Radiation Hardness Studies of Monolithic Active Pixel Sensors ...

70 KAPITEL 5. DIE STRAHLENHÄRTESTUDIE
T[°C]
+80°C
+20°C
Neutron
radiation
1 year
2h transport
X-ray
radiation
Measurements and
storage at +20°C
(280h)
Heating at +80°C (73h)
Measurements and storage
at +20°C (191h)
Abbildung 5.8: Die den Sensoren zugrundeliegende Temperaturhistorie, siehe Text.
Time
5.2.2 Ausheilung von Volumenschäden, Oberflächenschäden und Oberflächenschäden
in Anwesenheit von Volumenschäden
Um den Ausheilprozess von Oberflächenschäden in An- und Abwesenheit von Volumenschäden
zu untersuchen, wurden ein unbestrahlter und ein mit 1,3 · 1013 neq
cm2 vorbestrahlter MIMOSA-19
bei Raumtemperatur jeweils mit einer ionisierenden Dosis von 200 kRad bestrahlt. Diese Bestrahlung
wurde mit der ∼ 10 keV Röntgenquelle des KIT (siehe Abschnitt 4.2.2) durchgeführt.
Die Dosimetrie wurde vom Personal des Instituts vorgenommen und hat eine Genauigkeit von
15 %.
Die Temperaturhistorie der Sensoren wird in Abbildung 5.8 schematisch dargestellt. Direkt nach
der Röntgenbestrahlung wurden die Sensoren ins Labor geschickt. Nach zwei Stunden Transport
bei Raumtemperatur wurden die Eigenschaften der Sensoren zum ersten Mal gemessen. Die
Messung wurde dann in regelmäßigen Abständen wiederholt, während die Chips bei Raumtemperatur
(T ≈ +20◦C) in Stickstoffatmosphäre gelagert wurden. Nach 280 Stunden wurden die
Sensoren zusätzlich zur Lagerung bei Raumtemperatur für insgesamt 73 Stunden in einem Ofen
bei T = +80◦C ausgeheilt, um den Einfluss einer höheren Temperatur auf den Ausheilprozess
zu studieren. Um die Eigenschaften des Sensors bei T = +20 ◦C messen zu können, wurden
die Chips in definierten Abständen wieder abgekühlt, so dass letztlich zu den 73 Stunden bei
T = +80◦C noch 191 Stunden Lagerung bei Raumtemperatur hinzukommen1 .