Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/51845
Title: Impact of double-layer metal routing on silicon strip sensor performance
Other Titles: ผลกระทบของการเดินเส้นโลหะสองชั้นต่อสมรรถนะของตัวรับรู้ ซิลิกอนแบบแถบ
Authors: Nanta Sophonrat
Advisors: Burin Asavapibhop
Meenakshi Narain
Junkes, Alexandra
Advisor's Email: Burin.A@Chula.ac.th
No information provided
No information provided
Subjects: Particles (Nuclear physics)
Silicon
อนุภาค (นิวเคลียร์ฟิสิกส์)
ซิลิกอน
Issue Date: 2013
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: In 2020, the CMS detector will suffer from higher radiation dose of the upgraded High-Luminosity LHC. The CMS Tracker has to be upgraded to be radiation harder and to reduce its material budget. In this work, new optional design of the CMS silicon strip sensor is tested, where the Pitch Adapter (PA) was integrated into the sensor’s structure via the second-metal-layer routing. The PA, which is made of glass with metal routing on top, is used as an interface between the silicon strip sensor and the readout chip. Incorporating the PA to the sensor helps reducing the material budget of the CMS Tracker and allows a flexible design of a smaller sensor. The test sensors are parts of the HPK campaign of the CMS Tracker collaboration. There are regions on the sensors with and without double metal (DM) routing, and regions with different double metal routing lengths. The effects of the double-layer metal routing on charge collection and signal to noise ratio (S/N) are investigated in this work. The experimental parts were done at Brown University. The quality of the test sensors were checked by electrical properties measurements. The signal measurements were made before and after irradiation with 800-MeV proton, to the fluence comparable to that of the upgraded LHC. No significant difference on charge collection and S/N between different regions were observed. The charge sharing between two consecutive strips (one strip with DM and other strip without DM) further confirms this conclusion.
Other Abstract: ในปี2020 เครื่องตรวจจับอนุภาคซีเอ็มเอส จะต้องรับมือกับระดับรังสีที่เพิ่มสูงขึ้นจาก เครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่(แอลเอชซี) ที่ถูกปรับปรุงให้มีค่าลูมินอซิตีในระดับสูง ส่วนตรวจ หารอยทางเดินอนุภาคของซีเอ็มเอส จะต้องถูกปรับปรุงเพื่อให้มีความทนทานต่อรังสีมากขึ้น และเพื่อลดปริมาณวัสดุที่ใช้ในงานนี้เราได้ทำการทดสอบตัวรับรู้ซิลิกอนแบบแถบของซีเอ็ม เอส รูปแบบใหม่ที่เป็นทางเลือก ซึ่งได้รวมส่วนของตัวปรับความกว้างระหว่างเส้นไว้ในตัวมัน โดยอาศัยการเดินเส้นโลหะสองชั้น ตัวปรับความกว้างระหว่างเส้นซึ่งทำจากแก้วที่มีการเดิน เส้นโลหะอยู่ด้านบนนั้น ใช้เป็นส่วนเชื่อมต่อระหว่างตัวรับรู้และชิพที่ใช้อ่านข้อมูล การรวมตัว ปรับความกว้างระหว่างเส้นเข้าไว้ในตัวรับรู้ ช่วยลดปริมาณวัสดุที่ใช้ในส่วนตรวจหารอยทาง เดินอนุภาคของซีเอ็มเอส และทำให้การออกแบบตัวรับรู้ขนาดเล็กมีความยืดหยุ่นมากขึ้น ตัว รับรู้ที่ใช้ทดสอบในงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการเอชพีเคของหน่วยงานที่ดูแลส่วนตรวจหา รอยทางเดินอนุภาคของซีเอ็มเอส บนตัวรับรู้นั้น มีทั้งบริเวณที่มีและไม่มีการเดินเส้นโลหะ สองชั้น และบริเวณที่มีความยาวของการเดินเส้นโลหะสองชั้นแตกต่างกัน เราได้ทำการศึกษา ผลของการเดินเส้นโลหะสองชั้นต่อการรวบรวมประจุและค่าสัญญาณต่อการรบกวน ส่วน ของการทดลองนั้น ได้ดำเนินการที่มหาวิทยาลัยบราวน์ การทดสอบคุณภาพของตัวรับรู้ที่ใช้ ทดสอบทำได้โดยการวัดคุณสบบัติทางไฟฟ้า เราได้ทำการวัดสัญญาณจากตัวรับรู้ก่อนและ หลังการฉายรังสีด้วยอนุภาคโปรตอนที่มีพลังงาน 800 เมกะอิเล็กตรอนโวล์ต โดยฟลูเอนซ์ เทียบได้กับค่าจากแอลเอชซีที่ปรับปรุงแล้ว ไม่พบความแตกต่างของการรวบรวมประจุและ ค่าสัญญาณต่อการรบกวนที่มีนัยสำคัญระหว่างบริเวณต่างๆ การแบ่งประจุระหว่างแถบที่ติด กันสองแถบ(แถบหนึ่งมีการเดินเส้นโลหะสองชั้นและอีกแถบหนึ่งไม่มี) ได้ช่วยเสริมข้อสรุปนี้
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2013
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Physics
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/51845
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2013.1696
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2013.1696
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
nanta_so.pdf2.39 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.