Bonn 2010 – wissenschaftliches Programm
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T: Fachverband Teilchenphysik
T 64: Strahlenhärte von Halbleiterdetektoren II
T 64.10: Vortrag
Donnerstag, 18. März 2010, 19:00–19:15, HG ÜR 6
Untersuchung des Plasmaeffekts in Silizium-Sensoren — •Julian Becker, Doris Eckstein, Georg Steinbrück und Robert Klanner — Universität Hamburg, Institut für Experimentalphysik, Detektorlabor, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg
Am europäischen XFEL werden Röntgenstrahlungspulse kurzer Dauer (≈ 10 fs) mit extrem hoher Intensität erzeugt werden (monoenergetische Photonen, einstellbar von 1 keV bis 12 keV). Diese hohen Intensitäten erzeugen in Silizium-Sensoren, die zum Nachweis der gestreuten Photonen verwendet werden ein Elektron-Loch-Plasma, dessen Einfluss auf die Pulsform und Ladungsverteilung untersucht wurden.
Mittels Messungen an Steifensensoren wurden Landungssammlungszeiten und räumliche Antwortfunktionen für Sensoren von 280 µm und 450 µm Dicke bei Ladungsträgerdichten bis zu 1016 cm−3 gemessen. Zur Erzeugung der Ladungsträger wurden fokussierte Laser unterschiedlicher Wellenlängen verwendet (660nm, entspricht 1 keV Photonen und 1015 nm, entspricht 12 keV Photonen).
Es zeigt sich, das es bei hohen Dichten aufgrund von Plasmaeffekten zu einer Erhöhung der Ladungssammlungszeit und einer räumlichen Verbreiterung der gemessenen Ladungswolke kommt. Diese Effekte lassen sich durch Erhöhung der angelegten Spannung so weit reduzieren, dass sie keinen Einfluss auf die Messungen am XFEL haben.