Bildgebung mit DEPFET - Prof. Dr. Norbert Wermes - Universität Bonn

32 KAPITEL 2. DER DEPFET-DETEKTOR-500-400V GS=0.0VV GS=1.0VV GS=2.0VV GS=3.0VV GS=4.0V-300I D[µA]-200-10000 -2 -4 -6 -8 -10V DS[V]Abbildung 2.7: Gemessenes Ausgangskennlinienfeld eines DEPFET-Einzelpixels.Hierbei ist das Rauschen als Spannungsrauschen am Gate des Transistors angegeben.Dieses lässt sich in ein Stromrauschen im Transistor umrechnen:〈i 2 therm〉 = 2 3 4k T g m df (2.11)Beim thermischen Rauschen handelt es sich um ein sog. ”weißes Rauschen”, da es nichtvon der Frequenz abhängt. Wie beim niederfrequenten Rauschen wird das thermischeRauschen im Ersatzschaltbild als serielle Rauschquelle berücksichtigt, da es eine Unsicherheitin der Größe des Transistorstromes verursacht.2.4 Messungen an DEPFET-EinzelpixelnUm Kenntnisse über die Betriebseigenschaften von DEPFET-Sensoren zu erhalten, wurdenzunächst Messungen an einzelnen isolierten Pixeln durchgeführt. Im folgenden werdenzunächst Messungen der statischen Kennlinien von DEPFET-Transistoren beschrieben.Daraufhin wird auf Messungen von Röntgenspektren mit einzelnen DEPFET-Pixeln eingegangen,mit welchen die Rauscheigenschaften des Sensors und die Ausdehnung derLadungswolke während der Drift im Detektor untersucht wurden.2.4.1 Statische Kennlinien von DEPFET-EinzelpixelnIn Abbildung 2.7 ist das gemessene Ausgangskennlinienfeld eines DEPFET-Transistorsbei einer Rückkontaktspannung von V RK = 0V gezeigt. Der Knick in den Kennlinien kurznach Erreichen der Sättigungsspannung ist darauf zurückzuführen, dass an diesem Punktdie Depletionszone des Drainkontaktes das interne Gate vom Substrat abschnürt. Hierdurchist das interne Gate nicht mehr leitend mit dem Substrat des Detektors verbunden.