Radiation Hardness Studies of Monolithic Active Pixel Sensors ...

40 KAPITEL 4. METHODEN ZUR STRAHLENHÄRTEUNTERSUCHUNG
Entries in histogram
(1bin=0,1fA)
300
250
200
150
100
50
0
rising
Median
falling
127,2
120 132,5
138,5 140 160 180 200
Pedestal/Leakage current [fA]
Abbildung 4.4: Verteilung des über die Zeit gemittelten Leckstroms aller Pixel (graue Fläche).
Der Median wird als rotes Quadrat sowie die beiden Breiten als blauer Kreis eingezeichnet.
4.4.1 Leckstrom
Wird zwischen zweier aufeinander folgender Auslesezyklen keine Signalladung eines einschlagenden
Teilchens durch die Diode gesammelt, entspricht das dem aus dem CDS resultierende
Signal gerade dem Leckstrom der Diode (vergleiche Abbildung 2.4). Abbildung 4.3 zeigt die
zeitliche Abfolge von Signalen nach CDS und mit aufgelegter Quelle. Es fluktuiert um ein
arithmetisches Mittel. Der Leckstrom Ileakage Pixel j eines beliebigen Pixel j wird zeitlich gemittelt.
Ileakage Pixel j = g
tint · n
n
∑ CDSPixel j
i=1
(ti) (4.1)
CDSPixel j (ti) bezeichnet das Signal nach CDS des Pixel j zur Zeit ti. ti läuft vom Beginn der
ersten Messung zum Zeitpunkt t1 bis zum Ende der n-ten Messung zum Zeitpunkt tn. g bezeichnet
die aus dem Kalibrationspeak ermittelte Verstärkung sowie tint die Integrationszeit, in der
der Leckstrom angesammelt wird.
Der Leckstrom aller Pixel eines Sensors ist in der Regel asymmetrisch verteilt mit starken
Ausreißern zu hohen Werten (siehe Abbildung 4.4). Deshalb scheint die Beschreibung der