Comparative evaluation of analogue front-end designs for the CMS Inner Tracker at the High Luminosity LHC

The Tracker Group of the CMS Collaboration, W. Adam¹, T. Bergauer¹, D. Blöch¹, M. Dragicevic¹, R. Frühwirth¹, V. Hinger¹, H. Steininger¹, W. Beaumont², D. Di Croce², X. Janssen², T. Kello², A. Lelek², P. Van Mechelen², S. Van Putte², N. Van Remortel², F. Blekman³, M. Delcourt³, J. D'Hondt³, S. Lowette³, S. Moortgat³, A. Morton³, D. Muller³, A.R. Sahasransu³, E. Sørensen Bols³, Y. Allard⁴, D. Beghin⁴, B. Bilin⁴, B. Clerbaux⁴, G. De Lentdecker⁴, W. Deng⁴, L. Favart⁴, A. Grebenyuk⁴, D. Hohov⁴, A. Kalsi⁴, A. Khalilzadeh⁴, M. Mahdavikhorrami⁴, I. Makarenko⁴, L. Moureaux⁴, A. Popov⁴, N. Postiau⁴, F. Robert⁴, Z. Song⁴, L. Thomas⁴, P. Vanlaer⁴, D. Vannerom⁴, Q. Wang⁴, H. Wang⁴, Y. Yang⁴, A. Bethani⁵, G. Bruno⁵, F. Bury⁵, C. Caputo⁵, P. David⁵, A. Deblaere⁵, C. Delaere⁵, I.S. Donertas⁵, A. Giammanco⁵, V. Lemaitre⁵, K. Mondal⁵, J. Prisciandaro⁵, N. Szilasi⁵, A. Taliercio⁵, M. Teklishyn⁵, P. Vischia⁵, S. Wertz⁵, V. Brigljević⁶, D. Ferenček⁶, D. Majumder⁶, S. Mishra⁶, M. Roguljić⁶, A. Starodumov⁶, T. Šuša⁶, P. Eerola⁷, E. Brücken⁸, T. Lampén⁸, L. Martikainen⁸, E. Tuominen⁸, P. Luukka⁹, T. Tuuva⁹, J.-L. Agram¹⁰, J. Andrea¹⁰, D. Apparu¹⁰, D. Bloch¹⁰, C. Bonnin¹⁰, G. Bourgatte¹⁰, J.-M. Brom¹⁰, E. Chabert¹⁰, L. Charles¹⁰, C. Collard¹⁰, E. Dangelser¹⁰, D. Darej¹⁰, U. Goerlach¹⁰, C. Grimault¹⁰, L. Gross¹⁰, C. Haas¹⁰, M. Krauth¹⁰, E. Nibigira¹⁰, N. Ollivier-Henry¹⁰, E. Silva Jiménez¹⁰, E. Asilar¹¹, G. Baulieu¹¹, G. Boudoul¹¹, L. Caponetto¹¹, N. Chanon¹¹, D. Contardo¹¹, P. Dené¹¹, T. Dupasquier¹¹, G. Galbit¹¹, S. Jain¹¹, N. Lumb¹¹, L. Mirabito¹¹, B. Nodari¹¹, S. Perries¹¹, M. Vander Donckt¹¹, S. Viret¹¹, L. Feld¹², W. Karpinski¹², K. Klein¹², M. Lipinski¹², D. Louis¹², D. Meuser¹², A. Pauls¹², G. Pierschel¹², M. Rauch¹², N. Röwert¹², J. Schulz¹², M. Teroerde¹², M. Wlochal¹², C. Dziwok¹³, G. Fluegge¹³, O. Pooth¹³, A. Stahl¹³, T. Ziemons¹³, C. Cheng¹⁴, P. Connor¹⁴, A. De