超高温プラズマ診断用ショットキ・ダイオード検出器の開発

本研究は, サブミリ波超高温プラズマ診断技術において不可欠な高感度, 高速応答のショットキ・バリアー・ダイオード(SBD)の性能向上及び各研究機関への供給を目的として実施された.1.SBDの性能向上SBD検出期の性能は, その感度と雑音特性の両方に依存する. SBDの雑音特性については従来不明な点が多かったが, 本研究ではGaAs表面のストイキオメトリー(GaとAsの組成比)に注目し, それをESCA(Electron Spectroscopy for Chamical Anolysis)で分析しながら雑音特性との関係を調べた. その結果次のようなことが明らかになった. (1)GaAs表面のストイキオメトリーは雑音特性に影響を及ぼし, 1:1に近づくほど雑音(20MHz 以上の領域)が小さい. (2)GaAs表面のストイキオメトリーを1:1に近づけるためには, アンモニア水のリンスが効果的であり, 20MHz 以上の雑音が3dB以上低減される. (3)20MHz 以上の雑音に対して, GaAs表面の酸化物の影響は少ない.2.SBDの供給本年度は2研究機関に10ヶのSBDを供給した. 尚, 本研究が科学研究費補助金で開始されて以来, これまでの供給SBDの総数は160ヶ余りになっている.

本研究は, サブミリ波超高温プラズマ診断技術において不可欠な高感度, 高速応答のショットキ・バリアー・ダイオード(SBD)の性能向上及び各研究機関への供給を目的として実施された.1.SBDの性能向上SBD検出期の性能は, その感度と雑音特性の両方に依存する. SBDの雑音特性については従来不明な点が多かったが, 本研究ではGaAs表面のストイキオメトリー(GaとAsの組成比)に注目し, それをESCA(Electron Spectroscopy for Chamical Anolysis)で分析しながら雑音特性との関係を調べた. その結果次のようなことが明らかになった. (1)GaAs表面のストイキオメトリーは雑音特性に影響を及ぼし, 1:1に近づくほど雑音(20MHz 以上の領域)が小さい. (2)GaAs表面のストイキオメトリーを1:1に近づけるためには, アンモニア水のリンスが効果的であり, 20MHz 以上の雑音が3dB以上低減される. (3)20MHz 以上の雑音に対して, GaAs表面の酸化物の影響は少ない.2.SBDの供給本年度は2研究機関に10ヶのSBDを供給した. 尚, 本研究が科学研究費補助金で開始されて以来, これまでの供給SBDの総数は160ヶ余りになっている.