人工ダイヤモンドを用いた新型固体飛跡検出器の開発

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CP非保存の解明のためにBファクトリー実験が進められている。この実験ではB中間子の崩壊点を80μm以下の分解能で測定する必要があり、そのために高い位置分解能をもつ検出器が必要とされ、現在はシリコン・ストリップ検出器を用いることで実現しようとしている。ここで検出器の素材としてシリコンをダイヤモンドに変更すると、(1)物質量を約半分になるので多重散乱による影響が小さくなる。(2)比誘電率が小さいので検出器容量を小さくすることができる。(3)キャリア密度が小さいので検出器の漏れ電流が非常に小さくなる。(4)キャリアの移動度が大きいので高速な検出器となる。(5)原子間の共有結合が強いので放射線耐性が強くなる。以上の点からダイヤモンド検出器は、より高い位置分解能の検出器として期待ができBファクトリー実験においても非常に有効であると考え研究に着手した。本年度は位置検出器の製作を行う前のダイヤモンド検出器自身の基礎研究を行い、以下のような結果を得た。・アルミニウムとダイヤモンド間でショットキーが形成され、ダイヤモンドをシリコンなどの半導体用いた検出器と同じように扱える。・製作した検出器の電流電圧特性によりダイヤモンドに金を烝着したものは、オーミックな電気伝導が得られない。現在これを改善してオーミック接触を得るために、金との接触面のダイヤモンド表面を水素化する方法、および金の代わりにチタンを使う方法で研究を継続中である。