- Научная новизна работы определяется, прежде всего, новизной объекта исследований. До начала исследований, описанных в настоящей работе, в России практически не существовало ионно-имплантированных кремниевых детекторов, изготовленных по планарной технологии. В диссертации приведены результаты разработок и исследований кремниевых детекторов, изготавливаемых практически всеми современными технологическими методами: ионной имплантацией (непосредственно в кремний и через тонкий слой окисла), плазмохимическим травлением, окислением в специальной среде, геттерированием, восстановительным отжигом в атмосфере водорода, комбинированными технологиями, использующими как биполярный процесс, так и МОП.
- Впервые приводятся характеристики и параметры большого ряда кремниевых детекторов, разработанных автором или под его руководством.
- Изучено влияние примеси кислорода на радиационную стойкость кремниевых детекторов, показано, что внесение дополнительной примеси кислорода приводит к значительному снижению напряжения полного обеднения для сильно облученных детекторов.
- Утверждается, что разработанная и адаптированная для российских предприятий технология способна обеспечить параметры детекторов на уровне лучших мировых образцов.
2.Г.Л.Башинджагян, Д.Е.Карманов, Н.А.Короткова, В.М.Мананков, М.М.Меркин Моделирование диффузионно-дрейфового переноса носителей заряда в кремниевых микростриповых детекторах. // Приборы и техника эксперимента. - 1999. - №2. - C. 63 - 67.
3.J.H. Adams Jr., Г.Л.Башинджагян, В.И. Зацепин, M.M. Меркин, M.И Панасюк, Г.A. Самсонов, Н.В. Сокольская, Л.A. Хейн Матрица кремниевых детекторов как детектор заряда в эксперименте ATIC. // Приборы и техника эксперимента. 2001. - №4. - C. 38 - 44.
4.J. Adams, G. Bashindzhagian, P. Bashindzhagian, A. Chilingarian, J. Donnelly, L. Drury, N. Egorov, S. Golubkov, V. Grebenyuk, A. Kalinin, N. Korotkova, W. Menn, M. Merkin, H. Nanjo, M. Panasyuk, I.H. Park, D. Podorozhnyi, E. Postnikov, T. Roganova, O. Saavedra, A. Sadovsky, A. Sidorov, M. Simon, L. Sveshnikova, A. Thompson, L. Tkachev, A. Turundaevsky, A. Voronin Polar Balloon Experiment for the Astrophysics Research (POLAR BEAR). // Prepared for 27th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2001), Hamburg, Germany, 7-15 Aug 2001.PublisheHamburg 2001, Cosmic ray* Р. 2147 – 2149.
5.J. Adams, G. Bashindzhagian, P. Bashindzhagian, A. Chilingarian, J. Donnelly, L. Drury, N. Egorov, S. Golubkov, V. Grebenyuk, A. Kalinin, N. Korotkova, W. Menn, M. Merkin, H. Nanjo, M. Panasyuk, I.H. Park, D. Podorozhnyi, E. Postnikov, T. Roganova, O. Saavedra, A. Sadovsky, A. Sidorov, M. Simon, L. Sveshnikova, A. Thompson, L. Tkachev, A. Turundaevsky, A. Voronin The NUCLEON-Mission for Cosmic Rays Investigation. // Prepared for 27th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2001), Hamburg, Germany, 7-15 Aug 2001. Published Hamburg 2001, Cosmic ray.- P. 2188 – 2191.
6.J. Adams, G. Bashindzhagian, P. Bashindzhagian, A. Chilingarian, J. Donnelly, L. Drury, N. Egorov, S. Golubkov, V. Grebenyuk, A. Kalinin, N. Korotkova, W. Menn, M. Merkin, H. Nanjo, M. Panasyuk, I.H. Park, D. Podorozhnyi, E. Postnikov, T. Roganova, O. Saavedra, A. Sadovsky, A. Sidorov, M. Simon, L. Sveshnikova, A. Thompson, L. Tkachev, A. Turundaevsky, A. Voronin // The KLEM high-energy cosmic ray collector for the NUCLEON satellite mission. Prepared for 27th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2001), Hamburg, Germany, 7-15 Aug 2001.PublisheHamburg 2001, Cosmic ray* Р. 2185 – 2187.
