Caratterizzazione di rilevatori Ultra fast al silicio con strato resistivo.

Gli ultimi sviluppi del gruppo di ricerca UFSD si sono focalizzati su sensori al silicio con guadagno intrinseco e lettura resistiva (RSD) di segnali in corrente diretta (DC), per il tracciamento spaziale e temporale di particelle cariche. La mia tesi verte sulla caratterizzazione dei primi prototipi dei sensori al silicio resistivi in DC current. In particolare l’analisi è stata fatta su due lotti di sensori prodotti dalla fondazione Bruno Kessler (FBK): i DC-RSD0 sia PiN Diode (diodi senza impianto di guadagno) che LGAD Diode (aventi impianto di guadagno) e i DC-RSD-eXFlu. La prima parte della caratterizzazione elettrica, effettuata con un’apposita stazione di misura (probe station), consiste nel verificare l’effettivo funzionamento di tutti i sensori studiando le curve caratteristiche Corrente-Tensione e misurando le resistenze tra gli elettrodi di lettura. Sul secondo lotto di sensori, DC-RSD-eXFlu, la misura delle resistenze era finalizzata a capire la dipendenza di questa da fattori ed elementi geometrici realizzati in fase di produzione dei dispositivi. Lo studio che ho condotto sulla resistenza tra gli elettrodi ha fatto emergere una criticità tecnologica nella lettura resistiva del segnale (resistenza di contatto metallo-silicio troppo alta), che dovrà essere migliorata nello sviluppo della tecnologia RSD. La seconda parte della caratterizzazione si è svolta alla postazione Transient Current Technique (TCT) equipaggiata con laser infrarosso impulsato. Il laser simulando la particella incidente sul sensore mi ha permesso di studiare il segnale emesso dal dispositivo. Da questa analisi è emerso che i DC-RSD0 hanno superficie troppo grande (4mm^2 ), il segnale infatti non è visibile sugli elettrodi più lontani dal punti di ignezione del laser, non fornendo quindi risultati consistenti. Sui DC-RSD-eXFlu, con superficie più piccola (1mm^2 ) si sono studiate le forme dei segnali nelle diverse regioni del sensore e si sono fatti scan bidimensionali sulla sua superficie. In conclusione, le misure che ho effettuato durante il mio lavoro di tesi hanno messo in evidenza come la tecnologia RSD abbia caratteristiche promettenti dal punto di vista del tracciamento nello spazio di particelle cariche.