Trideas Trento – Bari – Trieste (dot 5) - FBK-irst Sviluppo di nuovi rivelatori di radiazioni/particelle per HEP al silicio con elettrodi tridimensionali con "active edge". Gian-Franco Dalla Betta

Colonne n + e p + non passanti, su facce opposte Processo quasi single-sided semplice, resa elevata TREDI: rivelatori 3D Colonne n + e p + passanti Processo double-sided Un lotto in fabbricazione nel 2008 Doppia colonna (=> migliore controllo dei campi elettrici e della raccolta di carica) Processo semplificato (punto di partenza per lo sviluppo della tecnologia e delle metodologie di test) Colonne di singolo tipo (n + ) su substrati p Colonne non passanti Processi 3D-DTC (Double Type Column) Processo iniziale 3D-STC (Single Type Column), 2 lotti fabbricati Due lotti fabbricati , un terzo in fabbricazione

Lotto 3D-DTC-1 undepleted Si 80 m pitch, 400 columns 100 m pitch, 256 columns STC DTC

Caratterizzazione funzionale 3D-DTC-1 Bias Voltage [V] Efficiency [%] Bias Voltage [V] Collected Charge [fC] source setup IR laser setup ATLAS SCT binary read-out, 40MHz, 20ns

Finalmente acquisita e operativa lattrezzatura di Deep Reactive Ion Etching (DRIE) In corso un riciclo di fabbricazione 3D-DTC (atteso per set. 2008) In fase di progetto/layout un nuovo lotto 3D con colonne passanti, fab. da completarsi entro dic Completamento dei lotti previsti dal programma TREDI entro marzo 2009: rivelatori planari con bordo attivo Status FBK-irst

TRIDEAS Obiettivo generale: Sviluppare ulteriormente ed ottimizzare (sia a livello tecnologico che progettuale) rivelatori 3D con bordo attivo, orientati ad applicazioni in sLHC. Durata: 3 anni Sezioni coinvolte: Padova(Trento), Bari, Trieste (dotaz.) Supporto esterno: INFN Genova, 3D-ATLAS Collab.

Tecnologia e progetto Attacchi DRIE Bordo attivo: richiede wafer di supporto e rimozione dello stesso alla fine tramite CMP Resa di processo Ottimizzazione layout celle base: segnale vs rumore (cap) Sinergia con sviluppo chip di front-end

Programma generale Completare caratterizzazione lotti TREDI Design e fabbricazione di un lotto di sviluppo (entro 2009) e di un lotto di ottimizzazione (entro 2010) Caratterizzazione elettrica e funzionale (laser e sorgenti radioattive) estensiva,compresi effetti del danno da radiazione (neutroni, protoni, X) Partecipazione a beam test CERN con rivelatori a pixel 3D (2010 e 2011)

Piano attività TN 2009 Completamento e caratterizzazione ultimi lotti TREDI (colonne passanti e planare bordo attivo) entro 06/ misure elettriche su fetta (IV, CV, etc.) -caratterizzazione IR laser e con sorgenti Simulazione TCAD e progetto rivelatori 3D con bordo attivo (09/09) FBK-irst: Fabbricazione primo lotto 3D con bordo attivo (12/09) Test di irraggiamento lotti esistenti (12/09)

2009 Verranno caratterizzati i rivelatori e le strutture di test disponibili dagli ultimi lotti sottomessi nel progetto TREDI, il cui completamento è previsto per i primi mesi del Le misure comprenderanno test elettrici, funzionali e di danno da radiazione. Verrà poi progettato un primo lotto di rivelatori con elettrodi tridimensionali passanti e bordo attivo, la cui fabbricazione presso FBK-irst avrà inizio entro la fine dell'anno Verranno caratterizzati i rivelatori del primo lotto TRIDEAS tramite misure elettriche, funzionali e test di irraggiamento. Almeno un rivelatore sarà testato su fascio al CERN. Verrà condotta una analisi critica dei risultati ai fini di migliorare la tecnologia ed il layout, e verrà sottomesso per la fabbricazione presso FBK-irst entro la fine dell'anno un secondo lotto, mirato all'ottimizzazione delle prestazioni ed alla valutazione della riproducibilità e della resa di processo Verranno caratterizzati i rivelatori del secondo lotto TRIDEAS tramite misure elettriche, funzionali e test di irraggiamento. Almeno un rivelatore a pixel assemblato con chip di front-end di nuova generazione sarà testato su fascio al CERN. TNGiovanni Soncini 0.30, Gian-Franco Dalla Betta (RN) 0.50, Giovanni Verzellesi 0.50, Giorgio Fontana 0.50, Andrea Zoboli 1.00 BADe Palma Mauro 0.20, Manna Norman 0.30, My Salvatore 0.30 TSBosisio Luciano 0.20 Totale FTE 3,8 Milestones interno estero consumo TOTALI TN BA TS(dot) Totali