Radiation Hardness Studies of Monolithic Active Pixel Sensors ...

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

84 KAPITEL 5. DIE STRAHLENHÄRTESTUDIE Zur Ausheilung von Oberflächenschäden konnten die explorativ ermittelten Ergebnisse von [Dep02] reproduziert werden. Wie erwartet, verringerte sich der Leckstrom kurz nach der Bestrahlung durch Lagerung bei Raumtemperatur. Eine kontrollierte Aufheizung auf T = +80 ◦ C beschleunigte den Ausheilprozess. Darüber hinaus wurden Ausheileffekte von Oberflächenschäden in Anwesenheit von Volumenschäden durch Untersuchungen eines kombiniert bestrahlten Sensors studiert. Es zeigte sich, dass der Leckstrom sich auch bei Anwesenheit von Volumenschäden mit der gleichen Zeitkonstante von (11 ± 1) h verringerte. Besonders groß war die Ausheilung des Leckstromes aus Oberflächenschäden in den ersten 15 h Lagerung bei T = +80 ◦ C. Hier ließ sich der Leckstrom um 35 % verringern. Wie schon in Abschnitt 5.1.3 bei den gewählten Dosen für das Rauschen festgestellt, überwiegen die durch Oberflächenschäden generierten Leckströme die durch Volumenschäden hervorgerufenen Leckströme kurz nach der Röntgenbestrahlung. Im Vergleich zu Volumenschäden können diese durch Aufheizen sehr stark verringert werden. Der Leckstrom aus Volumenschäden scheint von der Ausheilung nahezu unbeeinflusst zu bleiben. Damit relativiert sich der dominierende Einfluss der Oberflächenschäden mit der Ausheilung, so dass sich der Beitrag der aus den Volumenschäden generierten Leckströme am Ende der Ausheilung separieren lässt. Auch im Rauschen wurde nach der Röntgenbestrahlung und Ausheilung bei T = +80 ◦ C die gleiche Ausheilsignatur beobachtet. Damit liegt es nahe, dass das durch die Bestrahlung erhöhte Rauschen auf den Anstieg des Leckstromes zurückzuführen und damit das Rauschen als Schrotrauschen zu identifizieren ist. In Bezug auf die Verstärkung stellten vorherige Studien, die in einem größeren zeitlichen Abstand nach einer Röntgenbestrahlung durchgeführt wurden, keine signifikante Änderung der Verstärkung durch Röntgenbestrahlung fest. Die Untersuchung der Verstärkung kurz nach der Röntgenbestrahlung und während der einsetzenden Ausheilung brachte eine Verfeinerung der Aussage. Es wurde eine Verringerung der Verstärkung durch die Röntgenbestrahlung beobachtet, die sich im Rahmen der Ausheilstudie nahezu vollständig restaurierte. Aus diesem Grund wurde in der vorherigen Studie kein signifikanter Einfluss der Röntgenbestrahlung festgestellt. Bekannt war, dass sich die Verstärkung durch Neutronenbestrahlung in einigem zeitlichen Abstand zur Bestrahlung nicht signifikant ändert. Naheliegend wäre damit eine Verringerung der Verstärkung eines vorher mit Neutronen bestrahlten Sensors nach einer zusätzlichen Röntgenbestrahlung in der gleichen Größenordnung wie nach einer Röntgenbestrahlung. Die Untersuchung der Verstärkung eines kombiniert bestrahlten Sensors brachte dann ein unerwartetes Ergebnis. Die Verstärkung verringerte sich im Vergleich zur separaten Röntgenbestrahlung noch einmal signifikant beziehungsweise die nachfolgende Restaurierung der Verstärkung fand im Vergleich zur separaten Röntgenbestrahlung offensichtlich verlangsamt statt. Die von [Mol99] festgestellten negativen Ausheileffekte von Volumenschäden wurden an MAPS
5.2. AUSHEILUNG VON STRAHLENSCHÄDEN 85 unter den gewählten Rahmenbedingungen nicht beobachtet. Damit ist die Befürchtung widerlegt, dass negative Ausheileffekte eine Abmilderung von Strahlenschäden durch thermische Ausheilung verhindern könnten. Schlussfolgernd scheint deshalb die Ausheilung bei bis zu T = +80 ◦ C eine Strategie zu sein, um den durch Bestrahlung generierten Leistungsverlust zumindest teilweise auszugleichen. Sie kann somit einen Beitrag dazu leisten, MAPS in einem Vertexdetektor trotz der extremen Strahlenbelastung betreiben zu können.
Seite 1:
Eine Ausheilstudie an bestrahlten M
Seite 4 und 5:
B Abstract CMOS Monolithic Active P
Seite 6 und 7:
ii INHALTSVERZEICHNIS 4 Methoden zu
Seite 8 und 9:
iv ABBILDUNGSVERZEICHNIS 5.2 Ladung
Seite 10 und 11:
vi TABELLENVERZEICHNIS
Seite 12 und 13:
2 KAPITEL 1. EINLEITUNG 1.2 Fragest
Seite 14 und 15:
4 KAPITEL 2. MONOLITHIC ACTIVE PIXE
Seite 16 und 17:
Seite 18 und 19:
Seite 20 und 21:
10 KAPITEL 2. MONOLITHIC ACTIVE PIX
Seite 22 und 23:
Seite 24 und 25:
Seite 26 und 27:
Seite 28 und 29:
18 KAPITEL 3. STRAHLENSCHÄDEN zeln
Seite 30 und 31:
20 KAPITEL 3. STRAHLENSCHÄDEN Abbi
Seite 32 und 33:
22 KAPITEL 3. STRAHLENSCHÄDEN Para
Seite 34 und 35:
24 KAPITEL 3. STRAHLENSCHÄDEN mit
Seite 36 und 37:
26 KAPITEL 3. STRAHLENSCHÄDEN Rech
Seite 38 und 39:
28 KAPITEL 3. STRAHLENSCHÄDEN nach
Seite 40 und 41:
30 KAPITEL 3. STRAHLENSCHÄDEN 214
Seite 42 und 43:
32 KAPITEL 3. STRAHLENSCHÄDEN 3.5
Seite 44 und 45: 34 KAPITEL 4. METHODEN ZUR STRAHLEN
Seite 46 und 47: ARTICLE IN PRESS on rates per atom
Seite 64 und 65: Kapitel 5 Die Strahlenhärtestudie
Seite 66 und 67: 56 KAPITEL 5. DIE STRAHLENHÄRTESTU
Seite 96 und 97: Kapitel 6 Zusammenfassung der Maste
Seite 98 und 99: Anhang A Anhang A.1 Ergänzung Ladu
Seite 100 und 101: 90 ANHANG A. ANHANG Position of cal
Seite 102 und 103: 92 ANHANG A. ANHANG A.2 Parameter u
Seite 104 und 105: 94 ANHANG A. ANHANG Chip Auslese- M
Seite 106 und 107: 96 ANHANG A. ANHANG
Seite 108 und 109: 98 LITERATURVERZEICHNIS [Dep02] G D
Seite 110 und 111: 100 LITERATURVERZEICHNIS
Alle anzeigen

Radiation Hardness Studies of Monolithic Active Pixel Sensors ...

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?