Radiation Hardness Studies of Monolithic Active Pixel Sensors ...
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Kurzfassung<br />
Zusammenfassung<br />
Der Einsatz von CMOS <strong>Monolithic</strong> <strong>Active</strong> <strong>Pixel</strong> Sensoren (MAPS) eignet sich sehr gut in<br />
Detektoren zur Spurrekonstruktion geladener Teilchen. MAPS haben eine hohe Ortsauflösung<br />
(wenige µm), eine hohe Nachweiswahrscheinlichkeit (> 99,9%) und zeichnen sich darüber<br />
hinaus durch eine sehr geringe Dicke (0,05% X0 pro gedünnten Sensor) und gute Strahlenhärte<br />
(> 1 MRad, > 3 · 1013 neq<br />
cm2 ) aus. MAPS wurden deshalb als geeignete Sensoren für Mikrovertexdetektoren<br />
der Schwerionenexperimente STAR und CBM ausgewählt. Ihr Einsatz wird für den<br />
Vertexdetektor am ILC diskutiert. Aufgrund der zur Beantwortung physikalischer Fragestellungen<br />
notwendigen hohen Luminositäten ist die Strahlenhärte der Sensoren für ihren Einsatz noch<br />
weiter zu optimieren. Um die Strahlenhärte zu evaluieren, wurde ein gemeinsames Forschungsund<br />
Entwicklungsprojekt am IKF Frankfurt und IPHC Straßburg gegründet, in dessen Kontext<br />
diese Masterarbeit entstand.<br />
Diese Masterarbeit konzentriert sich auf die Fragestellung, inwieweit Strahlenschäden in den<br />
Sensoren durch thermische Ausheilung reduziert werden können. Die Existenz eines solchen<br />
Ausheileffekts wurde in früheren Studien festgestellt, jedoch nicht systematisch weiterverfolgt.<br />
Darüber hinaus waren diese Studien nur auf ionisierende Bestrahlung beschränkt. Diese Resultate<br />
wurden zunächst überprüft und dann durch eine erste systematische Messreihe zur Ausheilung<br />
von nicht-ionisierend bestrahlter MAPS ergänzt. Ein weiteres Thema war die Ausheilung von<br />
ionisierend erzeugten Strahlenschäden in Anwesenheit von nicht-ionisierend erzeugten Strahlenschäden.<br />
Auf Basis der Ergebnisse wird die Frage diskutiert, ob ein durch Bestrahlung stark in seiner<br />
Leistungsfähigkeit eingeschränkter, auf MAPS basierender Vertexdetektor durch Aufheizung<br />
zumindest teilweise regeneriert werden kann.