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P型半導体によるSLHC対応のシリコンマイクロストリップ測定器開発

研究課題

研究課題/領域番号 20025007
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

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)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
2009年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2008年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード素粒子実験 / 国際協力 / デバイス設計・製造プロセ / ス放射線・X線・粒子 / デバイス設計・製造プロセス / 放射線・X線・粒子線
研究概要

「国際的研究開発プログラム」
SLHCに向けたふたつの国際協力、シリコンマイクロストリップセンサー開発とプラナーピクセルセンサー開発に参加。6月およびll月に欧州原子核研究機構(CERN)での研究集会にて、ストリップセンサーセッションの座長を勤め、またセンサー開発状況・日本での放射線損傷試験・ハイブリッド開発について発表。プラナープラナーピクセルセンサーセッションではピクセルセンサーの日本での製造状況について発表。先端の研究状況を相互に理解するとともに開発の競争・協力関係を築いている。
「p型シリコンマイクロストリップセンサーの放射線損傷と耐放射線性の高度化」
ホットエレクトロン装置によりマイクロディスチャージ発生点を同定、TCADシミュレーションプログラムにより発生電圧の構造依存性を評価。結果として、p型シリコン基材を使用するn一ストリップ読み出しセンサーの10cm角の大型シリコンマイクロストリップセンサーにおいても、空乏化電圧1kVまでマイクロディスチャージを発生しないセンサーを開発した。1kVの空乏化電圧はSLHCで予想されるストリップセンサー領域で予想される空乏化電圧であり、この大型センサーの完成によりSLHCでのストリップセンサーに目処が立ったと言える。
「シリコン半導体飛跡測定器の構造及び熱設計の手法の確立」
ヒータやダミーシリコンを用いた熱評価モジュールを評価し、限要素法と良い一致結果を得ている。ダミーハイブリッドによるワイヤー本ディングの評価から、ASIC+4層ラミネートハイブリッド+カーボン材の裏打ち構造の強度評価・最小厚を決定。実機センサーと実機ハイブリッドを組合せた実機モジュールの強度評価・熱設計と有限要素法との一致度を評価中。最終評価を得るにはもうしばらく時間が必要。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (18件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Development of n-in-p silicon sensors for very high radiation environments2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Unno, 他
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.Meth. (未定, 掲載決定)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of surface structures in n-in-p silicon sensors using TCAD simulation2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Unno, 他
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.Meth. (未定, 掲載決定)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Testing of bulk radiation damage of n-in-p silicon sensor for very high radiation environment2010

    • 著者名/発表者名
      K.Hara, 他
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.Meth. (未定, 掲載決定)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Testing of surface properties pre-rad and post rad of n-in-p silicon sensor for very high radiation environment2010

    • 著者名/発表者名
      S.Lindgren, 他
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.Meth. (未定, 掲載決定)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Testing of large area n-in-p silicon sensors intended for a very high radiation environment2010

    • 著者名/発表者名
      M.Mikestikova, 他
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.Meth. (未定, 掲載決定)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of low-mass, high-density, hybrid for the silicon microstrip sensors in very high radiation environment2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ikegami, 他
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.Meth. (未定, 掲載決定)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of radiation-tolerant silicon microstrip sensor for the ATLAS inner tracker at the SLHC2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Unno et al.
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.Meth. (未定, 掲載決定)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SLHC upgrade of the ATLAS SCT Tracker2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Unno
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.Meth. A612

      ページ: 439-447

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interstrip Characteristics of n-on-p FZ Silicon Detectors2009

    • 著者名/発表者名
      S.Lindgren, 他
    • 雑誌名

      2009 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record N08-2

      ページ: 157-162

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Performance of Low-Mass and High Thermal Conductivity Hybrid for High Track Density Environment2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Ikegami, 他
    • 雑誌名

      2009 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record N13-172

      ページ: 779-781

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Radiation Hard N+-on-P Silicon Microstrip Sensors for Super LHC2009

    • 著者名/発表者名
      K.Hara, 他
    • 雑誌名

      IEEE Trans.on Nucl.Sci. 56-5

      ページ: 468-473

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SLHC Upgrade of the ATLAS SCT Tracker2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Unno (ATLAS SCT Upgrade sensor collaboration)
    • 雑誌名

      Accepted for publication in Nucl. Instr. Meth. (掲載確定)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Radiation Hard N^+-on-P Silicon Microstrip Sensors for Super LHC2009

