[2O10-14] 低温検出器，半導体検出器

[2O10] 厚いメンブレン構造を持つガンマ線検出用TES型マイクロカロリーメータの開発

*首藤 祐輝¹、伊豫本 直子¹、黒岩 健宏¹、前畑 京介¹、高野 彬¹、善本 翔大¹、満田 和久²、永吉 賢一郎²、林 佑²、村松 はるか² (1.九州大学大学院、2.宇宙科学研究所)

キーワード：超伝導転移端型温度計、ガンマ線、厚いメンブレン構造を持つＴＥＳ、放射線検出器

現在、開発されている放射線検出器の中で優れたエネルギー分解能を実現しているものに超伝導転移端温度計（ＴＥＳ）型マイクロカロリーメータがある。一般的なものはTESと冷熱浴との熱リンクが厚さ1 μm程度の窒化シリコン膜などから成るメンブレン（薄膜）構造を持つ。しかし、この熱リンクは薄いと素子自体が破損しやすくなってしまう。そこで熱リンクの構造をある程度厚くすることは、強度を高める上で有用であると考えられる。今回は基板として、酸化シリコンの層がシリコン層に挟まれた構造のＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を選択した。このＳＯＩ基板により形成したメンブレン構造は上層から順に、１μｍの窒化シリコン膜、１５μmのシリコン層、1 μmの酸化シリコン膜である。この構造により一般的なメンブレン構造よりは強度を高めつつ、熱リンクの熱伝導度を抑えることを図った。