Temperature scaling of leakage current in irradiated silicon sensors

Abstract

Mit dem Ausbau zum High Luminosity LHC (HL-LHC) wird der Spurdetekor des ATLAS-Experiments durch den Inner Tracker (ITk) ersetzt, der Pixel- und Streifensensoren aus Silizium nutzen wird. In Dortmund werden Module für die Endkappe des ITK Streifendetektors gebaut werden. In einem Teil der Arbeit wird der Ablauf derProduktion dieser Module entwickelt. Während des Betriebs werden Strahlenschäden den Leckstrom der Siliziumsensoren erhöhen. Mit Hilfe des Parameters Eeff kann dieser mit der Temperatur skaliert werden. Studien haben gezeigt, dass dieser Parameter 1.21 eV für Sensoren beträgt, die zu einer Fluenz von bis zu 1 x 1015 neqcm-2 bestrahlt wurden. Bei höherer Bestrahlung wurde ein niedriger Wert für Eeff beobachtet. Um diese Änderung in der Skalierung mit der Temperatur zu untersuchen, wird Eeff in dieser Arbeit für bestrahlte Sensoren mit Fluenzen zwischen 6 x 1014 neqcm-2 und 3 x 1015 neqcm-2 in Abhängigkeit von der angelegten Spannung bestimmt. Es wird beobachtet, dass Eeff spannungsabhängig ist und 1:21 eV nur oberhalb der Depletionsspannung anwendbar ist.