Radiation Hardness Studies of Monolithic Active Pixel Sensors ...

3.2. VOLUMENSCHÄDEN 21
Abbildung 3.2: Der Schadenswirkungsquerschnitt D(E) wird für Neutronen, Protonen, Pionen
und Elektronen gegen die Teilchenenergie aufgetragen. Für eine Erläuterung wird an den Text
verwiesen. Die Abbildung wurde aus [Mol99] entnommen.
unterhalb einer Energie von 1 GeV ab. Dabei bildet sich ein Minimum bei 100 eV, nach dem
der Wirkungsquerschnitt wieder ansteigt.
Der Wirkungsquerschnitt kann mit Gleichung 3.2 als Härtefaktor κ auf eine monoenergetische
Energie von 1 MeV normiert werden [Mol99].
κ =
D(E)Φ(E)dE
D(En = 1 MeV) · Φ(E)dE
Für D(En = 1 MeV) wird 95 MeV mb angenommen [Mol99].
Der äquivalente Neutronenfluss in der Einheit
Energien berechnet.
Φeq = κΦ = κ Φ(E)dE (3.3)
(3.2)
neq
s cm 2 wird damit durch Integration über die
Mit der Bestrahlungszeit tBestrahlung ergibt sich im nächsten Schritt die Neutronenbestrahlungsdo-
sis dnon−io in der Einheit neq
cm 2 , die letztlich als Größe zur Quantifizierung der nicht-ionisierenden
Bestrahlungsdosis verwendet wird.
dnon−io = tBestrahlung · Φeq
(3.4)
Unter der Annahme, dass die durch die Bestrahlung induzierten Defekte für eine Erhöhung
des Leckstroms verantwortlich sind, kann nach [Mol99] für verarmte Sensoren eine lineare