| 研究課題/領域番号 |
60540183
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
核・宇宙線・素粒子
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
大杉 節 広島大, 理学部, 助教授 (30033898)
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| 研究分担者 |
千葉 保男 広島大学, 理学部, 助手 (10106792)
近藤 敬比古 高エネルギー物理学研究所, 助教授 (30150006)
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| 研究期間 (年度) |
1985 – 1986
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| 研究課題ステータス |
完了 (1986年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1986年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1985年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 半導体検出器 / 放射線損傷 / シリコンストリップ検出器 / ラディエイションダメジ / SSD |
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| 研究概要 |
次世代の高エネルギー加速器を用いた実験では粒子検出器および読出し電子回路の放射線損傷は、最も厳しい問題の一つである。電子回路の主要な部分は、半導体により作られた集積回路である。また、粒子検出器のうちで放射線の強い衝突点近傍で、有望な物に半導体粒子検出器があり、その原理は半導体ダイオードと同じである。このように、技術革新に伴って多量の半導体製品が、高い放射線レベルの中で使用されようとしている。然るに放射線の影響についての研究は、その評価法を含めて確立されているとは言いがたく、特に日本では宇宙開発用と原子力用に研究の必要性が認識され始めたばかりである。従って、高エネルギー粒子線による半導体ディバイスの放射線損傷研究を系統的に行う必要があり、粒子検出器として有望な、また集積回路と構造の同じpnジャンクション型半導体検出器から、その放射線損傷を電子線および陽子線でテストをした。高エネルギー物理実験の場合に条件の近い、エネルギーの高い粒子線として、東京大学原子核研究所の600MeV電子線および高エネルギー物理学研究所の12GeV陽子線を照射し、放射線損傷効果を調べた。電極と絶縁膜の幅および、絶縁膜の厚さを変えたもの、絶縁膜の下に薄いポリシリコン膜を形成したもの等6種類の界面状態の異なったpnジャンクション型半導体検出器を作り資料とした。逆バイアス電圧下での暗電流の積分線量依存性、温度依存性の測定、および半導体検出器として稼働させ、X線とβ線信号の質低下を測定し、損傷の程度を調べた。結果は、【10^6】rad以上の線量に対して、構造の違いは決定的な差にならず、ほぼ同様な暗電流の増加となった。この暗電流がS/N比低下の主たる原因になっている。また放射線信号パルス波高の低下が積分線量が【10^6】radを越えると顕著になってきた。これらの結果より、pnジャンクション型半導体検出器が安定に働く限界線量の目安を得た。
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