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2023 年度 研究成果報告書

ESRによるZnO単結晶の欠陥解析とYAP:Ce/ZnO放射線検出器の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 19KK0360
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))

配分区分基金
審査区分 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関岩手大学

研究代表者

阿部 貴美  岩手大学, 理工学部, 助教 (20786420)

研究期間 (年度) 2020 – 2023
キーワード電子スピン共鳴 / シンチレーション放射線検出器 / 酸化亜鉛 / 光導電型紫外線センサ / イットリウムアルミニウムペロブスカイト
研究成果の概要

ZnO単結晶基板のA面、M面、C面基板に対して異なる線量のγ線を照射し、γ線照射前後のESR測定をしたところ、M面が高線量に対して耐性があることが確認された。UVセンサにおける300nm付近の光電流の増加は、基板表面のOHが原因であることがXPS測定より示唆された。
溶融塩法により合成したYAP:Ce粉末を紫外線透過樹脂と混合し、スピンコーターを用いてUVセンサ上にYAP:Ce膜を堆積して放射線検出器を作製し、X線によりその特性を評価した。その結果、X線管電流に対して光電流がおおよそ比例関係にあり、ZnO光導電型紫外線センサとYAP:Ce膜によってX線検出が可能であることを明らかとした。

自由記述の分野

電子デバイス工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

溶融法による最適なCeドープ量のYAP:Ce粉末の合成条件を明らかにし、紫外線透過樹脂とYAP:Ce粉末を混合したYAP:Ce膜シンチレータを提案した。このYAP:Ce膜と光導電型ZnO紫外線センサを組み合わせた新たな構造の放射線検出器を作製し、X線に対して動作することを確認した。本検出器は小型で軽量、構造的に堅牢なことに加え、数ボルト程度の低電圧で動作可能であり、新たな放射線検出器の可能性を示した。

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公開日: 2025-01-30  

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