hrvatski jezikClear Cookie - decide language by browser settings

Selection of the silicon sensor thickness for the Phase-2 upgrade of the CMS Outer Tracker

(CMS Collaboration) Adam, W.; Bergauer, T.; Bloch, D.; Dragicevic, M.; Fruhwirth, R.; Hinger, V; Steininger, H.; Beaumont, W.; Di Croce, D.; Janssen, X.; Kello, T.; Lelek, A.; Van Mechelen, P.; Van Putte, S.; Van Remortel, N.; Blekman, F.; Delcourt, M.; Lowette, S.; Moortgat, S.; Morton, A.; Muller, D.; Sahasransu, A. R.; Bols, E. Sorensen; Allard, Y.; Beghin, D.; Bilin, B.; Clerbaux, B.; De Lentdecker, G.; Deng, W.; Favart, L.; Grebenyuk, A.; Hohov, D.; Kalsi, A.; Khalilzadeh, A.; Mahdavikhorrami, M.; Makarenko, I; Moureaux, L.; Popov, A.; Postiau, N.; Robert, F.; Song, Z.; Thomas, L.; Vanlaer, P.; Vannerom, D.; Wang, Q.; Wang, H.; Yang, Y.; Bethani, A.; Bruno, G.; Bury, F.; Caputo, C.; David, P.; Deblaere, A.; Delaere, C.; Donertas, I. S.; Giammanco, A.; Lemaitre, V; Mondal, K.; Prisciandaro, J.; Szilasi, N.; Taliercio, A.; Teklishyn, M.; Vischia, P.; Wertz, S.; Majumder, D.; Mishra, S.; Roguljic, M.; Starodumov, A.; Susa, T.; Eerola, P.; Brucken, E.; Lampen, T.; Martikainen, L.; Tuominen, E.; Luukka, P.; Tuuva, T.; Agram, J-L; Andrea, J.; Apparu, D.; Bloch, D.; Bonnin, C.; Bourgatte, G.; Brom, J-M; Chabert, E.; Charles, L.; Collard, C.; Dangelser, E.; Darej, D.; Goerlach, U.; Grimault, C.; Gross, L.; Haas, C.; Krauth, M.; Nibigira, E.; Ollivier-Henry, N.; Jimenez, E. Silva; Asilar, E.; Baulieu, G.; Boudoul, G.; Caponetto, L.; Chanon, N.; Contardo, D.; Dene, P.; Dupasquier, T.; Galbit, G.; Jain, S.; Lumb, N.; Mirabito, L.; Nodari, B.; Perries, S.; Vander Donckt, M.; Viret, S.; Botta, V; Feld, L.; Karpinski, W.; Klein, K.; Lipinski, M.; Louis, D.; Meuser, D.; Pauls, A.; Pierschel, G.; Rauch, M.; Roewert, N.; Schulz, J.; Teroerde, M.; Wlochal, M.; Dziwok, C.; Fluegge, G.; Pooth, O.; Stahl, A.; Ziemons, T.; Cheng, C.; Connor, P.; De Wit, A.; Eckerlin, G.; Eckstein, D.; Gallo, E.; Guthoff, M.; Harb, A.; Kleinwort, C.; Mankel, R.; Maser, H.; Meyer, M.; Muhl, C.; Mussgiller, A.; Otarid, Y.; Pitzl, D.; Reichelt, O.; Savitskyi, M.; Stever, R.; Tonon, N.; Velyka, A.; Walsh, R.; Wang, Q.; Zuber, A.; Abbas, M.; Ardila, L.; Balzer, M.; Barvich, T.; Blank, T.; Butz, E.; Caselle, M.; De Boer, W.; Dierlamm, A.; Droll, A.; Elicabuk, U.; El Morabit, K.; Hartmann, F.; Husemann, U.; Koppenhoefer, R.; Maier, S.; Mallows, S.; Mehner, T.; Metzler, M.; Modes, J.; Mueller-Gosewisch, J-O; Muller, Th; Neufeld, M.; Nuernberg, A.; Sander, O.; Schell, D.; Schroeder, M.; Shvetsov, I; Simonis, H. J.; Stanulla, J.; Steck, P.; Wassmer, M.; Weber, M.; Weddigen, A.; Wittig, F.; Anagnostou, G.; Assiouras, P.; Daskalakis, G.; Kazas, I; Kyriakis, A.; Loukas, D.; Balazs, T.; Marton, K.; Sikler, F.; Veszpremi, V.; Das, A.; Kar, C.; Mal, P.; Mohanty, R.; Saha, P.; Swain, S.; Bhardwaj, A.; Jain, C.; Jain, G.; Kumar, A.; Ranjan, K.; Saumya, S.; Bhattacharya, R.; Dutta, S.; Palit, P.; Saha, G.; Sarkar, S.; Cariola, P.; Creanza, D.; de Palma, M.; De Robertis, G.; Fiore, L.; Ince, M.; Loddo, F.; Maggi, G.; Martiradonna, S.; Mongelli, M.; My, S.; Selvaggi, G.; Silvestris, L.; Albergo, S.; Costa, S.; Di