Wit¹⁴, G. Eckerlin¹⁴, D. Eckstein¹⁴, E. Gallo¹⁴, M. Guthoff¹⁴, A. Harb¹⁴, C. Kleinwort¹⁴, R. Mankel¹⁴, H. Maser¹⁴, M. Meyer¹⁴, C. Muhl¹⁴, A. Mussgiller¹⁴, Y. Otarid¹⁴, D. Pitzl¹⁴, O. Reichelt¹⁴, M. Savitskyi¹⁴, R. Stever¹⁴, N. Tonon¹⁴, A. Velyka¹⁴, R. Walsh¹⁴, Q. Wang¹⁴, A. Zuber¹⁴, A. Benecke¹⁵, H. Biskop¹⁵, P. Buhmann¹⁵, M. Eich¹⁵, F. Feindt¹⁵, A. Froehlich¹⁵, E. Garutti¹⁵, P. Gunnellini¹⁵, M. Hajheidari¹⁵, J. Haller¹⁵, A. Hinzmann¹⁵, H. Jabusch¹⁵, G. Kasieczka¹⁵, R. Klanner¹⁵, V. Kutzner¹⁵, T. Lange¹⁵, S. Martens¹⁵, M. Mrowietz¹⁵, C. Niemeyer¹⁵, Y. Nissan¹⁵, K. Pena¹⁵, O. Rieger¹⁵, P. Schleper¹⁵, J. Schwandt¹⁵, D. Schwarz¹⁵, J. Sonneveld¹⁵, G. Steinbrück¹⁵, A. Tews¹⁵, B. Vormwald¹⁵, J. Wellhausen¹⁵, I. Zoi¹⁵, M. Abbas¹⁶, L. Ardila¹⁶, M. Balzer¹⁶, T. Barvich¹⁶, T. Blank¹⁶, E. Butz¹⁶, M. Caselle¹⁶, W. De Boer¹⁶, A. Dierlamm¹⁶, A. Droll¹⁶, K. El Morabit¹⁶, F. Hartmann¹⁶, U. Husemann¹⁶, R. Koppenhöfer¹⁶, S. Maier¹⁶, S. Mallows¹⁶, T. Mehner¹⁶, M. Metzler¹⁶, J.-O. Müller-Gosewisch¹⁶, Th. Muller¹⁶, M. Neufeld¹⁶, A. Nürnberg¹⁶, O. Sander¹⁶, M. Schröder¹⁶, I. Shvetsov¹⁶, H.-J. Simonis¹⁶, J. Stanulla¹⁶, P. Steck¹⁶, M. Wassmer¹⁶, M. Weber¹⁶, A. Weddigen¹⁶, F. Wittig¹⁶, G. Anagnostou¹⁷, P. Assiouras¹⁷, G. Daskalakis¹⁷, I. Kazas¹⁷, A. Kyriakis¹⁷, D. Loukas¹⁷, T. Balázs¹⁸, K. Márton¹⁸, F. Siklér¹⁸, V. Veszprémi¹⁸, A. Das¹⁹, C. Kar¹⁹, P. Mal¹⁹, R. Mohanty¹⁹, P. Saha¹⁹, S. Swain¹⁹, A. Bhardwaj²⁰, C. Jain²⁰, G. Jain²⁰, A. Kumar²⁰, K. Ranjan²⁰, S. Saumya²⁰, R. Bhattacharya²¹, S. Dutta²¹, P. Palit²¹, G. Saha²¹, S. Sarkar²¹, P. Cariola²², D. Creanza^22,24, M. de Palma^22,23, G. De Robertis²², L. Fiore²², M. Ince^22,23, F. Loddo²², G. Maggi^22,24, S. Martiradonna²², M. Mongelli²², S. My^22,23, G. Selvaggi^22,23, L. Silvestris²², S. Albergo^25,26, S. Costa^25,26, A. Di