In dieser Arbeitsgruppe beschäftigen wir uns mit der Entwicklung von Siliziumdetektoren, hauptsächlich für Spur- und Vertexdetektoren in der Teilchenphysik.

Der Fachbereich war maßgeblich an der Entwicklung des Delphi-Spurdetektors am LEP-Beschleuniger sowie am sogenannten CMS-Trackers" am LHC des CERN beteiligt. Nach Abschluss der Produktion der Sensoren für den Silizium Vertex Detektor (SVD) des Belle II-Experiments widmen wir uns der R&D und der Entwicklung von Prototypen von Sensoren für die Phase-II-Upgrades des CMS-Trackers und des High Granulararity Calorimeters für die High-Luminosity-LHC Phase, welche voraussichtlich ab ~2025 in Betrieb gehen wird.

Fotos: © HEPHY, Fotograf Gregor Schweinester

Forschung


Wir arbeiten an aktuellen Forschungsthemen im Kontext von Halbleiterdetektoren. Ein Schwerpunkt liegt auf Studien zur Strahlenhärte, wo die Grenze der NIEL-Hypothese untersucht wird. Ein weiterer Aspekt ist die Entwicklung von neuen Analysemethoden, wie z.B. die Nutzung von Spreading Resistance Profiling (SRP) in selbst-gebauten Probe Stations. Dies erlaubt, detaillierte Informationen über den Aufbau/Querschnitt der Detektoren zu gewinnen um TCAD-Simulationen signifikant zu verbessern.

Reinräume


Das Know-How des Fachbereichs umfasst das Design, die elektrische und mikroskopische Charakterisierung von Siliziumsensoren, den Bau und das Wire-Bonden von Detektormodulen, sowie den Test von fertigen Modulen. Dazu betreiben wir zwei Einräume (ISO-Klasse 6-7) mit verschiedenen selbstgebauten Probe Stations, einem vollautomatischen Wirebonder (Delvotec G5) und einer 3D-Koordinatenmessmaschine (Mitutoyo).

Kontakt für Anfragen: Thomas Bergauer

Detektorentwicklung mit Industrie


Aufgrund des kontinuierlich wachsenden Bedarfs an Siliziumdetektoren in der Teilchenphysik wird eine industrielle Produktion der Detektoren immer wichtiger. Obwohl die grundlegenden Fertigungsprozesse denen der Chipindustrie sehr ähnlich sind, gibt es fundamentale Unterschiede. Diese erfordern eine enge Zusammenarbeit der Wissenschaft mit der Industrie. Aus diesem Grund arbeiten wir bereits seit einigen Jahren mit der Firma Infineon zusammen.

In diesem 2-minütigen Video wird das Projekt zur Entwicklung von neuen Spurdetektoren gemeinsam mit Infineon für das Upgrade des CMS Experiments präsentiert.


Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

  • Thomas Bergauer

    Gruppenleiter Detektorentwicklung
    Detector Development, CMS Tracker, Belle
  • Marko Dragicevic

    Gruppenleiter CMS Tracker
    CMS Tracker, Öffentlichkeitsarbeit
    Detektorentwicklung
  • Manfred Krammer

    Derzeit CERN, Leiter des Departments für Experimentelle Physik
    CMS Tracker
    Detektorentwicklung