Raumtemperatur
aufgenommen.
Aus Abbildung 3.4b lässt sich die Depletionsspannung zu 154V bestimmen. Auch hier
zeigt der Sensor kein auffälliges Verhalten.
Die Magnetic-Czochralski-Sensoren wurden vom Helsinki Institute for Physics (HIP)
zur Verfügung gestellt. Die Sensoren haben 128 Streifen bei einem Pitch von 50µm und
einer Dicke von≈300µm. Da der Pitch fast mit dem des Premux übereinstimmt, konnte
auf einen Pitchadapter verzichtet und der Sensor direkt mit dem Auslesechip verbunden
werden.
Abbildung 3.5a zeigt die Leckströme der Sensoren über der Biasspannung. Alle Kurven
wurden bei≈ 253K aufgenommen. Die Sensoren zeigen alle einen recht hohen, aber
vertretbaren Leckstrom, zumal die meisten Messungen im Magneten bei niedrigeren Temperaturen
durchgeführt werden.
Aus Abbildung 3.5b gehen die einzelnen Depletionsspannungen nach der in Abschnitt
3.2.2 beschriebenen Methode hervor. Man erkennt, dass die Depletionsspannungen der
beiden mit 7.1·10 14 neq
cm 2 bestrahlten Sensoren unter der des unbestrahlten Sensors liegen.
Daraus kann man schließen, dass eine Typinversion stattgefunden, die Bestrahlungsdosis
aber noch nicht ausreicht, umNeff auf den vorherigen Wert anzuheben (vergleiche Abschnitt
2.4.4).
Die Depletionsspannung bei dem mit 7.2·10 14 neq
cm 2 bestrahlten Sensor lässt sich aus dem
Kurvenverlauf nicht mehr bestimmen. Da keine Absättigung der Kapazität eintritt, ist
davon auszugehen, dass die Depletionsspannung auf über 1000V angestiegen ist.
Die Spitzen in dem Kurvenverlauf stammen von der Temperaturregelung, welche die
Temperatur nicht konstant auf 253K hielt, sondern um diesen Wert herumpendelte. Die
Spitzen koinzidieren dabei mit den Spitzen im Temperaturverlauf.
Die Floatzone-Sensoren wurden im Rahmen einer RD50-Bestellung von Liverpool entwickelt
und von Micron 4 hergestellt. Die Sensoren verfügen über 131 Streifen mit einem
Pitch von 80µm bei einer Dicke von≈300µm. Da der Pitchadapter auf diese Sensoren
zugeschnitten wurde, war das Bonden problemlos möglich. Drei äußere Streifen blieben
unverbunden.
Abbildung 3.6a zeigt die IV-Kennlinien der drei verwendeten Sensoren. Der Anstieg des
Leckstroms mit der Bestrahlungsdosis ist gut zu erkennen. Der unbestrahlte Sensor ist
4 http://www.micron.com/
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