P型シリコンを用いた高耐放射線性マイクロストリップ検出器の開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20540291
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 原 和彦 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (20218613)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: P型シリコン検出器 / superLHC / 放射線耐性 / 電極分離 / マイクロストリップ

研究概要

欧州CERN研究所のLHC加速器実験の次期増強計画時に使用できる放射線耐性に優れたシリコンマイクロスストリップ検出器を開発した。P型シリコンをバルクに用いることで,10^<15>n/cm^2の照射線量でも全空乏化電圧は800V程度に収まり,精密飛跡検出に十分な収集電荷量が得られる。濃度を最適化したP-STOPやP-SPRAYにより,1000Vまでブレークダウンなしにバイアスがかけられる。電極信号分離,電極間容量,電極間抵抗も問題ない。パンチスルーによる大電流に対するセンサー保護機能の設計も施した。

研究成果

• [雑誌論文] Testing of bulk damage of n-in-p silicon sensors for very high radiation environments (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Hara, 他(73名)
  • 雑誌名: NIM A636 ページ: S83-S89
  • 査読あり
• [雑誌論文] Testing of surface properties pre-rad and post-rad of n-in-p silicon sensors for very high radiation environment (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Lindgren, 29名略, K.Hara, 41名略
  • 雑誌名: NIM A636 ページ: S111-S117
  • 査読あり
• [雑誌論文] A silicon strip module for the ATLAS inner detector upgrade in the super LHC collider (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Gonzalez-Sevilla, 9名略, K.Hara, 11名略
  • 雑誌名: NIM A636 ページ: S97-S103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of the bulk and strip characteristics of large area n-in-p silicon sensors intended for a very high radiation environment (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Bohm, 28名略, K.Hara, 42名略
  • 雑誌名: NIM A636 ページ: S104-S110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Radiation Hard N+-on-P Silicon Microstrip Sensors for Super LHC. (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Hara, 他(73名)
  • 雑誌名: IEEE TNS 56/2 ページ: 468-473
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of charge collection efficiency of segmented silicon detectors made with FZ and MCz p-type silicon substrates (2008)
  • 著者名/発表者名: G.Casse, 28名略, K.Hara, 42名略
  • 雑誌名: NIM A591 ページ: 178-180
  • 査読あり
• [学会発表] Punch Through Protection for Microstrip Sensors (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Hara
  • 学会等名: ATLAS Tracker Upgrade Workshop
  • 発表場所: CERN,スイス
  • 年月日: 2011-03-31
• [学会発表] Hamamatsu n-on-p sensors for ATLAS upgrade tracker (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Hara
  • 学会等名: CMS Tracker Upgrade Workshop
  • 発表場所: CERN,スイス
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] Testing of bulk damage of n-in-p silicon sensors for very high radiation environments (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Hara
  • 学会等名: International Symposium on Semiconductor Tracking Devices
  • 発表場所: 広島国際会議場、広島市
  • 年月日: 20090828-20090902
• [学会発表] sLHC用Pバルクシリコンセンサーの放射線損傷実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Hara
  • 学会等名: 第30回サイクロトロンラジオアイソトープセンター研究報告会
  • 発表場所: CYRIC東北大学
  • 年月日: 2009-11-24
• [学会発表] Development of Radiation Hard N+-on-P Silicon Microstrip Sensors for Super LHC. (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Hara
  • 学会等名: IEEE Nucl. Sci.Symp
  • 発表場所: Dresden,ドイツ
  • 年月日: 20081021-20081025