Characterisation of irradiated thin silicon sensors for the CMS phase II pixel upgrade
W. Adam
,
T. Bergauer
,
E. Brondolin
,
M. Dragicevic
,
M. Friedl
,
R. Frühwirth
,
M. Hoch
,
J. Hrubec
,
A. König
,
H. Steininger
,
W. Waltenberger
,
S. Alderweireldt
,
W. Beaumont
,
X. Janssen
,
J. Lauwers
,
P. Mechelen
,
N. Remortel
,
A. Spilbeeck
,
D. Beghin
,
H. Brun
,
B. Clerbaux
,
H. Delannoy
,
G. Lentdecker
,
G. Fasanella
,
L. Favart
,
R. Goldouzian
,
A. Grebenyuk
,
G. Karapostoli
,
Th. Lenzi
,
A. Léonard
,
J. Luetic
,
N. Postiau
,
T. Seva
,
P. Vanlaer
,
D. Vannerom
,
Q. Wang
,
F. Zhang
,
S.Abu Zeid
,
F. Blekman
,
I. Bruyn
,
J. Clercq
,
J. d'Hondt
,
K. Deroover
,
S. Lowette
,
S. Moortgat
,
L. Moreels
,
Q. Python
,
K. Skovpen
,
P. Mulders
,
I. Parijs
,
H. Bakhshiansohi
,
O. Bondu
,
S. Brochet
,
G. Bruno
,
A. Caudron
,
C. Delaere
,
M. Delcourt
,
S. Visscher
,
B. Francois
,
A. Giammanco
,
A. Jafari
,
M. Komm
,
G. Krintiras
,
V. Lemaitre
,
A. Magitteri
,
A. Mertens
,
D. Michotte
,
M. Musich
,
K. Piotrzkowski
,
L. Quertenmont
,
N. Szilasi
,
M.Vidal Marono
,
S. Wertz
,
N. Beliy
,
T. Caebergs
,
E. Daubie
,
G.H. Hammad
,
J. Härkönen
,
T. Lampén
,
P. Luukka
,
T. Peltola
,
E. Tuominen
,
E. Tuovinen
,
P. Eerola
,
T. Tuuva
,
G. Baulieu
(1)
,
G. Boudoul
(1)
,
L. Caponetto
(1)
,
C. Combaret
(1)
,
D. Contardo
(1)
,
T. Dupasquier
(1)
,
G. Gallbit
(1)
,
N. Lumb
(1)
,
L. Mirabito
(1)
,
S. Perries
(1)
,
M. Donckt
(1)
,
S. Viret
(1)
,
J.L. Agram
(2)
,
J. Andrea
(2)
,
D. Bloch
(2)
,
C. Bonnin
(2)
,
J.M. Brom
(2)
,
E. Chabert
(2)
,
N. Chanon
(2)
,
L. Charles
(2)
,
E. Conte
(2)
,
J.-Ch. Fontaine
(2)
,
L. Gross
(2)
,
J. Hosselet
(2)
,
M. Jansova
(2)
,
D. Tromson
(2)
,
C. Autermann
,
L. Feld
,
W. Karpinski
,
K.M. Kiesel
,
K. Klein
,
M. Lipinski
,
A. Ostapchuk
,
G. Pierschel
,
M. Preuten
,
M. Rauch
,
S. Schael
,
C. Schomakers
,
J. Schulz
,
G. Schwering
,
M. Wlochal
,
V. Zhukov
,
C. Pistone
,
G. Fluegge
,
A. Kuensken
,
O. Pooth
,
A. Stahl
,
M. Aldaya
,
C. Asawatangtrakuldee
,
K. Beernaert
,
D. Bertsche
,
C. Contreras-Campana
,
G. Eckerlin
,
D. Eckstein
,
T. Eichhorn
,
E. Gallo
,
J. Garay Garcia
,
K. Hansen
,
M. Haranko
,
A. Harb
,
J. Hauk
,
J. Keaveney
,
A. Kalogeropoulos
,
C. Kleinwort
,
W. Lohmann
,
R. Mankel
,
H. Maser
,
G. Mittag
,
C. Muhl
,
A. Mussgiller
,
H. Perrey
,
D. Pitzl
,
O. Reichelt
,
M. Savitskyi
,
P. Schuetze
,
S. Spannagel
,
R. Walsh
,
A. Zuber
,
H. Biskop
,
P. Buhmann
,
M. Centis-Vignali
,
E. Garutti
,
J. Haller
,
M. Hoffmann
,
A. Junkes
,
R. Klanner
,
T. Lapsien
,
M. Matysek
,
A. Perieanu
,
Ch. Scharf
,
P. Schleper
,
A. Schmidt
,
J. Schwandt
,
J. Sonneveld
,
G. Steinbrück
,
B. Vormwald
,
J. Wellhausen
,
M. Abbas
,
C. Amstutz
,
T. Barvich
,
Ch. Barth
,
F. Boegelspacher
,
W. Boer
,
E. Butz
,
M. Casele
,
F. Colombo
,
A. Dierlamm
,
B. Freund
,
F. Hartmann
,
S. Heindl
,
U. Husemann
,
A. Kornmeyer
,
S. Kudella
,
Th. Muller
,
H.J. Simonis
,
P. Steck
,
M. Weber
,
Th. Weiler
,
G. Anagnostou
,
P. Asenov
,
P. Assiouras
,
G. Daskalakis
,
A. Kyriakis
,
D. Loukas
,
L. Paspalaki
,
F. Siklér
,
V. Veszprémi
,
A. Bhardwaj
,
R. Dalal
,
G. Jain
,
K. Ranjan
,
H. Bakhshiansohl
,
H. Behnamian
,
M. Khakzad
,
M. Naseri
,
P. Cariola
,
D. Creanza
,
M. Palma
,
G. Robertis
,
L. Fiore
,
M. Franco
,
F. Loddo
,
G. Sala
,
L. Silvestris
,
G. Maggi
,
S. My
,
G. Selvaggi
,
S. Albergo
,
G. Cappello
,
M. Chiorboli
,
S. Costa
,
A. Mattia
,
F. Giordano
,
R. Potenza
,
M.A. Saizu
,
A. Tricomi
,
C. Tuve
,
G. Barbagli
,
M. Brianzi
,
R. Ciaranfi
,
V. Ciulli
,
C. Civinini
,
R. d'Alessandro
,
E. Focardi
,
G. Latino
,
P. Lenzi
,
M. Meschini
,
S. Paoletti
,
L. Russo
,
E. Scarlini
,
G. Sguazzoni
,
D. Strom
,
L. Viliani
,
F. Ferro
,
M. Lo Vetere
,
E. Robutti
,
M.E. Dinardo
,
S. Fiorendi
,
S. Gennai
,
S. Malvezzi
,
R.A. Manzoni
,
D. Menasce
,
L. Moroni
,
D. Pedrini
