Projektbeschreibung
Neuartige Silizium-Pixel-Detektoren mit Pikosekunden-Zeitauflösung
Bei den Experimenten der Teilchenphysik kommen häufig Siliziumdetektoren zum Einsatz. Das EU-finanzierte Projekt MONOLITH plant die Entwicklung eines neuartigen Silizium-Pixelsensors, der mit hoher räumlicher Auflösung Teilchen in Zeiträumen von Pikosekunden nachweisen kann. Der neue Sensor hat eine Kombination aus vereinfachten Montageprozessen und gesenkten Produktionskosten zu bieten, die durch Standard-CMOS-Prozesse möglich werden. Die innovative Technik wird ein bahnbrechendes Instrument zukünftiger Experimente in der Kern- und Teilchenphysik sowie für weltraumgestützte physikalische Experimente sein. Außerdem könnte sie gleichermaßen Auswirkungen auf verschiedene andere Gebiete wie zum Beispiel hochpräzise Lidar-Systeme, Flugzeit-PET-Scanner und biologische Bildgebung haben.
Ziel
Particle-physics, space research and several other fields of basic and applied science necessitate the production of thin sensors capable to provide excellent position and time resolution at the same time.
The diode structure of present silicon pixel sensors strongly penalises the enormous potential of silicon-based time measurement: the ~30 ps intrinsic limit of diodes was already reached in sensors with internal gain with pad sizes of 1 mm2. Therefore, new ideas are needed to improve by another order of magnitude and reach the picosecond level.
This project introduces a novel silicon-sensor structure devised to overcome the intrinsic limits of present sensors and simultaneously provide picosecond timing and high spatial resolution in a monolithic implementation. This goal is achieved by the introduction of a fully depleted multi-junction. The remarkable performance of this new sensor, combined with the simplified assembly process and reduced production cost offered by the monolithic implementation in standard CMOS processes, represent the required breakthrough.
In addition to the novel multi-junction sensor, the cornerstones of the project are the low-noise very-fast SiGe HBT frontend and the patented TDC with robust synchronisation method that the PI has already produced in preliminary versions.
The monolithic detector proposed here will offer a sustainable solution for the next generation of experiments at hadron colliders, in nuclear physics and for space-borne experiments in cosmic-ray physics and solar physics. Besides the primary goal of basic science, it will represent an extraordinary enabling technology for the large spectrum of high-tech applications that benefits of picosecond-level Time-Of-Flight measurements. The innovative monolithic detector introduced here will also offer a starting point for further progress in the field of light detection.
European industrial partners have been contacted for commercial exploitation of the detector.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Teilchenbeschleuniger
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Sensoren optische Sensoren
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften anorganische Chemie Metalloide
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-ADG - Advanced Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
1211 Geneve
Schweiz
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.