Szczegóły publikacji

Opis bibliograficzny

MALTA-Cz: a radiation hard full-size monolithic CMOS sensor with small electrodes on high-resistivity Czochralski substrate / H. Pernegger, P. Allport, D. V. Berlea, A. Birman, D. Bortoletto, C. Buttar, E. Charbon, F. Dachs, V. Dao, H. Denizli, D. Dobrijevic, M. DYNDAŁ, A. Fenigstein, L. Flores Sanz de Acedo, P. Freeman, A. Gabrielli, M. Gazi, L. Gonella, V. Gonzalez, G. Gustavino, A. Haim, T. Kugathasan, M. LeBlanc, M. Munker, K. Y. Oyulmaz, F. Piro, P. Riedler, H. Sandaker, E. J. Schioppa, A. Sharma, W. Snoeys, C. Solans Sanchez, T. Suligoj, E. Toledano, M. van Rijnbach, M. Vazquez Nunez, J. Weick, S. Worm, A. M. Zoubir // Journal of Instrumentation [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 1748-0221. — 2023 — vol. 18 iss. 9 art. no. P09018, s. [2], 1–22. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 21–22, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2023-09-13. — M. Dyndał - dod. afiliacja: EP Department, CERN, Meyrin, Switzerland

Autorzy (39)

  • Pernegger Heinz
  • Allport Philip Patrick
  • Berlea D. V.
  • Birman A.
  • Bortoletto Daniela
  • Buttar Craig
  • Charbon E.
  • Dachs Florian
  • Dao Valerio
  • Denizli H.
  • Dobrijevic Dominik
  • AGHDyndał Mateusz
  • Fenigstein A.
  • Flores Sanz de Acedo L.
  • Freeman Patrick
  • Gabrielli Andrea
  • Gazi M.
  • Gonella Laura
  • Gonzalez V.
  • Gustavino G.
  • Haim A.
  • Kugathasan Thanushan
  • LeBlanc Matt
  • Munker M.
  • Oyulmaz Kaan
  • Piro Francesco
  • Riedler Petra
  • Sandaker Heidi
  • Schioppa Enrico Junior
  • Sharma Abhishek
  • Snoeys Walter
  • Solans Sanchez C.
  • Suligoj Tomislav
  • Toledano E.
  • van Rijnbach Milou
  • Vazquez Nunez M.
  • Weick J.
  • Worm Steven
  • Zoubir A. M.

Słowa kluczowe

pulse formationcharge transportdetector modelling and simulations IIelectric fieldsinductionparticle tracking detectorselectron emissionmultiplicationsolid state detectorsradiation hard detectors

Dane bibliometryczne

ID BaDAP149829
Data dodania do BaDAP2023-12-11
Tekst źródłowyURL
DOI10.1088/1748-0221/18/09/P09018
Rok publikacji2023
Typ publikacjiartykuł w czasopiśmie
Otwarty dostęptak
Creative Commons
Czasopismo/seriaJournal of Instrumentation

Abstract

Depleted Monolithic Active Pixel Sensor (DMAPS) sensors developed in the Tower Semiconductor 180 nm CMOS imaging process have been designed in the context of the ATLAS ITk upgrade Phase-II at the HL-LHC and for future collider experiments. The “MALTA-Czochralski (MALTA-Cz)” full size DMAPS sensor has been developed with the goal to demonstrate a radiation hard, thin CMOS sensor with high granularity, high hit-rate capability, fast response time and superior radiation tolerance. The design targets radiation hardness of > 1015 (1 MeV) neq/cm2 and 100 Mrad TID. The sensor shall operate as tracking sensor with a spatial resolution of ≈ 10 μm and be able to cope with hit rates in excess of 100 MHz/cm2 at the LHC bunch crossing frequency of 40 MHz. The 512 × 512 pixel sensor uses small collection electrodes (3.5 μm) to minimize capacitance. The small pixel size (36.4 × 36.4 μm2) provides high spatial resolution. Its asynchronous readout architecture is designed for high hit-rates and fast time response in triggered and trigger-less detector applications. The readout architecture is designed to stream all hit data to the multi-channel output which allows an off-sensor trigger formation and the use of hit-time information for event tagging. The sensor manufacturing has been optimised through process adaptation and special implant designs to allow the manufacturing of small electrode DMAPS on thick high-resistivity p-type Czochralski substrate. The special processing ensures excellent charge collection and charge particle detection efficiency even after a high level of radiation. Furthermore the special implant design and use of a Czochralski substrate improves the sensor's time resolution. This paper presents a summary of sensor design optimisation through process and implant choices and TCAD simulation to model the signal response. Beam and laboratory test results on unirradiated and irradiated sensors have shown excellent detection efficiency after a dose of 2 × 1015 1 MeV neq/cm2. The time resolution of the sensor is measured to be σ = 2 ns.

Publikacje, które mogą Cię zainteresować

artykuł
#156979Data dodania: 4.12.2024
Sensor response and radiation damage effects for 3D pixels in the ATLAS IBL Detector / G. Aad, [et al.], L. ADAMCZYK, [et al.], P. BALEK, [et al.], T. BOŁD, [et al.], K. M. CIEŚLA, [et al.], W. DĄBROWSKI, [et al.], K. DOMIJAN, [et al.], M. DYNDAŁ, [et al.], A. K. GILBERT, [et al.], I. GRABOWSKA-BOŁD, [et al.], S. KOPERNY, [et al.], K. MAJ, [et al.], B. MINDUR, [et al.], P. MOSZKOWICZ, [et al.], P. A. POTĘPA, [et al.], M. PRZYBYCIEŃ, [et al.] // Journal of Instrumentation [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 1748-0221. — 2024 — vol. 19 no. 10 art. no. P10008, s. [1], 1-39. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 21-22, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2024-10-04
artykuł
#122826Data dodania: 22.7.2019
Modelling radiation damage to pixel sensors in the ATLAS detector / M. Aaboud, [et al.], L. ADAMCZYK, [et al.], T. BOŁD, [et al.], W. DĄBROWSKI, [et al.], G. P. GACH, [et al.], I. GRABOWSKA-BOŁD, [et al.], M. P. GUZIK, [et al.], P. A. JANUS, [et al.], S. KOPERNY, [et al.], J. A. KREMER, [et al.], B. MINDUR, [et al.], A. OGRODNIK, [et al.], M. PRZYBYCIEŃ, [et al.] // Journal of Instrumentation [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 1748-0221. — 2019 — vol. 14 art. no. P06012, s. 1–51. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 34–36, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2019-06-11