Development of highly-sensitive diamond detectors with a large amplification function

• Project/Area Number: 19360018
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Thin film/Surface and interfacial physical properties
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: ITO Toshimichi Osaka University, 大学院・工学研究科, 教授 (00183004)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MAIDA Osamu 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40346177)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥19,630,000 (Direct Cost: ¥15,100,000、Indirect Cost: ¥4,530,000); Fiscal Year 2008: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2007: ¥16,250,000 (Direct Cost: ¥12,500,000、Indirect Cost: ¥3,750,000)
• Keywords: CVDダイヤモンド / マイクロ波プラズマCVD / 紫外線検出器 / 軟X線検出器 / n型ダイヤモンド / p型ダイヤモンド / 増幅機能 / 応答速度

Research Abstract

近年我々が見出した巨大増幅機能を有するダイヤモンド検出器について研究を推進した結果、縦型(積層型)素子構造の採用により検出効率が増大し従来の報告例より格段に早い応答速度が得られること、基板上部へのホウ素ドープp型層の挿入により低印加電圧領域で検出効率が顕著に増大すること、あるいは、微斜面基板の採用により高品質層の成長速度の増加・ドーパント取込効率の増加・品質向上が同時に達成できること等を実証した。

Research Products

• [Journal Article] Fabrication and characterization of ultra-violet detectors using high-quality CVD diamond films (2009)
  • Author(s): Y. Iwakaji, M. Kanasugi, O. Maida, T. Ito
  • Journal Title: Applied Physics Letters (発表予定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of the soft-X-ray detectors fabricated with high-quality CVD diamond thin films (2008)
  • Author(s): Y. Iwakaji, M. Kanasugi, O. Maida, Y. Takeda, Y. Saitoh, T. Ito
  • Journal Title: Applied Surface Science Vol. 254 Pages: 6277-6280
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of substrate off-angle effects for high-quality homoepitaxial CVD diamond films (2008)
  • Author(s): O. Maida, H. Miyatake, T. Teraji, T. Ito
  • Journal Title: Diamond and Related Materials Vol. 17 Pages: 435-439
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-quality diamond films grown at high deposition rates using high-power-density MWPCVD method with conventional quartz-type chamber (2008)
  • Author(s): T. Nakai, O. Maida, T. Ito
  • Journal Title: Applied Surface Science Vol. 254 Pages: 6281-6284
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of substrate off-angle effects for high-quality homoepitaxial CVD diamond films (2008)
  • Author(s): O. Maida
  • Journal Title: Diamond and Related Materials 17 Pages: 435-439
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-quality diamond films grown at high deposition rates using high-power-density MWPCVD method with conventional quartz-type chamber (2008)
  • Author(s): T. Nakai
  • Journal Title: Applied Surface Science 254 Pages: 6281-6284
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of soft-X-ray detectors fabricated with high-quality CVD diamond thin films (2008)
  • Author(s): Y. Iwakaji
  • Journal Title: Applied Surface Science 254 Pages: 6277-6280
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of substrate off-angle effects for high-quality homoepitaxial CVD diamond films (2008)
  • Author(s): O. Maida, H. Miyatake, T. Teraji and T. Ito
  • Journal Title: Diamond and Related Materials 17(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-quality diamond films grown at high deposition rates using high-power-density MWPCVD method with conventional quartz-type chamber (2008)
  • Author(s): T. Nakai, O. Maida and T. Ito
  • Journal Title: Applied Surface Science (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of the soft-X-ray detectors fabricated with high-quality CVD diamond thin films (2008)
  • Author(s): Y. Iwakaji, M. Kanasugi, O. Maida, Y. Takeda, Y. Saitoh and T. Ito
  • Journal Title: Applied Surface Science (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of vicinal angles from (001) surface on the boron-doping features of high-quality homoepitaxial diamond films grown by the high-power microwave plasma chemical-vapor-deposition method (2007)
  • Author(s): K. Arima, H. Miyatake, T. Teraji, T. Ito
  • Journal Title: Journal of Crystal Growth Vol.309 Pages: 145-152
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-quality diamond films grown at high deposition rates using high-power-density MWPCVD method with conventional quartz-type chamber (2007)
