Investigation of deep levels in diamond based radiation detector by transient charge spectroscopy with focused heavy ion microbeam

集束重イオンマイクロビームを用いた過渡電荷分光法による放射線検出器用ダイヤモンド中の深い準位の評価

安藤 裕士*; 神林 佑哉*; 加田 渉*; 小野田 忍; 牧野 高紘; 佐藤 真一郎; 梅沢 仁*; 杢野 由明*; 鹿田 真一*; 花泉 修*; 神谷 富裕; 大島 武

Ando, Yushi*; Kambayashi, Yuya*; Kada, Wataru*; Onoda, Shinobu; Makino, Takahiro; Sato, Shinichiro; Umezawa, Hitoshi*; Mokuno, Yoshiaki*; Shikata, Shinichi*; Hanaizumi, Osamu*; Kamiya, Tomihiro; Oshima, Takeshi

次世代半導体放射線検出器材料としてダイヤモンド半導体が注目されており、その実現のためには、検出器特性を劣化させる結晶欠陥の詳細を明らかにする必要がある。今回、化学気相成長(CVD)により結晶成長したダイヤモンドを用いてショットキーバリアダイオードを作製し、ダイヤモンド中の欠陥準位を重イオンマイクロビームを用いた過渡電荷分光法によって調べた。その結果、0.27eVの活性化エネルギーをもつ欠陥準位が見出され、これがダイヤモンド放射線検出器の電荷収集効率に影響を及ぼしていることが明らかになった。

A transient spectroscopy analysis of pulse signals induced by heavy ion micro probe was applied for chemical vapor deposition (CVD) diamond-based radiation detector to investigate the effects of native defects in on the degradation of charge collection efficiency. A high-purity CVD diamond with thickness of 100 m was employed for the analysis, and as a result, a defect with activation energy of 0.27 eV which is involved in the degradation of CCE was detected.