Mainz 2014 – wissenschaftliches Programm
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T: Fachverband Teilchenphysik
T 117: Halbleiter 8
T 117.9: Vortrag
Donnerstag, 27. März 2014, 18:45–19:00, P108
Einfluss der Bestrahlung mit β-Teilchen auf die Ladungssammlung in n+p Silizium-Streifensensoren — •Christian Henkel, Joachim Erfle, Erika Garutti, Robert Klanner, Sergej Schuwalow, Jörn Schwandt und Georg Steinbrück — Universität Hamburg, Hamburg, Deutschland
Die Ladungssammlung von zwei n+p Silizium-Streifensensoren, die mit dem dem ALiBaVa (A Liverpool Barcelona Valencia) System ausgelesen wurden, wurde mit Elektronen einer 100 MBq 90Sr-Quelle untersucht. Ein Sensor wurde aus Float Zone Silizium mit p-spray Streifenisolation, der andere aus magnetic Czochralski Silizium mit p-stop Isolation hergestellt. Die p-Dotierung des Kristalls ist 3.7 · 1012 cm−3.
Beide Sensoren waren zunächst unbestrahlt. Mit der β -Quelle wurde eine Kreisfläche von etwa 1 mm Radius bestrahlt. Die Dosisrate im SiO2 betrug am Maximum der Verteilung etwa 2.25 Gy/h über eine Messdauer von bis zu 35 Tagen.
Während und nach Bestrahlung wurden signifikante Änderungen in der Ladungssammlung beobachtet: Während die Ladungsteilung beim unbestrahlten Sensor gering ist, nimmt diese bereits nach einem Tag Bestrahlung signifikant zu. Außerdem nimmt die gesamte Clusterladung ab und die Verarmungsspannung des Sensors zu. Die Temperaturbehandlung der Sensoren für 18 Stunden bei 60∘C bzw. 80∘C zeigt, dass die beobachteten Änderungen nur zu einem geringen Anteil ausgeheilt werden konnten. Mit Hilfe von TCAD-Simulationsrechnungen konnte gezeigt werden, dass die Beobachtungen durch strahlungsinduzierte positive Ladungen im SiO2 erklärt werden können.