Study of Silicon Radiation Sensors with integrated gain

Abstract

ABSTRACT: The present master dissertation studies new silicon sensors with integrated gain: LGAD and iLGAD. In order to achieve this goal, their basic functioning principles are explained and their electric properties and response to ionizing particles are studied. The radiation sources which have been used are highly energized pions and protons and a 90Sr radioactive source. Charge distribution and efficiency as functions of the applied bias voltage and temperature are studied. Similar studies are also performed using an infrared laser source, establishing the corresponding comparative between the different types of radioactive sources. A gain study is carried out and future applications are proposed.

RESUMEN: En el presente trabajo de fin de máster, se realiza una caracterización completa de nuevos sensores de silicio con ganancia integrada: LGAD e iLGAD. Para ello, se detallan los principios básicos de su funcionamiento, y se estudian las propiedades eléctricas y su respuesta a partículas ionizantes, tanto de fuente radiactiva, como de piones y protones altamente energéticos. Se estudian la distribución de carga y la eficiencia, como función del voltaje aplicado y de la temperatura. Se efectúan estudios equivalentes con láser infrarrojo, estableciéndose la correspondiente comparativa entre los diferentes tipos de fuente de radiación. Se lleva a cabo un estudio de la ganancia y se proponen aplicaciones futuras.