[19a-W810-1~10] 2.2 検出器開発

△ [19a-W810-6] 超薄窓型単結晶ダイヤモンド荷電粒子検出器の開発(2)

〇加田 渉¹、神谷 富裕²、Grilj Veljko³、Skukan Natko³、Sudić Ivan³、Pomorski Michal⁴、牧野 高紘²、安藤 裕士^1,2、神林 佑哉^1,2、小野田 忍²、花泉 修¹、Jakšić Milko³、大島 武² (1.群馬大理工、2.原子力機構、3.RBI、4.CEA- LIST)

キーワード：ダイヤモンド薄膜、集束イオンビーム、電荷収集効率

本研究では、荷電粒子照射耐性に優れた超薄窓型単結晶ダイヤモンド荷電粒子検出器を開発した。既存ダイヤモンド検出器では、集束イオンビーム照射環境下において、過渡的な電荷収集効率減衰(ポラリゼーション)効果が観察されている。本効果を抑制し、より優れた照射耐性を有する検出器を開発するため、微細加工を単結晶ダイヤモンド薄膜の一部に施し、検出器膜厚部分が数μm厚程度の構造を有する検出器を開発した。本構造では 従来のダイヤモンド検出器でCCE飽和電界強度 ±1V/μm を大幅に上回る電界強度を検出器内に形成可能である。超薄窓型単結晶ダイヤモンド荷電粒子検出器では既存検出器と比較して優れた照射耐性や高いバイアス電圧印加(±5 V/μm)によりポーラリゼーション効果の抑制が確認された。±20 V/μm以上の高い電界強度では、電荷収集曲線飽和を超える領域を確認した。