    • 著者名/発表者名
      K. Hara, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Nucl. Scie. 56

      ページ: 468-473

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of n-in-p silicon strip and pixel sensors for very high radiation environment2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Unno, 他
    • 学会等名
      The 5^<th> "Trento" Workshop on Advanced Silicon and Radiation Detectors
    • 発表場所
      Manchester, UK
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of silicon strip module for very high radiation environment2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ikegami, 他
    • 学会等名
      The 5^<th> "Trento" Workshop on Advanced Silicon and Radiation Detectors
    • 発表場所
      Manchester, UK
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Surface effects in irradiated silicon sensors2010

    • 著者名/発表者名
      H.Sadrozinski, 他
    • 学会等名
      The 5^<th> "Trento" Workshop on Advanced Silicon and Radiation Detectors
    • 発表場所
      Manchester, UK
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] SLHC実験に用いる高放射線耐性P型シリコンマイクロストリップセンサーの開発2010

    • 著者名/発表者名
      高橋優, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of n-on-p Silicon Sensors for very high radiation environment2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Unno, 他
    • 学会等名
      7^<th> International Symposium on the Development and Application of Semiconductor Tracking Devices
    • 発表場所
      広島市国際会議場
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Optimization of surface structures in n-in-p silicon sensors using TCAD simulation2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Unno, 他
    • 学会等名
      7^<th> International Symposium on the Development and Application of Semiconductor Tracking Devices
    • 発表場所
      広島市国際会議場
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Testing of bulk radiation damage of n-in-p silicon sensor for very high radiation environment2009

    • 著者名/発表者名
      K.Hara, 他
    • 学会等名
      7^<th> International Symposium on the Development and Application of Semiconductor Tracking Devices
    • 発表場所
      広島市国際会議場
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Testing of surface properties pre-rad and post rad of n-in-p silicon sensor for very high radiation environment2009

    • 著者名/発表者名
      H.Sadronzinski, 他
    • 学会等名
      7^<th> International Symposium on the Development and Application of Semiconductor Tracking Devices
    • 発表場所
      広島市国際会議場
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Testing of large area n-in-p silicon sensors intended for a very high radiation environment2009

    • 著者名/発表者名
      M.Mikestikova, 他
    • 学会等名
      7^<th> International Symposium on the Development and Application of Semiconductor Tracking Devices
    • 発表場所
      広島市国際会議場
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of low-mass, high-density, hybrid for the silicon microstrip sensors in very high radiation environment2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Ikegami, 他
    • 学会等名
      7^<th> International Symposium on the Development and Application of Semiconductor Tracking Devices
    • 発表場所
      広島市国際会議場
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] SLHCに用いるp型マイクロストリップセンサーの放射線耐性2009

    • 著者名/発表者名
      山田美帆, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] SLHC用P型シリコン飛跡検出器の放射線によるバルク部損傷の評価2009

    • 著者名/発表者名
      三井真吾, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of Radiation-tolerant p-type Silicon Microstrip Sensor2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Unno(on behalf of R&D collaboration)
    • 学会等名
      4th Workshop on Advanced Silicon Radiation Detectors
    • 発表場所
      Trento, Italy
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Development of radiation-tolerant silicon Microstrip sensor for the ATLAS inner tracker of SLHC2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Unno (on behalf of R&D collaboration)
    • 学会等名
      The 1st international conference on Technology and Instrumentation in Particle Physics, TIPP09
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Surface Damages in P-Bulk Silicon Microstrip Sensors2009

    • 著者名/発表者名
      M. Yamada et al.
    • 学会等名
      The 1st international conference on Technology and Instrumentation in Particle Physics, TIPP09
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Thermal Runaway Characteristics of Silicon Microstrip Module Designed for ATLAS Upgrade Inner Tracker at Super LHC2008

    • 著者名/発表者名
      T. Kohriki et al.
    • 学会等名
      IEEE Nuclear Science Symposium
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] P-stop Designs for Reducing Electric Field Strength at Implant Edges2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Unno et al.
    • 学会等名
      IEEE Nuclear Science Symposium
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] SLHC Upgrade of the ATLAS SCT Tracker2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Unno (ATLAS SCT Upgrade Sensor Collaboration)
    • 学会等名
      7th International Conference on Radiation Effects on Semiconductor Materials Detectors and Devices
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://jsdhpl.kek.jp/~www/UnnoH20H21Koubo/home.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://jsdhpl.kek.jp/~www/UnnoH20H21Koubo/home.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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