人工ダイヤモンドを用いた放射線検出器の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14740172
• Research Institution: Kanagawa University
• Principal Investigator: 奥野 祥二 神奈川大学, 工学部, 助手 (90281451)
• Keywords: 人工ダイヤモンド / オーミック接触

Research Abstract

近年、人工ダイヤモンド製造技術は格段に進歩しており、天然ダイヤモンドより純度の高い人工ダイヤモンドを製造することが可能になっている。また、ダイヤモンドの素材としての可能性として、高分解能、低ノイズ、高速、耐放射線性、高温環境下での使用という性能が期待されている。本研究では、安価な多結晶ダイヤモンドを使った検出器を開発する以前に、ダイヤモンド素材自体の検出器としての可能性を調べることを主な目的とし、単結晶の人工ダイヤモンドを用いた放射線検出器の研究を進めている。
これまでに製作したダイヤモンド検出器の電流電圧特性を測定した結果から、ダイヤモンドに金を蒸着しただけの電極では、オーミックな電気伝導特性が得られなかった。また、オーミック接触を作ろうとしている電極側からα線を入射したときに、時間経過とともに出力信号が低くなっていくポーラリゼーション効果も確認されていた。この問題を解決するために、電極構造としてDLC(Diamond Like Carbon)と水素終端の組み合わせを行うことによりオーミック接触が得られるようになった。しかし、確実にオーミック接触を得ることができなかったので、現在は製作工程の模索を進めている。その結果、いくつかの製作工程における必要条件を見つけ出しつつあるので来年度も引き続き人工ダイヤモンドに対するオーミックス接触製作方法の確立を行っていきたい、
また、今年度後半に製作したオーミック接触を形成した人工ダイヤモンド検出器に関しては、放射線総合医学研究所で行った、Ar、Fe等の重粒子イオン入射実験の解析を進めているが、現在のところポーラリゼーション効果は表れていない。