Lo scopo di questo esperimento è progettare, costruire e collaudare un rivelatore 3D su substrato di silicio amorfo idrogenato (di seguito denominato a-Si:H). Parteciperanno a questo sforzo quattro istituzioni e un partner industriale: INFN-Perugia, EPFL-IMT Neuchatel, Università di Wollongong (NSW-Australia) e INFN-TIFPA come istituti di ricerca e FBK Trento come partner industriale. A-Si:H è un materiale ampiamente utilizzato nella costruzione di pannelli solari, pertanto i rivelatori potranno essere costruiti a basso costo e su grandi superfici negli impianti di produzione per questo tipo di dispositivi. Un altro aspetto importante che rende questo materiale molto interessante è la resistenza intrinseca alla radiazione; i rivelatori realizzati con questo materiale possono raggiungere il livello di 1015 p/cm2 senza danni rilevanti e senza tecniche speciali di progettazione. Un’ulteriore caratteristica interessante di questo substrato è la possibilità di deposizione, utilizzando il processo PECVD, su molti materiali, in particolare sulla parte superiore di qualsiasi chip di lettura a pixel, evitando, nelle applicazioni ai rivelatori di pixel tecniche di bonding costose e problematiche (es. Bump bonding). Per superare i problemi dovuti all’elevata corrente di leakage e al tempo di raccolta della carica piuttosto alto, ci proponiamo di costruire un rivelatore a geometria 3D che permetta di mantenere una piccola distanza di raccolta (la distanza tra elettrodi può essere mantenuta intorno a 20-30 μm) pur avendo uno spessore di rivelatore più grande per la generazione di carica dal momento che è possibile far crescere il substrato fino a circa 100 μm di spessore. La tensione di svuotamento in questo caso può essere mantenuta a un valore relativamente basso di circa 200 V-400 V riducendo la corrente di leakage. La struttura radiale del campo elettrico può anche portare dei benefici sul tempo di raccolta della carica. Questo nuovo approccio, mai tentato prima, potrebbe migliorare la possibilità di utilizzare la tecnologia a-Si:H a basso costo e intrinseca resistenza alla radiazione per la rivelazione di MIPs.
