CVD単結晶ダイヤモンド合成とリフトオフ法に基づく放射線検出器の開発と応用

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360395
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 金子 純一 北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (90333624)
• 連携研究者: 藤田 文行 北海道大学, 大学院・工学研究院, 助教 (10002312) ; 鹿田 真一 産業技術総合研究所, センター長 (00415689) ; 笹尾 真美子 東北大学, 工学研究科, 教授 (00144171) ; 佐藤 聡 日本原子力研究開発機構, 研究主幹 (20354607) ; 磯部 光孝 核融合科学研究所, 准教授 (00300731) ; 中井 光男 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (70201663) ; 浅野 芳裕 理化学研究所, X線自由電子レーザー計画推進本部, グループディレクター (40354980) ; 石川 正純 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (80314772)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 原子力計測 / 放射線物理

研究概要

単結晶CVDダイヤモンドの合成条件を最適化した。合成結晶から検出器を製作しα線を使用した誘導電荷量分布測定を行った。その結果、電荷取集効率:100%(正孔)、97%(電子)、μτ積:1×10-4(正孔)、9.6×10-6(電子)cm2/Vを得た。これらの検出器を用い14MeV中性子応答関数測定を行った結果、12C(n,alpha)9Be反応によって生じたピークのエネルギー分解能:3.5%を達成した。また、8GeV電子ビームを使用した時間応答測定では350psの時間分解能を達成した。

研究成果

• [雑誌論文] Growth and evaluation of self-standing CVD diamond single crystals on off-axis (001) surface of HP/HT type IIa substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: J. H. Kaneko , F. Fujita , Y. Konno , T.Gotoh , N.Nishi , H.Watanabe, A. Chayahara , H.Umezawa , N. Tsubouchi , S. Shikata, M. Isobe
  • 雑誌名: Diamond and related Materials 巻: 26 ページ: 45-49
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a sandwich-type large CVD single crystal diamond particle detector fabricatedusing a lift-off method (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Tsubouchi, Y. Mokuno1, A. Kakimoto, Y. Konno, H. Yamada, A. Chayahara, J. H. Kaneko, F. Fujita, S. Shikata
  • 雑誌名: Diamond. Relat. Mater 巻: vol.24 ページ: 74-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of crystal quality of a homoepitaxially grown diamond layer by a plasma etching treatment for a diamondsubstrate (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuta Konno, Junichi H Kaneko, Fumiyuki Fujita, Hideyuki Watanabe, Kei Sato, Akinori Kakimoto, Sinichi Shikata, Akira Homma, Michihiro Furusaka
  • 雑誌名: PROGRESS IN NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY 巻: 1 ページ: 255
  • 査読あり
• [学会発表] オフ角制御高圧高温合成IIa型基板上へのCVD単結晶ダイヤモンドの合成と評価3～CH_4濃度・RF出力の電荷キャリア輸送特性への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐竹、金子
  • 学会等名: ダイヤモンドシンポジウム
  • 発表場所: 青山学院大学
  • 年月日: 20121100