耗尽型CMOS像素探测器原型的中子辐照测试
仪器与探测器
2017-04-05 v1
摘要
采用Edge-TCT方法研究了在中子辐照前后，在初始电阻率为2 kcm的p型衬底上（由LFoundry 150 nm工艺制造）制作的耗尽型CMOS像素探测器原型的电荷收集特性。这些测试结构是为研究HL-LHC升级实验中追踪探测器内的CMOS技术而制作的。测量使用无源探测器结构进行，其中在电荷收集电极上感生的电流脉冲可直接观测。估算了耗尽层厚度并将其作为中子辐照注量的函数进行研究。在最初两次辐照步骤至110 n/cm和510 n/cm后，观察到耗尽厚度增加，这归因于初始受主移除。在更高注量下，由于辐射诱导缺陷对有效空间电荷浓度的贡献，给定电压下的耗尽厚度随注量增加而减小。该行为与用于标准粒子探测器的高阻硅一致。经110 n/cm辐照后，在100 V偏压下的耗尽层测量厚度超过50 m。这足以保证HL-LHC实验像素追踪器外层令人满意的信噪比性能。
引用
@article{arxiv.1701.05033,
title = {Neutron irradiation test of depleted CMOS pixel detector prototypes},
author = {Igor Mandić and Vladimir Cindro and Andrej Gorišek and Bojan Hiti and Gregor Kramberger and Marko Mikuž and Marko Zavrtanik and Tomasz Hemperek and Michael Daas and Fabian Hügging and Hans Krügerc and David-Leon Pohl and Norbert Wermes and Laura Gonella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.05033},
year = {2017}
}