| 研究課題/領域番号 |
20K14498
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
|
|---|
| 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 |
坂口 将尊 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, 技師 (70626796)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
|
|---|
| キーワード | 素粒子実験 / 放射線損傷 / トータルドーズ効果 / MOSFET / 集積回路 / ASIC / CMOS / ガンマ線 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、CMOSプロセス技術による高い放射線耐性を持つデバイス実用化を目指す。ASIC内部の回路素子サイズや回路レイアウトの違いが半導体照射効果に与える影響を明らかにし、ASIC設計技術の技術開発を進める。
|
| 研究成果の概要 |
MOSFETの設計パラメータの違いによる放射線照射効果への影響を10MGyまで調査した。今回利用した65nmCMOSプロセスにおいては、デバイスサイズが1umよりも小さい場合は非常に大きな性能劣化が生じることが分かった。NMOSよりもPMOSはより大きな影響を受ける。素子サイズ、ドーピングプロファイル、レイアウトの違いが照射効果に与える影響を調べた。耐放射線ASICの開発に必要なデータを取得できた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
標準模型では説明ができない現象を説明する理論の構築が現在の素粒子物理学の重要課題であり、標準模型を超える物理の探索が盛んに行われている。近年の加速器を用いた高エネルギー物理学実験では加速器の高強度化・高輝度化が進んでおり、実験期間中の積算線量が10MGyを超えると想定されるものもある。現在はこれに対応するため放射線量が多い場所のデバイスは頻繁なキャリブレーションや定期的に長期間実験を中断してデバイスを交換するなどしており、より高い放射線耐性を持つデバイスの開発につながる本研究の成果は物理学の発展やコスト削減に寄与する可能性がある。
|
