AMS aH18 HV-CMOS 在中子和质子辐照后的电学表征
仪器与探测器
2020-06-01 v6
摘要
面向 ATLAS 高亮度 LHC (HL-LHC) 升级的径迹探测器应用，我们开发了采用 AMS aH18 (180 nm) 商用 CMOS 工艺的新一代高压 CMOS (HV-CMOS) 单片像素传感器原型。通过在同一个粒子探测衬底上完全集成模拟与数字读出电路，混合传感器技术当前的挑战——即更大的读出输入电容、更低的生产良率以及更高的生产与集成成本——可得以降低。采用高阻衬底的大电极设计主动有助于缓解电荷俘获效应，使这些芯片具有抗辐照能力。高辐照环境中引发的表面与体损伤会改变器件的有效掺杂浓度，随着反向偏压升高而调制高电场。该效应可由碰撞电离驱动，引起高漏电流与过早电学击穿。为评估重辐照样品的特性，我们对 ATLASPix1 芯片开展了专门实验，包括在不同设施进行的中子与质子辐照。在此，我们报道了辐照样品在不同环境条件下的电学表征，并与辐照前特性进行比较。结果表明，强子辐照器件可安全工作在足够高的电压下以实现高效率，直至 2E15 neq/cm2 注量，超过了新 ATLAS 径迹探测器最外层像素层在 HL-LHC 中所预期的辐照水平 (TID 与 NIEL)。
引用
@article{arxiv.1902.05914,
title = {Electrical characterization of AMS aH18 HV-CMOS after neutrons and protons irradiation},
author = {D M S Sultan and Sergio Gonzalez Sevilla and Didier Ferrere and Giuseppe Iacobucci and Ettore Zaffaroni and Winnie Wong and Mateus Vicente Barrero Pinto and Moritz Kiehn and Mridula Prathapan and Felix Ehrler and Ivan Peric and Antonio Miucci and John Kenneth Anders and Armin Fehr and Michele Weber and Andre Schoening and Adrian Herkert and Heiko Augustin and Mathieu Benoit},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.05914},
year = {2020}
}
备注
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