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応用分野が広がり始めたCdTe半導体
大口径化による低コスト化がけん引


[2006/03/02]

 化合物半導体の一種であるCdTe半導体の応用分野を広がり始めている。大手メーカーが2005年にCdTe半導体を検出器に使った核医学用装置に実用化できるメドを立てた。CdTe半導体メーカーのアクロラドに海外メーカーから太陽電池に応用するためのCdTeの引き合いが来ている。また富士ゼロックスが光通信分野へのCdTe応用を目指した論文を発表した。このように実用化や製品開発に向けた各種活動が活発化している。この背景には,CdTe結晶の大口径化が進み,コスト・ダウンが進んできたことがある。

CdTe半導体検出器の最大の課題だったCdTe結晶の大口径化・低コスト化を実現
  図1:CdTe結晶
図1:CdTe結晶
 CdTe半導体は,放射線を直接変換方式で検出でき,空間分解能やエネルギー分解能が高く,エネルギー・バンド・ギャップが高い(1.47eV)ために室温でも熱雑音が少なく,他の半導体放射線検出器のように冷却せずに使用可能である。さらに,光電変換素子として使うと,電気に変換する際の変換効率がSi半導体より高い。このため,放射線と光のいずれの用途でも従来に比べて高い性能を実現できる。すなわち,CdTe半導体を使った放射線医療機器や非破壊検査装置,γ線・X線検出器の応用製品,光通信,太陽電池などへ応用できる潜在能力を秘めている。
 この潜在能力を顕在化するためには,応用分野の要求に見合った低コスト化や周辺技術が必要であり,この方向に沿った技術化発が進んでいる。CdTe半導体は,これまで直径75mm(3インチ)の結晶(図1)が実用化されていた。ここへ来て,アクロラドがこれより大きな結晶を形成できるよう開発されてきた。この結果,ユーザーにとってCdTe結晶が安価に入手できる可能性が見えてきた。この大口径化・低コスト化に加え,結晶を素子に仕上げるデバイス化技術,デバイスに合わせて周辺回路を設計する回路技術,デバイスと周辺回路を組み合わせる一体化技術など,CdTe半導体検出器を開発するために必要な各種技術が整ってきた。
 例えば,アクロラドはこのような技術の集大成として,開発した装置の1つにフォトンカウント型のCdTe半導体放射線イメージング・モジュールを開発済みである。このモジュールは新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO技術開発機構)の助成事業の支援を受けて開発した。32×32ピクセルのCdTe素子モジュールと128チャネル/チップの信号読出用ASlC(application specific integrated circuits)を開発し,核医学用の画像装置として実用化した。また,ピクセル化CdTe素子と読み出し回路を一体化した256チャネルの画像モジュールを試作し,その基本性能も確認している。
 このようなメーカー側の取り組みに呼応し,ユーザー側でも応用製品の実用化や応用技術の開発に向けた活動が活発化してきた。製品化を意識した試作装置の開発や,これを使った利用疑術の開発,さらには新規のCdTe半導体応用技術の開発が進んでいる。

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株式会社アクロラド
 営業部 マネージャー 鰭沼 悟
〒105-0013 東京都港区浜松町1-27-16
tel:03-3578-1491 fax:03-3578-1496
e-mail:ebinuma@acrorad.jp



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