Mattia²⁵, R. Potenza^25,26, M.A. Saizu²⁵, A. Tricomi^25,26, C. Tuve^25,26, G. Barbagli²⁷, M. Brianzi²⁷, A. Cassese²⁷, R. Ceccarelli^27,28, R. Ciaranfi²⁷, V. Ciulli^27,28, C. Civinini²⁷, R. D'Alessandro^27,28, F. Fiori^27,28, E. Focardi^27,28, G. Latino^27,28, P. Lenzi^27,28, M. Lizzo^27,28, M. Meschini²⁷, S. Paoletti²⁷, R. Seidita^27,28, G. Sguazzoni²⁷, L. Viliani²⁷, F. Ferro²⁹, E. Robutti²⁹, F. Brivio³⁰, M.E. Dinardo^30,31, P. Dini³⁰, S. Gennai³⁰, L. Guzzi^30,31, S. Malvezzi³⁰, D. Menasce³⁰, L. Moroni³⁰, D. Pedrini³⁰, D. Zuolo^30,31, P. Azzi³², N. Bacchetta³², P. Bortignon³², D. Bisello³², T. Dorigo³², M. Tosi^32,33, H. Yarar^32,33, L. Gaioni^34,35, M. Manghisoni^34,35, L. Ratti^34,36, V. Re^34,35, E. Riceputi^34,35, G. Traversi^34,35, P. Asenov^37,39, G. Baldinelli^37,38, F. Bianchi^37,38, G.M. Bilei³⁷, S. Bizzaglia³⁷, M. Caprai³⁷, B. Checcucci³⁷, D. Ciangottini³⁷, L. Fanò^37,38, L. Farnesini³⁷, M. Ionica³⁷, M. Magherini^37,38, G. Mantovani^37,38, V. Mariani^37,38, M. Menichelli³⁷, A. Morozzi³⁷, F. Moscatelli^37,39, D. Passeri^37,38, A. Piccinelli^37,38, P. Placidi^37,38, A. Rossi^37,38, A. Santocchia^37,38, D. Spiga³⁷, L. Storchi³⁷, T. Tedeschi^37,38, C. Turrioni^37,38, P. Azzurri⁴⁰, G. Bagliesi⁴⁰, A. Basti⁴⁰, R. Beccherle⁴⁰, V. Bertacchi^40,42, L. Bianchini⁴⁰, T. Boccali⁴⁰, F. Bosi⁴⁰, R. Castaldi⁴⁰, M.A. Ciocci^40,41, R. Dell'Orso⁴⁰, S. Donato⁴⁰, A. Giassi⁴⁰, M.T. Grippo^40,41, F. Ligabue^40,42, G. Magazzu⁴⁰, E. Manca^40,42, G. Mandorli^40,42, M. Massa⁴⁰, E. Mazzoni⁴⁰, A. Messineo^40,41, A. Moggi⁴⁰, F. Morsani⁴⁰, F. Palla⁴⁰, S. Parolia^40,41, F. Raffaelli⁴⁰, G. Ramirez Sanchez^40,42, A. Rizzi^40,41, S. Roy