CdTe 半導体放射線検出器の特性

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(1)CdTe 半導体放射線検出器の特性。石塚安慶. ". 正丁. )l円佳史. ch ㎝甘cte Ⅱ s Ⅱ cs ofC Ⅰ Te Semiconductor Radia 廿 on Detectors @asuhio！SHIZUKA,》T｀asasH ISHIKAWA. 釜. 1. はじめに現在使用されている半導体放射線検出器の多くは SU か Ge から作られている。その理由は電荷. 輸送特性が極めて優れていて大型結晶においても捕獲や再結合によるキャリア損失が少ないことにある。しかし Ge 検出器は熱励起による漏れ電流を減らすために液体窒素などを用いて常に低温で冷却して作動させる必要があり，メンテナンスに問題がある。また Si 検出罷. 低エネルギー. も. の X 線測定のような低雑音測定では，同様な理由から冷却しなければならない。現在常温で使用可能な，優れた半導体検出器の開発が望まれているが，原理的には広いバンドギャップを持つ半導体物質がその. 候補となる。. ァ線測定では原子番号 Z の大きな物質から作られた放射線検出詰はその検出効率が高い。それはァ. 線に 26K. 殻の光電効果の反応断面積が原子番号の. 5. 乗に比例するということに起因する。. Ge (Z=32) は Si (Z=14) に比べて大きく改善されてはいるが，現在もっと大きな原子番号をもつ半導体物質の研究が進められている。. 現在までに CdTe, G 皿 s, HgI2 などの化合物半導体がァ線検出器として注目を集めている " 。これらの半導体を用いて検出器を作るには，実用化したとき，充分な検出効率を持つだけの大きさの結晶を成長させる可能性の有無が重要になる。近年結晶育成技術の進歩により，大型で均質な結晶の作成が可能になってきた。これらの物質の物性定数を表．1" に示す。ここで Zm 拭は化合物を構成する元素の原子番号の最大値を示す。 Zmax. Eg. 電子移動度. 正孔移動度. キャリア寿命. [eV]. [cmwⅣ・ s]. [cn@,/V . s]. [ パ 5]. 94. 4. 25. 00. 40. (室温 ). Hgl2. 80. 2.2. CdTe. 52. Ⅰ．50. Ⅰ. GaAS. 33. 1.45. 8500. 450. 6. 4. Ⅰ． 115. Ⅰ. 350. 480. 2500. 32. 0 ． 665. 3900. S1. ●. Ge. Ⅰ. 表．1 千. 理科教育講座. 村教育学研究科. 050. 各種半導体の物性定数. Ⅰ. Ⅰ. 900. Ⅰ. 000.

(2) 14. 石塚安慶・石川雅史. CdTe. は. Si や Ge に比べ室温動作が可能となるのに充分なバンドギャップエネルギー. と，比較的. (48 と 52) を持っている。 CdTe 中の単位長さ当りの光電吸収の確率は，. 大きな値の原子番号. /. 線ェネルギ一に対して Ge の 4 ∼ 5 倍，鱗の100 ∼ 200 倍大きい。従ってこの物質は室温動作が可. 能な，小型ァ線検出器を必要とする場合に用いられることが期待されている。図ユは， 22Na から出る 2 本のァ線 (5llkeV,1274keV) の光電効果のピークを我々が製作した Si 検出群と CdTe 検出器を用いて比較したものである。鱗検出群では測定できない 2 本の. ァ. 線の光. 電ピークが， CdTe 検出群を用いると明確なピークとして測定できることを示している。. 200. 図 1 ・. 600. 4㏄. 22Na の. 下. 800. 線スペクトル. 一般に CdTee の結晶成長においては， Te に比べて Cd の蒸気圧が高いため，欠陥の少ない大型結晶の作成が困難であったが， THMM 法 (TrWenng. Hea 掩 rMethod). が開発されたことにより，. 実用的な結晶が作成できるようになった " 。これは結晶成長をできるだけ低い温度で実現するために考えられたものである。低温で溶融する℡の溶液ゾーンを多結晶の CdTee 中で移動させて単結晶日を生成する。この方法で塩素あるいはインジウムをド一プ晶. として成長させることができる。. 釜. 2. CdTe 検出器について. 1.. した. CdTe は比較的高抵抗の単結. ホオ半井. 今回の実験に使用した CdTe 単結晶は株式会社ジャパンエナジ一で THM. 法により結晶成長さ. せたものである。このウェハの特性は以下の通りである。. 組成. :. Cl. ド一プ CdTe. 比抵抗 : 約 2X10. 単結晶. (CIヰ 1.5ppmWt). 。 n . cm. 形状 : l0 X l0 X 1.8 [mm]. 面方位 : (111) 表面状態. : ウ. ェハは as-sliced 状態にっき両面的 150Um に加工変質層が存在. 2. CdTe 検出器製作過程. (1) 研磨.

