研究課題/領域番号 |
21K18633
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研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
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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 |
坪山 透 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, シニアフェロー (80188622)
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研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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キーワード | ピクセルセンサー / 素粒子実験 / MEMS技術 / バーテックス検出器 / CMOSモノリシックセンサー / 素粒子物理実験 / CMOSデバイス / シリコンウエファ薄化 / MEMS / フレキシブル回路実装 |
研究開始時の研究の概要 |
通常のシリコンウエファ高い剛性を持つが、50 μm程度以下に薄化すると柔軟性を持つ。素粒子物理学で従来用いられてきたピクセルセンサーは形状が平面であり、真空パイプの周囲に多角柱状に配置されていた。薄化したピクセルセンサーを真空パイプに直接貼り付けることができれば、ピクセルセンサーをビーム衝突点により近づけることができる。またビームパイプでシリコンセンサーの熱を取り去ることができるため、センサー固定と冷却のための物質が低減でき、ピクセルセンサーの性能を有効に使えるため、物理現象の解明に役立つ。 センサーを柔軟にすることで、素粒子実験のみならず、シリコンセンサーの応用範囲を広げることを目指す。
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研究実績の概要 |
2022年度は本研究に使用するSOI pixel センサーの評価方法を確立した。このピクセルセンサー読み出し方式は、新しいコンセプトに基づくフルデジタル回路であるため、評価方法を決めること自身に期間がかかった。評価結果は良好で、日本物理学会で報告した。さらに、同ピクセルセンサーを薄化したチップを試験用パッケージへに実装し、評価を開始した。 最終評価は2023年度に行うが、そのために必要なフレキシブル回路のプロトタイプをリジッド基板で試作した。並行してフレキシブル基板の検討を外部の専門家と行い、設計を開始した。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2023年度の実装と評価に向け、ピクセルセンサー試験方法を確立することができた。試験的に薄化したセンサーの実装試験を行なった。また実験に用いるフレキシブル回路のプロトタイプ基板をリジッド基板で製造することができた。
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今後の研究の推進方策 |
リジッド基板で確認した評価用回路基板をフレキシブル基板で製造し、薄化したセンサーを実装する。最終的には円筒形に変形させた状態でのセンサー実装/性能評価を行う予定である。
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