ピクセル化された次世代型半導体光量子センサーの研究開発

下一代像素化半导体光量子传感器的研发

• 批准号: 16J05688
• 负责人: 家城 斉
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J05688/
• 关键词: 半導体光検出器; HyENEXSS

本研究では、半導体光検出器(PPD)にキャパシタを接続することによってPPDの増倍率を向上させることを目指している。本年度はこの方策が有効であることを検証するため、回路シミュレーションを行った。回路シミュレーションでは、シミュレートしたデバイスと外部回路を組み合わせてデバイスの応答を調べることができる。理論上、PPDの増倍率はPPDとそれに並列接続したキャパシタの正味のキャパシタンスに比例すると期待される。しかし、シミュレーションの結果は増倍率に改善は見られたものの、期待していたほどの効果が得られなかった。この原因を追求して3つの問題に直面し、問題解決に取り組んだ。1つめの問題は、PPDがガイガーモードで動作していないことである。本研究ではガイガーモードで駆動するPPDを想定しているが、実際にはより増倍率の低い領域で動作していることが示唆された。「印加電圧を高める」、「不純物濃度を調整して電場強度の高い構造を設計する」という2つのアプローチを試みて、増倍率を少し改善することができた。2つめに、高い電圧を印加すると電流値の計算が収束しなくなった。この問題はデバイスシミュレーションにおいて一般的にあてはまり、本研究を挑戦的な課題たらしめている要因の1つである。デバックを進め、印加電圧を高めることができた。3つめは、ある程度より高い増倍率に至ったとき増倍が収束しなくなり、電流が流れ続けてしまうことである。シミュレーションの結果を増倍と収束の両面から精査し、原因の究明を目指した。この問題はシミュレータに実装されている物理モデルの妥当性に関わり得ると考えている。問題の解決には至らなかったものの、物理モデルの理解を深めるとともに問題の所在を絞ることができた。PPDをガイガーモードで動作させるための課題は増倍率の高い条件下で増倍が収束しないことに集約されている。

In this study, semiconductor optical detectors (PPD) were designed to increase the magnification of PPD. This year's plan is to make sure that there are no mistakes. The loop system is composed of a loop system and an external loop system. In theory, the PPD magnification ratio is expected to be higher than the PPD magnification ratio. Since then, the results of the project have been improving at an increasing rate, and the expected results have been achieved. The reason for this is to pursue the problem directly, and the problem is to solve it. 1. The problem of PPD is that it is difficult to solve the problem. In this study, the effect of PPD on the growth of the brain was studied. "High voltage","Impurity concentration adjustment, high electric field strength, high structure design","2 try to improve, increase magnification"," 2. The calculation of current value of high voltage and high voltage is very important. The main reason for this problem is that it is a general problem, and the main reason for this study is that it is difficult to solve it.デバックを进め、印加电圧を高めることができた。3. Increase magnification to a high degree, increase current to a high degree. The results of the study were analyzed carefully and the causes were clarified. This problem is related to the appropriateness of the physical environment. The solution of the problem is to understand the problem deeply. PPD is the most powerful tool in the world, and the most powerful tool in the world.

项目成果

HyENEXSSを用いたPPDの増倍率向上のための研究開発

使用 HyENEXSS 提高 PPD 倍增因子的研究和开发

• 发表时间: 2017
• 作者: 家城斉;山下了;浜崎竜太郎;新井康夫;音野瑛俊;生出秀行
• 通讯作者: 生出秀行