Undoped-type InSb radiation detector with rapid rise time

高速時間応答特性を有する非ドープ型InSb半導体放射線検出器

菱木 繁臣*; 神野 郁夫*; 杉浦 修*; 村瀬 徳博*; 中村 龍也  ; 片桐 政樹

Hishiki, Shigeomi*; Kanno, Ikuo*; Sugiura, Osamu*; Murase, Yasuhiro*; Nakamura, Tatsuya; Katagiri, Masaki

InSb半導体検出器は従来のGe半導体検出器と比較して2倍以上のエネルギー分解能,7倍以上の検出効率等が期待されている放射線検出器である。これまでInSb半導体素子としては人為的にドーパントを添加しn型、あるいはp型である基板を使用してきたが、今回われわれは不純物の量を極めて抑えた非不純物添加単結晶InSb基板(undoped InSb)を用いてSchottky型半導体放射線検出素子を製作しその放射線検出特性を4.2Kから115Kまでの温度範囲において評価した。製作した検出器は全ての測定温度において整流性を示し、アルファ線を検出することを確認した。また、信号出力の立ち上がり時間が4.2-70Kまでの範囲においてほぼ一定の約350nsecを示し、従来のp型InSb半導体素子のそれと比較して20倍程度改善することを確認した。

We fabricated the schottkey-type InSb semiconductor radiation detector using an undoped InSb substrate, and evaluated the charactersitics of the alpha particle detection. The InSb detectors detected alphar particles successfully at all the tested temperature from 4.2 to 115 K. The 10-to-90% rise times of the preamplifier outputs were about 350 nsec regardless of the operating temperature. These fast rise times were about 20 times improved comparing to those from p-type InSb semiconductor detector.