m ěření vlastností pixelových detektorů
DESCRIPTION
M ěření vlastností pixelových detektorů. Detektor ATLAS. Pixel detector. 37 cm. Barrel region. Disk region. 160 cm. P - N přechod. Koncentrace elektronů a děr Náboj vázaný v mřížce Elektrické pole Potenciál. Oxid test structure. Mini chip. Diode with guardring. Single chip. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
1
Měření vlastností pixelových
detektorů
2
Detektor ATLAS
3
Pixel detector
160 cm
37 cm
Barrel region
Disk region
4
P - N přechod
Koncentrace elektronů a děr
Náboj vázaný
v mřížce
Elektrické pole
Potenciál
5
6
Mini chip
Single chip
Diode withguardring
Oxid test structure
7
PixelyWafer CIS
Wafer TESLA
8
APARATURA
9
Sesazovací znaky
10
Kontrola sesazení
Nepřesnost sesazení: -1,5 μm
11
C-V na diodách s guardringemTESLA, Run 28, C-V on Diode w ith guardring
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0 -20 -40 -60 -80 -100 -120 -140 -160 -180 -200Bias [V]
Cp
ac
ita
nc
e [
pF
^-2
]
ATL-28-10_CVD-D16
ATL-28-10_CVD-D17
Vdep ~ 80V
12
I-V na diodách s guardringem
TESLA, Run 30, Diode with guardring
-20
-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
0 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800
Bias [V]
Cu
rre
nt
[nA
] @
20
C
ATL-30-09_IVS-D16
ATL-30-09_IVS-D17
13
3T - tiles
14
I-V na oxide test structure
15
Závislost závěrného proudu
Damage parameter a = I/Volume/Fluencya = 4 * 10-17 A/cm
Neq/cm2 * 1014 1 3 5 10
Vfd [V] 70 170 210 340
ISC [µA] 64 192 320 640
IMC [µA] 14 42 70 140
16
I-V: ozářené Single Chipy
17
I-t měření Měření se provádí na tilech. Vysoké napětí je nastaveno na –Vop. Proud je zaznamenáván každých 10 s nejméně po dobu 54000s (15h). Maximální proud
se nastavuje na 20 μA.
Wafer AT05-12 I-t on Tile 02 Bias = -150 V
-650
-640
-630
-620
-610
-600
-590
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000
Time [s . 10]
Cur
rent
@20
C [n
A]
PRA_AT05-12_ITT02.IT
Wafer AT05-12 I-t on Tile 02 Bias = -150 V Start 09/06/01 at 21:00
-680
-670
-660
-650
-640
-630
-620
-610
-600
-590
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000
Time [s . 50]
Cu
rren
t@20
C [
nA
]
PRA_AT05-12_ITT02-LONG.IT
15 hodin
10 dní
18
Telescope bar schéma live
19
Princip měření na telescope bar
beam
Stripové detektory
Pixelový detektor –Single
chip
~ 3 m
Místo průletu částice
Střed pixelu
extrapolace
20
Profil svazku H8
~ 107 protons at 450 GeV/c
2 108 pi+ at 200 GeV/c
7 107 pi- at 200 GeV/c
~ 106 Pb at 400 GeV/Z
21
Charge collection efficiency
Redukovaná účinnost sběru náboje v místech připojení bias grid
Bias grid
22
Rozlišení – klíčový parametr
x = 400 m
y = 50 m
2hit ~ 20 m
rovnoměrné rozdělení x = 115,4 m
y = 14,4 m
2hit ~ 5,7 m
23
Rozlišení
x = 400 m
y = 50 m
2hit ~ 20 m
2hit 1hit1 + 2 hit
= 14,1315 m = 6,0865 m
24
Shrnutí
• Skupina ve FzU se účastní jak měření dat v laboratorních podmínkách tak měření na svazku
• Vyráběné detektory TESLA a CiS mají projektované parametry
• V současné době je Si laboratoř připravena na měření standardní produkce pro ATLAS