Aachen 2019 – wissenschaftliches Programm
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T: Fachverband Teilchenphysik
T 94: Detektorsysteme VII
T 94.9: Vortrag
Donnerstag, 28. März 2019, 18:00–18:15, H10
Charakterisierung hoch-zeitauflösender Sensoren (LGAD) — Jörn Große-Knetter, Jörn Lange, Arnulf Quadt und •Marike Schwickardi — II. Physikalisches Institut, Georg-August-Universität Göttingen
Im Rahmen des Ausbaus des ATLAS-Detektors werden zeitaufgelöste Messungen angestrebt, welche zur Pile-Up-Unterdrückung am Hochluminositäts-LHC eingesetzt werden können. Dafür wird ein neues Silizium-Detektorkonzept mit geringer interner Verstärkung entwickelt, das als Low Gain Avalanche Detector (LGAD) bekannt ist. Von diesem Detektor wird erwartet, dass er genaue Zeitinformationen für geladene Teilchen mit einer Zeitauflösung von etwa 30 Pikosekunden liefert.
Für diese Art von Sensor gibt es verschiedene Hersteller, welche jeweils die Dotierung der Verstärkungsschicht sowie den Abstand zwischen den Pads variieren, um ein optimales Design zu finden. Dabei werden sowohl einzelne Pads mit 1.3×1.3 mm2 Größe als auch Arrays von diesen Pads untersucht, welche zwischen 2×2 und 15×15 Pads beinhalten, also zum ersten Mal Sensoren der angestrebten Größe des Auslesechips von ca. 2×2 cm2.
Das Strom-Spannungs (IV)-Verhalten wird mit einer automatischen Probe Station gemessen und liefert zum ersten Mal Ergebnisse für Sensoren in dieser Größenordnung. Darüberhinaus werden die Ladung, Verstärkung und Homogenität der Sensoren, insbesondere auch zwischen den Pads, mit einem ortsaufgelösten Laser-Aufbau (TCT) gemessen.