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広禁制帯幅半導体による微弱紫外光検出素子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K13792
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関岩手大学

研究代表者

成田 晋也  岩手大学, 理工学部, 教授 (80322965)

研究協力者 山口 栄一  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードフォトダイオード / 紫外光センサ / 化合物半導体 / アバランシェダイオード / 紫外光 / 窒化物半導体 / 酸化亜鉛 / 素粒子実験 / 電子・電気材料 / 電子デバイス・機器
研究成果の概要

本研究では、広禁制帯幅を持つ化合物半導体を用いて、高感度紫外光検出素子の開発を行った。研究では、いくつかの材料でフォトダイオードを作製し、その特性を評価しながら、基板仕様や素子作製条件の最適化を図り、それにより紫外光に対する高感度化を目指した。その結果、SiC半導体によるアバランシェ型高感度フォトダイオードの開発に成功した。それとともに、さらなる感度向上のための具体的な方策も得た。本研究で開発された素子は、紫外光検出が必須である素粒子物理学分野、天文学、環境科学分野の実用測定器への応用が期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

素粒子物理学分野では、紫外光検出技術をベースとしたエネルギースペクトロメータやトラッキングデバイスが使用されているが、本研究で開発された高感度紫外光受光素子をそれら測定器に応用できれば、飛躍的な性能向上が期待され、目的とする物理事象観測の高精度化が実現できる。一方で、高感度紫外光素子の実用化が進めば、天文学分野での高感度天体計測機器、医療分野での高精度イメージングセンサ、環境科学分野での紫外線に対する新しい評価システムなど、様々な分野での革新的な波及効果が想定される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] 化合物半導体による高感度紫外光センサの開発2018

    • 著者名/発表者名
      遠藤巧、成田晋也、根岸健太郎、遠藤治之、山口栄一
    • 学会等名
      平成30年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ⅲ族窒化物半導体を用いた高感度紫外光検出器の開発研究2017

    • 著者名/発表者名
      中里悠人、遠藤巧、成田晋也、根岸健太郎、遠藤治之、山口栄一
    • 学会等名
      平成29年度電機関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 極低温環境下で用いる紫外光センサの開発2016

    • 著者名/発表者名
      東海林諒、中里悠人、千葉寿、志田寛、成田晋也、根岸健太郎、遠藤治之、山口栄一
    • 学会等名
      平成28年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      東北工業大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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