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姓名	王曉琪(Xian-Qi Wang)  查詢紙本館藏	畢業系所	物理學系
論文名稱	大面積矽偵測器寄生電容量測及分析 (Measurement and Analysis on Parasitic Capacitances of Large-Area Silicon Detectors)
相關論文	★ Transverse momentum and rapidity dependence of HBT correlations in Au+Au collisions at sqrt(s_NN) = 62.4 and 200 GeV with PHOBOS ★ Study of the process: pp→Z0Z0→μ+μ-μ+μ- at CMS ★ 利用CMS探測器測量Wγ的偶合 ★ 應用於質子治療之射束監測系統的特性研究 ★ LEPS2實驗用高阻抗平板偵測器的研發 ★ Photoproduction of Λ and Σ0 hyperons off protons with linearly polarized photons at Eγ=1.5–3.0 GeV ★ 粒子探測器快速自動檢測系統之研發 ★ 在 CERN COMPASS 實驗組量測190-GeVπ 介子束流所產生Drell-Yan 過程反應截面
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摘要(中)	在PHOBOS的實驗中，利用相對重離子碰撞加速器（Relativistic Heavy-Ion Collider accelerator），藉著金原子和金原子的對撞，模擬這個最原始的狀態—夸克—膠子電漿態（Quark-Gluon Plasma）。為了能夠偵測到夸克—膠子電漿態（Quark-Gluon Plasma）的存在證據，PHOBOS實驗就以矽偵測器作為主要的偵測器。隨著實驗要求的不同，矽偵測器的幾何形狀也就有不同的設計，在PHOBOS的實驗中，所用的主要偵測器就是矽微條偵測器（Silicon Strip Detector，SSD）以及矽塊狀偵測器（Silicon Pad Detector，SPD）。而在本篇論文中，主要就是探討PHOBOS所用的SSD以及SPD的寄生電容（parasitic capacitance）的性質。 矽偵測器（SSD,SPD）的內部，寄生電容（parasitic capacitance）一直是受人討論的問題。因為它關係到這個偵測器的訊號和噪音的比例（signal-noise ratio），而且它很難從偵測器上直接地量測出來。為了能夠得到這些寄生電容的值，藉著K&S Model 4123點銲機讓欲測量P+塊狀區域的附近每個P+塊狀區域的偏壓電阻接地（bonding pad ground）。接著再用KEITHLEY Model 230電壓供應器以及KEITHLEY Model 590 CV Analyzer電容量測器，藉著Labview的整合，透過GPIB介面，控制電壓的輸出以及電容值的讀取。 經由一系列不同『接地』方式量測某一個單一P+塊狀區域的結果。結果得知，以訊號線（signal line）和第一層金屬（Metal_1）之間的電容和訊號線（signal line）和訊號線（signal line）之間的電容是構成寄生電容最主要的二個部分。為了能夠減少這二個部分的寄生電容，偵測器內部訊號線的設計以及Metal_1和Metal_2之間的絕緣層種類及厚度是必須要考慮的。
關鍵字(中)	★ 矽偵測器	關鍵字(英)
論文目次	摘要i 誌謝ii 目錄iii 表目錄 v 圖目錄vii Chapter 1 緒論1 Chapter 2 矽偵測器的基本性質4 ．2-1 矽偵測器的工作原理4 ．2-2 偵測器的材料—矽6 ．2-3 元件構造8 ．2-3.1 Pad及Metal_1之間的ONO層 8 ．2-3.2 偏壓電阻（bias resistor）9 ．2-3.3 矽偵測器單個Pad及多個Pads的比較10 Chapter 3 實驗儀器以及如何量測12 ．3-1 實驗儀器裝置12 ．3-1.1 實驗儀器12 ．3-1.2 量測時儀器的架設 14 ．3-2 量測過程16 Chapter 4 量測過程以及量測結果的討論18 ．4-1 PHOBOS所用的矽偵測器18 ．4-2 Type 1、Type 2、Type 3、Type4以及Type5的量測20 ．4-2.1 原始Pad的量測20 ．4-2.2 不同行Pad接地的量測24 ．4-2.3 同一行Pad接地的量測31 ．4-2.4 待測Pad周圍均接地的量測38 ．4-3 Octagon偵測器的量測42 ．4-3.1 原始Pad的量測42 ．4-3.2 與待測Pad不同行的Pad接地44 ．4-3.3 待測Pad的同一行Pad接地48 ．4-3.4 待測Pad周圍全部Pad均接地52 Chapter 5 結論55 ．5-1 量測結果55 ．5-2 結論59 Reference 60
