Charge collection efficiency of an irradiated cryogenic double-p silicon detector

Abstract

We present results on the measurement of the charge collection efficiency of a p + /n/p + silicon detector irradiated to 1u10 15 n/cm 2 , operated in the temperature range between 80 K and 200 K. For comparison, measurements obtained with a standard silicon diode (p + /n/n + ), irradiated to the same fluence, are also presented. Both detectors show a dramatic increase of the CCE when operated at temperatures around 130 K. The double-p detector shows a higher CCE regardless of the applied bias and temperature, besides being symmetric with respect to the polarity of the bias voltage. At 130 K and 500 V applied bias the double-p detector shows a CCE of 80%, an unprecedented result for a silicon detector irradiated to such a high dose.3

Radiation damage effects in Si materials and detectors and rad-hard Si detectors for SLHC

“…Readers who are interested in more details of the Lazarus effect and radiation hard cryogenic Si detectors are referred to ref. [27][28][29][30].…”

Dosimetria de elétrons em processos de irradiação com diodos resistentes a danos de radiação

“…No entanto, a maior restrição ao uso de diodo de Si na dosimetria de elétrons refere-se à queda de sensibilidade com o aumento da dose em consequência dos danos provocados por este tipo de radiação [18,19]. Estes danos comprometem as condições operacionais do diodo devido, principalmente, ao aumento da corrente de fuga e da tensão de depleção total do dispositivo e a redução da eficiência de coleta de carga nos eletrodos do detector [20][21][22][23][24][25][26][27][28][29].…”

Uso de diodos epitaxiais de Si em dosimetria de fótons

“…Os dosímetros de Si atendem esta exigência, pois fornecem resposta em tempo real durante as irradiações, possibilitando correções de dose em pacientes nos tratamentos in vivo [10]. No entanto, a maior restrição ao uso destes dispositivos na dosimetria de radiação eletromagnética está relacionada a danos induzidos pela radiação na estrutura cristalina do Si, conduzindo a queda de sensibilidade com o acumulo da dose [11][12], o aumento da corrente de fuga, o aumento da tensão total de depleção do dispositivo e a redução da eficiência de coleta de cargas proveniente do armadilhamento de elétrons e lacunas [13][14][15][16][17][18][19][20].…”