,
P. Azzi
,
N. Bacchetta
,
D. Bisello
,
M. Dall'Osso
,
N. Pozzobon
,
M. Tosi
,
F. Canio
,
L. Gaioni
,
M. Manghisoni
,
B. Nodari
,
E. Riceputi
,
V. Re
,
G. Traversi
,
D. Comotti
,
L. Ratti
,
L. Alunni Solestizi
,
M. Biasini
,
G.M. Bilei
,
C. Cecchi
,
B. Checcucci
,
D. Ciangottini
,
L. Fanò
,
C. Gentsos
,
M. Ionica
,
R. Leonardi
,
E. Manoni
,
G. Mantovani
,
V. Mariani
,
M. Menichelli
,
A. Modak
,
A. Morozzi
,
F. Moscatelli
,
D. Passeri
,
P. Placidi
,
V. Postolache
,
A. Rossi
,
A. Saha
,
A. Santocchia
,
L. Storchi
,
D. Spiga
,
K. Androsov
,
P. Azzurri
,
S. Arezzini
,
G. Bagliesi
,
A. Basti
,
T. Boccali
,
L. Borrello
,
F. Bosi
,
R. Castaldi
,
A. Ciampa
,
M.A. Ciocci
,
R. Dell'Orso
,
S. Donato
,
G. Fedi
,
A. Giassi
,
M.T. Grippo
,
F. Ligabue
,
T. Lomtadze
,
G. Magazzu
,
L. Martini
,
E. Mazzoni
,
A. Messineo
,
A. Moggi
,
F. Morsani
,
F. Palla
,
F. Palmonari
,
F. Raffaelli
,
A. Rizzi
,
A. Savoy-Navarro
,
P. Spagnolo
,
R. Tenchini
,
G. Tonelli
,
A. Venturi
,
P.G. Verdini
,
R. Bellan
,
M. Costa
,
M. da Rocha Rolo
,
N. Demaria
,
A. Rivetti
,
G. Dellacasa
,
G. Mazza
,
E. Migliore
,
E. Monteil
,
L. Pacher
,
F. Ravera
,
A. Solano
,
M. Fernandez
,
G. Gomez
,
R. Jaramillo Echeverria
,
D. Moya
,
F.J. Gonzalez Sanchez
,
I. Vila
,
A.L. Virto
,
D. Abbaneo
,
I. Ahmed
,
E. Albert
,
G. Berruti
,
G. Bianchi
,
G. Blanchot
,
J. Bonnaud
,
A. Caratelli
,
D. Ceresa
,
J. Christiansen
,
K. Cichy
,
J. Daguin
,
A. d'Auria
,
S. Detraz
,
D. Deyrail
,
O. Dondelewski
,
F. Faccio
,
N. Frank
,
T. Gadek
,
K. Gill
,
A. Honma
,
G. Hugo
,
L.M. Jara Casas
,
J. Kaplon
,
A. Kornmayer
,
L. Kottelat
,
M. Kovacs
,
M. Krammer
,
P. Lenoir
,
M. Mannelli
,
A. Marchioro
,
S. Marconi
,
S. Mersi
,
S. Martina
,
S. Michelis
,
M. Moll
,
A. Onnela
,
S. Orfanelli
,
S. Pavis
,
A. Peisert
,
J.F. Pernot
,
P. Petagna
,
G. Petrucciani
,
H. Postema
,
P. Rose
,
P. Tropea
,
J. Troska
,
A. Tsirou
,
F. Vasey
,
P. Vichoudis
,
B. Verlaat
,
L. Zwalinski
,
F. Bachmair
,
R. Becker
,
D. Calafiori
,
B. Casal
,
P. Berger
,
L. Djambazov
,
M. Donega
,
C. Grab
,
D. Hits
,
J. Hoss
,
G. Kasieczka
,
W. Lustermann
,
B. Mangano
,
M. Marionneau
,
P. Martinez Ruiz del Arbol
,
M. Masciovecchio
,
M. Meinhard
,
L. Perozzi
,
U. Roeser
,
A. Starodumov
,
V. Tavolaro
,
R. Wallny
,
D. Zhu
,
C. Amsler
,
K. Bösiger
,
L. Caminada
,
F. Canelli
,
V. Chiochia
,
A. Cosa
,
C. Galloni
,
T. Hreus
,
B. Kilminster
,
C. Lange
,
R. Maier
,
J. Ngadiuba
,
D. Pinna
,
P. Robmann
,
S. Taroni
,
Y. Yang
,
W. Bertl
,
K. Deiters
,
W. Erdmann
,
R. Horisberger
,
H.C. Kaestli
,
D. Kotlinski
,
U. Langenegger
,
B. Meier
,
T. Rohe
,
S. Streuli
,
P.H. Chen
,
C. Dietz
,
U. Grundler
,
W.S. Hou
,
R.S. Lu
,
M. Moya
,
D. Cussans
,
H. Flacher
,
J. Goldstein
,
M. Grimes
,
J. Jacob
,
S. Seif El Nasr-Storey
,
J. Cole
,
C. Hoad
,
P. Hobson
,
A. Morton
,
I.D. Reid
,
G. Auzinger
,
R. Bainbridge
,
P. Dauncey
,
G. Hall
,
T. James
,
A.M. Magnan
,
M. Pesaresi
,
D.M. Raymond
,
K. Uchida
,
J.A. Coughlan
,
K. Harder
,
J. Ilic
,
I.R. Tomalin
,
A. Garabedian
,
U. Heintz
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M. Narain
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J. Nelson
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S. Sagir
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T. Speer
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J. Swanson
,
D. Tersegno
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J. Watson-Daniels
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M. Chertok
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J. Conway
,
R. Conway
,
C. Flores
,
R. Lander
,
D. Pellett
,
F. Ricci-Tam
,
M. Squires
,
J. Thomson
,
R. Yohay
,
K. Burt
,
J. Ellison
,
G. Hanson
,
M. Olmedo
,
W. Si
,
B.R. Yates
,
R. Gerosa
,
V. Sharma
,
A. Vartak
,
A. Yagil
,
G.Zevi Della Porta
,
V. Dutta
,
L. Gouskos