7.Г.Л.Башинджагян, А.Г. Воронин, П.Ф.Ермолов, Д.Е. Карманов, Н.А.Короткова, Е.Н.Кузнецов, М.М.Меркин, А.А.Савин Аналоговый тракт адрон-электронного сепаратора эксперимента ZEUS (DESY). // Приборы и техника эксперимента. -2002. - №1. - С. 26 - 33.
8.П.Ф.Ермолов, Е.Г.Зверев, Д.Е.Карманов, А.К.Лефлат, М.М.Меркин, Е.К.Шабалина. Методика и сравнительный анализ результатов тестирования модулей кремниевого трекера для колайдерного эксперимента D0(FNAL). // Приборы и техника эксперимента. – 2002. -№2. - С. 42 - 53.
9.П.Ф. Ермолов, А.Г. Воронин, Е.Г.Зверев, Д.Е. Карманов, Е.Н.Кузнецов, А.К.Лефлат, М.М.Меркин, Е.К.Шабалина Методика массового тестирования односторонних микростриповых детекторов. // Приборы и техника эксперимента. - 2002. - №2. - С.54 - 67.
A.Leflat, M.Merkin, S.Rouzin, R.Lipton, L.Spiegel, D.Joffee-Minor. First Results from MSU Silicon Strip Detectors. // D0 Note # 001709, FERMILAB, Apr. 1993, 6pp.
Bean A., Demarteau M., Demina R., Gerber C., Karmanov D., Korjenevski S., Lehner F., Lipton R., Mao M., Merkin M., McCarthy R.L. and Smith R.P. Silicon Sensor Quality Assurance for the D0 RunIIb Silicon Detector: Procedures and Equipment // FermiLab , 2003. – 37 р. (Препринт D0 Note № 004120)
10. П.Ф. Ермолов, Д.Е. Карманов, В.М. Мананков. М.М.Меркин Нейтронно-наведенные эффекты в зонном кремнии, обусловленные дивакансионными кластерами с тетравакансионным ядром. // Физика и техника полупроводников. - 2002. – Т. 36. - №10. - С. 1194 - 1201. А.Bean, J. Gardner, C. Gerber, H. Haggerty, Z. Ke, S. Korjanevsky, S. Lager, A. Leflat, F. Lehner, R. Lipton, J. Lucky, M. Merkin, P. Rapidis, V. Rykalin, L. Shabalina, L. Spiegel, L. Stutte, B. Webber Studies on the Radiation Damage to Silicon Detectors For Use in the D0 Run2b Experiment. // D0 Note # 003958, Mar.2002
J. Gardner, C. Gerber, Z. Ke, S. Korjanevsky, A. Leflat, F. Lehner, R. Lipton, J. Lackey, M. Merkin, P. Rapidis, V. Rykalin, L.Shabalina, L. Stutte, B. Webber Results from Irradiation Tests on D0 Run2a Silicon Detectors at the Radiation Damage Facility at Fermilab. // D0 Note # 003962, Mar.2002T. Bolton, K. Carnes, R. Demina, T. Gray, D. Karmanov, K. Kitten, S. Korjenevski, M. Litos, M. Merkin, A. Rankin. Radiation Hardness Tests of Prototype ELMA L0 Sensors for D0 Run IIb. // D0 Note # 004029, Sep.2002
11.G. Bashindzhagian, J.H. Adams, P. Bashindzhagian, N. Baranova, M. Christl, A. Chilingarian, I. Chupin, J. Derrickson, L. Drury, V. Eganov, N. Egorov, V. Ezhov, S. Golubkov, V. Grebenyuk, N. Hasebe, L. Howell, A. Kalinin, D. Karmanov, M. Korolev, N. Korotkova, Y. Kozlov, Z. Krumshtein, M.H. Lee, A. Mashkantcev, M. Merkin, H. Nanjo, A. Nozdrin, D. Nozhnin, A. Pakhomov, M.I. Panasyuk, I.H. Park, A. Podorolsky, D. Podorozhnyi, E. Postnikov, T. Roganova, A. Romanov, O. Saavedra, A. Sadovsky, A. Sidorov, M. Simon, L. Sveshnikova, A. Thompson, L. Tkachev, A. Turundaevsky, A. Voronin, J. Watts NUCLEON satellite mission. Status and plans. // 28th International Cosmic Ray Conferences (ICRC 2003), Tsukuba, Japan, 31 Jul - 7 Aug 2003. Published in *Tsukuba 2003, Cosmic Ray* P. 2205-2208.
