大型低物質量ピクセル検出器実用化に向けた有機半導体検出素子の研究

• 研究課題/領域番号: 26610075
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 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: 齊藤 正俊 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器科学支援センター, シニアフェロー (30391783)
• 研究分担者: 熊木 大介 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (80597146)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 有機半導体 / 放射線検出器

研究成果の概要

大面積・湾曲可能な放射線検出器をめざして、有機TFT製作技術を基に、新しい構造の検出器開発に取り組んだ。試作した素子の放射線検出器としての性能確認のために量子ビーム照射試験を行った。初めはS/N比が悪く、信号がノイズと判別できなかった。改善のため、素子基板を小型化してアンプの間近に設置できるようにし、プリアンプ基板も改良した。その結果、重粒子イオンの信号は検出できたが、電荷収集効率はまだ不十分で、α線による信号をオシロで観測するまでに至らなかった。試作品の電荷収集効率改善の目安とするため、大きな検出器信号が得られる青色LED光を使ってみた。素子への印加電圧等の実験条件の最適化にも有効だった。