Mattia, A.; Potenza, R.; Saizu, M. A.; Tricomi, A.; Tuve, C.; Barbagli, G.; Brianzi, M.; Cassese, A.; Ceccarelli, R.; Ciaranfi, R.; Ciulli, V; Civinini, C.; Fiori, F.; Focardi, E.; Latino, G.; Lenzi, P.; Lizzo, M.; Meschini, M.; Paoletti, S.; Seidita, R.; Sguazzoni, G.; Viliani, L.; Ferro, F.; Robutti, E.; Brivio, F.; Dinardo, M. E.; Dini, P.; Gennai, S.; Guzzi, L.; Malvezzi, S.; Menasce, D.; Moroni, L.; Pedrini, D.; Zuolo, D.; Azzi, P.; Bacchetta, N.; Bortignon, P.; Bisello, D.; Dorigo, T.; Tosi, M.; Yarar, H.; Gaioni, L.; Manghisoni, M.; Ratti, L.; Re, V; Riceputi, E.; Traversi, G.; Asenov, P.; Baldinelli, G.; Bianchi, F.; Bilei, G. M.; Bizzaglia, S.; Caprai, M.; Checcucci, B.; Ciangottini, D.; Fano, L.; Farnesini, L.; Ionica, M.; Magherini, M.; Mantovani, G.; Mariani, V; Menichelli, M.; Morozzi, A.; Moscatelli, F.; Passeri, D.; Piccinelli, A.; Placidi, P.; Rossi, A.; Santocchia, A.; Spiga, D.; Storchi, L.; Tedeschi, T.; Turrioni, C.; Azzurri, P.; Bagliesi, G.; Basti, A.; Beccherle, R.; Bertacchi, V; Bianchini, L.; Boccali, T.; Bosi, F.; Castaldi, R.; Ciocci, M. A.; Dell'Orso, R.; Donato, S.; Giassi, A.; Grippo, M. T.; Ligabue, F.; Magazzu, G.; Manca, E.; Mandorli, G.; Massa, M.; Mazzoni, E.; Messineo, A.; Moggi, A.; Morsani, F.; Palla, F.; Parolia, S.; Raffaelli, F.; Sanchez, G. Ramirez; Rizzi, A.; Chowdhury, S. Roy; Spagnolo, P.; Tenchini, R.; Tonelli, G.; Venturi, A.; Verdini, P. G.; Bellan, R.; Coli, S.; Costa, M.; Covarelli, R.; Dellacasa, G.; Demaria, N.; Garbolino, S.; Grippo, M.; Migliore, E.; Monteil, E.; Monteno, M.; Ortona, G.; Pacher, L.; Rivetti, A.; Solano, A.; Vagnerini, A.; Ambrozas, M.; Juodagalvis, A.; Rinkevicius, A.; Ahmad, A.; Muhammad, S.; Sultan, A.; Curras Rivera, E.; Duarte Campderros, J.; Fernandez, M.; Garcia Alonso, A.; Gomez, G.; Gonzalez Sanchez, F. J.; Jaramillo Echeverria, R.; Moya, D.; Ruiz Jimeno, A.; Scodellaro, L.; Vila, I; Virto, A. L.; Vizan Garcia, J. M.; Abbaneo, D.; Ahmed, I; Albert, E.; Almeida, J.; Barinoff, M.; Lopes, J. Batista; Bergamin, G.; Blanchot, G.; Boyer, F.; Caratelli, A.; Carnesecchi, R.; Ceresa, D.; Christiansen, J.; Cichy, K.; Daguin, J.; Detraz, S.; Dudek, M.; Emriskova, N.; Faccio, F.; Frank, N.; French, T.; Hollos, A.; Hugo, G.; Kaplon, J.; Kerekes, Z.; Kloukinas, K.; Koss, N.; Kottelat, L.; Koukola, D.; Kovacs, M.; La Rosa, A.; Lenoir, P.; Loos, R.; Marchioro, A.; Dominguez, I. Mateos; Mersi, S.; Michelis, S.; Millet, A.; Onnela, A.; Orfanelli, S.; Pakulski, T.; Papadopoulos, A.; Perez, A.; Gomez, F. Perez; Pernot, J-F; Petagna, P.; Piazza, Q.; Rose, P.; Scarfi, S.; Sinani, M.; Rego, R. Tavares; Tropea, P.; Troska, J.; Tsirou, A.; Vasey, F.; Vichoudis, P.; Zografos, A.; Bertl, W.; Caminada, L.; Ebrahimi, A.; Erdmann, W.; Horisberger, R.; Kaestli, H-C; Kotlinski, D.; Langenegger, U.; Meier, B.; Missiroli, M.; Noehte, L.; Rohe, T.; Streuli, S.; Androsov, K.; Backhaus, M.; Becker, R.; Berger, P.; De Cosa, A.; di Calafiori, D.; Calandri, A.; Djambazov, L.; Donega, M.; Dorfer, C.; Eble, F.; Glessgen, F.; Grab, C.; Hits, D.; Lustermann, W.; Meinhard, M.; Niedziela, J.; Perovic, V; Reichmann, M.; Ristic, B.; Roeser, U.; Ruini, D.; Sorensen, J.; Wallny, R.; Bosiger, K.; Brzhechko, D.; Canelli, F.; Cormier, K.; Del