Il diamante è un materiale isolante con un band gap che separa la banda di valenza dalla banda di conduzione abbastanza larga da rendere le correnti di buio trascurabili rispetto silicio, ma abbastanza stretta da convertire in modo efficace l'energia di ionizzazione depositata da particelle cariche che lo attraversano in coppie elettrone-lacuna.
Inoltre, rispetto al silicio, il diamante è molto resistente alle radiazioni e di conseguenza è un candidato interessante per applicazioni in futuri esperimenti per upgrade del Large Hadron Collider (LHC) che ne potenzino ulteriormente la luminosità.
Per questa ragione la collaborazione TIMESPOT sta investigando la possibilità di creare sensori al diamante con buona risoluzione temporale. Per migliorare il rapporto segnale-rumore, e permettere una lettura ad alta risoluzione spaziale del sensore, la geometria preferibile è tridimensionale, con sottili colonne di conduttore che attraversano il diamante nella direzione trasversale.
A differenza dei rivelatori di silicio che sono realizzati drogando il materiale puro con sostanze trivalenti e pentavalenti per identificare regioni di svuotamento sensibili al deposito di energia per ionizzazione, i rivelatori al diamante sono ottenuti grafitizzando un substrato di diamante puro con un fascio laser focalizzato all'interno del volume del diamante.
L'attività di tesi proposta riguarda lo sviluppo dell'elettronica e software di controllo e calibrazione della procedura di grafitizzazione nonché la realizzazione e l'analisi di misure per la caratterizzazione dei sensori costruiti.
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