宇宙観測用半導体Ge:Gaアレイ遠赤外線検出器の過渡応答メカニズムの全容解明

完整阐明空间观测用半导体Ge:Ga阵列远红外探测器瞬态响应机制

• 批准号: 15740123
• 负责人: 金田 英宏
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Japan Aerospace Exploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15740123/
• 关键词: 遠赤外線宇宙観測; 半導体遠赤外線検出器; Ge:Gaアレイ検出器; 過渡応答特性; 遠赤外線検出器; 宇宙観測用検出器; 半導体Ge:Ga; アレイ検出器; 光過渡応答; グリッチ過渡応答

平成16年度は、昨年度末より進めていた、さまざまな遠赤外線環境でのシグナル光量の時間変化に対する、Ge:Gaアレイ検出器の過渡応答の測定を継続した。具体的には、パルス的な光変化、ステップ関数的な光変化、および、駆動光学系(平成15年度の本研究で設計・製作)を用いた連続的な光変化に対して、数種類の検出器温度・バイアスの条件で、検出器出力の時系列データを取得した。また、一定の光量のもと、検出器バイアスのステップ関数的な変化に対する過渡応答も測定した。これらの実験データを整理し、成果をまとめたうえで、さらに物理的な解釈を進めるために、ロシアの半導体検出器の理論家B.Fouks氏らと議論を行い、アレイ検出器の電極近傍のポテンシャル障壁が過渡応答に及ぼす影響を調べた。そして、過渡応答補正に必要な物理パラメータである、電極障壁高さ、光感度とその電場依存性を、上記の実験データから導出した。また、B.Fouks氏の協力により、過渡応答特性の計算機シュミレーションを行うための、プログラムコードを作成した。以上の結果、衛星軌道上での遠赤外線検出器データに対し、過渡応答特性の具体的な補正アルゴリズムが確立した。実験データの解析結果をまとめて、それらを光過渡応答補正に用いる方法について、英国で行われたSPIE国際会議(Optical Infrared and Millimeter Telescopes)などで発表した。また、昨年度までに行った、放射線に対する過渡応答の測定結果を投稿論文にまとめ、ヨーロッパの雑誌"Infrared Physics & Technology"に発表した。

At the end of 2016, the measurement of the transient response of Ge:Ga detector was carried out. The optical system (designed and manufactured in this study in 2005) is used to obtain the optical conversion, temperature and time series of the detector. For a certain amount of light, the detector can detect the change in the number of light sources. B.Fouks, a theorist of semiconductor detectors, discusses the effects of transition and the effects of barriers near the electrodes of detectors. For example, the transition correction is necessary for the physical transition, the electrode barrier height, the electric field dependence of the optical sensitivity, and the actual transition. B.Fouks's collaboration, transition characteristics of the computer system, the process, the process As a result, the specific correction of the infrared detector in satellite orbit and the transient response characteristics are established. The results of the analysis of the optical transition were presented at the SPIE International Conference (Optical Infrared and Millimeter Telescopes) in the UK. The paper was submitted to the journal "Infrared Physics & Technology" for the results of the measurement of the transition between radiation and radiation.

项目成果

H.Kaneda: "Laboratory measurements of transient behavior of stressed Ge:Ga detector"ESA SP. 481. 371 (2003)

H.Kaneda：“受压 Ge:Ga 探测器瞬态行为的实验室测量”ESA SP。

Preflight performance measurements of a monolithic Ge : Ga array detector for the Far-Infrared Surveyor onboard ASTRO-F

用于 ASTRO-F 机载远红外测量仪的单片 Ge : Ga 阵列探测器的预检性能测量

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of SPIE 5487
• 作者: M.Shirahata

M.Fujiwara: "Development of a gallium-doped germanium far-infrared photoconductor direct hybrid two-dimensional array"Applied Optics. 42・12. 2166-2173 (2003)

M.Fujiwara：“掺镓锗远红外光电导体直接混合二维阵列的开发”应用光学42・12（2003）。