參考文獻	[1] A.H. Walenta,“Principles and New Development of Semiconductor Radiation Detectors”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A253, pp.558-571, 1987. [2] A.C Melissinos,“Experiments in Modern Physics”, Academic Press, Inc., New York, USA, 1966. [3] G.F. Knoll,“Radiation Detection and Measurement”,2nd ed., John Wiley & Sons, Inc., New York, USA, 1989. [4] S.M. Sze,“Semiconductor Sensors”, John Wiley & Sons, Inc., New York, USA, 1994. [5] Warner Ten Kate,“The Silicon Microstrip Detector”.(a copy of transparency) [6] S.M. Sze,“Semiconductor Devices Physics and Technology”, John Wiley & Sons, Inc., New York, USA, 1997. [7] M. Campanella, N. Croitoru, F. Groppi, F. Lemeilleur, S. Pensotti, P.G. Rancoita, and A.Seidman,“The Effect of Radiation on Ion-Implanted Silicon Detectors”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A243, pp.93-97, 1986. [8] M. Caccia, L. Evensen, T. E. Hansen, R. Horisberger, L.Hubbeling, A. Piesert, T.Tuuva, P. Weilhammer, and A. Zalewska,“A Si Strip Detector with Integrated Coupling Capacitors”,Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A260, pp.124-131, 1987. [9] L.Evensen, T. E. Hansen, R. Horisberger, L.Hubbeling, H. P. Kaukonen, G.Maehlum, A. Piesert, T.Tuuva, P. Weilhammer, and A. Zalewska“Recent Development of Detectors with Integrated Capacitors and Polysilicon Resistors”, IEEE Transactions on NUCLEAR SCIENCE, Vol. 35, pp.428-431, 1988. [10] G. Batignani, L.Bosiso, E. Forcardi, F. Forti, M.A. Giorgi, L. Moneta, G.Parrini, G.Tonelli, and G.Triggiani,“Development and Performance of Double Sided Silicon Strip Detectors”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A310, pp.160-164, 1991. [11] P.Holl, J.Kemmer, U. Prrchtel, T. Ziemann, D.Hauff, G.Lutz, A.S. Schwarz, and L. Struder,“A Double-Sided Silicon Strip Detector with Capacitive Readout and a New Method of Integrated Bias Coupling”, IEEE Trans on NUCLEAR SCIENCE, Vol. 36, pp.251-255, 1989 [12] B.S. Avset, L. Evensen, V. Chabaud, H. Dijkstra, R. Horisberger, L. Hubbeling, G. Maehlum, A. Peisert, I. Roditi, P. Weilhammer, A.Czermak, P. Jalocha, M.Turala, P.Bambade, W. Dulinski, R.Turchetta, M.Schaeffer, M. Battaglia, I. Hietance, and T.Tuuva,“A New Microstrip Detector with Double-sided Readout”, CERN-EP/90-11, January 23rd, 1990. [13] H.Dijkstra,R.Horisberger,L.Hubbeling,.Maehlum,A.Peisert,P.Weilhammer, A. Zalewska, T.Tuuva, and L.Evensen,“Radiation Tests with Capacitively Coupled Silicon Detectors”,European Organization for Nuclear Research, August 2nd,1988. [14] KEITHLEY “Model 590 CV Analyzer Instruction Manual”
指導教授	林宗泰(Willis T. Lin)	審核日期	2000-6-30
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