高性能大面積X線エネルギー識別画像検出器の開発

• 研究課題/領域番号: 22240062
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用システム
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 安田 和人 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (60182333)
• 研究分担者: ニラウラ マダン (NIRAULA Madan / MADAN Niraula) 名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (20345945)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 41,080千円 (直接経費: 31,600千円、間接経費: 9,480千円); 2012年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2011年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2010年度: 31,460千円 (直接経費: 24,200千円、間接経費: 7,260千円)
• キーワード: 検査 / 診断システム / 放射線・X線 / エピタキシャル成長 / 電子デバイス / 結晶成長 / 医療診断

研究概要

有機金属気相成長法によりSi基板上に成長した単結晶CdTe厚膜層を用いて製作した、p-likeCdTe/n-CdTe/n+-Si構造のヘテロ接合型ダイオード構造の放射線検出器の検出性能の高性能化を検討した。さらにその検出器を8×8に2次元配列したアレイ型画像検出器を製作し、その検出器アレイよって入射X線の光子エネルギー識別画像を検出できることを確認した。さらに検出器アレイの検出性能向上と高集積大面積化を検討し、24.5x24.5mm2の大面積CdTe層を用いた20x20の高集積2次元検出器アレイを実現した。

研究成果

• [雑誌論文] Fabrication of radiation imagingdetector arrays using MOVPE grownthick single crystal CdTe layers on Sisubstrates (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Yasuda, M. Niraula, T. Tachi
  • 雑誌名: Phys. Status. Solidi 巻: C9(8-9) 号: 8-9 ページ: 1848-1851
  • DOI: 10.1002/pssc.201100517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dark-current characteristics ofradiation detector arrays developedusing MOVPE grown thick CdTe layers onSi substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Yasuda, M. Niraula, N. Fujimura
  • 雑誌名: J. Electron. Mater. 巻: 41(10) 号: 10 ページ: 2754-2758
  • DOI: 10.1007/s11664-012-2121-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射線エネルギーを識別可能な画像検出器の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安田和人、ニラウラマダン
  • 雑誌名: 光アライアンス 巻: 23(6) ページ: 33-36
  • NAID: 40019331899
• [雑誌論文] Development of Spectroscopic ImagingArrays Using Epitaxially Grown ThickSingle Crystal CdTe Layers on SiSubstrate (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Niraula, K. Yasuda, N. Fujimura
  • 雑誌名: IEEE Trans. Nucl. Sci 巻: 59(6) 号: 6 ページ: 3201-3204
  • DOI: 10.1109/tns.2012.2215628
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication and characterization ofX-ray spectroscopic imaging array basedon thick single crystal CdTe epitaxiallayers (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Niraula, K. Yasuda, S. Namba
  • 雑誌名: IEEE Trans. Electron Devices 巻: 59(12) 号: 12 ページ: 3450-3455
  • DOI: 10.1109/ted.2012.2222413
  • 査読あり
• [雑誌論文] MOVPE growth of thick single crystal CdZnTe epitaxial layers on Si substrate for Nuclear Radiation Detector development (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Niraula, K.Yasuda, et al.
  • 雑誌名: Proc.IEEE 19th International Workshop on the Room Temperature Semiconductor Detectors 巻: N/A
  • 査読あり
• [雑誌論文] Post growth annaling of CdTe layers grown on Si substartes by metalorganic vapor phase epitaxy (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Yasuda, M.Niraula, et al.
  • 雑誌名: Ext. Abstracts 2012 US Workshop on the Phys. Chem. II-VI Materials (2012, Seattle) 巻: N/A ページ: 131-134
  • 査読あり
• [雑誌論文] MOVPE法によるSi基板上のCdTe厚膜層を用いた放射線検出アレイの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 舘忠裕、安田和人、ニラウラマダン
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技報 巻: ED2011-26 ページ: 131-134
• [雑誌論文] Development of radiation imagingdevices with energy discriminationcapability using thick CdTe layersgrown on Si substrates by metal organicvapor phase epitaxy (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Yasuda, M. Niraula, Y. Agata
  • 雑誌名: Proc. SPIE 巻: 7995 ページ: 79952T-79952T
  • DOI: 10.1117/12.888229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Spectroscopic Imaging Arrays Using Epitaxially Grown Thick Single Crystal CdTe Layers on Si Substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Niraula, K.Yasuda, et al
  • 雑誌名: 18th International Workshop on the Room Temperature Semiconductor Detectors(RTSD) (2011, Valencia, Spain) 巻: (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dark-current characteristics of radiation｀detector arrays developed using MOVPE grown thick CdTe layers on Si substartes (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Yasuda, M.Niraula, et al
  • 雑誌名: Ext.Abstracts, 2011 US Workshop on the Phys.Chem.II-VI Materials (2011, Chicago) ページ: 163-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of radiation imaging devices with energy discrimination capability using thick CdTe layers grown on Si substrates by metal organic vapor phase epitaxy (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Yasuda
  • 雑誌名: Proc.SPIE 7995 巻: 7995 0n line ページ: 43-43
