Studio di fotodiodi a valanga per il calorimetro CMS al LHC del CERN"

More documents

Recommendations

Info

10 3 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 10 3 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 M M 10 2 10 2 10 10 1 1 V(V) V(V) Figura 4.7: Guadagno in funzione della tensione per l'APD EGG 397A della EG&G, misurato dopo due fasi di irraggiamento; 510 12 neutroni/cm 2 nella prima fase (a) e 4.510 12 neutroni/cm 2 nella seconda (b). 100 non irraggiato 80 irraggiato M (480nm) 60 40 20 0 200 250 300 350 400 450 V (V) Figura 4.8: Curva del guadagno per l'APD EG&G 15, misurata prima del danneggiamento e dopo essere stato sottoposto ad un irraggiamento di 2 10 12 neutroni/cm 2 . 91
4.3.3.3 Dipendenza tra corrente oscura e temperatura per APD irradiati La dipendenza della corrente oscura dalla temperatura dopo irraggiamento, nell'ipotesi che la corrente oscura sia generata da un solo tipo di trappole, di energia E T ,e data dalla seguente formula [26]: I irr D / T 2 e ,(E T=KT) (4.6) dove I irr D e la corrente oscura dovuta ad irraggiamento, T la temperatura e K e la costante di Boltzman; per il silicio E T e pari a 0.6 eV. Per studiare la dipendenza della corrente oscura dalla temperatura, gli APD sono stati misurati diverse volte a temperature dierenti, dopo la fase di irraggiamento eettuata con dierenti dosi di neutroni. La valutazione del contributo della corrente di bulk alla corrente oscura e stato eseguito con il procedimento descritto nel capitolo precedente, eseguendo il t con l'equazione: I D M = I S M +I B: (4.7) Nella gura 4.9 e riportato il valore I B in funzione della temperatura per tre diverse dosi di neutroni, valutate per il prototipo BA5; i dati sono stati interpolati con la formula 4.6, che esprime la dipendenza tra corrente e temperatura. La dipendenza della corrente dalla temperatura e molto forte (andamento esponenziale), quindi il rareddamento di qualche grado dell'APD ridurrebbe considerevolmente il termine di rumore elettronico. 4.3.3.4 Ecienza quantica Per i modelli della Hamamatsu e stata misurata l'ecienza quantica dell'APD BC5 dopo l'irraggiamento con una dose di 4 10 13 n/cm 2 ; nella gura 4.10 e riportato l'andamento dell'ecienza quantica del BC5, confrontato con l'andamento del BC-17, che non e stato sottoposto ad irraggiamento. Si osserva da questa gura una perdita di ecienza quantica del 10 % a 480 nm, per l'APD sottoposto ad irraggiamento. Nei prototipi della Hamamatsu dotati di nestra con spessore antiriettente di Si 3 N 4 , come il BA-N, l'ecienza quantica dopo l'irraggiamento non cambia. Per quanto riguarda i modelli della EG&G possiamo osservare dalla gura 4.11(a) come il prototipo 039A perda in ecienza quantica dopo essere stato irraggiato prima con 1.510 12 neutroni/cm 2 , e poi con 4.510 12 neutroni/cm 2 . Per gli APD della EG&G abbiamo che l'ecienza quantica raggiunge il massimo tra 550 e 600 nm, non molto diversamente dagli APD dell'Hamamatsu, che pero hanno un andamento molto dierente. 92
Page 1 and 2:
UNIVERSIT A DEGLI STUDI DI ROMA "L
Page 3 and 4:
2.3.2.3 Caratteristiche generali .
Page 5 and 6:
5.3 Simulazione del danneggiamento
Page 7 and 8:
produzione: la Hamamatsu (Giappone)
Page 9 and 10:
Introduzione Nell'anno 2005, al Cen
Page 11 and 12:
Capitolo 1 L'esperimento Compact Mu
Page 13 and 14:
Higgs leggero: m H 100 130 GeV il
Page 15 and 16:
possibile vedere nella gura 1.2; la
Page 17 and 18:
Figura 1.4: L'esperimento CMS. 12
Page 19 and 20:
Figura 1.5: L'esperimento CMS; vist
Page 21 and 22:
la somma in quadratura tra le risol
Page 23 and 24:
Capitolo 2 Studi teorici sui Fotodi
Page 25 and 26:
deve vericare disturbo ad opera del
Page 27 and 28:
h ν Figura 2.2: Il fotoconduttore.
Page 29 and 30:
di un potenziale elettrico con anda
Page 31 and 32:
nello strato frontale d, si ottiene
Page 33 and 34:
sopra del valore di saturazione [12
Page 35 and 36:
R ideale reale λ=E g λ Figura 2.6
Page 37 and 38:
corrente ricavata dai contatti ohmi
Page 39 and 40:
REGIONE DI DERIVA: e costituita da
Page 41 and 42:
2.4.2.2 Metodo della impiantazione
Page 43 and 44:
caratteristiche richieste dal prodo
Page 45 and 46: a) Restringimento dell'ampiezza del
Page 47 and 48: 2.4.3.4 Corrente oscura La corrente
Page 49 and 50: diminuzione di C. Nella zona compre
Page 51 and 52: la ionizzazione di altre particelle
Page 53 and 54: 2.5 Applicazioni nella sica delle a
Page 55 and 56: c il contributo e costituito dal ru
Page 57 and 58: costituito da una resistenza di pro
Page 59 and 60: corrente oscura e di corrente illum
Page 61 and 62: La misura della corrente I amp e re
Page 63 and 64: APD VECCHIO MODELLO (M=50) T'22 o C
Page 65 and 66: Factor, che ora ha valori accettabi
Page 67 and 68: Corrente illuminata I/1nA 10 3 0 25
Page 69 and 70: M M 10 3 0 25 50 75 100 125 150 175
Page 71 and 72: I D /M (nA) 0.7 0.6 I D (nA)/M 0.07
Page 73 and 74: I D /M 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 I D /M
Page 75 and 76: M 10 3 10 2 T=-5.7 o C T=-2.5 o C T
Page 77 and 78: I D /M /1nA I D (nA) 0.14 0.12 I B
Page 79 and 80: 3.3.7 Ecienza quantica Dalla misura
Page 81 and 82: Capitolo 4 Studio del danneggiament
Page 83 and 84: stati identicati e classicati [23].
Page 85 and 86: 4.2.3 Eetti sulla corrente oscura L
Page 87 and 88: Figura 4.1: Reattore TAPIRO (ENEA-C
Page 89 and 90: Dose imposta in ciascuna fase di ir
Page 91 and 92: I B (nA) RAL neutrons Ham S5345 (HC
Page 93 and 94: APD non irr. 1 ) 2 3 4 5 6 I
Page 95: condizioni di funzionamento. Risult
Page 99 and 100: ε Q 1 0.9 0.8 ε Q (M) 1.2 1 0.7 0
Page 101 and 102: 100 ε Q [%] 90 80 70 60 50 40 30 2
Page 103 and 104: g i i 0.2 12.9 min 0.3 85.4 min 0.
Page 105 and 106: eettuato con una dose di 4 10 12 n
Page 107 and 108: 5.2.2 Dipendenza del recupero dalla
Page 109 and 110: per recuperare completamente il mat
Page 111 and 112: I B (nA) 800 700 600 500 400 300 (I
Page 113 and 114: Capitolo 6 Conclusioni I fotodiodi
Page 115 and 116: Bibliograa [1] S.L.Glashow, Partial
Page 117: [23] Nucl. Instr. and Meth. A377 No
show all

Studio di fotodiodi a valanga per il calorimetro CMS al LHC del CERN"

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?