12.G. Bashindzhagian, J.H. Adams, P. Bashindzhagian, N. Baranova, M. Christl, A. Chilingarian, I. Chupin, J. Derrickson, L. Drury, V. Eganov, N. Egorov, V. Ezhov, S. Golubkov, V. Grebenyuk, N. Hasebe, L. Howell, A. Kalinin, D. Karmanov, M. Korolev, N. Korotkova, Y. Kozlov, Z. Krumshtein, M.H. Lee, M. Merkin, H. Nanjo, A. Nozdrin, D. Nozhnin, A. Pakhomov, M.I. Panasyuk, I.H. Park, A. Podorolsky, D. Podorozhnyi, E. Postnikov, T. Roganova, O. Saavedra, A. Sadovsky, A. Sidorov, M. Simon, L. Sveshnikova, A. Thompson, L. Tkachev, A. Turundaevsky, A. Voronin, J. Watts Jul 2003. Accelerator tests of the KLEM prototypes. // 28th International Cosmic Ray Conferences (ICRC 2003), Tsukuba, Japan, 31 Jul - 7 Aug 2003. Published in *Tsukuba 2003, Cosmic Ray* Р. 2209-2212.
13.F.Campabadal, …. M.Merkin и др. Beam tests of ATLAS SCT silicon strip detector modules. // Nucl.Instrum.Meth. – 2005. -V. A538. – P.384-407.
14.Алеев А.Н., … Меркин М.М. и др. Наблюдение узкого барионного резонанса, распадающегося по каналу рК0 в рА-взаимодействиях при 70 ГэВ/с на установке СВД-2 // Ядерная физика. - 2005. - Т. 68. - № 6. -С. 1012-1019.
15.Г.Л.Башинджагян, A.Г. Воронин, С.А. Голубков, В.М.Гребенюк, Н.Н.Егоров, А.М.Калинин, Д.Е.Карманов, K.A. Коньков, Н.А.Короткова, Ю.Ф.Козлов, З.В.Крумштейн, M.M. Меркин, M.И. Панасюк, A.Ю. Пахомов, Д.М.Подорожный, E.Б. Постников, T.М. Роганова, A.Б. Садовский, Л. Г. Свешникова, A.И. Сидоров, Л.Г. Ткачев, A.Н. Турундаевский Новый медод определения энергии частиц в интервале 1011 - 1015 эВ. Результаты пучкового теста при 180 ГэВ/с. // Приборы и техника эксперимента. – 2005. - №1. - C. 46 – 51.
16.V. Bonvicini, A. Vacchi, V. Dzhordzhadze, R. Seto , E. Kistenev , J. Lajoie , M. Merkine Silicon-tungsten calorimeter for the forward direction in the PHENIX experiment at RHIC. // IEEE Trans.Nucl.Sci. - 2005. V. 52.- P. 874 – 878.
17.Turundaevskiy, A., ..., M. Merkin; et al. The NUCLEON Instrument Prototype Beam Tests and Detailed Simulation // Proceedings of the 29th International Cosmic Ray Conference. August 3-10, 2005, Pune, India. Edited by B. Sripathi Acharya, Sunil Gupta, P. Jagadeesan, Atul Jain, S. Karthikeyan, Samuel Morris, and Suresh Tonwar. Mumbai: Tata Institute of Fundamental Research, 2005. Volume 3, p.365- 368
18. Podorozhnyi, D., ..., M. Merkin; et al. NUCLEON Satellite Mission. Present status. // Proceedings of the 29th International Cosmic Ray Conference. August 3-10, 2005, Pune, India. Edited by B. Sripathi Acharya, Sunil Gupta, P. Jagadeesan, Atul Jain, S. Karthikeyan, Samuel Morris, and Suresh Tonwar. Mumbai: Tata Institute of Fundamental Research, 2005. Volume 3, p.361- 364
19.V.M. Abazov, ..., M.M.Merkin et al. The Upgraded D0 detector. // Nucl.Instrum.Meth. – 2006. – V. A565. - P.463 - 537.