  • 査読あり
• [雑誌論文] MOVPE法による大面積CdTeX線・γ線画像検出器に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤達彦、安田和人、ニラウラマダン
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技報 巻: ED2010-29 ページ: 65-68
• [雑誌論文] Electricalproperties of halogen-dopedCdTe layers on Si substrates grown bymetalorganic vapor phase epitaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Yasuda, M. Niraula, H. Oka
  • 雑誌名: J.Electron. Mater 巻: 39(7) 号: 7 ページ: 1118-1123
  • DOI: 10.1007/s11664-010-1241-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] CdTe厚膜のMOVPE成長と放射線検出器への応用特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田和人、ニラウラマダン、岡 寛樹
  • 雑誌名: 放射線 ページ: 41-48
  • NAID: 10026604059
  • 査読あり
• [雑誌論文] CdTe厚膜のMOVPE成長と放射線検出器への応用特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田和人
  • 雑誌名: 放射線 巻: 36 ページ: 41-48
  • NAID: 10026604059
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical properties of halogen-doped CdTe layers on Si substrates grown by metalorganic vapor phase epitaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Yasuda
  • 雑誌名: J.Electron.Mater. 巻: 39(7) ページ: 1118-1123
  • 査読あり
• [雑誌論文] MOVPE法による大面積CdTeX線・γ線画像検出器に関する研究(Si基板上の厚膜CdTe層高品質化の研究) (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤達彦
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技報 巻: ED2010-29 ページ: 65-68
• [学会発表] Development oflarge‐area imaging arrays using epitaxTally grown thick single crystalCdTe layers on Si substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: Madan Nirau1,安田和人
  • 学会等名: 2013春期第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-30
• [学会発表] MOVPE法による大面積CdTeX線γ線画像検出器に関する研究(XIII) (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下隼、ニラウラマダン、安田和人
  • 学会等名: 2013春期第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] MOVPE法による大面積CdTeX線γ線画像検出器に関する研究(XIII)-CdTe/Si成長層のアニール処理の検討一 (2013)
  • 著者名/発表者名: 和嶋悠人、ニラウラマダン、安田和人
  • 学会等名: 2013春期第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] MOVPE法による大面積CdTe X線γ線画像検出器に関する研究（XIII) (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下隼、安田和人, 他
  • 学会等名: 2013春期第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] MOVPE法による大面積CdTe X線γ線画像検出器に関する研究（XIII) CdTe/Si 成長層のアニール処理の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 和嶋悠人、安田和人, 他
  • 学会等名: 2013春期第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] Development of large-area imaging arrays using epitaxially grown thick single crystal CdTe layers on Si substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: M.Niraula, 安田和人, 他
  • 学会等名: 2013春期第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] CdZnTe層成長と特性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 和嶋悠人、ニラウラマダン、安田和人
  • 学会等名: 2012秋期第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] MOVPE法による大面積CdTeX線・γ線画像検出器に関する研究(XI)～検出器アレイの暗電流特性(1)～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 難波秀平、ニラウラマダン、安田和人
  • 学会等名: 2012春期第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] MOVPE法による大面積CdTeX線・γ線画像検出器に関する研究(XI)～検出器アレイの暗電流特性(II)～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 館忠裕、ニラウラマダン、安田和人
  • 学会等名: 2012春期第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] MOVPE法によるCdTe/Si厚膜層を用いたエネルギー識別能力をもつX線・γ線画像検出器の開発(H) (2012)
  • 著者名/発表者名: 村松慎也、ニラウラマダン、安田和人
  • 学会等名: 2012春期第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] MOVPE法によるCdTe/Si厚膜層を用いたエネルギー識別能力をもつX線・γ線画像検出器の開発(1) (2012)
  • 著者名/発表者名: 近藤嵩輝、ニラウラマダン、安田和人
  • 学会等名: 2012春期第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] MOVPE growth of thick single crystal CdZnTe epitaxial layers on Si substrate for Nuclear Radiation Detector development (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Niraula, K. Yasuda, S. Namba
  • 学会等名: 19th International Workshop on the Room Temperature Semiconductor Detectors (RTSD)
  • 発表場所: Anaheim CA
• [学会発表] Post -growth annealing of CdTe layers grown on Si substrates by metalorganic vapor phase epitaxy (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yasuda, M. Niraula, S. Namba
  • 学会等名: 2012 US Workshop on the Phys. Chem. II-VI Materials
  • 発表場所: Seattle
• [学会発表] MOVPE growth of thick single crystal CdZnTe epitaxial layers on Si substrate for Nuclear Radiation Detector development (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Niraula, K.Yasuda, et al.
  • 学会等名: IEEE 19th International Workshop on the Room Temperature Semiconductor Detectors(RTSD)
  • 発表場所: Anaheim, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Post growth annealing of CdTe layers grown on Si substrates by metalorganic vapor phase epitaxy (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Yasuda, M.Niraula, et al.
