工学部 電気電子工学科／光・情報デバイス系（デバイス分野）
小野寺 敏幸 研究室
高感度半導体ガンマ線センサーの研究を通じて
放射線医学の発展に寄与する
透過力が高いガンマ線を高感度で捉える特殊な半導体センサーを研究しています。微細電極構造を持つ半導体センサーモジュールをSPECT（単一光子断層撮影）等の核医学画像診断装置に搭載することで、体内の生理的、生態的情報を高精度で取得可能となり、アルツハイマー型認知症、脳梗塞等の脳疾患や心筋梗塞等の心疾患等の早期診断が実現できます。本研究室では、最先端医療を支える特別な用途に適応可能な半導体センサーの研究を半導体材料開発を出発点として進めています。
教員からのメッセージ
組成を変え、製法を工夫するなどの材料開発を基本とした研究は、実験に要する時間も長く華やかな印象が感じられないかもしれませんが、全ての電子機器の根幹を担っているのは半導体の力です。今までになかった半導体を自ら生み出していく一連の研究は、誰も到達できなかった世界を見せてくれる可能性を秘めています。何度失敗しても実験を繰り返した末にイメージに留まっていた結果を目の前にした時のインパクトは強烈です。この衝撃があるから研究は止められませんね。
学位
博士（工学） 東北工業大学2008年
略歴
| 2008年4月 - 2011年2月 | 日立化成株式会社 |
|---|---|
| 2011年4月 - 2013年3月 | 東北工業大学 工学部 知能エレクトロニクス学科 嘱託助手 |
| 2013年4月 - 2014年3月 | 東北工業大学 工学部 知能エレクトロニクス学科 助教 |
| 2014年4月 - 2019年3月 | 東北工業大学 工学部 電気電子工学科 講師 |
| 2019年4月 - 現在 | 東北工業大学 工学部 電気電子工学科 准教授 |
研究分野
高原子番号化合物半導体を用いた高感度ガンマ線センサーの研究
担当科目
- 電子回路II
- CAD製図
- 電気電子工学実験II
- 電気電子工学セミナー
- 電気電子工学研修I,II,III
- 化合物半導体特論
研究室所属学生の卒業研修（論文／設計／制作）
- 臭化タリウムガンマ線検出器のポラリゼーション現象の測定
- フォトルミネッセンス（PL）を用いた臭塩化タリウム（TlBrxCl1-x結晶の評価）
- リフトオフ型レジストを用いたTlBrの電極形成プロセスの検討
受賞
トーキン財団奨励賞（2015年3月）
研究テーマ
高品質臭化タリウム（TlBr）半導体結晶の育成とガンマ線センサーの開発に関する研究
ガンマ線センサーから高い信号を得るためには、半導体材料に含まれる不純物となる元素を極限まで除去する必要があります。半導体材料と不純物の性質を見極め、帯域精製法、真空蒸留法、フィルタ法等の複数の精製法の組み合わせにより高純度化を目指します。独自に精製した材料を使用してガンマ線を高感度で検出可能なセンサーを実現させます。
臭塩化タリウム検出器のガンマ線応答に関する研究
臭化タリウムに塩素を添加することで半導体の抵抗率、担体の輸送特性等の電気的特性を変化させることができます。独自に合成した材料の元素分析とデバイス評価によりセンサーに適した組成を見出します。
ガンマ線センサーに有望な新規半導体材料の開発
センサーの特性は半導体材料の性質により大きく依存するため、センサーの飛躍的な向上には新規材料の開発が欠かせません。構成元素が高い原子番号を持つ材料に注目し、臭化タリウムの他、ヨウ化インジウム、ヨウ化鉛タリウム等を独自に合成し、材料分析とセンサーの特性の両面から新規材料の開発を進めています。
社会活動
応用物理学会
2011.4 ～ 現在
正会員／プログラム編集委員（2012年～2013年）／教育企画委員会 委員（2018年～2020年）
応用物理学会東北支部
2011.4 ～ 現在
正会員／東北支部企画運営委員会委員（2014年～2018年）／東北支部企画運営委員会 企画幹事（2018年～2020年）
学校給食食材の放射能検査検討委員会
2011.4 ～ 現在
委員
