研究課題
有機金属気相成長法によりSi基板上に成長した単結晶CdTe厚膜層を用いた、p-like CdTe/n-CdTe/n+-Si構造のヘテロ接合型ダイオード検出器について、前年度に引き続き、1.検出器性能の改善と成長層大面積化、2.この検出器による8×8の２次元アレイ型画像検出器の検出特性向上と高集積大面積アレイ化を検討した。1.に関しては検出器暗電流の低減を検討した。具体的にはSi基板とCdTe層との格子不整合に起因するn-CdTe層中の転位密度の低減と、検出素子製作条件の改善について検討を行った。従来からSi基板上にn-CdTe層成長した後、アニール処理を行い、その後再成長した場合、成長層のひび割れや剥離を防止すると共に成長層結晶性を改善できること。またその成長層による検出器では暗電流を低減できることを確認していた。しかし最適なアニール条件やアニールが成長層に及ぼす具体的影響は未解明であった。このアニール条件を検討した結果、最適なアニール条件を確立した。また、成長層大面積化を検討し、基板面積は25.4x25.4mm2の大型基板上で均一な結晶性と膜厚分布を持つCdTe層の成長条件を確立した。2.に関しては前年度に開発したアレイ製作技術と検出器実装技術をさらに洗練し、検出器アレイの製作とその特性向上を検討した。その結果、昨年度実現した8x8検出器アレイによる入射X線光子エネルギー識別画像の検出特性を向上した。具体的成果としてアレイの個別検出素子感度の均一化、アレイ製作技術の向上を達成した。また、1)で述べた大面積成長層を用いて、20x20の検出器アレイを製作した。その検出器アレイの暗電流分布を評価した結果、均一かつ低い暗電流分布が実現できていることが確認できた。以上の成果を踏まえ本研究による検出器アレイに適合する信号処理回路の開発し、早急な検出器実用化を図りたい。
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)
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