研究課題
本研究の目的は、Si-APDに適合した長波長発光シンチレータの開発である。長波長発光シンチレータとしてはCe:LuAGを選択し、これを従来の単結晶から透明セラミックス化を図ることで、賦活剤濃度を増し、発光量を増加させるという手法を用いた。昨年度の成果として、チョクラルスキー法を用いて作製した単結晶Ce:LuAGに比べて、0.5%Ce添加透明セラミックスは高い発光量を示すことが分かった。しかしながら当該セラミックスは約16000ph/MeVの発光量であり、研究当初の目標は20000ph/MeV以上の発光量にわずかながら及ばなかったため、今年度はより詳細にCe濃度を変化させて特性を調べた。結果として0.5%程度の添加量が最適値であったことが明らかとなったため、今年度はAlサイトをGaに一部置換することによってバンドギャップ制御も試みた。LuAGの発光量があまり向上しない理由としては、ホスト光子から発光中心のCe^<3+>までのエネルギー輸送の過程において、欠陥にエネルギーが流れてしまい、最終的に無輻射遷移となってしまっていることが考えられる。Gaを添加した場合、Alを用いた場合に比べてバンドギャップを狭くする効果があるため、欠陥へのエネルギー輸送確率を抑制する効果があると考えられるためである。Ga量をAlに対して0-100%の間で変化さえた結果としてLu_3Ga_2Al_2O_<12>の組成において、約21000ph/MeVの発光量を達成し、研究目標を達成することが出来た。
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Nucl.Instr.and Meth.A
巻: 631 ページ: 54-57
Opt.Mater
巻: 33 ページ: 413-418
Phys.Status.Solidi (c)
巻: 8 ページ: 140-143
巻: (In press 未定)
Phys.Status.Solidi (b)
巻: 248 ページ: 444-447
J.Cryst.Growth
巻: 318 ページ: 791-795
Opt.Mater.
巻: 33 ページ: 924-927
巻: 33 ページ: 284-287
巻: 318 ページ: 1175-1178
巻: 318 ページ: 823-828
巻: 635 ページ: 53-56
巻: 631 ページ: 68-72
巻: 33 ページ: 905-908
巻: 623 ページ: 1020-1023
J.Appl.Phys.
巻: 107 ページ: 073501-073501-6
Sensors and Materials
巻: 22 ページ: 235-245
http://www.tagen.tohoku.ac.jp/labo/f_saito/yoshikawa/personal/yanagida/kenkyu.html