Chowdhury^40,42, P. Spagnolo⁴⁰, R. Tenchini⁴⁰, G. Tonelli^40,41, A. Venturi⁴⁰, P.G. Verdini⁴⁰, R. Bellan^43,44, S. Coli⁴³, M. Costa^43,44, R. Covarelli^43,44, G. Dellacasa⁴³, N. Demaria⁴³, S. Garbolino⁴³, M. Grippo^43,44, E. Migliore^43,44, E. Monteil^43,44, M. Monteno⁴³, G. Ortona⁴³, L. Pacher^43,44, A. Rivetti⁴³, A. Solano^43,44, A. Vagnerini^43,44, J. Duarte Campderros⁴⁵, M. Fernandez⁴⁵, A. Garcia Alonso⁴⁵, G. Gomez⁴⁵, F.J. Gonzalez Sanchez⁴⁵, R. Jaramillo Echeverria⁴⁵, D. Moya⁴⁵, A. Ruiz Jimeno⁴⁵, L. Scodellaro⁴⁵, I. Vila⁴⁵, A.L. Virto⁴⁵, J.M. Vizan Garcia⁴⁵, D. Abbaneo⁴⁶, I. Ahmed⁴⁶, E. Albert⁴⁶, J. Almeida⁴⁶, M. Barinoff⁴⁶, J. Batista Lopes⁴⁶, G. Bergamin⁴⁶, G. Blanchot⁴⁶, F. Boyer⁴⁶, A. Caratelli⁴⁶, R. Carnesecchi⁴⁶, D. Ceresa⁴⁶, J. Christiansen⁴⁶, K. Cichy⁴⁶, E. Curras Rivera⁴⁶, J. Daguin⁴⁶, S. Detraz⁴⁶, M. Dudek⁴⁶, N. Emriskova⁴⁶, F. Faccio⁴⁶, N. Frank⁴⁶, T. French⁴⁶, A. Hollos⁴⁶, G. Hugo⁴⁶, J. Kaplon⁴⁶, Z. Kerekes⁴⁶, K. Kloukinas⁴⁶, N. Koss⁴⁶, L. Kottelat⁴⁶, D. Koukola⁴⁶, M. Kovacs⁴⁶, A. La Rosa⁴⁶, P. Lenoir⁴⁶, R. Loos⁴⁶, A. Marchioro⁴⁶, I. Mateos Dominguez⁴⁶, S. Mersi⁴⁶, S. Michelis⁴⁶, A. Millet⁴⁶, A. Onnela⁴⁶, S. Orfanelli⁴⁶, T. Pakulski⁴⁶, A. Papadopoulos⁴⁶, A. Perez⁴⁶, F. Perez Gomez⁴⁶, J.-F. Pernot⁴⁶, P. Petagna⁴⁶, Q. Piazza⁴⁶, P. Rose⁴⁶, S. Scarfì⁴⁶, M. Sinani⁴⁶, R. Tavares Rego⁴⁶, P. Tropea⁴⁶, J. Troska⁴⁶, A. Tsirou⁴⁶, F. Vasey⁴⁶, P. Vichoudis⁴⁶, A. Zografos⁴⁶, W. Bertl⁴⁷, L. Caminada⁴⁷, A. Ebrahimi⁴⁷, W. Erdmann⁴⁷, R. Horisberger⁴⁷, H.-C. Kaestli⁴⁷, D. Kotlinski⁴⁷, U. Langenegger⁴⁷, B. Meier⁴⁷, M. Missiroli⁴⁷, L. Noehte⁴⁷, T. Rohe⁴⁷, S. Streuli⁴⁷, K. Androsov⁴⁸, M. Backhaus⁴⁸, R. Becker⁴⁸, P. Berger⁴⁸, D. di Calafiori⁴⁸, A. Calandri⁴⁸, L. Djambazov⁴⁸, M. Donega⁴⁸, C. Dorfer⁴⁸, F. Glessgen⁴⁸, C. Grab⁴⁸, D. Hits⁴⁸, W. Lustermann⁴⁸, M. Meinhard⁴⁸, V. Perovic⁴⁸, M. Reichmann⁴⁸, B. Ristic⁴⁸, U. Roeser⁴⁸, D. Ruini⁴⁸, J. Sörensen⁴⁸, R. Wallny⁴⁸, K. Bösiger⁴⁹, D. Brzhechko⁴⁹, F. Canelli⁴⁹, K. Cormier⁴⁹, R. Del Burgo⁴⁹, M. Huwiler⁴⁹, A. Jofrehei⁴⁹, B. Kilminster⁴⁹, S. Leontsinis⁴⁹, A. Macchiolo⁴⁹, U. Molinatti⁴⁹, R. Maier⁴⁹, V. Mikuni⁴⁹, I. Neutelings⁴⁹, A. Reimers⁴⁹, P. Robmann⁴⁹, Y. Takahashi⁴⁹, D. Wolf⁴⁹, P.