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T: Fachverband Teilchenphysik

T 64: Halbleiterdetektoren: Forschung und Entwicklung 2

T 64.9: Talk

Tuesday, February 28, 2012, 18:45–19:00, ZHG 001

Ladungssammlung an der Si-SiO₂-Grenzschicht in Silizium Streifensensoren vor und nach 1 MGy Gammastrahlung — •Thomas Pöhlsen, Robert Klanner, Sergej Schuwalow, Jörn Schwandt und Jiaguo Zhang — Institut für Experimentalphysik, Universität Hamburg

Bei segmentierten p+-n-Siliziumzählern kann sich an der Si-SiO₂ Grenzfläche eine Elektron-Akkumulationsschicht ausbilden, die die Feldverteilung und die Ladungssammlung maßgeblich beeinflussen kann. Die Größe der Akkumulationsschicht hängt von den elektrischen Randbedingungen an der SiO₂ Oberfläche, den Oxidladungen und den geladenen Zuständen an der Si-SiO₂ Grenzschicht ab. Röntgenstrahlen erzeugen Oxid- und Grenzschichtladungen. Nach Bestrahlung mit einer Dosis von 1 MGy überdeckt die Akkumulationsschicht fast vollständig den Bereich zwischen den p+ Bereichen.

Mit Hilfe der Transient Current Technique (TCT) werden die Pulsformen an den einzelnen Streifen, die durch fokussiertes Laserlicht der Wellenlänge 660 nm erzeugt werden, untersucht.

Es wird festgestellt, dass es nahe der Oberfläche zu Ladungsverlusten kommen kann, die nicht nur von der Strahlendosis abhängen, sondern auch von der angelegten Spannung, der Vorgeschichte (Spannung von tieferen oder höheren Werten angefahren) aber auch von der Luftfeuchtigkeit. Die Messungen erlauben es auch Rückschlüsse auf das "weighting potential" nahe der Si-SiO₂ Grenzfläche und die Größe der Akkumulationsschicht zu ziehen. Eine qualitative Erklärung für das Auftreten der Ladungsverluste wird gegeben.