(3) CdTe 半導体放射線検出器の特性. CdTe ウェハは一枚ずっ lUm. の純アルミナ粉末. 15. ( メラ一社製 ). を使用して布の上で研磨する。. (2) 化学エッチンバ (4分 ) 結晶の表面破壊層を次に示す組成のェソチング液を用いて. 4 ∼5. 分間エッチンバし鏡面と. する。エッチンバ液. (約. 451C). ㎏ C 蛇 07. 2.5 [9l. H2S04. Ⅰ. H20. 1 ㎝ [mI]. 0[ml]. エッチンバが終わったら蒸留水で 10 回洗浄しメタノールで 2 素ガスを吹き. 回脱水する。最後に表面に. 窒. 付けて乾燥させる。. (3) 酸化膜の蒸着表面障壁型. 鱗検出器の製作 " で成功を収めた. 電気伝導性酸化物 Sn02 を酸化膜としてつける。. M203 製るっぼに Sn02 粉末を入れてヒーター加熱し直径 7.5mm の臼伏に約 300A 真空蒸着する。なお，現在までの研究ではこの酸化膜がないと耐圧が数百 V/cm 一 lkV/cm 程度であ. 得ている。酸化膜を蒸着することによりその耐圧はすることができ，電荷収集に有利な条件を実現することができる。るという結果を. 数 kV/cm とかなり向上. (4) 電極付けウ. ェハの片面に金. (Au) 約 800A を反対側の面にアルミニウム. (Ⅲ ). 約. 800A を前述の酸化. 膜の上に直径 6.5mm の同心円となるように真空蒸着する。なお検出群 1-1に限り両面に. 金. (Au) 800 A を蒸着した。 (5) ガラスェポキシ基板に装着し完成。結晶表面の電極とリード線との接着は導電性接着剤. ( ド一. タイト. ). を使用した。但し低温測. 定用に製作した検出器 T-2.T-3は，熱伝導性を考慮してガラスエポキシ基板の代わりに BN ( ボロンナイトライド ). 基板を使用した。. なお今回の測定に際して使用した測定機器は以下の通りであ且e. る。. 血p:oRTrECl42 皿 Ⅱ. Main、mp・ Multi@Channel@Analyzer:@Laboratry@Equipment@Corporation@ADC@ (4801A)@&MCA/PC98 電流計 :TM ㏄ DATR8M1. 釜. 3. 測定. l. l-V特性製作した CdTe 検出器に 1OOMn の保護抵抗を. っ. ないで OV から最大 1000V まで電源電圧を上昇. させ，電圧を設定してから 2 分後の電流計の目盛りを読み，これを測定値とした。一般に放射線測定においては高電圧でも漏れ電流の少ないショットキー接触の逆方向を用いることが望ましい。. 各検出群がどのような I-V特性を示すかは結晶の性質，検出器の製作方法によって異なるこ. とはもちろんのこと. ，自然酸化や表面汚染など実験室の環境にも左右される。また我々の研究で.

