Neutron irradiation and electrical characterisation of the first 8” silicon pad sensor prototypes for the CMS calorimeter endcap upgrade

Acar, B.; Butler-Nalin, A.; Akchurin, N.; Callier, S.; Musienko, Y.; Canderan, K.; Couderc, F.; Lincoln, D.; Gutti, H.; Lamichhane, K.; Su, X. F.; Langford, J.; Becheva, E.; Rohlf, J.; Beaujean, F.; Zhao, X.; Wang, X.; Hirschauer, J.; Cheung, H.; Vichoudis, P.; Paulini, M.; Viazlo, O.; Paganis, E.; Magniette, F.; Kristiansen, K.; CMS HGCAL Collaboration; Hakimi, A.; Popova, E.; Nikitenko, A.; Kachanov, V.; Gninenko, S.; Noy, M.; Petiot, P.; Krohn, M.; Vojinovic, M.; Gonultas, B.; Li, A.; Irshad, A.; Sarkisla, M. A.; Bloch, P.; Buchot Perraguin, A.; Grönroos, S.; Xiao, M.; Uzunian, A.; Khukhunaishvili, A.; Heintz, U.; Revering, M.; Guler, Y.; Yusuff, I.; Webb, S. N.; Taylor, R. D.; Kolberg, T.; Uslan, E.; Motta, J.; Musić, J.; Vojinoviç, M.; Monti, F.; Zabi, A.; Rao, K. K.; Gorbounov, N.; Yu, D.; Odell, N.; Davies, G.; Sarkar, T.; Roberts, A.; Lysova, I.; Bilki, B.; Ramos Garcia, M. T.; Quinn, R.; Demiragli, Z.; Milella, G.; Masterson, P.; Simkina, P.; Yang, J.; Zehetner, P.; Bach, O.; Köseyan, O. K.; Derylo, G.; Sauvan, J. B.; Landsberg, G.; Lipton, R.; Dutta, V.; Thaus, R.; Nurdan, K.; Cappati, A.; Prosper, H.; Kanuganti, A. R.; Tlisov, D.; Ozegović, J.; Schmitt, M.; Edberg, T. K.; Charitonidis, N.; Levin, A.; Rose, A.; Dannheim, D.; Raux, L.; Suryadevara, P.; Zhang, J.; Mahjoub, A.; Day, E.; Gandhi, P.; Pierre-Emile, T.; Cerminara, G.; Defranchis, M. M.; Daoud, W.; Sobering, T. J.; Matthewman, M.; Liu, Y.; Schmidt, I.; Figueiredo de sa Sousa de Almeida, J. P.; Marchioro, A.; Noonan, D.; Hinton, N.; Mandjavize, I.; Li, Y. Y.; Strobbe, N.; Yu, S. S.; Ozkorucuklu, S.; Behera, P.; Meier, B.; Kaminskiy, A.; Kaya, O.; Peltola, T.; Troska, J.; Bhowmik, D.; Hou, W. S.; Bouyjou, F.; Rovere, M.; Demirbas, U.; Moortgat, F. W.; Davignon, O.; Jaroslavceva, J.; Sahin, O. M.; Wang, Z.; Guilloux, F.; Diehl, L.; Martinez, G.; Chen, J. A.; Zacharopoulou, A.; Cuba, E.; Krüger, K.; Sulak, L.; Sunar Cerci, D.; Lai, Y.; Atakisi, I. O.; Strait, J.; Mestvirishvili, A.; Dutta, S.; Gill, K.; Komm, M.; Virdee, T.; Murthy, S.; Brondolin, E.; Gevin, O.; Martelli, A.; Lin, Z.; Tsai, L. S.; Tsipolitis, G.; Brennan, L.; Hussain, A.; Chokheli, D.; Fedi, G.; Hazen, E.; Hatakeyama, K.; Coco Mendez, S.; Lomidze, D.; Titov, M.; Ganjour, S.; Franzoni, G.; Morrissey, I.; Forthomme, L.; Pastika, N.; Kyre, S.; Liao, H.; Papakrivopoulos, I.; Tatli, T.; Redjeb, W.; Alhusseini, M.; Gastler, D.; Dulucq, F.; Wulansatiti