Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung des Trappingeffekts in Siliziumsensoren. Trapping ist eine Folge von Gitterfehlern, die durch Bestrahlung des Siliziumkristalls mit Teilchen, z.B. Protonen, Neutronen oder Pionen, entsteht.Zur Bestimmung der effektiven Lebensdauer wird die Transient Current Technique (TCT) verwendet. Bei diesem Verfahren werden Siliziumsensoren mit Alphateilchen oder roten Laserpulsen beleuchtet, um Elektron-Loch-Paare nahe der Oberfläche zu erzeugen. Daher wird der gemessene transiente Strom abhängig von der Seite der Beleuchtung hauptsächlich durch Elektronen- oder Lochdrift induziert. Dies ermöglichte es, die Lebensdauer τ für beide Arten von Ladungsträgern getrennt zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Lebensdauer linear mit der angelegten Vorspannung steigen, was in anderen Studien nicht beobachtet wurde, undbei 650 V für Elektronen und Löcher zwischen 5 und 6 ns liegen. Die Lebensdauer von Elektronen, die aus Messungen mit Alphateilchen und rotem Laserlicht bestimmt wurden, stimmen innerhalb von 20 % überein. Bei Löchern kann dieser Vergleich nicht durchgeführt werden, da die Ladung für die frontseitige Beleuchtung mit rotem Laserlicht übermäßig klein ist.Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit sind die Vorbereitungen für die Messung der Lebensdauer. Der erste Schritt besteht darin, die Verarmungsspannung des Sensors mithilfe von der Kapazität-Spannungsmessung (CV) zu bestimmen. Das Ergebnis für die getestete Diode (n-Typ) ist Vdepl = (51.96 ± 0.06) V für die Frequenz von ν = 1 kHz. Danach folgen TCT-Messungen mit Alphateilchen zur Untersuchung der Zählrate und der deponierten Energie der Alphateilchen in Abhängigkeit des Abstands der Quelle zum Sensor. Für die Bestimmung der effektiven Lebensdauer wird ein Abstand von z = 14.8 mm gewählt.
In this work, the effects of charge carrier trapping in silicon are investigated in silicon pad sensors. Trapping is a consequence of lattice deffects caused by irradiation of the silicon crystal with particles e.g. protons, neutrons or pions. For the determination of effective trapping times, the Transient Current Technique (TCT) is used. In this method silicon sensors are exposed to alpha particles or short pulses of red laser light to produce electron-hole pairs close to their surface. Therefore the measured transient current is dominantly induced by either electron or hole drift, depending on the side of the exposure. This allows to estimate effective trapping times τ for both types of charge carriers separately. The results show that the trapping times increase linear with the applied bias voltage, which has not been observed in other studies, and are between 5 and 6 ns at 625 V for electronsand holes. The trapping times of electrons determined from measurements with alpha particles and laser light agree within 20%. For holes this comparison can not be made due to exceedingly low charge collection for front side illumination with red laser light.Another focus of this work are the preparations for the trapping time measurements. The first step is to calculate the depletion voltage of the sensor using a capacitance versus voltage measurement (CV). The result for the tested n-type diode is Vdepl = (51.96 ± 0.06) V for the frequency of ν = 1 kHz. After that follow TCT measurements with alpha particles for the investigation of the count rate and deposited energy of the alpha particles in dependence of the source-to-detector distance. For the determination of effective trapping times a source-to-detector distance of z = 14.8 mm is chosen.