Entwurf und Charakterisierung des ATLAS Pixel Front End Chips FED in strahlenharter DMILL Technologie

Abstract

Der Entwurf und die Charakterisierung des Auslesechips FED für den ATLAS Pixeldetektor in der strahlenharten DMILL Technologie werden in dieser Arbeit beschrieben. Bei einer Ereignisrate von 40 MHz und einer totalen Strahlenbelastung von 40 Mrad bei ATLAS ist für die Ausleseelektronik ein Design in strahlenharter Technologie mit schneller Datenerzeugung und integrierter Datenreduktion direkt auf dem Chip notwendig. Dies wird durch die Implementierung schneller Vorverstärker zur Detektion der eintreffenden Ladungssignale und einer effizienten Auslesearchitektur in CMOS Logik realisiert. Anhand von Messungen, die an zwei FED Produktionen durchgeführt werden, erfolgt die Darlegung der Schwächen der DMILL Technologie und deren Möglichkeit eines Einsatzes bei ATLAS.