-H. Chen⁵⁰, W.-S. Hou⁵⁰, R.-S. Lu⁵⁰, E. Clement⁵¹, D. Cussans⁵¹, J. Goldstein⁵¹, S. Seif El Nasr-Storey⁵¹, N. Stylianou⁵¹, J.A. Coughlan⁵², K. Harder⁵², M.-L. Holmberg⁵², K. Manolopoulos⁵², T. Schuh⁵², I.R. Tomalin⁵², R. Bainbridge⁵³, J. Borg⁵³, C. Brown⁵³, G. Fedi⁵³, G. Hall⁵³, D. Monk⁵³, M. Pesaresi⁵³, K. Uchida⁵³, K. Coldham⁵⁴, J. Cole⁵⁴, M. Ghorbani⁵⁴, A. Khan⁵⁴, P. Kyberd⁵⁴, I.D. Reid⁵⁴, R. Bartek⁵⁵, A. Dominguez⁵⁵, R. Uniyal⁵⁵, A.M. Vargas Hernandez⁵⁵, G. Benelli⁵⁶, B. Burkle⁵⁶, X. Coubez⁵⁶, U. Heintz⁵⁶, N. Hinton⁵⁶, J. Hogan⁵⁶, A. Honma⁵⁶, A. Korotkov⁵⁶, D. Li⁵⁶, M. Lukasik⁵⁶, M. Narain⁵⁶, S. Sagir⁵⁶, F. Simpson⁵⁶, E. Spencer⁵⁶, E. Usai⁵⁶, J. Voelker⁵⁶, W.Y. Wong⁵⁶, W. Zhang⁵⁶, E. Cannaert⁵⁷, M. Chertok⁵⁷, J. Conway⁵⁷, G. Haza⁵⁷, D. Hemer⁵⁷, F. Jensen⁵⁷, J. Thomson⁵⁷, W. Wei⁵⁷, T. Welton⁵⁷, R. Yohay⁵⁷, F. Zhang⁵⁷, G. Hanson⁵⁸, W. Si⁵⁸, P. Chang⁵⁹, S.B. Cooperstein⁵⁹, N. Deelen⁵⁹, R. Gerosa⁵⁹, L. Giannini⁵⁹, S. Krutelyov⁵⁹, B.N. Sathia⁵⁹, V. Sharma⁵⁹, M. Tadel⁵⁹, A. Yagil⁵⁹, V. Dutta⁶⁰, L. Gouskos⁶⁰, J. Incandela⁶⁰, M. Kilpatrick⁶⁰, S. Kyre⁶⁰, H. Qu⁶⁰, M. Quinnan⁶⁰, J.P. Cumalat⁶¹, W.T. Ford⁶¹, E. MacDonald⁶¹, A. Perloff⁶¹, K. Stenson⁶¹, K.A. Ulmer⁶¹, S.R. Wagner⁶¹, J. Alexander⁶², Y. Bordlemay Padilla⁶², S. Bright-Thonney⁶², Y. Cheng⁶², J. Conway⁶², D. Cranshaw⁶², A. Datta⁶², A. Filenius⁶², S. Hogan⁶², S. Lantz⁶², J. Monroy⁶², H. Postema⁶², D. Quach⁶², J. Reichert⁶², M. Reid⁶², D. Riley⁶², A. Ryd⁶², K. Smolenski⁶², C. Strohman⁶², J. Thom⁶², P. Wittich⁶², R. Zou⁶², A. Bakshi⁶³, D.R. Berry⁶³, K. Burkett⁶³, D. Butler⁶³, A. Canepa⁶³, G. Derylo⁶³, J. Dickinson⁶³, A. Ghosh⁶³, C. Gingu⁶³, H. Gonzalez⁶³, S. Grünendahl⁶³, L.A. Horyn⁶³, M. Johnson⁶³, P. Klabbers⁶³, C.M. Lei⁶³, R. Lipton⁶³, S. Los⁶³, P. Merkel⁶³, P. Murat⁶³, S. Nahn⁶³, F. Ravera⁶³, R. Rivera⁶³, L. Spiegel⁶³, L. Uplegger⁶³, E. Voirin⁶³, H.A. Weber⁶³, H. Becerril