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.

对CVD金刚石单晶的生长条件进行了优化，并利用α粒子的电荷收集效率μτ值对探测器进行了感应电荷收集分布测量。最好的探测器之一实现了 1×10-4 和 9.6×10-6 cm2/V 的空穴和电子分辨率。此外，在在 14 MeV 中子的响应函数测量中获得了由 12C(n, α)9Be 反应引起的峰值，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

Characterization of a sandwich-type large CVD single crystal diamond particle detector fabricated using a lift-off method

采用剥离法制造的夹层式大型 CVD 单晶金刚石颗粒探测器的表征

• DOI: 10.1016/j.diamond.2011.11.003
• 发表时间: 2012
• 影响因子: 4.1
• 作者: N. Tsubouchi et al.

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
• 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

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: 垣本明徳;今野雄太;金子純一;藤田文行; 他
• 通讯作者: 他

Growth and evaluation of self-standing CVD diamond single crystals on off-axis (001) surface of HP/HT type IIa substrates

HP/HT IIa 型基底离轴 (001) 表面上自支撑 CVD 金刚石单晶的生长和评估

• DOI: 10.1016/j.diamond.2012.03.001
• 发表时间: 2012
• 影响因子: 4.1
• 作者: Junichi H. KANEKO

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