无内部增益层辐照 SiGe BiCMOS 单体硅像素探测器的测试束结果
仪器与探测器
2024-06-24 v3
摘要
在 Horizon 2020 MONOLITH ERC Advanced 项目框架下于 2022 年生产的单体硅像素 ASIC 原型样品，经 70 MeV 质子辐照至 1 x 10^16 neq/cm2 的注量，随后使用 120 GeV/c 的 π 介子束进行测试。该 ASIC 包含一个间距为 100 μm 的六边形像素矩阵，由采用 130 nm SiGe BiCMOS 工艺制造的低噪声、超快前端电子学读出。在前端电子学于 0.13 至 0.9 W/cm2 的功率密度下工作时，测量了该原型的效率和时间分辨率对质子注量的依赖关系。测试束数据表明，在辐照前于 200 V 传感器偏压下测得的 99.96% 探测效率，在 1 x 10^16 neq/cm2 注量后降至 96.2%。在该质子注量下，将传感器偏压提高至 300 V 可使效率达到 99.7%。辐照前测得的 20 ps 时间分辨率，在 1 x 10^16 neq/cm2 的质子注量下，于 HV = 200 V 和 300 V 时分别上升至 53 ps 和 45 ps。
引用
@article{arxiv.2404.12885,
title = {Testbeam results of irradiated SiGe BiCMOS monolithic silicon pixel detector without internal gain layer},
author = {T. Moretti and M. Milanesio and R. Cardella and T. Kugathasan and A. Picardi and I. Semendyaev and M. Elviretti and H. Rücker and K. Nakamura and Y. Takubo and M. Togawa and F. Cadoux and R. Cardarelli and L. Cecconi and S. Débieux and Y. Favre and C. A. Fenoglio and D. Ferrere and S. Gonzalez-Sevilla and L. Iodice and R. Kotitsa and C. Magliocca and M. Nessi and A. Pizarro-Medina and J. Sabater Iglesias and J. Saidi and M. Vicente Barreto Pinto and S. Zambito and L. Paolozzi and G. Iacobucci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.12885},
year = {2024}
}