Nursanto, M.; Dincer, G. G.; Elias, F.; Dragicevic, M.; Afanasiev, S.; Shenai, A.; Joshi, U.; Romanteau, T.; Aras, U.; Vernazza, E.; Varela, J.; Danilov, M.; Undleeb, S.; Sharma, S.; Alyari, M.; Okawa, H.; Parshook, J.; Moccia, S.; Das, I.; Caregari, S.; Kuryatkov, V.; Koetz, K.; Meng, B.; Guo, J.; Mallios, S.; Čoko, D.; Kim, S.; Freeman, J.; Zhang, Y.; Cankocak, K.; Puljak, I.; Kraus, V.; Kazhykharim, Y.; Kara, O.; Hoff, J.; Bakas, G.; Liang, Z.; Debbins, P.; Mohanty, G. B.; Lu, R. S.; Liu, G.; Tali, B.; Wu, H. Y.; Bergauer, T.; Krawczyk, M.; Kieseler, J.; Sarbandi, K.; French, T.; Lupi, M.; Fahim, F.; Bonnemaison, A.; Khan, F. A.; Barney, D.; Dittmann, J.; Tsamalaidze, Z.; Kumar, M.; Wang, F.; Bower, N.; Adamov, G.; Smirnov, V.; Kilpatrick, M.; Wilson, J. S.; Malakhov, A.; Lohezic, V.; Lee, M. Y.; Kaadze, K.; Gecse, Z.; Cheng, H. J.; Prvan, M.; Mirza, I.; Gerwig, H.; Chadeeva, M.; Rusack, R.; Wang, D.; Shukla, R.; Simsek, A. E.; Saradhy, R.; De Silva, M.; Alison, J.; Bonanomi, M.; Nguyen, M.; Ferragina, L.; Qasim, S. R.; Pantaleo, F.; Delagnes, E.; Kristić, A.; Zhang, Z.; Andreev, I.; Jheng, H. R.; Gouskos, L.; Beaudette, F.; El Berni, M.; Kao, Y. W.; Tok, U. G.; Ghosh, S.; Sanchez Rodriguez, A. M.; Diaz, D.; Becker, A.; Cao, X.; Belloni, A.; Silva, P.; Ortez, W.; Wu, L.; Rusinov, V.; Frahm, E.; Dünser, M.; Hassanshahi, H. M.; Alpana, A.; Golutvin, I.; Wade, A.; Hua, H.; Hegde, V.; Spencer, E.; Hou, X.; Srimanobhas, N.; Garcia-Bellido, A.; Paranjpe, M.; Vicente Barreto Pinto, M.; Stahl Leiton, A. G.; Cerci, S.; Sun, L.; Kapoor, A.; Dumanoglu, I.; Rosado, M.; Ceard, L.; Tarabini, A.; Besancon, M.; Cheng, K. Y.; Onel, Y.; Tao, J.; Heering, A.; Zamiatin, N.; Thienpont, D.; Gurpinar Guler, E.; Gastaldi, F.; Sirois, Y.; Gao, X.; Lobanov, A.; Akgün, B.; Dinaucourt, P.; Zhang, H.; Gülmez, E.; Calvet, D.; Yohay, R.; Kunori, S.; Aspell, P.; Zarubin, A.; Bargassa, P.; Kalipoliti, L.; Gray, A. B.; Nabili, S.; Reinecke, M.; Caraway, B.; Lee, S. W.; Rapacz, K.; Wayne, M.; Li, J. H.; Steen, A.; Gu, Y.; Banerjee, S.; Quast, Thorben; Pandey, S.; Extier, S.; Golunov, A.; Kronheim, B.; Bodek, A.; Mans, J.; Kaya, M.; Chen, Y. M.; Borg, J.; Ryjov, V.; Bakshi, A.; Cauchois, A.; Karneyeu, A.; Chatterjee, R.; Dias de Almeida, P. G.; Tsirou, A.; Wickwire, R.; Dugad, S.; Selivanova, D.; Urbanski, D.; Jain, S.; Bhattacharya, S.; Qu, H.; Baden, A.; Ustinov, V.; Kałuzińska, O.; Incandela, J.; Tekten, S.; Kayis Topaksu, A.; Rubinov, P.; Cipriani, M.; Bychkova, O.; Whitbeck, A.; Miao, Y.; Blekman, F.; Voirin, E.; Bryant, P.; Peng, N.; Kulis, S.; Velasco, M.; Scott, E.; Quinnan, M.; Magnan, A. M.; Gilbert, A.; Bonomally, S.; Menkel, A..; Tiras, E.; Gilbert, W.; David, A.; Salerno, R.; Germer, A.; Dauncey, P.; Sukhov, E.; Hammer, M.; Mannelli, M.; DeBarbaro, P.; Shelake, M.; Braga, D.; Linssen, L.; Sicking, E.; Yumiceva, F.; Mayekar, S. N.; Sefkow, F.; Ershov, Yu.; Roy, A.