  • Author(s): T. Nakai, K. Arima, O. Maida, T. Ito
  • Journal Title: Journal of Crystal Growth Vol. 309 Pages: 134-139
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-quality diamond films grown at high deposition rates using high-power-density MWPCVD method with conventional quartz-type chamber (2007)
  • Author(s): T. Nakai, K. Arima, O. Maida and T. Ito
  • Journal Title: Journal of Crystal Growth 309 Pages: 134-139
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of vicinal angles from(001)surface on the boron-doping features of high-quality homoepitaxial diamond films grown by the high-power microwave plasma chemical-vapor-deposition method (2007)
  • Author(s): K. Arima, H. Miyatake, T. Terajiand T. Ito
  • Journal Title: Journal of Crystal Growth 309 Pages: 145-152
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ホモエピタキシャルCVDダイヤモンド層からHPHT基板へのキャリアの長距離拡散制御 (2009)
  • Author(s): 金杉将幸
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学、つくば市
  • Year and Date: 2009-04-01
• [Presentation] 高濃度燐ドープダイヤモンド(100)薄膜のホモエピタキシャル成長と特性評価 (2009)
  • Author(s): 日高輝洋
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学、つくば市
  • Year and Date: 2009-03-31
• [Presentation] 高出力MWPCVD法により作製した高品質ダイヤモンド単結晶自立膜の評価 (2009)
  • Author(s): 井口翔太
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学、つくば市
  • Year and Date: 2009-03-31
• [Presentation] 高電力密度マイクロ波プラズマCVD法により作製した高濃度ホウ素ドープダイヤモンド薄膜の評価 (2009)
  • Author(s): 美濃越裕介
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学、つくば市
  • Year and Date: 2009-03-31
• [Presentation] 高出力マイクロ波プラズマCVD法により作製したホモエピタキシャルダイヤモンド(001)微斜面薄膜の評価 (2009)
  • Author(s): 毎田修
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学、つくば市
  • Year and Date: 2009-03-31
• [Presentation] 高濃度燐ドープダイヤモンド(100)薄膜のホモェピタキシャル成長と特性評価 (2009)
  • Author(s): 日高輝洋
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学、つくば市
  • Year and Date: 2009-03-31
• [Presentation] Performance of stack-type soft-X-ray detectors fabricated with high-quality CVD diamond films (2008)
  • Author(s): O. Maida
  • Organizer: The fourth vacuum and surface sciences conference of Asia and Australia
  • Place of Presentation: Matsue, Japan
  • Year and Date: 2008-10-29
• [Presentation] Homoepitaxial diamond films grown on vicinal substrates by high-power microwave plasma CVD (2008)
  • Author(s): S.Kawashima
  • Organizer: The fourth vacuum and surface sciences conference of Asia and Australia
  • Place of Presentation: Matsue, Japan
  • Year and Date: 2008-10-29
• [Presentation] 高出力MWPCVD装置による高品質ホモエピタキシャルダイヤモンド厚膜の成長 (2008)
  • Author(s): 井口翔太
  • Organizer: 第49回真空に関する連合講演会
  • Place of Presentation: くにびきメッセ、松江市
  • Year and Date: 2008-10-28
• [Presentation] 高出力MWPCVD装置による高品質ホモエピタキシャルダイヤモンド厚膜の成長 (2008)
  • Author(s): 井口翔太
  • Organizer: 第49回真空に関する連合講演会
  • Place of Presentation: くにびきメッセ, 松江市
  • Year and Date: 2008-10-28
• [Presentation] 高濃度リンドープダイヤモンド(100)薄膜のホモエピタキシャル成長と特性評価 (2008)
  • Author(s): 日高輝洋
  • Organizer: 第49回真空に関する連合講演会
  • Place of Presentation: くにびきメッセ, 松江市
  • Year and Date: 2008-10-28
• [Presentation] 高品質CVDダイヤモンド積層膜中のキャリア拡散におけるボロンドープ層挿入効果 (2008)
  • Author(s): 金杉将幸
  • Organizer: 第69回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学、春日井市
  • Year and Date: 2008-09-02
• [Presentation] 高出力マイクロ波プラズマCVD法によるホモエピタキシャルダイヤモンドの(001)面からの基板オフ角依存性 (2008)
  • Author(s): 川嶋慎也
  • Organizer: 第69回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学、春日井市
  • Year and Date: 2008-09-02
• [Presentation] 高電力密度マイクロ波プラズマCVD法により作製した高濃度ホウ素ドープダイヤモンド薄膜の評価 (2008)
  • Author(s): 美濃越裕介
  • Organizer: 第69回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学、春日井市
  • Year and Date: 2008-09-02
• [Presentation] Applications of high quality diamond to radiation detectors (2008)
  • Author(s): H. Sato
  • Organizer: The first global COE student conference on innovative electronic topics
  • Place of Presentation: Osaka, Japan
  • Year and Date: 2008-08-01
• [Presentation] Fabrication and character- ization of ultra-violet detectors using high-quality CVD diamond films (2008)
  • Author(s): O. Maida
  • Organizer: The second international conference on new diamond and nano carbons 2008
  • Place of Presentation: Taipei, Taiwan