Burgo, R.; Huwiler, M.; Jofrehei, A.; Kilminster, B.; Leontsinis, S.; Macchiolo, A.; Molinatti, U.; Maier, R.; Mikuni, V; Neutelings, I; Reimers, A.; Robmann, P.; Takahashi, Y.; Wolf, D.; Chen, P-H; Hou, W-S; Lu, R-S; Clement, E.; Cussans, D.; Goldstein, J.; El Nasr-Storey, S. Seif; Stylianou, N.; Coughlan, J. A.; Harder, K.; Manolopoulos, K.; Tomalin, I. R.; Bainbridge, R.; Borg, J.; Brown, C.; Fedi, G.; Hall, G.; Monk, D.; Pesaresi, M.; Uchida, K.; Coldham, K.; Cole, J.; Ghorbani, M.; Khan, A.; Kyberd, P.; Reid, I. D.; Bartek, R.; Dominguez, A.; Uniyal, R.; Hernandez, A. M. Vargas; Benelli, G.; Burkle, B.; Coubez, X.; Heintz, U.; Hinton, N.; Hogan, J.; Honma, A.; Korotkov, A.; Li, D.; Lukasik, M.; Narain, M.; Sagir, S.; Simpson, F.; Spencer, E.; Usai, E.; Voelker, J.; Wong, W. Y.; Zhang, W.; Cannaert, E.; Chertok, M.; Conway, J.; Haza, G.; Hemer, D.; Jensen, F.; Thomson, J.; Wei, W.; Welton, T.; Yohay, R.; Zhang, F.; Hanson, G.; Si, W.; Chang, P.; Cooperstein, S. B.; Deelen, N.; Gerosa, R.; Giannini, L.; Krutelyov, S.; Sathia, B. N.; Sharma, V; Tadel, M.; Yagil, A.; Dutta, V; Gouskos, L.; Incandela, J.; Kilpatrick, M.; Kyre, S.; Qu, H.; Quinnan, M.; Cumalat, J. P.; Ford, W. T.; MacDonald, E.; Perloff, A.; Stenson, K.; Ulmer, K. A.; Wagner, S. R.; Alexander, J.; Padilla, Y. Bordlemay; Bright-Thonney, S.; Chen, X.; Cheng, Y.; Conway, J.; Cranshaw, D.; Datta, A.; Filenius, A.; Hogan, S.; Lantz, S.; Monroy, J.; Postema, H.; Quach, D.; Reichert, J.; Reid, M.; Riley, D.; Ryd, A.; Smolenski, K.; Strohman, C.; Thom, J.; Wittich, P.; Zou, R.; Bakshi, A.; Berry, D. R.; Burkett, K.; Butler, D.; Canepa, A.; Derylo, G.; Dickinson, J.; Di Petrillo, K. F.; Ghosh, A.; Gingu, C.; Gonzalez, H.; Grunendahl, S.; Horyn, L.; Johnson, M.; Klabbers, P.; Lei, C. M.; Lipton, R.; Los, S.; Merkel, P.; Murat, P.; Nahn, S.; Ravera, F.; Rivera, R.; Spiegel, L.; Uplegger, L.; Voirin, E.; Weber, H. A.; Gonzalez, H. Becerril; Dittmer, S.; Evdokimov, A.; Evdokimov, O.; Gerber, C. E.; Hofman, D. J.; Mills, C.; Roy, T.; Rudrabhatla, S.; Yoo, J.; Alhusseini, M.; Durgut, S.; Nachtman, J.; Onel, Y.; Rude, C.; Snyder, C.; Yi, K.; Amram, O.; Eminizer, N.; Gritsan, A.; Kyriacou, S.; Maksimovic, P.; Suarez, C. Mantilla; Roskes, J.; Swartz, M.; Vami, T.; Anguiano, J.; Bean, A.; Khalil, S.; Schmitz, E.; Wilson, G.; Ivanov, A.; Mitchell, T.; Modak, A.; Taylor, R.; Acosta, J. G.; Cremaldi, L. M.; Oliveros, S.; Perera, L.; Summers, D.; Bloom, K.; Claes, D. R.; Fangmeier, C.; Golf, F.; Joo, C.; Kravchenko, I; Siado, J.; Iashvili, I.; Kharchilava, A.; McLean, C.; Nguyen, D.; Pekkanen, J.; Rappoccio, S.; Albert, A.; Demiragli, Z.; Gastler, D.; Hazen, E.; Peck, A.; Rohlf, J.; Li, J.; Parker, A.; Skinnari, L.; Hahn, K.; Liu, Y.; Sung, K.; Cardwell, B.; Francis, B.; Hill, C. S.; Wei, K.; Malik, S.; Norberg, S.; Vargas, J. E. Ramirez; Chawla, R.; Das, S.; Jones, M.; Jung, A.; Koshy, A.; Liu, M.; Negro, G.; Thieman, J.; Cheng, T.; Dolen, J.; Parashar, N.; Ecklund, K. M.; Freed, S.; Kumar, A.; Liu, H.; Nussbaum, T.; Demina, R.; Dulemba, J.; Hindrichs, O.; Korjenevski, S.; Bartz, E.; Gandrakotra, A.; Gershtein, Y.; Halkiadakis, E.; Hart, A.; Lath, A.; Nash, K.; Osherson, M.; Schnetzer, S.; Stone, R.; Eusebi, R.; D'Angelo, P.; Johns, W. (2021) Selection of the silicon sensor thickness for the Phase-2 upgrade of the CMS Outer Tracker. Journal of Instrumentation, 16 (11). ISSN 1748-0221

