[ca] Aquesta tesi tracta el desenvolupament, la fabricació i la caracterització de detectors de silici 3D fabricats al Centre Nacional de Microelectrònica (IMB-CNM) de Barcelona. Degut a l'actualització del High Luminosity- LHC del detector ATLAS i el possible Future Circular Collider, és necessària una investigació exhaustiva dels detectors de píxels 3D, utilitzats com sensors de traça de partícules. Cal avaluar les capacitats del detector i s'ha de desenvolupar una nova generació de dispositius que sigui capaç de complir amb els estrictes requisits dels col·lisionadors més potents. Els detectors de píxels 3D, ja emprats en Inserible B-Layer (IBL) i en l'ATLAS Forward Proton (AFP) (tots dos instal·lats en el detector ATLAS), es van fabricar amb tecnologia de doble cara amb una cel·la de píxel de 50x250 μm2 i gruix de 230 μm. La nova generació de sensors 3D per al detector Inner Tracker (ITK) d'ATLAS es fabricarà en tecnologia d'una sola cara amb cel·les de píxels de 50x50 μm2 i 25x100 μm2 i un gruix de 150 μm. La disminució de la mida dels píxels ve dictada per motius d'ocupació i té com a objectiu millorar la resolució espacial. Al passar de la primera (detectors 3D fabricats amb tecnologia de doble cara) a la nova generació (detectors 3D fabricats amb tecnologia d'una sola cara), es va produir un lot de I+D amb oblies de 230 μm de gruix i amb cel·les de píxels més petites; una investigació dels detectors de silici 3D irradiats a fluències com les esperades per al ITK és el tema de el capítol 3. A continuació, els capítols 4 i 5 estan dedicats als passos més importants per a la fabricació dels detectors en tecnologia d'una sola cara que es descriu en el capítol 6. Es presenten els detectors de píxels 3D amb nou disseny i la caracterització elèctrica es realitza a nivell d'oblia. Finalment, els dispositius pertanyents a les dues generacions són irradiats a fluències extremes i es presenta una primera investigació com a possibles detectors per a futures instal·lacions de col·lisionadors més potents.

[es] Esta tesis está dedicada al desarrollo, a la fabricación y a la caracterización de los detectores de silicio 3D fabricados el en Centro Nacional de Microelectrónica (IMB-CNM) de Barcelona. En vista de la actualización de Alta Luminosidad- LHC del detector ATLAS y el posible Future Circular Collider, una investigación exhaustiva de los detectores de pixeles 3D, utilizados como sensores de traza de partículas, es necesaria. Es necesario evaluar las capacidades del detector y se debe desarrollar una nueva generación de dispositivos que sea capaz de cumplir con los estrictos requisitos de los colisionadores más potentes. Los detectores de pixeles 3D, ya empleados en Insertable B-Layer (IBL) y en ATLAS Forward Proton (AFP) (ambos instalados en el detector ATLAS), se fabricaron con tecnología de doble cara con una celda de pixel de 50x250 µm2 y un espesor de 230 µm. La nueva generación de sensores 3D para el detector Inner Tracker (ITk) de ATLAS se fabricará en tecnología de una sola cara con celdas de 50x50 µm2 y 25x100 µm2 y un grosor de 150 µm. La disminución del tamaño de los píxeles viene dictada por motivos de ocupación y tiene como objetivo mejorar la resolución y el nivel de tolerancia a la radiación. Al pasar de la primera (detectores 3D fabricados con tecnología de doble cara) a la nueva generación (detectores 3D fabricados con tecnología de una sola cara), se produjo un lote de I+D con obleas de 230 µm de espesor y con celdas de pixeles más pequeñas; una investigación de los detectores de silicio 3D irradiados a fluencias como las esperadas para el ITk es el tema del capítulo 3. A continuación, los capítulos 4 y 5 están dedicados a los pasos más importantes para la fabricación de los detectores en tecnología de una sola cara que se describe en el capítulo 6. Se presentan los detectores de pixeles 3D con nuevo diseño y la caracterización eléctrica se realiza a nivel de oblea. Finalmente, los dispositivos pertenecientes a las dos generaciones son irradiados a fluencias extremas y se presenta una primera investigación como posibles detectores para futuras instalaciones de colisionadores más potentes.