Development of Thin Film Radiation Detectors using TiO_2 film by plasma CVD method

等离子体CVD法研制TiO_2薄膜辐射探测器

基本信息

  • 批准号:
    15560267
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.37万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 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

项目摘要

The TiO_2 film have been deposited on alumina substrate by the 50Hz plasma-enhanced CVD at 600℃ using TiCl_4+O_2 gas mixture with a substrate bias circuit using two diodes. Substrate bias voltage was -50(V), and the gas mixture ratio (TiO_2/O_2) was 0.05. The refractive index, dielectric constant and optical energy gap were about 2.7, 120 and 3.0, respectively.Thin film Radiation detector was made by TiO_2/alumina structure. TiO_2 on alumina plate (1mm in thickness) was deposited 100(nm) to 1(μm) in thickness by the plasma CVD. It seems that thickness of TiO_2 influence upon detector S/N characters. Detector dark current at TiO_2 thickness 200(nm) of TiO_2/alumina structure by 10(V) applied voltage was few tens pA, 1(μm) thickness TiO_2/alumina was few nA current. Therefore, I think so that the thickness of TiO_2 is better than less about 100(nm). Gold thin film two electrodes were set on TiO_2/alumina structure, and add 1 to 100(V) between two electrodes. The film detector was irradiated γ-ray and X-ray of exposure rate 2〜8(C/kg/min) and 5〜33×10^<-4>(C/kg/min), respectively. Irradiation current of I=5 (pA) to 300(pA) was measured with an electrometer at applied voltage 10(V). The measured irradiation current has linearity against radiation intensity. And detection sensitivity of radiation was about 60(nA/ (C/kg/min)). Accordingly, it appears that the thin film radiation detector of TiO_2/alumina structure can be measuring intensity of γ-ray and X-ray. Moreover, the detector was made possible small size as 5×5×1(mm). Moreover, SiC/alumina structure has lower dark current than that of TiO_2/alumina structure. Therefore, it seems that SiC/alumina structure was good detector in comparison with TiO_2/alumina structure.
TIO_2膜已通过使用TICL_4+O_2气体混合物与底物偏置电路的50Hz等离子体增强CVD在600℃时沉积在氧化铝基板上。底物偏置电压为-50(v),气体混合比(TIO_2/O_2)为0.05。折射率,饮食常数和光学能隙分别约为2.7、120和3.0。薄膜辐射探测器是由TIO_2/氧化铝结构制成的。氧化铝板上的TIO_2(厚度为1mm)通过血浆CVD沉积100(nm)至1(μm)。 TIO_2的厚度似乎对检测器S/N字符的影响。 TIO_2厚度为200(NM)TIO_2/氧化铝结构的检测器暗电流施加的电压很少有pa,1(μm)厚度TIO_2/氧化铝的电压很少。因此,我认为TiO_2的厚度比小于100(nm)的厚度好。金薄膜将两个电子设置在TiO_2/氧化铝结构上,并在两个电子之间加1至100(v)。膜检测器分别被辐照2-8(C/kg/min)和5-33×10^<-4>(C/kg/min)的γ射线和X射线。在施加电压10(v)处用电子测量I = 5(PA)至300(PA)的辐照电流。测得的辐射电流具有抗辐射强度的线性。辐射的检测灵敏度约为60(Na/(c/kg/min))。据此,看来TIO_2/氧化铝结构的薄膜辐射检测器可以测量γ射线和X射线的强度。此外,将检测器的尺寸为5×5×1(mm)。此外,SIC/氧化铝结构的暗电流低于TIO_2/氧化铝结构。因此,与TIO_2/氧化铝结构相比,SIC/氧化铝结构似乎是良好的检测器。

项目成果

期刊论文数量(44)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Date H: "Development of RISA Detectors for Onsite Sensing and Microdocimetry"International Workshop on Radiation Risk and its Origin at Molecular and Cellular Level, JAERI-Conf.. 5.3. 65-75 (2003)
日期 H:“用于现场传感和微剂量测量的 RISA 探测器的开发”国际辐射风险及其分子和细胞水平起源研讨会,JAERI-Conf.. 5.3。
  • DOI:
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    0
  • 作者:
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Development of TiO_2/Ceramics Radiation Detectors by Plasma CVD
等离子体CVD法研制TiO_2/陶瓷辐射探测器
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利用辐射诱导的 Sure Face 激活设计辐射探测器的基础研究
下妻光夫: "TiCl_4+O_2を用いたイオンアシストプラズマCVD法によるTiO_2膜の生成"応用物理学会学術講演会予稿集. 1a-ZG-6. 106-106 (2003)
Mitsuo Shimotsuma:“使用TiCl_4+O_2通过离子辅助等离子体CVD生产TiO_2薄膜”日本应用物理学会学术会议记录1a-ZG-6(2003)。
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  • 作者:
  • 通讯作者:
Shimozuma M: "Development of TiO_2/Ceramics Radiation Detectors by Plasma CVD"Proceedings of the 21^<th> Symposium on Plasma Processing. 21. 134-135 (2004)
Shimozuma M:“通过等离子体CVD开发TiO_2/陶瓷辐射探测器”第21届等离子体处理研讨会论文集。
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