[img]
Preview
PDF - Published Version - article
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (3MB) | Preview

Abstract

During the operation of the CMS experiment at the High-Luminosity LHC the silicon sensors of the Phase-2 Outer Tracker will be exposed to radiation levels that could potentially deteriorate their performance. Previous studies had determined that planar float zone silicon with n-doped strips on a p-doped substrate was preferred over p-doped strips on an n-doped substrate. The last step in evaluating the optimal design for the mass production of about 200 m2 of silicon sensors was to compare sensors of baseline thickness (about 300 μm) to thinned sensors (about 240 μm), which promised several benefits at high radiation levels because of the higher electric fields at the same bias voltage. This study provides a direct comparison of these two thicknesses in terms of sensor characteristics as well as charge collection and hit efficiency for fluences up to 1.5 × 1015 neq/cm2. The measurement results demonstrate that sensors with about 300 μm thickness will ensure excellent tracking performance even at the highest considered fluence levels expected for the Phase-2 Outer Tracker.

Item Type: Article
Uncontrolled Keywords: High energy physics ; Experimental particle physics ; LHC ; CMS ; Radiation-hard detectors ; Si microstrip and pad detectors ; Radiation damage to detector materials (solid state) ; Particle tracking detectors (Solid-state detectors) ; radiation: damage ; CMS: upgrade ; tracking detector ; semiconductor detector: design ; semiconductor detector: microstrip ; performance
Subjects: NATURAL SCIENCES > Physics
Divisions: Division of Experimental Physics
Depositing User: Vuko Brigljević
Date Deposited: 01 Apr 2022 12:19
URI: http://fulir.irb.hr/id/eprint/7140
DOI: 10.1088/1748-0221/16/11/P11028

Actions (login required)

View Item View Item

Downloads

Downloads per month over past year

Contrast
Increase Font
Decrease Font
Dyslexic Font
Accessibility