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Detektorentwicklung

In dieser Arbeitsgruppe beschäftigen wir uns mit der Entwicklung von Siliziumdetektoren, hauptsächlich für Spur- und Vertexdetektoren in der Teilchenphysik.

Der Fachbereich war maßgeblich an der Entwicklung des Delphi Spurdetektors am LEP Beschleuniger sowie am sogenannten CMS Trackers" am LHC des CERN beteiligt. Nach Abschluss der Produktion der Sensoren für den Silizium Vertex Detektor (SVD) des Belle II Experiments widmen wir uns der R&D und der Entwicklung von Prototypen von Sensoren für die Phase-II-Upgrades des CMS Trackers und des Highly Granular Calorimeters für die High-Luminosity-LHC Phase, welche voraussichtlich ab ~2025 in Betrieb gehen wird.

Forschung

Wir arbeiten an aktuellen Forschungsthemen im Kontext von Halbleiterdetektoren. Ein Schwerpunkt liegt auf Studien zur Strahlenhärte, wo die Grenze der NIEL Hypothese untersucht wird. Ein weiterer Aspekt ist die Entwicklung von neuen Analysemethoden, wie z.B. die Nutzung von Spreading Resistance Profiling (SRP) in selbst-gebauten Probestations. Dies erlaubt, detaillierte Informationen über den Aufbau/Querschnitt der Detektoren zu gewinnen um TCAD Simulationen signifikant zu verbessern.

Reinräume

Das Know-How des Fachbereichs umfasst das Design, die elektrische und mikroskopische Charakterisierung von Siliziumsensoren, den Bau und das Wire-Bonden von Detektormodulen, sowie den Test von fertigen Modulen. Dazu betreiben wir zwei Einräume (ISO Klasse 6-7) mit verschiedenen selbstgebauten Probe Stations, einem vollautomatischen Wirebonder (Delvotec G5) und einer 3D Koordinatenmessmaschine (Mitutoyo).

Kontakt für Anfragen: Thomas Bergauer

Detektorentwicklung mit Industrie

Aufgrund des kontinuierlich wachsenden Bedarfs an Siliziumdetektoren in der Teilchenphysik wird eine industrielle Produktion der Detektoren immer wichtiger. Obwohl die grundlegenden Fertigungsprozesse denen der Chipindustrie sehr ähnlich sind, gibt es fundamentale Unterschiede. Diese erfordern eine enge Zusammenarbeit der Wissenschaft mit der Industrie. Aus diesem Grund arbeiten wir bereits seit einigen Jahren mit der Firma Infineon zusammen.

In diesem 2-minütigen Video wird das Projekt zur Entwicklung von neuen Spurdetektoren gemeinsam mit Infineon für das Upgrade des CMS Experiments präsentiert.


Mitarbeiter Detektorentwicklung