2019 Fiscal Year Annual Research Report
秒角空間分解能の硬X線撮像分光観測に向けたCdTe半導体検出器の開発研究
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16H03966
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
渡辺 伸 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (60446599)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 宇宙物理 / X線天文学 / CdTe半導体検出器 / X線撮像分光検出器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
秒角の空間分解能を持った硬X線撮像観測の実現に向けて、大面積と100ミクロンの位置分解能を兼ね備えた硬X線撮像検出器、特にCdTe半導体両面ストリップ型検出器の開発、研究を実施してきた。
100ミクロンというような狭ピッチのCdTe両面ストリップ検出器を実現する上での課題は、半導体素子上のストリップ電極と信号処理用LSIとを電気的に接続する実装方法である。これまでCdTe半導体表面上の電極に対して、シリコン素子で通常用いられるようなワイヤーボンディングが適用できなかったが、研究協力者であるCdTe半導体素子の製造業者において、ワイヤーボンディングが可能となるCdTe半導体素子上の電極の開発に成功した。本年度は、その電極技術を用いて、60ミクロンピッチのストリップ電極を持つ小型のCdTe半導体試作素子の製作を行い、ワイヤーボンディング実装性の検証、リーク電流測定やスペクトル測定により、ワイヤーボンディングのCdTe半導体素子への影響の評価を行った。実装性の試験の結果、この電極技術を用いたストリップ電極設計の指針を得ることができ、60ミクロンより優れた位置分解能を持つ硬X線撮像検出器の実現の目処がついた。また、測定試験の結果、ワイヤーボンディング実装を用いることで、これまで開発研究してきた方法に比べて、エネルギー分解能という観点で優れた性能を高い歩留まりで達成できる見通しを得た。
小型の試作素子だけでなく、昨年度製作した3.2cm角、2mm厚の大面積、厚型のCdTe半導体両面ストリップ型素子を用いて、本年度、検出器実装を行い、試作検出器を製作し、評価試験を行った。実際の秒角の空間分解能を持った硬X線撮像観測に向けた大面積、100ミクロンの位置分解能、100keVまで高い検出効率を兼ね備えた硬X線撮像検出器を実現できる見通しをつけることができた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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