(4) Ⅰ. 6. 石塚安廣・石川雅史. は経時変化も認められている。. 今回の測定で得られたデータをを. ， B. 面. (Te面 ). 図 2 ・. に示す。グラフの第一象限は A 面 (Cd 面 ) に電源の十種. に一極を接続した場合であり，第三象限はB 面に十極を接続した場合である。. 仝後それぞれを A+,. A 一と表現する。. 0.4 一 @[ⅡA] 0 ．2 一. メタ. O,O -0.2. 一. -0.4. 一. -0.6. 一. -0.8. 一. V[V]. -].O r -1200. -800. 400. 図．2. 検出器 1-1 ( グラフ実線. ). はグラフに示す. たために，これ以上の電圧の. 0. 1Ⅳ特性. よう. に A 十の方は電流計の針が不安定な挙動を示し. 印加には耐えられないと判断し結果として 100V. までしか測定ができなかった。. 0約. 600V/cm). 一方 A 一の方は HlooV まで測定可能であり耐圧も充分であった。. 特に電圧 500V 以上はほとんど直線であり，この部分の傾きから求めた抵抗値は結晶の特性値 (比抵抗 ). にほぼ一致するものであった。したがってこの検出詰め 1Ⅳ特性はオーム性を示してい. ると考えられる。また検出器 T-l が不安定に揺れる. ( グラフ点線 ). はA. 十の方は検出群 1-1 と同様に 1OOV 程度の電圧で電流計の針. 現象が観察されたために，これ以上の電圧を印如しての測定はできなかった。. 反対側の A 一の方は 800V 程度までかなり低い漏れ電流を維持している。この部分もほとんど直綜になっているように. 見えるが，この部分の傾きから求めた抵抗値と結晶自体の比抵抗とは対応、. しておらず，オーム，性接触というよりも，むしろショットキー接触に近いⅠⅣ特性を示しているということができる。両検出器の製作過程の違いは蒸着した金属が検出群 1-1が両面金 (Au) であるのに対し検出器 T-lは片面が金. (Au) で反対の面がアルミニウム. のような影響を与えているかは不測定だけでは程が I-V特性にどのように. (Ⅲ ). という点である。これが I-V測定にど. 断定できなかった。これは酸化膜の蒸着という過. 寄与するかが完全に解明されていない点が大きな原因であると考えら. れる。以下に述べる今回の測定においては基本的に耐圧のよい検出器 1-1を流の低い検出群 T-l. を /. ". 線測定に，漏れ電. 線測定に使用することとした。. 2. な線測定一般的に検出器の分解能の相互比較をするときの. 手段として，。，Am の. ". 線 (5.486MeV) が線源. として広く用いられる。 0 粒子は飛程が空気中で約 4cm, 固体中では約数十 um. と非常に短いた.

(5) CdTee半導体放射線検出器の特性. 17. めに，検出器の表面付近で電子正孔対が生成されると考えられる。測定の際には電子正孔対が陰極付近で作られ，出力パルスの主成分が電子の移動に (eIec比on-d 血tmode) 、. mode. る誘導電荷によって形成される e-dr 田. と，反対に電子正孔対が陽極付近で. 孔の移動によって形成される h-d ㎡・ tmode これは放射線を. よ. 人身寸する検出器の. 作られ，出力パルスの主成分が正. (hole-dr Ⅲ mode) の 2 通りの使用モードが考えられる。. 面を替えることによって区別することができる。. (図 3 ・. 参照 ). 十. f. の. ㏄く色 d 丘 Ⅱ mode ノ. 図．3. ひd. く h-dnft mode ノ. 血tmode. と. h-d 「 hHtmode の概略図. 図 4 に示す 2 本のスペクトルは検出器バイアス電圧 800V, アンプの ShapjngT ㎞ e2 ・. 件で 300秒測定したものであ. る。スペクトルからもわかるようにそれぞれの. 置が異なっている。また h-d㎡七のスペクトルには低エネルギー側に尾を引く. がs. という条. 場合ではピークの位. (Ta Ⅰ ng) の現象が. 見られる。. 5㏄0. c瑛@nls e-drift. 4000. 241@Am 3000. B泳 800v 鮨@a 田 ng Ⅱ me. 2ゆ. PreselTlme 300s. 2㏄ 0 hづ㎡什 1000. C㍉ 250. 図．4. 500. 750. 1000. 0 線スペクトル. 一方充分なバイアス電圧で動作させた剖検出詣では電子・正孔の再結合やトラップはなく. ，. 100% 電荷を収集できることが判っている。またその W 値 (1 イオン対を作るために必要な平均エネルギ㍉も 3.6ley" と確定している。この Si 検出器と今回製作した CdTe 検出器 (W 値を 4.43eV" と仮定する. ). で同じェネルギ一の " 線を測定し比較した結果 CdTe 検出器においても.