  • Year and Date: 2008-05-27
• [Presentation] Fabrication and characterization of ultra-violet detectors using high-quality CVD diamond films (2008)
  • Author(s): Y. Iwakaji
  • Organizer: The second international conference on new diamond and nano carbons 2008
  • Place of Presentation: Taipei, Taiwan
  • Year and Date: 2008-05-27
• [Presentation] 高品質CVDダイヤモンド薄膜を用いた軟X線・紫外線検出器の特性評価 (2008)
  • Author(s): 岩鍜治陽子
  • Organizer: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学, 千葉
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] 高出力マイクロ波プラズマCVD法によるホモエピタキシャルダイヤモンド薄膜の基板品質及びオフ角依存性 (2008)
  • Author(s): 川嶋慎也
  • Organizer: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学、千葉
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] 高品質CVDダイヤモンド薄膜を用いた軟X線・紫外線検出器の特性評価 (2008)
  • Author(s): 岩鍛治陽子、金杉将幸、毎田修、竹田幸治、斉藤祐児、伊藤利道
  • Organizer: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学,千葉
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] 高出力マイクロ波プラズマCVD法によるホモエピタキシャルダイヤモンド薄膜の基板品質及びオフ角依存性 (2008)
  • Author(s): 川嶋慎也、宮武秀宇、有馬和也、毎田修、寺地徳之、伊藤利道
  • Organizer: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学,千葉
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] 高品質CVDダイヤモンド積層構造におけるキャリア拡散制御 (2008)
  • Author(s): 金杉将幸、岩鍛治陽子、山元貴、毎田修、伊藤利道
  • Organizer: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学,千葉
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] 高品質CVDダイヤモンド軟X線検出器の開発とその特性評価 (2007)
  • Author(s): 岩鍜治陽子
  • Organizer: 第48回真空に関する連合講演会
  • Place of Presentation: 学習院大学、東京
  • Year and Date: 2007-11-14
• [Presentation] 高品質CVDダイヤモンド軟X線検出器の開発とその特性評価 (2007)
  • Author(s): 岩鍛治陽子、金杉将幸、毎田修、竹田幸治、斉藤祐児、伊藤利道
  • Organizer: 第48回真空に関する連合講演会
  • Place of Presentation: 学習院大学,東京
  • Year and Date: 2007-11-14
• [Presentation] 石英管型低出力MWPCVD装置を用いた高電力密度化によるリンドープダイヤモンド薄膜の作製とその電気的特性の評価 (2007)
  • Author(s): 中井孝洋、毎田修、伊藤利道
  • Organizer: 第48回真空に関する連合講演会
  • Place of Presentation: 学習院大学,東京
  • Year and Date: 2007-11-14
• [Presentation] Crystalline quality improvements of the homoepitaxial CVD diamond films on the vicinal substrates (2007)
  • Author(s): O. Maida
  • Organizer: The Fifth International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces
  • Place of Presentation: 首都大学東京、東京
  • Year and Date: 2007-11-13
• [Presentation] Diffusion control of soft-X-ray-excited carriers in high-quality CVD diamond layers to the HPHT substrate (2007)
  • Author(s): M. Kanasugi
  • Organizer: The Fifth International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces
  • Place of Presentation: 首都大学東京、東京
  • Year and Date: 2007-11-13
• [Presentation] Characterization of the soft-X-ray detectors fabricated with high-quality CVD diamond thin films (2007)
  • Author(s): Y. Iwakaji
  • Organizer: The Fifth International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces
  • Place of Presentation: 首都大学東京、東京
  • Year and Date: 2007-11-13
• [Presentation] Characterization of phosphorus-doped homoepitaxial (100 )diamond films grown using high-power-density MWPCVD method with conventional quartz-tube chamber (2007)
  • Author(s): T. Nakai, O. Maida and T. Ito
  • Organizer: The Fifth International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces
  • Place of Presentation: 首都大学東京、東京
  • Year and Date: 2007-11-13
• [Presentation] 高品質CVDダイヤモンド薄膜を用いた軟X線検出器の特性評価 (2007)
  • Author(s): 岩鍜治陽子
  • Organizer: 第68回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道工業大学、北海道
  • Year and Date: 2007-09-06
• [Presentation] 高品質CVDダイヤモンド薄膜を用いた軟X線検出器の特性評価 (2007)
  • Author(s): 岩鍛治陽子、金杉将幸、毎田修、竹田幸治、斉藤祐児、伊藤利道
  • Organizer: 第68回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道工業大学,北海道
  • Year and Date: 2007-09-06
• [Presentation] 石英管型簡易装置を用いた高電力密度MWPCVD法によるリンドープダイヤモンド薄膜合成 (2007)
  • Author(s): 中井孝洋、毎田修、伊藤利道
  • Organizer: 第68回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道工業大学,北海道
  • Year and Date: 2007-09-06
• [Presentation] ホモエピタキシャルCVDダイヤモンド層からHPHT基板へのキャリアの長距離拡散制御 (2007)
  • Author(s): 毎田修
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学、つくば市
  • Year and Date: 2007-04-01
• [Remarks] ホームページ
  • URL: http://daiyan.eei.eng.osaka-u.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://daiyan.eei.eng.osaka-u.ac.jp/