doi:10.1088/1748-0221/18/08/P08024

Journal Article

PUBDB-2023-07913

Neutron irradiation and electrical characterisation of the first 8” silicon pad sensor prototypes for the CMS calorimeter endcap upgrade

Acar, B. ; Adamov, G. ; Afanasiev, S. ; Akchurin, N. ; Akgün, B. ; Alhusseini, M. ; Alison, J. ; Figueiredo de sa Sousa de Almeida, J. P. ; Dias de Almeida, P. G. ; Alpana, A. ; Alyari, M. ; Andreev, I. ; Aras, U. ; Aspell, P. ; Atakisi, I. O. ; Bach, O. ; Baden, A. ; Bakas, G. ; Bakshi, A. ; Banerjee, S. ; DeBarbaro, P. ; Bargassa, P. ; Barney, D. ; Beaudette, F. ; Beaujean, F. ; Becheva, E. ; Becker, A. ; Behera, P.Extern* ; Belloni, A. ; Bergauer, T. ; El Berni, M. ; Besancon, M. ; Bhattacharya, S. ; Bhattacharya, S. ; Bhowmik, D. ; Bilki, B. ; Blekman, F. ; Bloch, P. ; Bodek, A. ; Bonanomi, M. ; Bonnemaison, A. ; Bonomally, S. ; Borg, J. ; Bouyjou, F. ; Bower, N. ; Braga, D. ; Brennan, L. ; Brondolin, E. ; Bryant, P. ; Butler-Nalin, A. ; Bychkova, O. ; Callier, S. ; Calvet, D. ; Canderan, K. ; Cankocak, K. ; Cao, X. ; Cappati, A. ; Caraway, B. ; Caregari, S. ; Cauchois, A. ; Ceard, L. ; Sunar Cerci, D.Extern* ; Cerci, S. ; Cerminara, G. ; Chadeeva, M. ; Charitonidis, N. ; Chatterjee, R. ; Chen, J. A. ; Chen, Y. M. ; Cheng, H. J. ; Cheng, K. Y. ; Cheung, H. ; Chokheli, D. ; Cipriani, M. ; Čoko, D. ; Couderc, F. ; Cuba, E. ; Danilov, M. ; Dannheim, D. ; Daoud, W. ; Das, I. ; Dauncey, P. ; Davies, G. ; Davignon, O. ; Day, E. ; Debbins, P. ; Defranchis, M. M.Extern* ; Delagnes, E. ; Demiragli, Z. ; Demirbas, U. ; Derylo, G. ; Diaz, D. ; Diehl, L. ; Dinaucourt, P. ; Dincer, G. G. ; Dittmann, J. ; Dragicevic, M. ; Dugad, S. ; Dulucq, F. ; Dumanoglu, I. ; Dünser, M. ; Dutta, S. ; Dutta, V. ; Edberg, T. K. ; Elias, F. ; Ershov, Y. ; Extier, S. ; Fahim, F. ; Fedi, G. ; Ferragina, L. ; Forthomme, L. ; Frahm, E. ; Franzoni, G. ; Freeman, J. ; French, T. ; Gandhi, P. ; Ganjour, S. ; Gao, X. ; Ramos Garcia, M. T. ; Garcia-Bellido, A. ; Gastaldi, F. ; Gastler, D. ; Gecse, Z. ; Germer, A. ; Gerwig, H. ; Gevin, O. ; Ghosh, S. ; Gilbert, A.Extern* ; Gilbert, W. ; Gill, K. ; Gninenko, S. ; Golunov, A. ; Golutvin, I. ; Gonultas, B. ; Gorbounov, N. ; Gouskos, L. ; Gray, A. B. ; Grönroos, S. ; Gu, Y. ; Guilloux, F. ; Gurpinar Guler, E. ; Guler, Y. ; Gülmez, E. ; Guo, J. ; Gutti, H. ; Hakimi, A. ; Hammer, M. ; Hassanshahi, H. M. ; Hatakeyama, K. ; Hazen, E. ; Heering, A. ; Hegde, V. ; Heintz, U. ; Hinton, N. ; Hirschauer, J. ; Hoff, J. ; Hou, W. S. ; Hou, X. ; Hua, H. ; Hussain, A. ; Incandela, J. ; Irshad, A. ; Jain, S. ; Jaroslavceva, J. ; Jheng, H. R. ; Joshi, U. ; Kaadze, K. ; Kachanov, V. ; Kalipoliti, L. ; Kaminskiy, A. ; Kanuganti, A. R. ; Kao, Y. W. ; Kapoor, A. ; Kara, O. ; Karneyeu, A. ; Kałuzińska, O. ; Kaya, M. ; Kaya, O. ; Kazhykharim, Y. ; Khan, F. A. ; Khukhunaishvili, A. ; Kieseler, J.Extern* ; Kilpatrick, M. ; Kim, S. ; Koetz, K. ; Kolberg, T. ; Komm, M. ; Köseyan, O. K. ; Kraus, V. ; Krawczyk, M. ; Kristiansen, K. ; Kristić, A. ; Krohn, M. ; Kronheim, B. ; Krüger, K. ; Kulis, S. ; Kumar, M. ; Kunori, S. ; Kuryatkov, V. ; Kyre, S. ; Lai, Y. ; Lamichhane, K. ; Landsberg, G. ; Langford, J. ; Lee, M. Y. ; Lee, S. W. ; Stahl