| Project/Area Number |
22K18716
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
Yoshida Sei 大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (60400230)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸本 康宏 東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 教授 (30374911)
大塚 朋廣 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (50588019)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 半導体量子デバイス / 放射線応答 / 放射線検出器 / 半導体量子センサー / 量子コンピュータ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究計画では、半導体量子ドット等の半導体量子デバイスの放射線耐性の評価と、放射線検出器用センサーとしての利用可能性を調査する基礎研究である。半導体量子デバイスへ電離放射線を照射し、放射線に対する応答・耐性を評価する。電離放射線に対する応答が悪く、耐性が強いことが証明できれば、量子コンピュータへ向けた量子ビットデバイスなどとして放射線耐性を有することが実証される。他方で、応答が良く耐性が弱ければ、量子デバイスとして使用するための電離放射線遮蔽の条件を考察するとともに、放射線検出器の信号センサーとして半導体量子デバイスを利用する可能性を検討し、実現に向けた基礎研究を実施していく。
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| Outline of Final Research Achievements |
The radiation response of semiconductor quantum dots (QDs) was investigated to explore their potential application as ultra-sensitive radiation sensor devices. In the first year, radiation (241Am alpha rays (5.4 MeV) and 55Fe X-rays (5.89 keV)) were irradiated to the quantum point contacts at 4 Kelvin temperature to investigate the difference in device response. Irradiation/non-irradiation was controlled by rotating a checking source installed inside the cryostat using a drive shaft from outside the cryostat.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
超伝導材を用いた量子ドットに対して、241Amのアルファ線（5.4 MeV）と55FeのX線(5.89 keV)を用いて、放射線を照射した場合と照射していない場合について電気的特性を比較するために、Coulomb Diamond（x軸 ソース・ドレイン電圧，y軸 ゲート電圧に対し，z軸 ソース・ドレイン電流とした等高線グラフ）を特性として測定したところ、微小な半導体デバイスにおいて放射線の影響を示す結果が示唆された。
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