基于 100% 填充因子电阻交流耦合硅探测器 (RSD) 的皮秒级与微米级高性能四维粒子追踪
仪器与探测器
2020-03-25 v2
摘要
本文对由 INFN Torino 设计、Fondazione Bruno Kessler (FBK) 在 Trento 制造的首批电阻交流耦合硅探测器（称为 RSD1）进行了完整表征。凭借其 100% 填充因子，RSD 成为高精度四维追踪的新赋能技术。事实上，基于低增益雪崩探测器 (LGAD) 众所周知的电荷倍增机制，它们兼具该技术优异的时间性能与前所未有的空间追踪分辨率，使得径迹重建可达微米尺度。这主要归因于焊盘间无任何分割结构（100% 填充因子）以及另外两个创新关键特征：其一为适当掺杂的 n+ 电阻层，在电荷倍增后使其减速；其二为生长在硅上的介电层，在沉积于探测器顶部的金属焊盘上诱导电容耦合。我们实验测得的极好空间分辨率（微米级）——高于标称焊盘间距——源于信号的模拟读出特性，其幅度从焊盘中心向边缘衰减；而在时间方面（小于 14 ps，甚至优于标准 LGAD）的出色结果则源于极细间距、模拟响应与电荷倍增的综合作用。
引用
@article{arxiv.2003.04838,
title = {High performance picosecond- and micron-level 4D particle tracking with 100% fill-factor Resistive AC-Coupled Silicon Detectors (RSD)},
author = {M. Mandurrino and N. Cartiglia and M. Tornago and M. Ferrero and F. Siviero and G. Paternoster and F. Ficorella and M. Boscardin and L. Pancheri and G. F. Dalla Betta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.04838},
year = {2020}
}