Prototypen Tests für ATLAS Pixel Sensoren Upgrades

Präsentation zum Thema: "Prototypen Tests für ATLAS Pixel Sensoren Upgrades"—  Präsentation transkript:

1 Prototypen Tests für ATLAS Pixel Sensoren Upgrades
Supervisor: Karola Dette Teilnehmer: Niklas Heinrich

2 Agenda ATLAS-Experiment Halbleitersensoren Tests mit Glasplättchen

3 I. ATLAS-Experiment

4 ATLAS Experiment

5 ATLAS Experiment

6 ATLAS Experiment

7 Pixel Detektor

8 IBL (Insertable B-Layer)

9 IBL (Insertable B-Layer)
Neues, dünneres Strahlrohr (29mm25mm) Zusätzliche Detektorschicht Näher am Wechselwirkungspunkt (5,05cm 3,27cm) Höhere Auflösung, besseres Tracking Strahlenhärtere Sensoren Schnellere Auslese Innerste Schicht des vorherigen Detektors IBL Strahlrohr

10 IBL Transport zu ATLAS

11 IBL Transport zu ATLAS

12 IBL Transport zu ATLAS

13 II. Halbleitersensoren

14 Bändermodell

15 Siliziumkristall

16 Dotieren =Einbringen von Fremdatomen p-Dotierung n-Dotierung
Die freie Stelle am Bor-Atom wird von anderen Elektronen aufgefüllt. Dabei entstehen an anderer Stelle neue Löcher. Diese Leerstellen wandern entgegengesetzt zum Elektronenfluss und können als positive „Ladungsträger“ betrachtet werden. Das Phosphor-Atom gibt sein 5. Elektron ab, das keine Bindung eingehen kann. Es dient als freier Ladungsträger.

17 Drift und Diffusion

18 Verarmungszone Ladungsträgerverarmte Zone entsteht (Raumladungszone = RLZ) durch Rekombination Gleichgewicht aus Diffusionskraft und elektrischer Kraft Diode: Durchlassrichtung und Sperrrichtung Verarmungszone, Raumladungszone

19 Spannung in Sperrrichtung
Das Kräftegleichgewicht wird verschoben. Die Verarmungszone wächst!

20 Halbleitersensor

21 Halbleitersensor

22 Bump Bonds

23 Kapazitive Kopplung Tritt zwischen benachbarten Leitern unterschiedlichen Potentials auf Leiteroberflächen können als Kondensatorplatten betrachtet werden Ladungsverschiebung zwischen Leitern Starke Frequenz- und Abstandsabhängigkeit (nur bei kleinen Abständen)

24 III. Tests mit Glasplättchen

25 Vermessung Vermessung der einzelnen Glasplättchen und der Paare
Unregelmäßigkeiten in der Dicke der Glasplättchen im Mikrometerbereich

26 Kleben Auftragen des Klebstoffs Zusammenkleben zweier Plättchen
Mehrere Messreihen mit verschiedenen Klebstoffmengen

27 Kleben

28 Kleben

29 Erneute Vermessung der Paare
Gleichmäßige Verteilung des Klebstoffs überprüfen

30 Protokollierung der Messergebnisse

31 Grafische Auswertung

32 Grafische Auswertung

33 Grafische Auswertung

34 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit und die interessanten zwei Wochen!

35 Textquellen http://www.halbleiter.org/grundlagen/
Letzter Aufruf jeweils am

36 Grafikquellen Pn_Junction_Diffusion_and_Drift.svg.png Pn-Uebergang_mit_Banddiagramm.svg.png Prinzip_Kapazitive_Kopplung.svg.png Letzter Aufruf jeweils am