| Project/Area Number |
21K12532
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 80040:Quantum beam science-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
Kaneko Junichi 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90333624)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
人見 啓太朗 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60382660)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | TlBr / 半導体検出器 / 結晶育成 / 電極 / ドーピング / γ線 / エネルギースペクトル / 捕獲準位 |
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| Outline of Research at the Start |
全吸収ピークのみからなるγ線エネルギースペクトルをエネルギー分解能1%程度で簡便に
取得可能なγ線検出器を実現するため、高検出効率を誇るTlBr半導体検出器の電荷キャリア
輸送特性を改善する。電子、正孔それぞれに対する電荷捕獲準位を直接的に評価する手法を
構築し、他の評価法と合わせ、不純物除去、化学量論比制御、結晶性の高い単結晶育成、構
造欠陥を生じにくい検出器製作プロセスの開発にフィードバックする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Various gases were investigated for the synthesis atmosphere of TlBr crystals. The sample synthesis atmosphere was chemically synthesized and adjusted to be safe and stable, especially for highly corrosive gases. A clear 662 keV total absorption peak was obtained from the fabricated TlBr detector. The feasibility of doping an ohmic electrode as a method to suppress the charge storage near the electrode of the detector was experimentally verified: 5-8 times higher current was observed for the SrBr2-doped sample and about 3 times higher for the PbBr2-doped sample. Photo irradiation I-V measurement test: A photo irradiation IV measurement system was fabricated to identify the capture level of charge carriers in TlBr crystal, and the response current was observed around 460 nm, which corresponds to the band gap of TlBr of 2.68 eV.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
PETやSPECTへの応用が期待されるTlBr半導体検出器の開発と電荷捕獲準位を同定する光I-V測定装置の開発を行った。TlBr単結晶工程の改良を進め、全吸収ピークを観測できる結晶の育成に成功した。また電極でのチャージアップを防ぐ方法として、ドーピングにかかわる実験を行い、いくつかの候補を発見し知財を申請した。さらに捕獲準位を同定する装置開発をを行い、初期的な測定に成功した。
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