20.Ahmed S.N., ..., Merkin M.M., et al. The D0 Silicon Microstrip Tracker. // Nucl.Instrum.Meth. – 2011. – V. A634. – P. 8 – 46
21.V.M. Abazov, …, M.M.Merkin, et al. Observation of Single Top-Quark Production // Physical Review Letters. 2009. Т. 103. № 9. С. 092001-1 – 092001-7.
22.C.Г. Басиладзе, Г. А. Богданова, М. В. Васильев, В. Ю. Волков, A.П. Воробьев, А. Г. Воронин, П. Ф. Ермолов, Е. Г. Зверев, Д. Е. Карманов, Л. Л. Курчанинов, А. К. Лефлат, М. М. Меркин, B.А. Сенько, М. М. Солдатов, Е. А. Усенко, Ю. П. Цюпа Электронная аппаратура съема и регистрации сигналов с микрострипового вершинного детектора установки СВД-2. // Приборы и техника эксперимента. - 2006. - №3. -С. 52 - 60.
23.C.Г. Басиладзе, Г. А. Богданова, В. Ю. Волков, А. П. Воробьев, А. Г. Воронин, П. Ф. Ермолов, Л. Л. Курчанинов, А. К. Лефлат, М. М. Меркин, В. А. Сенько, М. М. Солдатов, Ю. П. Цюпа, Н. А. Шаланда, В. И. Якимчук Электронная аппаратура обработки и сбора данных с микрострипового вершинного детектора установки СВД-2. // Приборы и техника эксперимента. - 2006. - №3. - С.61 - 72.
24.E. O´Brien, V. Dzhordzhadze, D. Karmanov, E. Kistenev, Z. Li, A. Litvinenko, M. Merkin, I. Nakagawa, V. Peresedov, R. Seto, A. Taketani, A. Sukhanov, V. Volkov, A. Voronin, V. Vrba, L. Zolin Silicon-tungsten tracking calorimeters for the forward direction in the PHENIX experiment at RHIC. // Prepared for 12th International Conference on Calorimetry in High Energy Physics (CALOR 06), Chicago, Illinois, 5-9 Jun 2006. AIP Conf. Proc.867: 122-131, 2006. «Chicago 2006, Calorimetry in high energy physics»
25.E. O´Brien, V. Dzhordzhadze, D. Karmanov, E. Kistenev, Z. Li, A. Litvinenko, M. Merkin, I. Nakagawa, V. Peresedov, R. Seto, A. Sukhanov, V. Volkov, A. Voronin, V. Vrba, L. Zolin Performance of the PHENIX NCC Prototype. // Prepared for 12th International Conference on Calorimetry in High Energy Physics (CALOR 06), Chicago, Illinois, 5-9 Jun 2006. AIP Conf.Proc.867:132-138,2006. «Chicago 2006, Calorimetry in high energy physics»
26.А. Г. Воронин, В. М. Гребенюк, Д. Е. Карманов, Н. А. Короткова, З. В. Крумштейн, М. М. Меркин, А. Ю. Пахомов, Д. М. Подорожный, А. Б. Садовский, Л. Г. Свешникова, Л. Г. Ткачев, А. Н. Турундаевский Тестирование прототипа установки НУКЛОН на пионном пучке ускорителя SPS (CERN). // Приборы и техника эксперимента. - 2007. -№2. - С. 39 - 49.
27.А. Г. Воронин, В. М. Гребенюк, Д. Е. Карманов, Н. А. Короткова, З. В. Крумштейн, М. М. Меркин, А. Ю. Пахомов, Д. М. Подорожный, А. Б. Садовский, Л. Г. Свешникова, Л. Г. Ткачев, А. Н. Турундаевский Тестирование прототипа зарядовой системы установки НУКЛОН. // Приборы и техника эксперимента. - 2007.- №2. - С. 50 – 58.
