First demonstration of 200, 100, and 50 um pitch Resistive AC-Coupled Silicon Detectors (RSD) with 100% fill-factor for 4D particle tracking
M. Mandurrino, R. Arcidiacono, M. Boscardin, N. Cartiglia, G. F. Dalla Betta, M. Ferrero, F. Ficorella, L. Pancheri, G. Paternoster, F. Siviero, M. Tornago
We designed, produced, and tested RSD (Resistive AC-Coupled Silicon Detectors) devices, an evolution of the standard LGAD (Low-Gain Avalanche Diode) technology where a resistive n-type implant and a coupling dielectric layer have been implemented. The first feature works as a resistive sheet, freezing the multiplied charges, while the second one acts as a capacitive coupling for readout pads. We succeeded in the challenging goal of obtaining very fine pitch (50, 100, and 200 um) while maintaining the signal waveforms suitable for high timing and 4D-tracking performances, as in the standard LGAD-based devices.
First application of machine learning algorithms to the position reconstruction in Resistive Silicon Detectors
RSD（阻性交流耦合硅探测器）是基于LGAD（低增益雪崩二极管）技术的n in p硅传感器，在整个传感器区域上具有连续的增益层。这些传感器真正的创新特征是，电离粒子引起的信号在几个像素上可见，从而允许使用结合来自许多读出通道的信息的重建技术。在这方面的贡献，机器学习技术的RSD设备的第一个应用程序。这种技术的空间分辨率相比，获得与标准RSD重建方法，使用信号共享机制的分析描述。使用模拟数据和真实数据的组合训练的多输出回归算法导致具有100 $μm$像素的传感器的空间分辨率小于2 $μm$。并对今后的改进方向进行了展望。
High-Precision 4D Tracking with Large Pixels using Thin Resistive Silicon Detectors
具有电阻读出的硅传感器的基本操作原理是内置的电荷共享。电阻硅探测器（RSD，也称为AC-LGAD）利用撞击点周围电极上的信号，即使在像素非常大的情况下也能实现出色的空间和时间分辨率。在本文中，一个TCT系统，使用1064 nm皮秒激光器的特征传感器从第二RSD生产在布鲁诺凯斯勒基金会。本文首先介绍了在RSD中确定位置和时间坐标的误差的参数化，然后概述了重建方法，最后给出了结果。分析中使用了三种不同的像素尺寸：200 x 340、450 x 450和1300 x 1300微米^[2]。当增益为30时，450 x 450微米^2像素的时间抖动为20 ps，空间分辨率为15微米，而1300 x 1300微米^2像素的时间抖动为30 ps，空间分辨率为30微米。十字形电极的实现显著地改善了像素表面上的响应均匀性。
