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ZnOの表面現象解明とYAP:Ce/ZnOシンチレーション放射線検出器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K04525
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関岩手大学

研究代表者

阿部 貴美  岩手大学, 理工学部, 助教 (20786420)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード酸化亜鉛単結晶 / 光導電型紫外線センサ / シンチレータ / 放射線検出器 / ZnO単結晶 / YAP:Ce / 光導電特性
研究開始時の研究の概要

本研究では、酸化亜鉛(ZnO)単結晶の光導電特性に及ぼす結晶表面の影響を明らかにしZnO UVセンサの特性改善を目指す。また、放射線耐性が高くUV光を発光するYAP:CeシンチレータをZnO UVセンサ表面へ直接積層することで表面の不活性化を図り、光導電型ZnO UVセンサの特性を改善するとともに、放射線耐性の高い高感度YAP:Ce/ZnOシンチレーション放射線検出器を実現する。

研究成果の概要

溶融塩法によりCe添加イットリウム・アルミニウム・ペロブスカイト(YAP:Ce)粉末を合成し、その粉末を樹脂中に分散させ、酸化亜鉛紫外線センサ上に直接堆積することで、放射線(X線)検出器として動作することを確認した。樹脂を紫外センサに堆積することで紫外線センサへのガス吸着を防ぎ、センサの特性を維持しつつ、雰囲気の影響を抑制できることを明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

潮解性がなく、応答が速いYAP:Ceシンチレータ粉末の合成条件を明らかにし、YAP:Ceシンチレータ粉末と光導電型ZnO紫外線センサと組み合わせ、放射線検出器作製した。本センサは定電圧で動作可能であり、小型で軽量、堅牢な新しい放射線検出器の可能性を示した。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] 溶融塩法を用いたYAP:Ce粉末の合成2021

    • 著者名/発表者名
      今井淳
    • 学会等名
      応用物理学会東北支部第76回学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 同期温度制御システムの応答特性改善に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤昂星
    • 学会等名
      応用物理学会東北支部第76回学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] CsPbX3を用いた全無機型ペロブスカイト太陽電池の作製2021

    • 著者名/発表者名
      小山内雅裕
    • 学会等名
      応用物理学会東北支部第76回学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] CsPbX3を用いた全無機型太陽電池の研究2021

    • 著者名/発表者名
      高橋憲太郎
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] arylene HTコーティングを施した光導電型ZnO-UVセンサの特性2020

    • 著者名/発表者名
      阿部貴美
    • 学会等名
      2020年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of hydrothermally grown ZnO single crystals by ESR2020

    • 著者名/発表者名
      Takami Abe
    • 学会等名
      the 9th International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of a Parylene HT coating on photoconductive properties of a ZnO single crystal UV sensor2019

    • 著者名/発表者名
      Takami Abe
    • 学会等名
      The 19th Canadian Semiconductor Science and Technology Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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