,
J. Incandela
,
S. Kyre
,
S. Mullin
,
A. Patterson
,
H. Qu
,
D. White
,
A. Dominguez
,
R. Bartek
,
J.P. Cumalat
,
W.T. Ford
,
F. Jensen
,
A. Johnson
,
M. Krohn
,
S. Leontsinis
,
T. Mulholland
,
K. Stenson
,
S.R. Wagner
,
A. Apresyan
,
G. Bolla
,
K. Burkett
,
J.N. Butler
,
A. Canepa
,
H.W.K. Cheung
,
J. Chramowicz
,
D. Christian
,
W.E. Cooper
,
G. Deptuch
,
G. Derylo
,
C. Gingu
,
S. Grünendahl
,
S. Hasegawa
,
J. Hoff
,
J. Howell
,
M. Hrycyk
,
S. Jindariani
,
M. Johnson
,
F. Kahlid
,
C.M. Lei
,
R. Lipton
,
R. Lopes de Sá
,
T. Liu
,
S. Los
,
M. Matulik
,
P. Merkel
,
S. Nahn
,
A. Prosser
,
R. Rivera
,
B. Schneider
,
G. Sellberg
,
A. Shenai
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L. Spiegel
,
N. Tran
,
L. Uplegger
,
E. Voirin
,
D.R. Berry
,
X. Chen
,
L. Ennesser
,
A. Evdokimov
,
O. Evdokimov
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C.E. Gerber
,
D.J. Hofman
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S. Makauda
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C. Mills
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I.D. Sandoval Gonzalez
,
J. Alimena
,
L.J. Antonelli
,
B. Francis
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A. Hart
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C.S. Hill
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N. Parashar
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J. Stupak
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D. Bortoletto
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M. Bubna
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N. Hinton
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M. Jones
,
D.H. Miller
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X. Shi
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P. Tan
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P. Baringer
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A. Bean
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S. Khalil
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A. Kropivnitskaya
,
D. Majumder
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G. Wilson
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A. Ivanov
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R. Mendis
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T. Mitchell
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N. Skhirtladze
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R. Taylor
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I. Anderson
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D. Fehling
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A. Gritsan
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P. Maksimovic
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C. Martin
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M. Swartz
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M. Xiao
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J.G. Acosta
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L.M. Cremaldi
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S. Oliveros
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L. Perera
,
D. Summers
,
K. Bloom
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D.R. Claes
,
C. Fangmeier
,
R. Gonzalez Suarez
,
J. Monroy
,
J. Siado
,
K. Hahn
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S. Sevova
,
K. Sung
,
M. Trovato
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E. Bartz
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Y. Gershtein
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E. Halkiadakis
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S. Kyriacou
,
A. Lath
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K. Nash
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M. Osherson
