2009 Fiscal Year Annual Research Report
超高頻度荷電粒子の運動量測定のためのシリコン半導体測定器技術の研究開発
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20244038
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
海野 義信 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (40151956)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺田 進 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 講師 (70172096)
池上 陽一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (20222862)
高力 孝 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 先任技師 (20391732)
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| Keywords | 素粒子実験 / デバイス設計・製造プロセス / 放射線・X線・粒子線 / 国際協力 |
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| Research Abstract |
「高度耐放射線性を持つシリコンマイクロストリップセンサー技術の開発」について成果を得つつあり、第7回半導体飛跡測定器の開発と応用の広島国際シンポジウム他で多数の講演や論文発表。n-ストリップ間分離抵抗の分離用p打ち込み濃度や、ストリップ上のAC結合絶縁層保護のためのパンチスルー抵抗の放射線量・p打ち込み濃度依存性等を明らかにしつつある。n-ストリップ間分離抵抗の分離用p打ち込み濃度は、p-stop構造では4×10**12ions/cm**2以上の表面濃度が必要なことを示す。ミニチュアセンサー・ホットエレクトロン・TCAD解析・設計最適化により、マイクロディスチャージ発生電圧を1kV以上に押さえ込んだp型基材の10cm角大面積シリコンマイクロストリップセンサーを完成した。設計のポイントは、n-ストリップ分離構造と周辺部のバイアスリングの細部構造。1kVの空乏化電圧は、想定する超高頻度粒子環境で必要とされる空乏化電圧をほぼ達成している。東北大CYRIC施設にてミニチュアセンサーの放射線損傷試験は施設の利用が制限されたため、次年度に繰り越して照射試験を行い、測定中。高集積・高熱伝導・低質量のハイブリッドの設計が完了し、次期シリコンストリップセンサー用の試験用ABCN25読み出しASICを搭載して、ハイブリッド・ASICの評価をおこない、良好な結果を取得中。接続するストリップ長2.5、5.0,7.5,10cmの入力部静電容量依存性は理想静電容量時より大きく、原因を解析中。更に、10cm角センサーを2枚、ASICを搭載したハイブリッドを4台、両面に搭載した両面読み出しモジュールの電気特性を評価中。最終的には複数台(4-8台)のモジュールでシステム化試験を目指す。
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