Recent measurements on MiniMALTA, a radiation hard CMOS sensor with small collection electrodes for ATLAS
Patrick Moriishi Freeman
,
P. Allport
,
I. Asensi Tortajada
,
M. Barbero
(1)
,
S. Bhat
(1)
,
D. Bortoletto
,
I. Berdalovic
,
C. Bespin
,
C. Buttar
,
I. Caicedo
,
R. Cardella
,
F. Dachs
,
V. Dao
,
H. Denizli
,
M. Dyndal
,
L. Flores Sanz de Acedo
,
L. Gonella
,
A. Habib
(1)
,
T. Hemperek
,
T. Hirono
,
D. Maneuski
,
K. Metodiev
,
M. Mironova
,
K. Moustakas
,
M. Munker
,
K.Y. Oyulmaz
,
P. Pangaud
(1)
,
H. Pernegger
,
F. Piro
,
P. Riedler
,
H. Sandaker
,
E.J. Schioppa
,
P. Schwemling
(2)
,
A. Sharma
,
I. Shipsey
,
L. Simon Argemim
,
C. Solans Sanchez
,
W. Snoeys
,
T. Suligoj
,
T. Wang
,
D. Weatherill
,
H. Wennlöf
,
N. Wermes
,
D. Wood
,
S. Worm
Patrick Moriishi Freeman
- Fonction : Auteur
P. Allport
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D. Wood
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- PersonId : 758231
- ORCID : 0000-0003-1507-4689
S. Worm
- Fonction : Auteur
Résumé
The upgrade of the ATLAS tracking detector for the High-Luminosity Large Hadron Collider at CERN requires the development of novel radiation hard silicon sensor technologies.The MALTA Monolithic Active Pixel Sensor prototypes have been developed with the 180 nm TowerJazz CMOS imaging technology. This combines the engineering of high-resistivity sub- strates with on-chip high-voltage biasing to achieve a large depleted active sensor volumes, to meet the radiation hardness requirements of the outer barrel layers of the ATLAS ITK Pixel de- tector (1.5× 10$^{15}$ 1 MeV n$_{eq}$/cm$^{2}$ and 80 MRad TID). MALTA combines low noise (ENC < 20 e$^{-}$) and low power operation (1 uW / pixel) with a fast signal response (25 ns bunch crossing) in small pixel size (36.4 $\times$ 36.4 $\mu m^{2}$), and a small collection electrode (3$\mu$m), with a novel high- speed asynchronous read out architecture to cope with the high hit rates expected at HL-LHC. The latest developments, embedded in so-called Mini-MALTA chip, address the issues observed in previous designs to meet the desired radiation hardness requirements. This contribution will summarize the design and recent improvements of this technology, together with the measure- ments of analog and digital performance, as obtained in test beams and lab and radioactive source tests.
Format du dépôt | Fichier |
---|---|
Type de dépôt | Communication dans un congrès |
Résumé |
en
The upgrade of the ATLAS tracking detector for the High-Luminosity Large Hadron Collider at CERN requires the development of novel radiation hard silicon sensor technologies.The MALTA Monolithic Active Pixel Sensor prototypes have been developed with the 180 nm TowerJazz CMOS imaging technology. This combines the engineering of high-resistivity sub- strates with on-chip high-voltage biasing to achieve a large depleted active sensor volumes, to meet the radiation hardness requirements of the outer barrel layers of the ATLAS ITK Pixel de- tector (1.5× 10$^{15}$ 1 MeV n$_{eq}$/cm$^{2}$ and 80 MRad TID). MALTA combines low noise (ENC < 20 e$^{-}$) and low power operation (1 uW / pixel) with a fast signal response (25 ns bunch crossing) in small pixel size (36.4 $\times$ 36.4 $\mu m^{2}$), and a small collection electrode (3$\mu$m), with a novel high- speed asynchronous read out architecture to cope with the high hit rates expected at HL-LHC. The latest developments, embedded in so-called Mini-MALTA chip, address the issues observed in previous designs to meet the desired radiation hardness requirements. This contribution will summarize the design and recent improvements of this technology, together with the measure- ments of analog and digital performance, as obtained in test beams and lab and radioactive source tests.
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Titre |
en
Recent measurements on MiniMALTA, a radiation hard CMOS sensor with small collection electrodes for ATLAS
|
Auteur(s) |
Patrick Moriishi Freeman
, P. Allport
, I. Asensi Tortajada
, M. Barbero
1
, S. Bhat
1
, D. Bortoletto
, I. Berdalovic
, C. Bespin
, C. Buttar
, I. Caicedo
, R. Cardella
, F. Dachs
, V. Dao
, H. Denizli
, M. Dyndal
, L. Flores Sanz de Acedo
, L. Gonella
, A. Habib
1
, T. Hemperek
, T. Hirono
, D. Maneuski
, K. Metodiev
, M. Mironova
, K. Moustakas
, M. Munker
, K.Y. Oyulmaz
, P. Pangaud
1
, H. Pernegger
, F. Piro
, P. Riedler
, H. Sandaker
, E.J. Schioppa
, P. Schwemling
2
, A. Sharma
, I. Shipsey
, L. Simon Argemim
, C. Solans Sanchez
, W. Snoeys
, T. Suligoj
, T. Wang
, D. Weatherill
, H. Wennlöf
, N. Wermes
, D. Wood
, S. Worm
1
CPPM -
Centre de Physique des Particules de Marseille
( 199968 )
- 163, avenue de Luminy - Case 902 - 13288 Marseille cedex 09
- France
2
IRFU -
Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
( 53946 )
- CEA Saclay
F-91191 Gif sur Yvette cedex
- France
|
Source |
PoS
|
Langue du document |
Anglais
|
Vulgarisation |
Non
|
Comité de lecture |
Non
|
Invité |
Non
|
Audience |
Internationale
|
Actes |
Oui
|
Date de publication |
2020
|
Volume |
Vertex2019
|
Page/Identifiant |
020
|
Titre du congrès |
28th International Workshop on Vertex Detectors
|
Date début congrès |
2019-10-13
|
Date fin congrès |
2019-10-18
|
Ville |
Lopud Island
|
Pays |
Croatie
|
Collaboration/Projet |
|
Domaine(s) |
|
Mots-clés |
en
semiconductor detector: technology, semiconductor detector: pixel, semiconductor detector: design, ATLAS, pixel: size, noise, tracking detector: upgrade, performance, integrated circuit, irradiation, radiation: damage
|
DOI | 10.22323/1.373.0020 |
inSPIRE HEP | 1816959 |
Origine :
Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte
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