利用微聚焦 X 射线束绘制硅二极管耗尽区分布图
仪器与探测器
2019-03-29 v2 高能物理 - 实验
摘要
为 CERN 的 ATLAS 探测器二期升级，当前的 ATLAS 内探测器将被 ATLAS 内 tracker（Inner Tracker, ITk）取代。ATLAS 内 tracker 将是一个全硅探测器，由像素追踪器和条带追踪器组成。ITk 条带追踪器的传感器需要在高达 -700 V 的偏置电压下具有低泄漏电流，以维持低噪声和功耗。为最小化传感器泄漏电流，特别是在 ATLAS 探测器内部的高辐射环境中，传感器预期在低温下运行，并由体电阻率为数 k{\Omega} cm 的高阻晶圆制造。模拟表明，高体电阻率传感器内部的电场会向传感器边缘延伸，这可能导致窄划片边缘的表面电流增加。为绘制偏置高阻硅传感器内部的电场分布，在 Diamond Light Source 利用单色微聚焦 X 射线束研究了来自 ATLAS 硅条带传感器原型晶圆的三个二极管。对于所有受测器件，均绘制了二极管内部电场图并研究了其对所施加偏置电压的依赖关系。研究结果表明，每个受测二极管内部的电场均延伸超过其偏置环并到达划片边缘。
引用
@article{arxiv.1809.02667,
title = {Mapping the depleted area of silicon diodes using a micro-focused X-ray beam},
author = {Luise Poley and Andrew Blue and Ingo Bloch and Craig Buttar and Vitaliy Fadeyev and Javier Fernandez-Tejero and Celeste Fleta and Johannes Hacker and Carlos Lacasta Llacer and Mercedes Miñano and Martin Renzmann and Edoardo Rossi and Craig Sawyer and Dennis Sperlich and Martin Stegler and Miguel Ullán and Yoshinobu Unno},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.02667},
year = {2019}
}