Leiton, A. G. ; Levin, A. ; Li, A. ; Li, J. H. ; Li, Y. Y. ; Liang, Z. ; Liao, H. ; Lin, Z. ; Lincoln, D. ; Linssen, L. ; Lipton, R. ; Liu, G. ; Liu, Y. ; Lobanov, A.Extern* ; Lohezic, V. ; Lomidze, D. ; Lu, R. S. ; Lupi, M. ; Lysova, I. ; Magnan, A. M. ; Magniette, F. ; Mahjoub, A. ; Meier, B. ; Malakhov, A. ; Mallios, S. ; Mandjavize, I. ; Mannelli, M. ; Mans, J. ; Marchioro, A. ; Martelli, A. ; Martinez, G. ; Masterson, P. ; Matthewman, M. ; Mayekar, S. N. ; David, A. ; Coco Mendez, S. ; Meng, B. ; Menkel, A. ; Mestvirishvili, A. ; Milella, G.DESY* ; Mirza, I. ; Moccia, S. ; Mohanty, G. B.Extern* ; Monti, F. ; Moortgat, F. W. ; Morrissey, I. ; Motta, J. ; Murthy, S. ; Musić, J. ; Musienko, Y. ; Nabili, S. ; Nguyen, M. ; Nikitenko, A. ; Noonan, D. ; Noonan, D. ; Noy, M. ; Nurdan, K. ; Wulansatiti Nursanto, M. ; Odell, N. ; Okawa, H. ; Onel, Y. ; Ortez, W. ; Ozegović, J. ; Ozkorucuklu, S. ; Paganis, E. ; Pandey, S. ; Pantaleo, F. ; Papakrivopoulos, I. ; Paranjpe, M. ; Parshook, J. ; Pastika, N. ; Paulini, M. ; Peltola, T. ; Peng, N. ; Buchot Perraguin, A. ; Petiot, P. ; Pierre-Emile, T. ; Vicente Barreto Pinto, M. ; Popova, E. ; Prosper, H. ; Prvan, M. ; Puljak, I. ; Qasim, S. R. ; Qu, H. ; Quast, T. (Corresponding author)Extern* ; Quinn, R. ; Quinnan, M. ; Rao, K. K. ; Rapacz, K. ; Raux, L. ; Redjeb, W. ; Reinecke, M. ; Revering, M. ; Roberts, A. ; Sanchez Rodriguez, A. M. ; Rohlf, J. ; Romanteau, T. ; Rosado, M. ; Rose, A. ; Rovere, M. ; Roy, A. ; Rubinov, P. ; Rusack, R. ; Rusinov, V. ; Ryjov, V. ; Sahin, O. M. ; Salerno, R. ; Saradhy, R. ; Sarbandi, K. ; Sarkar, T. ; Sarkisla, M. A. ; Sauvan, J. B. ; Schmidt, I. ; Schmitt, M. ; Scott, E. ; Sefkow, F. ; Selivanova, D. ; Sharma, S. ; Shelake, M. ; Shenai, A. ; Shukla, R. ; Sicking, E. ; De Silva, M. ; Silva, P. ; Simkina, P. ; Simsek, A. E. ; Sirois, Y. ; Smirnov, V. ; Sobering, T. J. ; Spencer, E. ; Srimanobhas, N. ; Steen, A. ; Strait, J. ; Strobbe, N. ; Su, X. F. ; Sukhov, E. ; Sulak, L. ; Sun, L. ; Suryadevara, P. ; Tali, B. ; Tao, J. ; Tarabini, A. ; Tatli, T. ; Thaus, R. ; Taylor, R. D. ; Tekten, S. ; Thienpont, D. ; Tiras, E. ; Titov, M. ; Tlisov, D. ; Tok, U. G. ; Kayis Topaksu, A. ; Troska, J. ; Tsai, L. S. ; Tsamalaidze, Z. ; Tsipolitis, G. ; Tsirou, A. ; Undleeb, S. ; Urbanski, D. ; Uslan, E. ; Ustinov, V. ; Uzunian, A. ; Varela, J. ; Velasco, M. ; Vernazza, E. ; Viazlo, O. ; Vichoudis, P. ; Virdee, T. ; Voirin, E. ; Vojinoviç, M. ; Vojinovic, M. ; Wade, A. ; Wang, D. ; Wang, F. ; Wang, X. ; Wang, X. ; Wang, Z. ; Wayne, M. ; Webb, S. N. ; Whitbeck, A. ; Wickwire, R. ; Wilson, J. S. ; Wu, H. Y. ; Wu, L. ; Xiao, M. ; Yang, J. ; Yohay, R. ; Yu, D. ; Yu, S. S. ; Miao, Y. ; Yumiceva, F. ; Yusuff, I. ; Zabi, A. ; Zacharopoulou, A. ; Zamiatin, N. ; Zarubin, A. ; Zehetner, P. ; Zhang, H. ; Zhang, J. ; Zhang, Y. ; Zhang, Z. ; Zhao, X. ; CMS HGCAL Collaboration (Collaboration author)

