エネルギー識別能力をもつ医療用大面積X線画像検出器の開発

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19200044
• 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, 大学院・工学研究科, 教授 (60182333)
• 研究分担者: ニラウラ マダン 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20345945)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 放射線検出器 / カドミウムテルル / ヘテロ接合ダイオード / 有機金属気相成長法 / エネルギー弁別機能 / 放射線画画像検出器

研究概要

有機金属気相成長法によるSi基板上の単結晶CdTe厚膜層を用いて、入射X線に対するエネルギー識別機能を持つ、アレイ型大面積X線画像検出器を実現することを目的として、p-CdTe高抵抗厚膜層/n-CdTe低抵抗バッファ層/n^+-Si構造の検出器の高性能化を検討した。ヨウ素を不純物としたp-CdTe高抵抗層とn-CdTe低抵抗層の成長条件を確立した。さらに大面積の高品質CdTe層の成長に不可欠なSi基板の成長前処理技術を確立した。

研究成果

• [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, M. Niraula, 他7名, 1番目
  • 雑誌名: J. Electron. Mater. 39(in-press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of X-ray, Gamma Ray Spectroscopic Detector Using Epitaxally Grown Single Crystal Thick CdTe Films (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Niraula, K. Yasuda, 他11名, 2番目
  • 雑誌名: Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1164 ページ: 35-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] MOVPE Growth of CdTe on Si Substrates for Gamma Ray Detector Fabrication (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Niraula, K. Yasuda, 他11名, 2番目
  • 雑誌名: IEEE Trans. Nuclear Science 56(3) ページ: 836-540
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical Properties of Iodine-Doped CdTe Epitaxial Films on Si Substrates Grown by MOVPE (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Niraula, K. Yasuda, 他11名, 2番目
  • 雑誌名: IEEE Trans. Nuclear Science 56(4) ページ: 1731-1735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication and Characterization of MOVPE-Grown CdTe-on-Si Heterojunction Diode-Type Gamma-Ray Detectors (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Yokota, K. Yasuda, 他8名, 2番目
  • 雑誌名: J. Electron. Mater. 37(9) ページ: 1391-1395
  • 査読あり
• [雑誌論文] MOVPE法によるSi基板上のCdTe層へのヨウ素ドーピング特性(I) (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡邊彰伸, 甲斐康寛, 安田和人, 他7名, 10番目
  • 雑誌名: 信学技報 ED2008-17 ページ: 81-84
• [雑誌論文] MOVPE法によるSi基板上のCdTe層へのヨウ素ドーピング特性(II) (2008)
  • 著者名/発表者名: 市橋果, 山田航, 安田和人, 他7名, 10番目
  • 雑誌名: 信学技報 ED2008-17 ページ: 85-88
• [雑誌論文] Characterization of CdTe/n+-Si Heterojunction Diodes for Nuclear Radiation Imaging Detectors (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Niraula, K. Yasuda, 他9名, 2番目
  • 雑誌名: IEEE Trans. Nuclear Science 54(4) ページ: 817-820
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excimer Laser Etching Process of CdTe Crystals for Formation of Deep Vertical Trenches (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Yasuda, M. Niraula, 他7名, 1番目
  • 雑誌名: J. Electron. Mater. 36(8) ページ: 837-840
  • 査読あり
• [雑誌論文] MOVPE法による厚膜CdTe層を用いた大面積X線・線画像検出器に関する研究(I) (2007)
  • 著者名/発表者名: 大村翔洋, 中村公二, 安田和人, 他3名, 6番目
  • 雑誌名: 信学技報 ED2007-10 ページ: 7-10
• [雑誌論文] MOVPE法による厚膜CdTe層を用いた大面積X線・線画像検出器に関する研究(II) (2007)
  • 著者名/発表者名: 箕浦晋平, 大橋寛之, 安田和人, 他4名, 7番目
  • 雑誌名: 信学技報 ED2007-11 ページ: 11-15
• [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(VIII) (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川博久, 安田和人, 他12名
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] Electrical properties of halogen-doped CdTe layers on Si substrates grown by metalorganic vapor phase epitaxy (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Yasuda, M. Niraula, 他6名
  • 学会等名: 2009 US Workshop on the Phys. Chem. II-VI Materials
  • 発表場所: Chicago
  • 年月日: 20091006-20091008
• [学会発表] Development of X-ray, Gamma Ray Spectroscopic Detector Using Epitaxally Grown Single Crystal Thick CdTe Films (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Niraula, K. Yasuda, 他11名
  • 学会等名: 2009 MRS Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco(Invited)
  • 年月日: 20090413-20090417
• [学会発表] CdTe厚膜のMOVPE成長と放射線検出器への応用特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安田和人, ニラウラマダン, 他7名
  • 学会等名: 第70回応物物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-09
• [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(VII) (2009)
  • 著者名/発表者名: 松本和也, 安田和人, 他11名
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [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(V) (2009)
  • 著者名/発表者名: 仲島甫, 安田和人, 他7名
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [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(VI) (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡寛樹, 安田和人, 他6名
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] Electrical Properties of Halogen-Doped CdTe Epitaxial Films on Si Substrates Grown by MOVPE (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Niraula, K. Yasuda, 他11名
  • 学会等名: IEEE 2008 16th Intern. Workshop on Room-Temperature Semiconductor X- and gamma-Ray Detectors (RTSD)
  • 発表場所: Dresden(Invited)
  • 年月日: 20081019-20081025
• [学会発表] MOVPE Growth of CdTe on Si Substrates for Gamma Ray Detector Fabrication (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Niraula, K. Yasuda, 他11名
  • 学会等名: 2008 Symposium on Radfiation Measurement and Applications (SORMA WEST 2008)
  • 発表場所: Barkeley
  • 年月日: 20080602-20080605
• [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(V) (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田航, 安田和人, 他12名
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部
  • 年月日: 2008-03-29
• [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(VI) (2008)
  • 著者名/発表者名: 甲斐康寛, 安田和人, 他12名
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部
  • 年月日: 2008-03-29
• [学会発表] Fabrication and Characterization of MOVPE-Grown CdTe-on-Si Heterojunction Diode-Type Gamma-Ray Detectors (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Yokota, K. Yasuda, 他9名
  • 学会等名: 2007 US Workshop on the Phys. Chem. II-VI Materials
  • 発表場所: Baltimore
  • 年月日: 20071030-20071101
• [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(IV) (2007)
  • 著者名/発表者名: 市橋果, 安田和人, 他12名
  • 学会等名: 第68回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-06
• [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(III) (2007)
  • 著者名/発表者名: 渡邊彰伸, 安田和人, 他12名
  • 学会等名: 第68回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-06
• [備考]
  • URL: http://www-yasuda.elcom.nitech.ac.jp/
• [産業財産権] 半導体放射線検出器及びその製造方法(Semiconductor Radiation Detector and Process for Producing the Same) (2004)
  • 発明者名: 安田和人, ニラウラマダン
  • 権利者名: 中部TLO
  • 産業財産権番号: 米国特許・7,355,185
  • 出願年月日: 2004-11-24
• [産業財産権] 半導体放射線検出器 (2003)
  • 発明者名: 安田和人, ニラウラマダン
  • 権利者名: 中部TLO
  • 産業財産権番号: 特許・日本国特許番号第4131498号
  • 出願年月日: 2003-11-27
• [産業財産権] 半導体放射線検出器の製造方法 (2003)
  • 発明者名: 安田和人, ニラウラマダン
  • 権利者名: 中部TLO
  • 産業財産権番号: 特許・日本国特許番号第4107616号
  • 出願年月日: 2003-11-27