De eigenschappen van elementaire deeltjes en hun wisselwerkingen kunnen worden bestudeerd door deeltjesbundels met elkaar in botsing te brengen met behulp van krachtige versnellers. Om het mechanisme van een botsingsproces te kunnen doorgronden is een zo volledig mogelijke kennis van de geproduceerde deeltjes vereist. De belangrijkste grootheden die gemeten kunnen worden zijn de lading, de impuls en de energie van een deeltje. Deze parameters zijn te achterhalen door het traject te meten van een geladen deeltje in een magneetveld.
Mede dankzij de snelle ontwikkeling in de technologie voor microelektronica kunnen op een silicium oppervlak, met behulp van foto-litographie, uiterst fijne structuren worden aangebracht. De laatste decennia wordt silicium dan ook, met toenemend succes, toegepast in de detectie van elektromagnetische straling. Voorbeelden uit verschillende disciplines van wetenschappelijk onderzoek zijn beeldherkenning bij medisch onderzoek en de observatie van verschijnselen diep in de ruimte. Binnen dit kader valt ook het gebruik van silicium voor de studie van botsingsprocessen tussen subatomaire deeltjes, met name de ontwikkeling van de silicium strip detector waarmee de coördinaten van de baan van een deeltje met een precisie van 5-10 micrometer bepaald kunnen worden. In silicium laat een elektrisch geladen deeltje een ionisatiespoor achter dat vergelijkbaar is met de ionisatie in vrijwel elk ander medium dat het passeert. Het bijzondere is echter dat door de halfgeleiderstructuur van silicium de vrijgemaakte lading effectief gemeten kan worden zonder een te grote achtergrond.
De ontdekking van het top quark (Tevatron versneller, Fermilab, USA) was vooral mogelijk door het gebruik van siliciumdetectors. De experimenten die op dit moment in bedrijf of in voorbereiding zijn om het Higgs boson te zoeken of om de schending van de symmetrie tussen materie en antimaterie te bestuderen, zouden ondenkbaar zijn zonder zeer precieze spoordetectors.
In dit artikel geven we een beschrijving van de werking van een siliciumdetector waar beide auteurs aan werken. Het gaat om een detetector in aanbouw waarmee de oorsprong van deeltjessporen wordt gemeten: een vertexdetector.