2023
Inst. of Physics London

Journal of Instrumentation 18(08), P08024 (2023) [10.1088/1748-0221/18/08/P08024]

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: doi:10.1088/1748-0221/18/08/P08024 doi:10.3204/PUBDB-2023-07913

Report No.: arXiv:2209.10159

Abstract: As part of its HL-LHC upgrade program, the CMS collaboration is replacing its existing endcap calorimeters with a high-granularity calorimeter (CE). The new calorimeter is a sampling calorimeter with unprecedented transverse and longitudinal readout for both electromagnetic and hadronic compartments. Due to its compactness, intrinsic time resolution, and radiation hardness, silicon has been chosen as active material for the regions exposed to higher radiation levels. The silicon sensors are fabricated as 20 cm (8”) wide hexagonal wafers and are segmented into several hundred pads which are read out individually. As part of the sensor qualification strategy, 8” sensor irradiation with neutrons has been conducted at the Rhode Island Nuclear Science Center (RINSC) and followed by their electrical characterisation in 2020-21. The completion of this important milestone in the CE's R&D program is documented in this paper and it provides detailed account of the associated infrastructure and procedures.The results on the electrical properties of the irradiated CE silicon sensors are presented.

Keyword(s): activity report ; radiation: damage ; n: irradiation ; calorimeter: design ; calorimeter: upgrade ; calorimeter: hadronic ; calorimeter: electromagnetic ; silicon ; CMS ; time resolution ; performance ; fabrication ; Radiation damage to detector materials (solid state) ; Radiation-hard detectors ; Calorimeters ; Solid state detectors

Classification:

ddc:610

Contributing Institute(s):

Research Program(s):

611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)

Experiment(s):

LHC: CMS

Appears in the scientific report 2023

Database coverage:
Medline

;

;

; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; Essential Science Indicators ; National-Konsortium ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection

Click to display QR Code for this record

The record appears in these collections:
Private Collections > >DESY > >FH > >FTX > FTX
Private Collections > >DESY > >FH > CMS
Document types > Articles > Journal Article
Public records
Publications database
OpenAccess

Record created 2023-12-18, last modified 2025-07-15

Similar records

OpenAccess:

PDF

PDF (PDFA)
External link:

Fulltext by arXiv.org

Rate this document:

(Not yet reviewed)

Add to personal basket
Export as Author List with IDs BibTeX (UTF-8), EndNote XML, EndNote Text, RIS, MARC, Print MARC, MARCXML, DC,
Request correction
Submit fulltext

guest :: login PUBDB
		Search		Submit		Personalize Your alerts Your baskets Your searches		Help