用于高能物理实验径迹和顶点探测的CMOS像素传感器研发
仪器与探测器
2014-02-11 v1 高能物理 - 实验
摘要
CMOS像素传感器（CPS）代表了一种构建带电粒子探测器的新型技术途径。CMOS工艺允许将灵敏体积和读出电子学集成在单个硅片上，从而能够构建具有小像素间距（约20 μm）和低物质预算（每层约0.2-0.3% X₀）的传感器。这些特性使CPS成为高能物理实验顶点和径迹系统的有吸引力的选择。此外，由于CPS制造采用工业化的CMOS批量生产工艺，与更标准的半导体技术相比，制造成本可以显著降低。然而，CPS在辐射硬度和读出速度方面可达到的性能水平主要取决于市场上可用的CMOS工艺的制造参数，而非CPS的固有潜力。商业CMOS工艺不断向更小特征尺寸和高电阻率外延层发展，从而带来更好的辐射硬度，并允许实现加速读出电路。TowerJazz 0.18 μm CMOS工艺是最相关的例子之一，最近引起了几个未来探测器项目的兴趣。其中最紧迫的项目是LHC上ALICE探测器内径迹系统（ITS）的升级。随后将是FAIR上CBM实验的微顶点探测器（MVD）。其他实验如ILD将CPS视为味标记和径迹子系统的可行选项之一。
引用
@article{arxiv.1402.2172,
title = {Development of CMOS pixel sensors for tracking and vertexing in high energy physics experiments},
author = {Serhiy Senyukov and Jerome Baudot and Auguste Besson and Giles Claus and Loic Cousin and Wojciech Dulinski and Mathieu Goffe and Boris Hippolyte and Robert Maria and Levente Molnar and Xitzel Sanchez Castro and Marc Winter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.2172},
year = {2014}
}