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S. Schnetzer
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R. Stone
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M. Walker
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S. Malik
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S. Norberg
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J.E. Ramirez Vargas
,
M. Alyari
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J. Dolen
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A. Godshalk
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C. Harrington
,
I. Iashvili
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A. Kharchilava
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D. Nguyen
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A. Parker
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S. Rappoccio
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B. Roozbahani
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J. Alexander
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J. Chaves
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J. Chu
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S. Dittmer
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K. Mcdermott
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N. Mirman
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A. Rinkevicius
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A. Ryd
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E. Salvati
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L. Skinnari
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L. Soffi
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Z. Tao
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J. Thom
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J. Tucker
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M. Zientek
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B. Akgün
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K.M. Ecklund
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M. Kilpatrick
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T. Nussbaum
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J. Zabel
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B. Betchart
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R. Covarelli
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R. Demina
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O. Hindrichs
,
G. Petrillo
,
R. Eusebi
,
I. Osipenkov
,
A. Perloff
,
K.A. Ulmer
,
A.G. Delannoy
,
P. d'Angelo
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W. Johns
W. Adam
- Fonction : Auteur
T. Bergauer
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E. Brondolin
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M. Dragicevic
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M. Friedl
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Résumé
The high luminosity upgrade of the Large Hadron Collider, foreseen for 2026, necessitates the replacement of the CMS experiment’s silicon tracker. The innermost layer of the new pixel detector will be exposed to severe radiation, corresponding to a 1 MeV neutron equivalent fluence of up to $\Phi _{eq} = 2 \times 10^{16}$ cm$^{-2}$ , and an ionising dose of ${\approx } 5$ MGy after an integrated luminosity of 3000 fb$^{-1}$ . Thin, planar silicon sensors are good candidates for this application, since the degradation of the signal produced by traversing particles is less severe than for thicker devices. In this paper, the results obtained from the characterisation of 100 and 200 $\upmu $ m thick p-bulk pad diodes and strip sensors irradiated up to fluences of $\Phi _{eq} = 1.3 \times 10^{16}$ cm$^{-2}$ are shown.