2012 Fiscal Year Annual Research Report
ＳＯＩ技術による高レート実験用薄型ピクセル検出器の研究
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21244040
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
新井 康夫 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (90167990)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原 和彦 筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 准教授 (20218613)
三好 敏喜 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (20470015)
坪山 透 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 講師 (80188622)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | Silicon-On-Insulator / 放射線、X線、粒子線 / ピクセル検出器 / 素粒子実験 / 半導体超微細化 / 放射線イメージセンサー |
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| Research Abstract |
本研究の目的は次世代の大型加速器実験等で必要とされる、薄く・高分解能で、高レートの荷電粒子測定が行えるピクセル検出器をSilicon-On-Insulator(SOI)技術を元にして開発することである。この検出器では放射線センサー部と読み出し回路が同一チップ上で一体化出来るという特徴がある。
チップ試作は夏と冬の2回設計・製作し、その後チップの評価を進めるという手順を何度か繰り返した。製造プロセスはラピス・セミコンダクター(株)の0.2 μm SOI FD-CMOSプロセスを元に、ピクセル検出器用に我々が改良を加えて行った独自プロセスである。
これまでに、大面積の積分型ピクセル検出器（INTPIX5:外形12.2mm x 18.4 mm、画素サイズ12um角、画素数約130万)や、ピクセル検出器とストリップ検出器の両特性を持ったPIXOR検出器の設計・製造を終え、性能確認やビームテストを行った。
これにより、充分高いS/N（＞２０）が得られ、4um以下の位置分解能が達成出来る事がわかった。またSOI層を２重にしたDouble SOIウエハーを世界で初めて開発し、放射線耐性の向上やクロストークの削減が行える事が示せた。
以上の結果、今後の加速器実験で求められる性能を充分満たす、高レート実験用薄型ピクセル検出器の基盤技術をほぼ確立する事が出来た。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(12 results)
