TlBr半導体の純化過程における不純物挙動と電荷輸送特性の評価

当年度の研究実績の概要は以下の通りである。1)TlBr結晶のLA-ICP-MS分析試料製作:純化・育成したTlBr結晶を、結晶の前方部、中間部、後方部に切り分けて、LA-ICP-MS分析に使用するTlBr結晶試料の製作を行った。使用したTlBr結晶はTlBr検出器製作に用いる結晶と同条件の純化工程・回数および結晶育成条件で純化・育成を行った。2)LA-ICP-MSによるTlBr結晶中に含まれる不純物分析:TlBr結晶中に含まれる不純物分析をLA-ICP-MSを用いて行った。はじめに、レーザーの条件出しを行い、照射範囲200 um × 200 um、レーザー出力10 mWで分析を行うこととした。この条件で、レーザーによりTlBr結晶は約5 um削れることが分かった。次に、TlBr結晶中に含まれる不純物元素のスクリーニングを行った。スクリーニングの結果、分析対象を20元素まで絞り、TlBr結晶の前方部・中間部・後方部それぞれの結晶に対して20元素の含有量の分析を行った。分析の結果、帯域精製法により、効率よく後方部結晶に集積する元素、反対に前方部・中間部・後方部に万遍なく分布する元素があることが分かった。3)不純物濃度のコントロールされたTlBr半導体検出器の電荷輸送特性の評価:TlBr半導体の電荷輸送特性を評価するための環境の整備を行った。4)不純物濃度と電荷輸送特性に関する検討:TlBr半導体中に含まれる不純物濃度と電荷輸送特性の相関性に関する検討を行うため、不純物分析結果の整理および、文献調査を行った。

当年度の研究実績の概要は以下の通りである。1)TlBr結晶のLA-ICP-MS分析試料製作:純化・育成したTlBr結晶を、結晶の前方部、中間部、後方部に切り分けて、LA-ICP-MS分析に使用するTlBr結晶試料の製作を行った。使用したTlBr結晶はTlBr検出器製作に用いる結晶と同条件の純化工程・回数および結晶育成条件で純化・育成を行った。2)LA-ICP-MSによるTlBr結晶中に含まれる不純物分析:TlBr結晶中に含まれる不純物分析をLA-ICP-MSを用いて行った。はじめに、レーザーの条件出しを行い、照射範囲200 um × 200 um、レーザー出力10 mWで分析を行うこととした。この条件で、レーザーによりTlBr結晶は約5 um削れることが分かった。次に、TlBr結晶中に含まれる不純物元素のスクリーニングを行った。スクリーニングの結果、分析対象を20元素まで絞り、TlBr結晶の前方部・中間部・後方部それぞれの結晶に対して20元素の含有量の分析を行った。分析の結果、帯域精製法により、効率よく後方部結晶に集積する元素、反対に前方部・中間部・後方部に万遍なく分布する元素があることが分かった。3)不純物濃度のコントロールされたTlBr半導体検出器の電荷輸送特性の評価:TlBr半導体の電荷輸送特性を評価するための環境の整備を行った。4)不純物濃度と電荷輸送特性に関する検討:TlBr半導体中に含まれる不純物濃度と電荷輸送特性の相関性に関する検討を行うため、不純物分析結果の整理および、文献調査を行った。