Development of large arrays of superconducting detector for millimeter and sub-millimeter wave observation
| Project/Area Number |
19K14736
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Kiuchi Kenji 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00791071)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 宇宙観測 / 超伝導検出器 / MKIDs / 天文観測 / 低温技術 / 低温検出器 / 量子検出器 / ミリ波・サブミリ波 / フォトリソグラフィ / 検出器 / 超伝導 / 宇宙背景放射 / ミリ波・マイクロ波 |
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| Outline of Research at the Start |
現在、最も一般的な光検出器は半導体(シリコン等)で作製されていますが、超伝導体を用いる事で半導体を超える感度を持つ光検出器を作製することができます。宇宙・素粒子実験ではすでに超伝導検出器を用いた観測が行われています。
本研究では、超伝導検出器が持つ超高感度はそのままに、より多画素かつ有効面積の広い検出器を開発することを目的としています。
特にミリ波・マイクロ波の検出器をモデルケースとして、民間企業と協力し世界最大級の超伝導検出器を開発します。
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| Outline of Final Research Achievements |
Next generation astronomical observation and/or cosmological observation will use 100,000 to 1,000,000 superconducting detectors. For this purpose, we have to fabricate superconducting detectors on more than 100 wafers. We have developed superconducting microwave kinetic inductance detectors (MKIDs) using commercial-class external foundries.
MKIDs were fabricated on a 6-inch (150mm) silicon wafers and an 8-inch (200mm) silicon wafers. The 8-inch wafers are the largest class silicon wafer used for a superconducting detector. We established the fabrication method to fabricate a large superconducting detector arrays.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
超伝導素子は宇宙・天文観測や素粒子実験のような物理実験のみならず、量子コンピュータや量子情報等幅ひろい用途があり近年開発が活発になっている。
これまで、大学や研究機関の専用装置で作製される事が多かった超伝導検出器を、一般の半導体素子を作製する工場で作製可能にしたことで将来の大型物理実験に対応する作製能力を確保した。
また、産業用途に向けて一般の半導体工場で超伝導素子が作製可能であることを示し、超伝導素子の作製が容易になった点において価値がある。
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Report
(4 results)
Research Products
(4 results)