(6) Ⅰ. 石塚宏度・石川雅史. 8. hHt mode では電荷の 100% 収集が確認された。 h-d㎡Ⅰには後述するような問題があり電荷収色d 「集が不十分. 94%). (約. 一分解能は色 drdRの場合. と思われる。なおこれらのスペクトルのエネルギ. が 1.5%, h-d㎡t の場合が 4.0% であった。り. @e Ⅰ さ化 Chan. 80O. Ⅰ. Shaping Time Shap@ngT @@ Zus. 2use@d' ⅡⅠ. 壬. ⅠⅡ. 甘. Bl ㏄. も. 7㏄. れ. 600. --. Ⅰ 一. @ -@ 一. 一. 6㏄V. 田 d「れ. Ⅰ. 600. 400. h@廿Ⅱ 什. '㏄. ，". 5㏄. ㎡。億. V[V]. 2㏄. 400. 600. 800. S 椅麒㎎旧 @ee[ ゆ. 400. 10. 1000 l. 図．5. 図. ・. 5. および図. ・. 6. l. 。. 図．6. ピークチャンネル. 検出群バイアス電圧. vs. 1'. Ⅰ. ピークチャンネル vs. アンプの Shaping Ⅲ me. は検出群バイアス電圧を変えた場合とアンプの Shaping 田me を変えた場合のそ. れぞれのスペクトルのピークチャンネルの. 変化を示したものである。検出番バイアス電圧はそれ. ぞれ 30V, 200V, 600V, 800V である。またアンプの ShapingT ㎞ e はそれぞれ 0 5Us, 2Us, 8 『・. s, 12 『 s である。キdI拙の場合は検出番バイアス電圧を 200V. (約. 1200V/cm) 以上かければ Shaping Ⅲ me による. 依存性もなく常にほぼ 1 ㏄ % の電荷収集が実現できる。一方， h-d ㎡㌔の場合は検出番バイアス電圧が高いほどピークチャンネルは出番バイアス電圧 800V. 0約. 4800V/cm). 伸び続けており，検. においてもピークの位置は撲和には達していない。しか. しピークチャンネルの Shaping Ⅲ[me 依存性は靭 s で充分飽和に達している。. この 23. に h-d㎡Ⅰのピークが. e-drHHのピークと同一の Chmnel 位置に来ない原因としては，まず移動度の違いがあげられる。 Pre.Amnpの出力パルスの立ち上がり時間をシンクロスコープで測定して求めた移動度は，電子が650[cmvVV ている。これは表. ・. 1. .. s], ホールが 72[cmw/V. .. s]であり，約一桁異なっ. の電子移動度 1050[cmwハ『・ s], ホール移動度 100[cmwハ/. 妥当なものといえる。移動度の遅いホールは早い ShapingTime. .. s] と比較しても. ではパルスの最大値に達する前. る。しかし h-drHfで. に. クリップされてしまい，その結果として波高が低くなってしまうのであ. あ. っても ShapingTime が 8Us でピークの位置が充分飽和に達している。これは移動度の違いに. 加えて，結晶口内にホールが捕まりやすいトラッピンバセンターが. 存在していることを示している。. ホールは結晶内を移動する間にトラップ，デトラップを繰り返すために一部の電荷は電極に収集日. されないということである。これらの現象をもう少し詳しく観察するために低温測定を行なっており，. 貸. 4 で詳細を述べる。. 3. y 線測定図． 7 および図． 8 に示すスペクトルは e-drmmode. アンプの Shap ㎞ g7me8. ダ s という条件で 3 種類の. とァ. h-dr血 m0de について検出群バイアス 400V,. 線をそれぞれ 6 ㎝秒測定したものである。.

