Qualité du substrat

CMS utilise un substrat silicium de type n de grande pureté (produit par la métode de zone flottante) pour une grande uniformité de la concentration du dopant (le phosphore), ce qui réduit les risques de détérioration en profondeur dues aux radiations. Le choix de l'épaisseur du substrat est un compromis entre un fort rapport S/N, une faible tension de désertion et une faible quantité de matière présente dans le trajectographe. Une couche d'aluminium à l'arrière du substrat permet d'éviter l'accumulation de charges en les évacuant.

Figure: La tension de désertion en fonction du flux de particules pour deux substrats de résistivités différentes [ANG02].

Une faible résistivité variant entre 1,5 et 8 k$\Omega$cm pour ce substrat permet d'obtenir une tension de désertion entre 50 et 200 V (figure ). Après l'inversion de pente, un substrat de faible résistivité de ce type permet un fonctionnement à une tension de dépletion plus basse, ce qui limite les risques de claquage.

De plus une faible capacité entre les pistes (la capacité interpiste) permet un bon rapport S/N. Cette capacité interpiste augmente pour un cristal orienté $<$111$>$ après irradiation alors qu'elle reste stable pour un cristal orienté $<$100$>$ (figure ).

Figure: Capacité interpiste avant et après irradiation d'un cristal $<$111$>$ (à gauche) et $<$100$>$ (à droite) [ANG02].