Цель этой работы заключается в том, чтобы охарактеризовать радиационную стойкость последней партии детекторов, произведенных «FondazioneBrunoKessler» (FBK):UFSD3.2 и HamamatsuphotonicsK.K. (HPK): HPK-P2, сравнив их вольт-фарадные характеристики до и после адронного облучения при разных флюенсах. Тесты устойчивости показали приблизительные значения радиационной стойкости к адронному облучению. Исследования отжига продемонстрировали положительные эффекты этого процесса на дефекты, вызванные радиацией. Метод переходных токов был использован, чтобы определить функциональность детекторов после облучения, а также, чтобы определить междетекторные расстояния в образцах и вычислить коэффициент заполнения. Некоторые из полученных результатов были сравнены с измерениями предыдущих партий детекторов HPK и FBK, с целью оценивания улучшения нового поколения детекторов. Все измерения и связанные с ними действия были проведены в Детекторной Лаборатории Физического Института Хельсинки, в качестве члена исследовательской группы обновления Компактного Мюонного Соленоида.

The objective of this work was to characterize the radiation hardness of the Fondazione Bruno Kessler (FBK) Ultra-Fast Silicon Detectors (UFSD) UFSD3.2 and the Hamamatsu photonics K.K. (HPK-P2) batches by comparing their capacitance-voltage characteristics before and after hadron irradiation at different fluence values. Stability tests gave an estimate of the hadron radiation hardness and the annealing studies showed the effect of beneficial annealing on the radiation damage. Transient current technique (TCT) was utilized to determine the operability of the sensors after the irradiation, and it was also used for determining the interpad distances and fill factor. Some of the results were compared with measurements from the previous HPK sensor batch and with previous measurements from FBK UFSD3.1 batch, with the objective of getting an estimate of the detectors enhanced performance. All measurements and related activities were carried out at the Helsinki Institute of Physics (HIP) Detector Laboratory as a member of the Compact Muon Solenoid (CMS) upgrade research group.

• INTRODUCTION
• Chapter 1. Literature review
  • 1.1. The CMS Experiment
  • 1.2. The CMS Silicon Tracker and the CMS Timing detector
    • 1.2.1. The pixel detector
    • 1.2.2. The strip detector
    • 1.2.3. The timing detector
  • 1.3. Energy loss and particle detection
  • 1.4. Silicon detectors
    • 1.4.1. Structure
  • 1.5. Pn-junction
  • 1.6. PIN diode
  • 1.7. LGAD
    • 1.7.1. Timing resolution
  • 1.8. Radiation damage
• Objective definition
• Chapter 2. Experimental methods
  • 2.1. CV-measurements
  • 2.2. Annealing studies
  • 2.3. TCT-measurements
• Chapter 3. Results and discussion.
  • 3.1. Depletion voltage
  • 3.2. TCT measurements
  • 3.3. Annealing studies
  • 3.4. Discussion
• Conclusions
• References