(7) CdTe 半導体放射線検出器の特性. Ⅰ9. COUntS. Ch 200. 0. 600. 400. 1000. e. mo. 800. d. 丘 h. 色. d. ︵疋. 韻. ア. 線. 7. 図. 1000. S5. tⅠ Ⅰ. Co. ア O. C. ヨゴィⅡ. ﹂. 0. 800. 一 0 O 0 0. 0. 200. 400. 図 8 ・. y 線測定. 600. h-d ㎡tmode.

(8) 20. 石塚安慶・石川雅史. 今回使用した線源の. /. 線のエネルギーは次の通りである。. 22Na:5llkeV. l274keV. "Co:@ 122keV "'Cs:@662keV ァ. 線は透過能力が高いために，. 現れない。しかしら dImmode く. 現れる. 線測定の場合のような mode によるスペクトルの大きな違いは. の方が高エネルギ一の. 6-E[MeV]. E@Vl. lZ ㏄. 5-. "Na. '㎝. 3-. @Cs. 4㏄. 22Na. l一. ㏄ 2㏄. 4㏄. 6㏄. 8㏄. ひ. oⅠ. l㏄0. 0. EV 対 Pe 荻 ChanneI の直線性. ・. 2%a. 2一. 5cCo. 図 g. @Am. 4一. @Na. 8㏄ 6㏄之. 線に対して Tallingが少なく，ピークも鋭. ァ. したがって，実用に際してはこの色d ㎡七 mode を推奨する。. 0. l穏. ". 図 g は e-driHHmode における・. ァ. ひ l㏄. 図 l0. ァ. 3㏄. 4㏄. 5㏄. 6㏄. 7㏄. Energy 対 Pe 曲 ChanneI の直線性. ・. 線のエネルギーとその. 2㏄. 線による光電ピークの中心位置. ( チャ. ンネル ) との直線性を示したものである。それぞれのグラフにおいて最小二乗法を用いて直線近似をすると，両者の間にはほぼ比例関係が成立しているといえる。この関係はまでの広いェネルギ一領域で見ても極めて良好であ. 釜. る. ". 線 (5.486MeV). ( 図． 10) 。. 4. 低温測定について. 1. はじめに今回の低温測定では熱伝導性を良くした構造の検出群が. した。製作方法は第. 2. 必要なため，あらためて検出器を製作. 章と同様の手順を施したが，電極蒸着を完了した検出捲るマウントする基. 板を，従来のエポキシ樹脂から熱伝導率が良く，電気絶縁性の優れた BN を使用した。. これに伴い鉄 dIⅢ mode 用の検出器 (T-3). と h-dImmode. 0 ボロンナイトライド ). 用の検出器 (T-2) の二つ. を製作した。低温にすることによって予想される効果は次の通りである。. (1). 温度によって熱励起の確率は exp. (一. Eg/kT). と指数関数的に変化するので，漏れ電. 流は大幅に減少する。. (2). 色dIⅢ mode では漏れ電流に. よ. るノイズ成分が減少するためにェネルギ一分解能の向上. が期待される。 (3). h-dr晩tmode では熱励起の確率の減少により，一旦廿ap されたホールが de比ap されにくくなる。よって電荷の不完全収集が一段と顕著に現れ，ピークは低エネルギー側に、ンフトし T ㎡llng によりエネルギ一分解能も劣化する。.

