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数百MeV級高エネルギー重イオンによる6H-SiCダイオードの電荷収集効率の測定

Charge collection efficiency of 6H-SiC diodes by a heavy ion with several hundreds of MeV

小野田 忍; 大島 武; 岩本 直也; 平尾 敏雄; 児島 一聡*; 河野 勝泰*

Onoda, Shinobu; Oshima, Takeshi; Iwamoto, Naoya; Hirao, Toshio; Kojima, Kazutoshi*; Kawano, Katsuyasu*

耐放射線性の粒子検出器として期待されている炭化珪素(SiC)ダイオードは、質量の軽い荷電粒子(Minimum Ionizing Particles; MIPs)を検出する目的で開発されてきた。これに対して本研究では、MIPから重イオンといった幅の広い質量を持った荷電粒子を検出するために、6H-SiCダイオードを作製し、その電荷収集効率(Charge Collection Efficiency; CCE)を、AVFサイクロトロンにより加速された数百MeVの高エネルギー重イオンを用いて評価した。6H-SiC p$$^+$$nダイオードに対し、56MeVのN(窒素),75MeVのNe(ネオン),150MeVのAr(アルゴン),322MeVのKr(クリプトン)イオンを照射した。印加電圧が高くなるに従い、波高分析スペクトルのピーク位置は高チャンネル側へシフトし、半値幅が小さくなることがわかった。Arの場合、印加電圧が200Vを越え、空乏層の幅がイオンの飛程よりも長くなると、スペクトルのピーク位置がおよそ590チャンネルに収束した。このように、数MeV/uのエネルギーを持つ重イオンの検出にSiCダイオードを利用できることが明らかとなった。

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