28.Е. Н. Ардашев, …, М. М. Меркин, и др. Вершинный микростриповый детектор установки СВД для экспериментов на ускорителе ИФВЭ. // Приборы и техника эксперимента. - 2007. - №5. - С. 75 - 92.
29.Д.М.Подорожный, В.Л.Булатов, Н.В.Баранова, А.В.Власов, А.Г.Воронин, Н.Н.Егоров, С.А.Голубков, В.М.Гребенюк, Д.Е.Карманов, М.Г.Королев, Н.А.Короткова, З.В.Крумштейн, Е.Г.Лянной, М.М.Меркин, А.Ю.Павлов, А.Ю.Пахомов, А.В.Романов, А.Б.Садовский, Л.Г.Свешникова, Л.Г.Ткачев, А.В.Ткаченко, А.Н.Турундаевский Эксперимент НУКЛОН: современное состояние. // Известия РАН,сер.физ. – 2007. - Т. 71. - №4. - С. 500 – 502.
30.Yu. Murin, Yu. Babain, M. Chubarov, Yu. Tuboltsev, V. Pljuschev, M. Zubkov, P. Nomokonov, A. Voronin, M. Merkin, V. Kondratiev, N. Olsson, J. Blomgren, L. Westerberg, C. Ekström, A. Kolozhvari, H. Jäderström, B. Jakobsson, P. Golubev, Chr. Bargholz, L. Gerén, P.-E. Tegnér, I. Zartova, A. Budzanowski, B. Czech, I. Skwirczynska and H.H.K. Tang A detector system for studying nuclear reactions relevant to Single Event Effects. // Nucl.Instrum.Meth. – 2007. - V. A578. - № 2. - P. 385-398.
31.C. Adloff, Y. , …, M.M.Merkin, et.al. Response of the CALICE Si-W electromagnetic calorimeter physics prototype to electrons. // Nucl.Instrum.Meth. – 2009. – V. A608. - №2. – Р. 372 – 383.
32.J.Repond, …, M.Merkin, et. al. Design and Electronics Commissioning of the Physics Prototype of a Si-W Electromagnetic Calorimeter for the International Linear Collider. // arXiv:0805.4833 JINST3:P08001,2008 Subjects: Instrumentation and Detectors
33. Д.М.Подорожный, Э.В. Аткин, Л. С. Бурилов, А. Г. Воронин, Н. В. Кузнецов, M. M. Меркин, Р. A. Мухамедшин, A. Ю. Павлов, A. В. Романов, Л. Г. Свешникова, Л. Г. Ткачев, A. Н. Турундаевский, и A. П. Чубенко Проект ОЛВЭ для исследования первичного космического излучения высоких энергий. // Известия РАН. Серия физическая. – 2009. - Т.73. - № 5. - С. 632 – 635.
34.S. Valkar, …, M. Merkin, et. al. A calorimeter for the e+ e- TESLA detector: Proposal for R & D. // DESY-PRC-RD-01-02, 2001. 23pp. 29.
35.Воронин А.Г., Карманов Д.Е., Меркин М.М. Падовый калориметрический сенсор. // Свидетельство о государственной регистрации топологии интегральной микросхемы № 2012630017. – Зарегистрировано в Реестре топологий интегральных микросхем 10 января 2012 г.
36.Воронин А.Г., Карманов Д.Е., Меркин М.М. Стриповый сенсор. // Свидетельство о государственной регистрации топологии интегральной микросхемы № 2012630019. – Зарегистрировано в Реестре топологий интегральных микросхем 10 января 2012 г.
37.А.Г. Воронин, М.М. Меркин, А.С. Силаев Spice модель кремниевого микрополоскового детектора. // Научная сессия МИФИ - 2010. Сборник научных трудов. - 2010. - Т.1. - C. 157 - 158.
38. Воронин А.Г., Карманов Д.Е., Меркин М.М., Рогожин С.В. Первые результаты исследований электроники считывания кремниевой трековой системы для модернизации эксперимента CLAS12. // Приборы и техника эксперимента. - 2010. - № 6. - С. 34 - 41.