München 1997 – wissenschaftliches Programm
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T: Teilchenphysik
T 306: Halbleiterdetektoren III
T 306.1: Gruppenbericht
Mittwoch, 19. März 1997, 16:00–16:25, 223
GaAs Teilchendetektoren - Neue Entwicklungen — •O. Syben, D. Albertz, W. Braunschweig, J. Breibach, D. Gräßel, W. Karpinski, R. Krais, Th. Kubicki, K. Lübelsmeyer, C. Rente, R. Siedling, F. Tenbusch, M. Toporowski und W.J. Xiao — I. Physikalisches Institut, RWTH Aachen, Sommerfeldstr.14, 52074 Aachen
Im Hinblick auf die Einsetzbarkeit von GaAs Pixel- und Streifendetektoren in strahlenbelasteten Umgebungen sind neue Messungen durchgeführt und verbesserte Technologien getestet worden. Untersuchungen der Strahlenhärte von GaAs in Bezug auf Pion und Proton Bestrahlung haben gezeigt, daß GaAs Detektoren bei deutlicher Abnahme des Dunkelstroms nach 6 × 1014 p / cm2 bzw. nach 6 × 1014 π / cm2 noch einsetzbar sind. Durch Implantation von Si-Ionen in die Rückseite des Detektors konnte die Spannungsfestigkeit der Detektoren entscheidend verbessert werden. Mit derartigen Kontakten sind ohne relevante Zunahme des Rauschens Signale bis zu 28000 e− (d=250µ m) zu erreichen. Die für Streifendetektoren benötigten Biasstrukturen werden als MSM Struktur in die 1. Metallisierung integriert. Koppelkapazitäten für Streifendetektoren wurden in Zusammenarbeit mit dem Adolf Slaby Institut, Berlin, entwickelt und getestet. Es zeigt sich, daß die benutzten Si3N4-Schichten neben einer exzellenten Ausbeute auch eine hervorragende Spannungsfestigkeit besitzen und daß der Herstellungsprozeß keinen Einfluß auf die Eigenschaften des Detektormaterials hat. Das Verständnis der Detektoren konnte durch Simulationsrechnungen mit Hilfe des Programmpakets TOSCA entscheidend verbessert werden. Es ist gelungen die typischen Dunkelströme von GaAs Detektoren und Messungen zur Ladungssammlung zu simulieren.