2022 Fiscal Year Annual Research Report
Innovative study on carrier transport mechanism in TlBr gamma-ray detector based on wavelength-resolving neutron imaging
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22H02008
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
渡辺 賢一 九州大学, 工学研究院, 教授 (30324461)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉野 正人 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10397466)
野上 光博 東北大学, 工学研究科, 助手 (10847304)
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) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | TlBr検出器 / 時間分解中性子イメージング / 第一原理計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度の研究実績の概要は以下の通りである。
１）中性子ＢＤイメージング法、ＥＢＳＤおよび偏光イメージングによる歪み評価：同一サンプルに対し、中性子ＢＤイメージング、ＥＢＳＤおよび偏光イメージングによる測定を行った。表面のみの情報であるＥＢＳＤで得られた結晶方位分布は、バルク結晶内部の情報を反映する中性子ＢＤイメージングと良く整合するという結果が得られた。この結果は、結晶育成方向には、ある程度の領域で結晶方位が揃っていることを意味し、結晶育成方向に垂直に切り出したウェハサンプルに関しては、結晶方位分布の評価法として、ＥＢＳＤがスクリーニング法として有用であることが示された。偏光イメージングで得られた歪み分布とＥＢＳＤで得られた方位分布の比較では、必ずしも一致しておらず、光学的に観測できる歪みと結晶方位・歪みの関係については更なる検討が必要であることがわかった。
２）歪み制御された部位の選択および検出器の製作 ：ＥＢＳＤにより結晶方位分布を評価したサンプルを用いて、検出器を製作し、その評価を行った。
３）キャリア輸送特性の評価：検出器の性能指数である比抵抗、μτ積および移動度を評価するシステムを構築した。また、いくつかのサンプルについて、これらの性能パラメータを評価し、それらの結果を予備的にまとめた。
４）第一原理計算によるバンド構造評価：ＴｌＢｒに関する第一原理計算に基づくバンド構造計算をする環境を整備した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上述の実施項目に関して、１）中性子BDイメージング法、EBSDおよび偏光イメージングによる歪み評価については、各手法の結果の関連性も明らかになりつつあり、順調に進展している。また、２）歪み制御された部位の選択および検出器の製作 、３）キャリア輸送特性の評価、４）第一原理計算によるバンド構造評価についても、各種環境整備が進んでおり、初年度としては想定通りの進展状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の推進方策は以下の通りである。
１）中性子BDイメージング法、EBSDおよび偏光イメージングによる歪み評価：EBSDの結果が中性子BDイメージングの結果と良く整合することから、EBSDと偏光イメージングあるいは実際の歪みとの関連性について検討を進めて行く。
２）歪み制御された部位の選択および検出器の製作：EBSDで評価されたサンプルで検出器を製作し、その性能評価を進め、各々の関連性について検討する。
３）キャリア輸送特性の評価：製作した検出器のキャリア輸送特性を評価し、歪み等との関連性を調べる。
４）第一原理計算によるバンド構造評価：いくつかの条件で、第一原理計算を行い、得られた結果を検討し、実サンプルとの関連性についても検討を始める。
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