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低温動作・高効率・高エネルギー分解能InSb放射線検出器開発の基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 15360505
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関京都大学

研究代表者

神野 郁夫  京都大学, 工学研究科, 助教授 (50234167)

研究分担者 山名 元  京都大学, 原子炉実験所, 教授 (30283683)
杉浦 修  千葉工業大学, 工学部, 教授 (10187643)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2005年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2003年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
キーワードInSb / 低温検出器 / 光子検出器 / ガンマ線 / X線 / 結晶成長
研究概要

InSb結晶の成長を昨年に引き続き行った.昨年度,単結晶を育成する条件を得たので,この結晶移動速度0.47mm/時間で育成した.用いた材料は,99.9999%のInおよびSbである.この育成結晶の先端部分,中央部分,末端部分で切り出したウエハと,市販の数種類のInSbウエハとについて,ストイキオメトリを測定し,また温度を変化させてHall測定を行い,比抵抗値,キャリア濃度,またHall移動度の測定を行った.この結果,InSbの電気特性は,InとSbとの比を示すストイキオメトリの影響よりも不純物の影響が大きいことが分かった.また,結晶育成したInSbの先端部分ではp型不純物である亜鉛(Zn)の,末端ではn型不純物であるヒ素(As)の影響が大きいことが分かった.
放射線測定のために,直径1mmの電極を持つ,undoped型InSb検出器を製作した.製作したInSb検出器を用いて^<133>Baのガンマ線測定を行った.この結果,^<133>Baの81keVのガンマ線とそのエスケープピークである55keVのピークが観察できた.この検出器の実効的な空乏層厚さを求めるため,モンテカルロシミュレーションコードを用い,空乏層厚さが2μmから10μmの場合について,55keVのガンマ線のイベントと81keVのガンマ線のイベント数の比を求めた.この結果を実験値と比較したところ,実効的な空乏層厚さは約3μmであることが分かった.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (11件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] First Detection of Gamma Ray Peaks by an Undoped InSb Schottky Detector2006

    • 著者名/発表者名
      S.Hishiki, Y.Kogetsu, I.Kanno, T.Nakamura, M.Katagiri
    • 雑誌名

      Nucl. Instrum. and Meth. in Phys. Res. A. A599

      ページ: 558-560

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] InSb Cryogenic Radiation Detectors2006

    • 著者名/発表者名
      I.Kanno, S.Hishiki, O.Sugiura, R.Xiang, T.Nakamura, M.Katagiri
    • 雑誌名

      Nucl. Instrum. and Meth. in Phys. Res. A. (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] First Detection of Gamma Ray Peaks by an Undoped InSb Schottky Detector2006

    • 著者名/発表者名
      S.Hishiki, Y.Kogetsu, I.Kanno, T.Nakamura, M.Katagiri
    • 雑誌名

      Nuc1.Instrum.and Meth.in Phys.Res.A 599

      ページ: 558-560

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] First Detection of Gamma Ray Peaks by an Undoped InSb Schottky Detector2006

    • 著者名/発表者名
      S.Hishiki, Y.Kogetsu, I.Kanno, T.Nakamura, M.Katagiri
    • 雑誌名

      Nucl.Instrum.and Meth.in Phys.Res.A. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] InSb Cryogenic Radiation Detectors2006

    • 著者名/発表者名
      I.Kanno, S.Hishiki, O.Sugiura, R.Xiang, T.Nakamura, M.Katagiri
    • 雑誌名

      Nucl.Instrum.and Meth.in Phys.Res.A. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Undoped InSb Schottky Detector for Gamma Ray Measurements2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hishiki, I.Kanno, O.Sugiura, R.Xiang, T.Nakamura, M.Katagiri
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Nucl. Sci. 52

      ページ: 3172-3175

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Undoped InSb Schottky Detector for Gamma Ray Measurements2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hishiki, I.Kanno, O.Sugiura, R.Xiang, T.Nakamura, M.Katagiri
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Nucl.Sci. 52

      ページ: 3172-3175

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photon Detection by a Cryogenic InSb Detector2005

    • 著者名/発表者名
      I.Kanno, 他
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments 76

      ページ: 23102-23104

    • NAID

      120000902194

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Schottky and pn Junction Cryogenic Radiation Detectors2004

    • 著者名/発表者名
      I.Kanno, 他
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A520

      ページ: 93-95

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Cryogenic Neutron Detector by InSb Semiconductor Detector2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura, 他
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A520

      ページ: 76-79

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] InSb Cryogenic Radiation Detectors

    • 著者名/発表者名
      I.Kanno, S.Hishiki, O.Sugiura, R.Xiang, T.Nakamura, M.Katagiri
    • 雑誌名

      Nucl.Instrum.and Meth.in Phys.Res. (in print)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Kanno他: "Radiation Measurements by a Cryogenic pn Junction InSb Detector with Operating Temperatures up to 115K"Rev.Sci.Instrum.. 74. 3968-3973 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakamura他: "Cryogenic Neutron Detector Comprising an InSb Semiconductor Detector and a Supercritical Helium-3 Gas Converter"Rev.Sci.Instrum.. 75. 340-344 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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