IEKP-KA/2013-4 - Institut für Experimentelle Kernphysik - KIT
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5. Elektrische Charakterisierung<br />
Die Kenntnis der elektrischen Eigenschaften eines Siliziumstreifensensors ist Vorraussetzung<br />
<strong>für</strong> die Durchführung von Signalmessungen. Daher werden zur Vorbereitung<br />
solcher Messungen Siliziumsensoren vorab elektrisch qualifiziert. Die dazu verwendete<br />
Messstation Probestation wird in diesem Kapitel vorgestellt. Darüber hinaus werden die<br />
untersuchten Größen zur elektrischen Qualifizierung eines Siliziumstreifensensors eingeführt.<br />
5.1. Probestation<br />
Am <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Experimentelle</strong> <strong>Kernphysik</strong> werden zwei Probestations betrieben. Dabei<br />
handelt es sich um Messstationen <strong>für</strong> Siliziumsensoren. Die Stationen ermöglichen<br />
es, Sensoreigenschaften wie zum Beispiel Gesamtkapazitäten, Streifenwiderstände und<br />
-leckstöme sowie weitere Parameter automatisiert bei verschiedenen Spannungen und<br />
Temperaturen zu bestimmen.<br />
Dazu verfügen die Stationen über ein regelbares Temperatursystem, welches neben Peltierementen<br />
unter einem Vakuumtisch und einer Flüssigkeitsvorkühlung <strong>für</strong> die Peltierelemente<br />
auch Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren umfasst.<br />
Die zu untersuchenden Siliziumsensoren werden zur Messung auf einem Vakuumtisch<br />
fixiert und auf ihrer Oberseite mit Experimentiernadeln elektrisch kontaktiert. Der Vakuumtisch<br />
ist elektrisch leitfähig und mit der Hochspannungsversorgung verbunden. Dadurch<br />
werden die Sensoren auf ihrer Unterseite ebenfalls kontaktiert. Der Vakuumtisch<br />
ist mit feinmechanischen Motoren versehen und kann automatisiert verschiedene Positionen<br />
anfahren. Somit können bei einem Sensor Messungen an verschiedenen Streifen<br />
erfolgen, wobei die Messnadeln nur einmal positioniert werden müssen.<br />
Zur präzisen Positionierung der Nadeln kann der Sensor durch ein Mikroskop betrachtet<br />
werden. Der beschriebene Aufbau wird von einer lichtdichten Umhausung eingefasst.<br />
Die fortlaufend zugeführte Trockenluft sorgt <strong>für</strong> einen geringfügigen Überdruck innerhalb<br />
der Umhausung, was Kondensation verhindert und zusätzlich dem Schutz vor unerwünschtem<br />
Staub dient.<br />
Die Abbildung 5.1 zeigt eine Fotografie einer Probestation. Rechts daneben zeigt Abbildung<br />
5.2 einen MSSD, der in der Probestation im Bereich der Region 5 von Experimentiernadeln<br />
kontaktiert wird.<br />
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