辐照硅条探测器的电荷收集效率模拟

在位于 CERN 的世界最大粒子物理加速器 LHC 计划进行的高亮度升级期间，安装在 CMS 实验顶点和追踪部分的 Position sensitive 硅探测器将面临比当前系统设计更为强烈的辐射环境。因此，为了将追踪器升级至所需的性能水平，已经开展了全面的测量和模拟研究。通过监测辐照硅探测器的电荷收集效率 (CCE)，可以获得其性能的关键信息。从 CCE 随注量的演变中，可以直接观察到辐射诱导缺陷对探测器收集由穿越的最小电离粒子 (mip) 产生的电荷载流子能力的影响。本文展示了辐照硅条探测器条带间数值模拟的 CCE 和 CCE 损失。基于 Synopsys Sentaurus TCAD 框架的模拟在辐照前后进行，针对 n-on-p 传感器的注量高达 $1.5\times10^{15}$ $\textrm{n}_{\textrm{eq}}$cm$^{-2}$。质子辐照模拟应用了双能级和非均匀三能级缺陷模型，中子模拟应用了双能级模型。结果与不同粒子和注量辐照下的条带探测器测量结果一同呈现，显示出 CCE 及其位置依赖性方面的一致性相当好。