Gonzalez⁶⁴, X. Chen⁶⁴, S. Dittmer⁶⁴, A. Evdokimov⁶⁴, O. Evdokimov⁶⁴, C.E. Gerber⁶⁴, D.J. Hofman⁶⁴, C. Mills⁶⁴, T. Roy⁶⁴, S. Rudrabhatla⁶⁴, J. Yoo⁶⁴, M. Alhusseini⁶⁵, S. Durgut⁶⁵, J. Nachtman⁶⁵, Y. Onel⁶⁵, C. Rude⁶⁵, C. Snyder⁶⁵, K. Yi⁶⁵, O. Amram⁶⁶, N. Eminizer⁶⁶, A. Gritsan⁶⁶, S. Kyriacou⁶⁶, P. Maksimovic⁶⁶, C. Mantilla Suarez⁶⁶, J. Roskes⁶⁶, M. Swartz⁶⁶, T. Vami⁶⁶, J. Anguiano⁶⁷, A. Bean⁶⁷, S. Khalil⁶⁷, E. Schmitz⁶⁷, G. Wilson⁶⁷, A. Ivanov⁶⁸, T. Mitchell⁶⁸, A. Modak⁶⁸, R. Taylor⁶⁸, J.G. Acosta⁶⁹, L.M. Cremaldi⁶⁹, S. Oliveros⁶⁹, L. Perera⁶⁹, D. Summers⁶⁹, K. Bloom⁷⁰, D.R. Claes⁷⁰, C. Fangmeier⁷⁰, F. Golf⁷⁰, C. Joo⁷⁰, I. Kravchenko⁷⁰, J. Siado⁷⁰, I. Iashvili⁷¹, A. Kharchilava⁷¹, C. McLean⁷¹, D. Nguyen⁷¹, J. Pekkanen⁷¹, S. Rappoccio⁷¹, A. Albert⁷², Z. Demiragli⁷², D. Gastler⁷², E. Hazen⁷², A. Peck⁷², J. Rohlf⁷², J. Li⁷³, A. Parker⁷³, L. Skinnari⁷³, K. Hahn⁷⁴, Y. Liu⁷⁴, K. Sung⁷⁴, B. Cardwell⁷⁵, B. Francis⁷⁵, C.S. Hill⁷⁵, K. Wei⁷⁵, S. Malik⁷⁶, S. Norberg⁷⁶, J.E. Ramirez Vargas⁷⁶, R. Chawla⁷⁷, S. Das⁷⁷, M. Jones⁷⁷, A. Jung⁷⁷, A. Koshy⁷⁷, G. Negro⁷⁷, J. Thieman⁷⁷, T. Cheng⁷⁸, J. Dolen⁷⁸, N. Parashar⁷⁸, K.M. Ecklund⁷⁹, S. Freed⁷⁹, A. Kumar⁷⁹, H. Liu⁷⁹, T. Nussbaum⁷⁹, R. Demina⁸⁰, J. Dulemba⁸⁰, O. Hindrichs⁸⁰, E. Bartz⁸¹, A. Gandrakotra⁸¹, Y. Gershtein⁸¹, E. Halkiadakis⁸¹, A. Hart⁸¹, A. Lath⁸¹, K. Nash⁸¹, M. Osherson⁸¹, S. Schnetzer⁸¹, R. Stone⁸¹, R. Eusebi⁸², P. D'Angelo⁸³ and W. Johns⁸³

Published 13 December 2021 • © 2021 CERN for the benefit of the CMS collaboration.
Journal of Instrumentation, Volume 16, December 2021 Citation The Tracker Group of the CMS Collaboration et al 2021 JINST 16 P12014 DOI 10.1088/1748-0221/16/12/P12014