Development of radiation detectors based on crystal growth of CVD single diamond combined with a lift-off method

基于CVD单金刚石晶体生长结合剥离法开发辐射探测器

• 批准号: 22360395
• 负责人: KANEKO Junichi
• 金额: $ 11.98万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22360395/
• 关键词: 原子力計測; 放射線物理; ダイヤモンド; CVD; 放射線検出器; 結晶合成; α線; レーザー核融合; 単結晶ダイヤモンド; CVD法; リフトオフ法; エネルギースペクトル; 核融合プラズマ診断

Growth condition of CVD diamond single crystals were optimized. Radiation detectors were fabricated form the grown CVD diamonds; then induced charge collection distribution measurement for the detectors were carried out by use of alpha particles. Charge collection efficiency of 100 % and 97 %, μτ values of 1×10-4 and 9.6×10-6 cm2/V for holes and electrons were achieved by one of the best detectors. In addition, energy resolution of 3.5 % at a peak caused by the 12C(n, alpha)9Be reactions were obtained in response function measurement for 14 MeV neutrons. Fast time resolution of 350 ps was also achieved for 8 GeV electron beams.

优化了CVD金刚石单晶的生长条件。用CVD金刚石制作了辐射探测器，并利用α粒子测量了探测器的感应电荷收集分布。最佳探测器的电荷收集效率为100%和97%，空穴和电子的μτ值分别为1×10-4和9.6×10- 6cm 2/V。此外，在14 MeV中子的响应函数测量中，在12 C（n，α）9 Be反应引起的峰值处获得了3.5%的能量分辨率。对于8 GeV电子束，也实现了350 ps的快速时间分辨率。

项目成果

Improvement of crystal quality of a homoepitaxially grown diamond layer by a plasma etching treatment for a diamondsubstrate

通过对金刚石基体进行等离子体蚀刻处理来提高同质外延生长金刚石层的晶体质量

• 发表时间: 2011
• 期刊: PROGRESS IN NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY
• 作者: Yuta Konno;Junichi H Kaneko;Fumiyuki Fujita;Hideyuki Watanabe;Kei Sato;Akinori Kakimoto;Sinichi Shikata;Akira Homma;Michihiro Furusaka
• 通讯作者: Michihiro Furusaka

Measurement of charge carriers' transportation in large size self-standing CVD single crystal diamonds fabricated by a lift-off method

剥离法制造的大尺寸自支撑 CVD 单晶金刚石中载流子传输的测量

• 发表时间: 2010
• 期刊: Diamond and Related Materials
• 影响因子: 4.1
• 作者: F.Fujita;A.Kakimoto;J.H.Kaneko;et al.
• 通讯作者: et al.

オフ角制御II a型ダイヤモンド基板を使用したCVD単結晶ダイヤモンド自立膜の合成と評価

偏角控制II a型金刚石基底CVD单晶金刚石自支撑薄膜的合成与评价

• 发表时间: 2010
• 作者: 今野、後藤雄太、金子純一;他
• 通讯作者: 他

合成条件と使用基板がホモエピタキシャルCVD単結晶ダイヤモンドの電荷キャリア輸送特性に与える影響

合成条件和基材对同质外延CVD单晶金刚石载流子输运性能的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: 金子純一;垣本明徳;今野雄太;藤田文行;後藤拓人;内信輝;杢野由明;茶谷原昭義;梅澤仁;渡邊幸志;鹿田真一
• 通讯作者: 鹿田真一

オフ角制御高圧高温合成IIa型基板上へのCVD単結晶ダイヤモンドの合成と評価3～CH_4濃度・RF出力の電荷キャリア輸送特性への影響

偏角控制高压高温合成IIa型基底上CVD单晶金刚石的合成与评价3-CH_4浓度和射频输出对载流子传输性能的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: 佐竹;金子
• 通讯作者: 金子