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T: Fachverband Teilchenphysik
T 117: Halbleiter 8
T 117.3: Vortrag
Donnerstag, 27. März 2014, 17:15–17:30, P108
Strahlenhärte von Transistoren für das ATLAS HL-LHC Upgrade — •Martin Bessner, Kerstin Tackmann und Ingrid Gregor — Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Der ATLAS Detektor ist einer der vier großen Teilchendetektoren am LHC, dem derzeit leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger der Welt. Um das Potential des Detektors auszubauen ist geplant, diesen in mehreren Schritten zu verbessern. Der größte Umbau ist für den geplanten High-Luminosity LHC (HL-LHC) vorgesehen, der eine wesentlich höhere Luminosität (bis zu 5·1034/(cm2·s)) erreichen soll. Bei dieser Aufrüstung soll insbesondere der momentane innere Detektor durch ein Silizium-Pixel- und Streifendetektorsystem ersetzt werden, um mit der höheren Kollisionsrate und damit höheren Teilchenzahl zurechtzukommen. Derzeit hat dort jedes Modul seine eigene Hochspannungsversorgung, um es bei Bedarf abschalten zu koennen. Um das Materialbudget zu verringern, ist geplant, die Zahl der Hochspannungskabel zu reduzieren und mehrere Module mit den gleichen Kabeln zu versorgen ("Multiplexing"). Um weiterhin einzelne Module ein- und ausschalten zu können, werden Transistoren bei den Modulen genutzt. So wie alle anderen Elemente im inneren Detektor müssen diese Transistoren der hohen Strahlenbelastung widerstehen und auch nach Strahlendosen bis zu 1015 neq/cm2 noch zuverlässig funktionieren.
Transistoren verschiedener Hersteller wurden vor und nach einer Bestrahlung getestet. Kritische Parameter wie der Leckstrom im ausgeschalteten Zustand, der Widerstand im angeschalteten Zustand und die dazu nötigen Gatespannungen wurden untersucht.