研究課題
様々な素材を利用した放射線検出器を開発するということは、全ての電子デバイスの中で最も難しいアプローチになる。なぜなら放射線検出器に付与されたエネルギーの決定精度として許される揺らぎは電子100個程度が要求されている。我々のダイヤモンド素材を利用した放射線検出器開発に関しても、この観点を基にしたアプローチが求められた。最終的にはダイヤモンドの純度と共に、最も重要な観点はオーミック電極の確立という点に問題点があった。これはダイヤがバンド・ギャップが最も大きな半導体であることに起因し、ほとんどの接触金属はショットキー電極になってしまうということにある。また、この影響で放射線入射によって発生したキャリア(電子・正孔)が蓄積されてしまう、といった現象が起こることになる。我々はこのオーミック電極を作ることに全力を注ぎ、結果としてダイヤの表面にDLC(Diamond Like Carbon)を付けることで、良好なオーミック電極を得ることに成功した。この結果はダイヤモンド検出器に対してだけでなく、様々なダイヤモンド素材を利用した電子デバイスに対しても有効な結果をもたらすことができたと思われる。またα線、X線、などの低エネルギー放射線による検査と共に、放医研のHIMAC加速器などを用いて、ダイヤ検出器に対する性能を総合的に検査して良好な結果を得ている。また本研究からダイヤがコンプトン・リコイル・テレスコープに向いている検出器素材であることが解った。今後、Astro-EやGLASTなどに考えられてきた、X線、ガンマ線検出器より優れた検出器を構成できる可能性があると考えている。
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