(9) C(mTe半導体放射線検出器の特性. 21. 2. l-V 測定図． 11 および図． 12 は 2 つの検出器の常温と低温におけるあ. 1Ⅳ測定の結果をそれぞれ. 示したもので. る。検出器 T-2 は実線で表し常温は 15lC, 低温は一 35C で測定した。 - 方検出群 T-3 は点線. で表し，常温は 10 。C, 低温は一 70 。C で測定した。低温の場合は常温に比べて漏れ電流は二桁程度減少している。. 一方，耐圧については特に大きな変化は見られなかった。. 0 0 0 0 0. 0 0 4 2 O 0 2 4. lO. １. lO. １. 0. 0. 0. 0. 5. 0. 5. 0. 0. O. 0. 図． 11. 常温における 1Ⅳ特性. l[nA]. 1@. T. 0．5. O.0. T-3. ・. Z. Ⅰ. .ⅠⅠⅠⅠ. ト -.Ⅰ. ..@. ... Ⅰ ...Ⅰ ..Ⅰ ..Ⅰ. -0.5. -1.0. V[V]. -1.5 -500. -1000. 図． 12. 0. 500. 1000. 低温におけるⅠⅣ 特，性. 3. 0 線測定図． 13 および図， 14 は，。℡ 皿線源を用いた " 線測定を常温と低温で行なったスペクトルを mode. と. e-dn 血. h-dr 血 mode に分けてそれぞれ示している。いずれの場合も測定条件は検出講バイアス. 電圧 600V, アンプの ShapingTlme8. ダ s,. 測定時間 300s に設定した。. e-d「丘の場合，漏れ電流が減少したためエネルギ一分解能の向上が明らかに認められる。常温ではそのエネルギ一分解能が 2.6% であったのに対し，低温では0 9% と非常に鋭いピークを呈し・. ている。またピークの位置は常温測定に比べて低温測定の方がわずかに低いチャンネルに位置している。これは電子も少しの割合ではあるが，トラップされていることを示唆しているといえるのではないのだろうか。.

(10) 22. 石塚宏度・石川雅史. これに対し h-d血t の場合は，常温では 7.8% であったェネルギ一分解能が低温測定では 12,8% と劣化がみられ. ，ピークの位置も低チャンネル. 側に約 150 チャンネルシフトしている。. これは予. 想、したようにホールは低温でトラップされ易く，それによる電荷収集の不完全性が顕著に現れたものと思われる。. C ㏄wnls. 800. 毎ユ (70 Ⅰ ). ㏄。. 轟. 常汗. 0]0) で. 4㏄. 200. ，メ㏄. 仰. 2㏄. 図ユ 3. 4.. y. ". 線濱 Uj 毛. 6㏄. 8㏄. 200@. l000. キd Ⅱ九 mode. 図． 14. 400@. ". 600@. 線測定. 800@. 1000. h-d Ⅱ九 m0de. 線測定. 図 15 および図 16 は "Na 線源を用いた / 線測定を常温・. ・. スペクトルを色d lHHmode 「. は検出群バイアス. と h-d. 廿 mode 「. と低温. (一. 30 。C). で行なった. に分けてそれぞれ示している。いずれの場合も測定条件. 電圧 500V, Sh 即 mng Ⅲ meous,. 104コイヨ. (l5C). 測定時間 6 ㎝ s に設定した。. Counts. 0 0 0 0. O. 200. 図 15 ・. 600. 400. "Na のァ線測定実線は低温. (円 0. 800. 色dnmmode. 。C),. 点線は常温. (l5T;) を示す.

