薄型低增益雪崩探测器的辐射硬度
仪器与探测器
2018-04-04 v1 高能物理 - 实验
摘要
低增益雪崩探测器(LGAD)基于n++-p+-p-p++结构,其中倍增层(p+)的适当掺杂导致足够高的电场以产生碰撞电离。电荷增益因子为数倍十显著改善了时间测量的分辨率,特别是对于薄型探测器,其时间性能已被证明受朗道涨落限制。其运行的主要障碍是增益随辐照而下降,这归因于增益层中的有效受主移除。两组薄型传感器由两家不同生产者在不同衬底上制备,具有不同增益层掺杂剖面和厚度(45、50和80 μm)。在经中子和π介子辐照至等效通量5e15 cm-2前后,比较了它们在增益/收集电荷和漏电流方面的性能。采用瞬态电流技术和配备LHC速度电子学的电荷收集测量来表征探测器。薄型LGAD传感器被证明比标准厚度(~300 μm)传感器性能好得多,并且在通量<2e15 cm-2时相对于无增益层探测器提供更大的电荷收集。较大的初始增益延长了LGAD的有益性能。发现相同等效通量下π介子比中子损伤更强,而不同生产者之间未发现显著差异。在极高通量和偏置电压下,增益源于体中的深受主,因此在薄型标准探测器中也出现。
引用
@article{arxiv.1711.06003,
title = {Radiation Hardness of Thin Low Gain Avalanche Detectors},
author = {G. Kramberger and M. Carulla and E. Cavallaro and V. Cindro and D. Flores and Z. Galloway and S. Grinstein and S. Hidalgo and V. Fadeyev and J. Lange and I. Mandic and G. Medin and A. Merlos and F. McKinney-Martinez and M. Mikuz and D. Quirion and G. Pellegrini and M. Petek and H. F-W. Sadrozinski and A. Seiden and M. Zavrtanik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.06003},
year = {2018}
}