Etude de la tenue aux radiations de detecteurs de particules en silicium epitaxial pour leurs utilisations au lhc du cern

par BRITTA DEZILLIE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de JEAN-CLAUDE BRUYERE.

Soutenue en 1997

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Dans les experiences futures dans le lhc de cern on veut utiliser des detecteurs de silicium de haute precision. Le composent hadronique influence le temps de vie des detecteurs. La tenue aux irradiations du silicium peut etre amelioree par l'etude des defauts. Cette etude implique l'addition des impuretes au silicium afin de former des centres de defauts qui sont actives d'une maniere electrique. Ceux ci controlent les parametres macroscopiques des echantillons. Les ingredients principales a examiner sont l'oxygene et le carbone parce qu'ils se comportent comme consommateurs des vacances et des interstitials. Un premier essai a introduire du ge dans le silicium a ete realise. Du materiel epitaxiale du type n de macom (us) qui contient dix fois plus d'oxygene que le float-zone (fz), montre une amelioration d'un facteur 2 a l'egard du fz. Les impuretes initiales au sein du materiel ont ete mesurees par sims et spectrometrie infrarouge (ir). Les etudes d'irradiations des detecteurs epitaxiales du type n et p avec une epaisseur de 200 m, produits par itme (pologne) avec differentes vitesses de croissance, sont reportees dans ce travail. Une comparaison de differents procedes comme l'implantation par ionisation et mesa a ete faite. La tenue aux irradiations des detecteurs de silicium epitaxials avec des resistivites initiales de 25 ohm cm a 10 kohm cm a ete comparee avec du fz standard. Les resultats sont presentes en terme de la variation du courant de fuite, la concentration de dopage effectif et la collection de charge en fonction de la fluence et le temps apres des irradiations proton en neutron jusqu'une fluence de 4. 5 10#1#4 p/cm#2.


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  • Détails : 231 P.
  • Annexes : 144 REF.

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