(11) 23. CdTe 半導体放射線検出器の特性. O. 511@keV 0 0. 1274keV. 0 0. 200. O. 400. 図 16. 600. "Na の / 線測定. ・. 実線は低温. 800. h-d ㎡tmode. (-30で ), 点線は常温 (15C). を示す. e-dniftmodeの場合，低温測定では一見ピークが鋭くなったようにも見えるが，実際には Taillngが顕著になりエネルギ一分解能としては劣化している。. " 線測定のときのようなエネル. ギ一分解能の向上はみられない。但し常温の場合と同様に e-driftmode で使用すれば，. ネルギーとその. ァ. 線による光電ピークのチャンネルとの. 直線性には比例関係があることは確認、さ. れた。一方， h-d㎡丘 mode の場合もエネルギ一分解能の劣化がみられ， 1274keV は. y 線のェ. ピークチャンネルの特定も困難であった。このような高いエネルギ一の. /. の. ァ. 線に対して. 線は透過能力が高い. ために，光電効果は結晶表面だけにとどまらず，結晶のあらゆる場所で起こる。するとスペクトルは e-d㎡㌔と h-drm の両者が混じりあったものになり. ァ. 線に対するェネルギ一分解能を劣化さ. せる原因になっている。事実 e-driftmode の 0 5llMeV ・. の. ァ. 線スペクトルに顕著にみられる低エネルギー側への Tailing. と鋭いピークの存在は，上述の色dr施と h-d㎡㌔の両者の存在を示したものとして理解できる。常温では無雑音のためにはっきりと現れなかった陰極付近で起きた光電効果のスペクトルが，冷却による雑音除去で鋭いピークとして現れ，逆に陽極付近で起きた光電効果のスペクトルは激しい. hole-%apのために，そのピーク位置がくずれてスペクトルの尾の部分を形成することになる。このょうに常温では e-dⅡ丘 mode. と. h-d Ⅱれ mode に大きなスペクトルの違いは見られなかった. が，低温測定を実施することにより両者の違いが明確に浮かび上がってきた。今回の実験だけでは冷却装置の構造や測定データの精度にはまだまだ満足できない. 部分も多く，今後これらをより. 向上させることが課題である。. 釜. 5. おわりに室温動作可能な小型ァ線検出器として注目されている. CdTe 放射線検出器の. 研究は. 1960年代か.

(12) 24. 石塚安康・石川雅史. ら盛んに行われている. 引. ",. ⑥。我が国においても，近年高品質の単結晶が作成されるようになり. 多くの研究者が多方面に直って研究を行っている。. しかし今迄にも述べたように CdTe 検出詩の. 欠点は，正孔の移動度が小さく捕獲中心が多数存在するため. ，厚い検出器では電荷の 100% 収集. が困難となることであった。この欠点を克服するために薄い CdTee 検出器を多段に積層する方策や，電子と正孔の移動度の違いに. る出力パルスの立ち上がり時間の違いる検知して計算処理し. よ. 補正を加える方法， RlseT ㎞e Ⅱ sc 「 hmin 醜or を用いて，立ち上がり時間の遅いパルスを排除する方法などが研究されている. ". 。. 1. 番目の方策は多数の Pre,Amnp とその加算回路等が必要となり，. 3. 番目の方策は厚い検出群の一部分のみを使っているという点で得策ではない。上記の研究に対し我々は検出器に高電圧を印如し正孔の平均移動距離を検出器の厚さ以上にして正孔の捕獲を減らすことを試みている。検出群製作方法を改良することに. よ. り，高耐圧で低. い漏洩電流特性を持ったショットキー障壁を作り出すことがこの研究の中心となっている。. 現在. のところ，我々が実現した数 kW/cm の電界でもァ線検出群として有用である結果を得ているが，ェネルギ一分解能に関しては更なる研究・改良が必要である。. 最後にこの研究を進めるにあたり，貴重な助言や指導をいただいた立教大学原子力研究所の. 高. 見保清教授，白石文夫教授に感謝致します。また高品質の CdTe 単結晶ウェハを提供していただいた株式会社ジャパンエナジ一にこの場を借りて厚く御礼申し上げます。. 参考文献 l) GIennF 上巳011 2) 馬場末書. 「放射線計測ハンドブック」. 日本原子力学会誌. 3) 大野良二船木稔，尾崎勉 5) J.W.Maye. 丘. ・. 7) M.Ohmo. 「. 幽， N0.3,9 (1996). 「表面障壁型 5i検出器の安定化」放射線. in llSemicondutor detectors"/eds, G.Bertoliniand. Publ ， Co ．，Amsteldam. 6)@J P ， Ponpon@. 坦， N0.9,718 (1996). 放射線. 4) 石塚安康，長原幸雄，白石文夫. p.412. 糞， N0.2/3 (19%). A.Coche;. ， 1968@ch ． 5. Solid ，state@Electoronics@28 ， No ， 7,283@ (1985). mdY,Iwase. 8) CdTe 放射線検出講特集. Maten 田田 encemd 放射線. Engineerlng B 糞， 283 (1993). 型，N0.3 (1996). North-HoIland.

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