Study of Detection Performance of Silicon Strip Sensors for ATLAS ITk Upgrade Project

Abstract

Modernizace Velkého Hadronového Urychlovače (LHC) na Vysoce Lumino- zitní Velký Hadronový Urychlovač (HL-LHC) vyžaduje kompletní výměnu Vnitř- ního Detektoru (ID) experimentu ATLAS za nový ryze křemíkový Vnitřní Dráhový Detektor (ITk). Z tohoto důvodu byl vyvinut nový typ mikro-stripových senzorů n+ -v-p. Mezi předpokládané výhody těchto senzorů patří např. vyšší radiační odolnost, schopnost pracovat v ne zcela vyprázdněném módu a rychlejší odezva. Hlavním cílem této diplomové práce je studium a vyhodnocení detekčních schop- ností a radiační odolnosti výše zmíněných senzorů pomocí elektrických charakte- ristik měřených na dodaných vzorcích. Získané výsledky jsou porovnány s poža- davky průzkumu trhu, krok-2 a v případě senzorů navržených pro ATLAS ITk také s odpovídajícími technickými požadavky. 1

The upgrade of the Large Hadron Collider into the High Luminosity Large Hadron Collider requires a complete replacement of the ATLAS Inner Detector by a new all-silicon Inner Tracker. For this reason a new micro-strip sensor type n+ -in-p was developed. These sensors are expected to have many advantages, such as higher radiation resistance, the ability to operate even if not fully de- pleted and faster response. The main purpose of this thesis is to study and evaluate the detection performance and radiation hardness of the n+ -in-p sen- sor type with the help of electrical characteristics performed on the delivered sensors. The obtained results are compared to the Market Survey Step-2 require- ments and in the case of the sensors designed for the ATLAS Inner Tracker also to the corresponding Technical Specification document. 1