단일형 활성 실리콘 픽셀 센서의 중성입자 선량에 대한 효과 연구 = Study on the Radiation Hardness of a Monolithic Active Pixel Sensor by Using Non-ionizing Energy Loss

국문 초록 (Abstract)

단일형 활성 실리콘 픽셀 센서 (monolithic active pixel sensor, MAPS) 기술은 고에너지 입자충돌실험에 널리 사용되고 있다. 하지만 입자충돌지점의 최근접거리에서 센서가 받게될 막대한 방사선량을 고려할 때, MAPS의 방사선 내구성연구는 실리콘칩 연구개발에서 필수적이다. 특히 중성입자에 방사된 픽셀 칩 내부에서 발생한 전자의 트랩현상이 잘 알려져 있지 않기 때문에 중성입자의 선량에 대한 실리콘 픽셀 칩의 성능연구는 많이 진전되어 있지 않다. 이 논문에서는 다양한 중성입자선량에 노출된 여러가지 디자인의 실리콘 픽셀칩에 대해서, 부산대학교 중이온물리연구실에 구축된 칩테스트시스템을 이용하여 $^{55}$Fe-방사선원이 발생시키는 시그널의 전하량 수집효율을 측정하여 중성입자 선량에 대한 효과를 연구하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The monolithic active pixel sensor (MAPS) technology is widely used for high-energy particle-collision experiments. When the serious radiation damage near the collision points in the experimental environment is considered, a study on the radiation hardness of the MAPS chip is an essential part of the chip R&D process. Especially, study on the details of the non-ionizing energy loss (NIEL) effect on the chip has not shown much progressed because the electron trap processes in the silicon pixel chips are not well known. In this research, the charge collection efficiency (CCE) was studied for various MAPS chips irradiated by neutrons of a few 10$^{13}\cdot$1 MeV n$_{\mathrm{eq}}$/cm$^2$ with $^{55}$Fe in the laboratory chip test system built in the Heavy Ion Physics Experiment (HIPEx) Laboratory of Pusan National University.

참고문헌 (Reference)

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