4. Halbleiterdetektoren - HEPHY

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4.6 Strahlenschäden in Si-DetektorenAuswirkungen auf die Charge Collection Efficiency – 3Charge Collection Efficiency füreinen ATLAS Microstrip Detektorincl. Ausleseelektronik.★ Zur optimalen Ladungssammlungsollten bestrahlte Detektoren immeroverdepleted betrieben werden.★ Anders als bei Strahlenschäden welcheN eff verändern, hat Anreicherung desDetektormaterials mit Sauerstoff aufdie Charge Collection Efficiency keinenEinfluß.★ Nebenstehendes Beispiel: Nach einerBestrahlung mit 5·10 14 Protonen/cm 2(Protonenenergie 24 GeV) werdeninnerhalb einer Auslesezeit von 25 nsnur mehr 80% der Ladung gesammelt.Quelle: M. Moll, Development of Radiation Hard Sensors for Very High Luminosity Colliders - CERN RD50 Project,Vortrag auf der VERTEX2002, Hawaii (Nov., 2002)M. Krammer: Detektoren, SS 09 Halbleiterdetektoren 151
4.6 Strahlenschäden in Si-DetektorenOberflächendefekte: Schädigung des Oxids – 1★ Schädigungen im Oxid stammen primär von der Erzeugung von Ladungendurch ionisierende Strahlung. Im Gegensatz zur Situation im kristallinenHalbleitersubstrat spielen Strahlenschäden aufgrund der Versetzung ganzerAtome im ohnehin amorphen SiO 2 klarerweise keine Rolle. ★ Man kann sich amorphes Oxid bzw. das Interface zw. Oxid und Halbleiter alsRegion mit einer extrem hohen Anzahl von Störstellen vorstellen. TiefeEnergieniveaus innerhalb der Bandlücke wirken bei Bestrahlung als “ChargeTraps”, welche Ladungen auf sehr lange Zeit binden. In diesem Zusammen-hang ist die sehr große Bandlücke von SiO 2 (8.8 eV im Vergleich zu 1.12 eVin Si) von entscheidender Bedeutung.★ Da in SiO 2 die Mobilität der Elektronen viel höher ist als jene der Löcher, istder Einfang von strahleninduzierten Löchern die Hauptursache der Schädi-gung. Die e – hingegen können großteils ausdiffundieren. ➔ Es kommt zueiner positiven Aufladung des Oxids aufgrund von semi-permanent fixiertenLöchern ( ➔ “fixed oxide charges”).M. Krammer: Detektoren, SS 09 Halbleiterdetektoren 152
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4. HalbleiterdetektorenDetektoren i
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4.1 Allgemeine GrundlagenVerwendete
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4.1.2 MaterialeigenschaftenKristall
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4.1.2 MaterialeigenschaftenFermi-Di
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4.1.2 MaterialeigenschaftenIntrinsi
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4.1.2 MaterialeigenschaftenDriftges
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4.1.2 MaterialeigenschaftenSpezifis
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4.1.2 MaterialeigenschaftenMaterial
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4.1.2 MaterialeigenschaftenBandlüc
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4.1.2 MaterialeigenschaftenExkurs:
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4.1.3 DotierungBändermodell: n-Dot
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4.1.3 DotierungÜberblick - 2★ In
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4.1.3 DotierungFermi-Niveau im doti
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4.1.3 DotierungLadungsträgerkonzen
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4.1.3 DotierungSpezifischer Widerst
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4.1.4 Der pn-ÜbergangElektrische C
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4.1.4 Der pn-ÜbergangVerhalten in
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4.1.4 Der pn-ÜbergangBreite der Ve
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4.1.4 Der pn-ÜbergangDiodenkennlin
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4.1.5DetektorcharakteristikaBreite
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4.1.5DetektorcharakteristikaDunkels
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4.1.5DetektorcharakteristikaDunkels
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4.1.5DetektorcharakteristikaDetekto
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4.1.5DetektorcharakteristikaZeitlic
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4.2 Silizium-StreifendetektorenEinf
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4.2.1Prinzip eines Microstrip-Detek
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4.2.2Herstellung segmentierter Si-D
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4.2.3AC gekoppelte DetektorenAllgem
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4.2.3AC gekoppelte DetektorenPolysi
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4.2.3AC gekoppelte Detektoren Punch
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4.2.3AC gekoppelte Detektoren FOXFE
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4.2.4Doppelseitige Streifendetektor
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4.3 Pixeldetektoren Allgemeines, Na
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4.3 Pixeldetektoren Bump Bonding -
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4.3 Pixeldetektoren Bump Bonding -
Seite 101 und 102: 4.4 Ortsauflösung von Si-Microstri
Seite 115 und 116: 4.5 Signal-Rausch-VerhältnisRausch
Seite 117 und 118: 4.5 Signal-Rausch-Verhältnis Detek
Seite 123 und 124: 4.6 Strahlenschäden in Si-Detektor
Seite 151: 4.6 Strahlenschäden in Si-Detektor
Seite 157 und 158: Nützliche Referenzen - 1✭ Buch
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