  • 学会等名: 2012 US Workshop on the Phys. Chem. II-VI Materials
  • 発表場所: Seattle, USA
• [学会発表] MOVPE法による大面積CdTe X線γ線画像検出器に関する研究 CdZnTe層成長と特性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 難波秀平, 安田和人, 他
  • 学会等名: 2012秋期第７３回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] Development of Spectroscopic Imaging Arrays Using Epitaxially Grown Thick Single Crystal CdTe Layers on Si Substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Niraula, K.Yasuda, et al
  • 学会等名: IEEE 18th International Workshop on the Room Temperature Semiconductor Detectors
  • 発表場所: Valencia, Spain(Invited)
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] Dark-current characteristics of radiation detector arrays developed using MOVPE grown thick CdTe layers on Si substartes (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Yasuda, M.Niraula, et al
  • 学会等名: 2011 us Workshop on the Phys.Chem.II-VI Materials
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2011-10-04
• [学会発表] Fabrication of radiation imaging detector arrays using MOVPE grown thick single crystal CdTe layers on Si substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Yasuda, M.Niraula, et al
  • 学会等名: 15-th International Conference on II-VI Compounds
  • 発表場所: Mayan Riviera, Mexico
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] MOVPE法によるSi基板上のCdTe厚膜層を用いた放射線検出アレイの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 舘忠裕、犬塚博章、安田和人, 他
  • 学会等名: 電子情報通信学会電子デバイス研究会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] MOVPE法による大面積CdTeX線・γ線画像検出器に関する研究(IX) (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤村直也、ニラウラマダン、安田和人
  • 学会等名: 2011春期応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] MOVPE法による大面積CdTeX線・γ線画像検出器に関する研究(X) (2011)
  • 著者名/発表者名: 館忠裕、ニラウラマダン、安田和人
  • 学会等名: 2011春期応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] MOVPE法による大面積CdTeX線・γ線画像検出器に関する研究(X) (2011)
  • 著者名/発表者名: 館忠裕
  • 学会等名: 2011春期応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学、神奈川県
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] MOVPE法による大面積CdTeX線・γ線画像検出器に関する研究(IX) (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤村直也
  • 学会等名: 2011春期応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学、神奈川県
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] Dark-current characteristics of radiation detector arrays developed using MOVPE grown thick CdTe layers on Si substartes (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Yasuda, M. Niraula
  • 学会等名: 2011 US Workshop on the Phys. Chem. II-VI Materials
  • 発表場所: Chicago
• [学会発表] Development of Spectroscopic Imaging Arrays Using Epitaxially Grown Thick Single Crystal CdTe Layers on Si Substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Niraula, K. Yasuda, N. Fu j imura
  • 学会等名: 18th International Workshop on the Room Temperature Semiconductor Detectors(RTSD)
  • 発表場所: Valencia, Spain
• [学会発表] Development of radiation imaging devices with energy discrimination capability using thick CdTe layers grown on Si substrates by metal organic vapor phase epitaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Yasuda
  • 学会等名: 7th International Conference on Thin Film Physics and Application
  • 発表場所: Tongji Univ., Shanghai, China(招待講演)
• [学会発表] Hetero-epitaxial growth and doping properties of CdTe Layers by metalorganicvapor phase epitaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Yasuda
  • 学会等名: The 2010 International Symposium on Optoelectronic Materials and Devices
  • 発表場所: Chicago, USA(招待講演)
• [学会発表] Development of radiation imaging devices with energy discrimination capability using thick CdTe layers grown on Si substrates by metal organic vapor phase epitaxy
  • 著者名/発表者名: K. Yasuda, M. Niraula, Y. Agata
  • 学会等名: 7th International Conference on Thin Film Physics and Application
  • 発表場所: Tongji Univ., Shanghai, China
• [図書] MRS Symp. Proceedings Nuclear Radiation Detection Materials (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yasuda, A. Burger, M. Fiederle
  • 出版者: MRS Spring Meeting
• [備考]
  • URL: http://yasuda.web.nitech.ac.jp/
• [備考] 中日新聞2011年11月4日掲載
• [備考] 日刊工業新聞 2011年11月4日 掲載
• [備考] 科学新聞2011年11月18日掲載
• [備考]
  • URL: http://yasuda.web.nitech.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://yasuda.web.nitech.ac.jp/
• [産業財産権] 放射線検出器の製造方法 (2011)
  • 発明者名: 安田和人,ニラウラマダン
  • 権利者名: 名古屋工業大学
  • 産業財産権番号: 2011-109374
  • 出願年月日: 2011-05-16
• [産業財産権] Method for manufacturing asemiconductor radiation detector (2011)
  • 発明者名: 安田和人,ニラウラマダン
  • 権利者名: 中部TLO
  • 取得年月日: 2011-07-06
  • 外国
• [産業財産権] 放射線検出器の製造方法 (2011)
  • 発明者名: 安田和人, ニラウラマダン
  • 権利者名: 名古屋工業大学
  • 産業財産権番号: 2011-109374
  • 出願年月日: 2011-05-16