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筑波大学大学院博士前期課程
数理物質科学研究科修士論文
実験 バレルモジュールに
用いられるシリコンセンサーの
長期安定性の研究
中村雄一
物理学専攻
年
月
筑波大学大学院博士前期課程
数理物質科学研究科修士論文
実験 バレルモジュールに
用いられるシリコンセンサーの
長期安定性の研究
中村雄一
物理学専攻
指導教官 受川史彦
概 要
現在ヨーロッパ 研究所では， 年より開始される 加速器のための準備が進
められている． とは の略で， 周 の トンネル内
に建設中の陽子 陽子衝突型加速器である． は世界で初めて 領域での素粒子物
理実験が行なわれる．その重心系エネルギーは ，ビーム輝度は であ
る． 検出器 !"# は に設置される汎用粒子検出器の
１つで， 年の運転開始に向けて設計 建設が急ピッチで進められている． 検
出器は高さ ，全長 $，総重量 ! である．検出器は大きく分けて，内側のビーム
パイプから，内部飛跡検出器，ソレノイド 磁石，電磁カロリメータ，ハド ロンカロリメー
タ，トロイド 磁石，ミュー粒子検出器となっている．
内部飛跡検出器は の内部で荷電粒子の飛跡を検出し ，その運動量を決定する．
内部飛跡検出器の中間部にはシリコンマイクロストリップセンサーを用いたシリコン飛跡
検出器 # が設置される．シリコンセンサーと読み出し用エレクトロニクスを一体化
したモジュールは，ビーム衝突点を覆うようにバレルシリンダーに設置される．
我々は，内部飛跡検出器の一つである 検出器を担当している． 日本シリコ
ングループは バレル部第 % 層の建設を担当し ，シリコンモジュールの生産は一昨年
の 月に完了した．
そのシリコンモジュールにおいて，重要な検査項目である 長期安定性を行なった
ところ， 特性が安定しないということを発見した．またレーザー実験により，バイア
ス電圧を変えると，センサー内に流れる電流が安定せず，ノイズが増加することがわかっ
た．その 特性について，温度依存性，バイアス電圧依存性，構造依存性などを研究
した．また，センサー単体でもその変化は発見された．このことより，センサーの構造に
依存した問題だということができる．今回は， のモジュール，及びそれに用いられ
ている のセンサー単体，また &' の実験で用いられる ( センサー， セン
サーを用いて 特性の変化について評価した．
結果，設定した電圧以下ではノイズが仕様である ) より大きくなり，隣接ストリッ
プ間の電荷分割も劣化した．しかし設定電圧以上では，* 特性は劣化せずノイズも仕様
を満たす．
本実験では，バイアス電圧を低くする時は注意が必要であり，* 特性が落ち着
くまで時間をおかなければならない．
目次
第
章 序論
+ 実験 + 検出器 ++ 内部飛跡検出器 ++ カロリメータ ++% ミュー粒子検出器 ++ マグネットシステム
第 章 検出器
+ バレルモジュールの構造 ++ シリコンセンサー ++ ベースボード ++% ハイブ リッド 基板 + バレルモジュールの動作原理 ++ シリコンセンサーの動作原理
+% バレルモジュールの特徴 +%+ シリコンセンサーの特徴 %
,
$
$
-
第 章 シリコンセンサーの電気特性
%+ * 特性 %+ 特性 %+% * 長期安定性 第 章 長期安定性
+ 目的， 長期安定性について ++ 異常の発見 ++ 異常による問題 + 測定 ++ モジュールの 測定 ++ センサーの 測定 +% 結果，評価方法 +%+ 待機電流の評価 +%+ 特性の評価 +%+% 特性の時間変化の評価
%
%
%
%
%
%
%%
+
+)
+$
+
第
章
)+
)+
+%+
+%+)
異常の回復 再現性の評価 温度依存性 ++ バレルモジュール ++ (. センサー ++% 温度依存性のまとめ バイアス電圧依存性 +)+ モジュールにおける待機電圧の変化
+)+ バイアス電圧依存性まとめ 構造依存性 回復方法の模索 ++ 順バイアス電圧印加 ++ 光の照射 %
%)
,
,
)
)%
)
)$
),
),
)
特性変化の考察
特性変化の原因の推測 特性の結果の考察 $
$
第 章 まとめ
付 録
+
特性の参考図
特性の再現性 ++
++
++%
++
同一モジュール：モジュール ),% 同一モジュール：モジュール ), 同一センサー： センサー，(. センサー
異なるセンサー：(. センサー $$
$$
$,
付 録 加速器用 を用いた内部飛跡検出器の簡易シミュレーショ
ン
/+ 目的 %
/+ 方法 %
/+% 結果と解析 )
/+ 今後の課題 $
図目次
+
+
+%
+
+)
+$
+
+,
+-
全体図 全体図 検出器全体図 内部飛跡検出器 内部飛跡検出器における物質量
図 ピクセル検出器 検出器断面図 カロリメータの全体図 +
+
+%
+
+)
+$
+
内部飛跡検出器断面図 バレル /$ 組上げの様子 フォワード モジュール バレルモジュール 検出器に用いられるシリコンセンサー
シリコンセンサー断面図，構造 シリコンセンサー動作原理 %+
暗電流が生じる要因
%
)
$
,
%
%
)
,
%
+
長期不安定性の発見 + レーザー試験用測定システムのブロック図 +% レーザー測定システム + ノイズ測定時の カーブ +)
が変化した状態でのノイズ +$ ストリップにレーザーを照射した時の電荷収集量のグラフ
+
測定の簡易模式図 +, モジュールにおける待機電流の図 0# +- 待機電流のヒストグラム 0# + 0 の最終的な 特性 , 時間後# と線形フィット
+ 規格化した暗電流の時間変化の図 0)# + 図をフェルミ関数でフィットした図 +%
特性のゆがみの回復の様子 0#． +
の回復の時間変化の様子 0#． +) 回復 0$# と回復後 0# の の結果． )
$
$
,
,
%
%
%
%
%%
%%
%
%
%)
+$
+
+,
++
+
+
+%
+
+)
+$
+
+,
++%
+%
+%
+%%
+%
+%)
+%$
+%
+%,
+%+
+
+%
+
+)
+$
+
+,
++)
%$
%$
%$
%$
%
%,
%,
% % % 同一センサーの場合の の再現性． モジュール ),% と センサーの のグラフ 同一センサーでの再現性# %
) の 曲線 ) の最後の 曲線 異なるセンサーでの交点による再現性の評価 異なるセンサーの場合の の再現性． )
異なるセンサーでの の再現性のグラフ． $
2 ，%2 ，)2 での の時間変化． 2 上図# と 2 下図# での の評価． ,
温度依存性の図 の形から評価# 温度依存性の図 の値から評価# )
モジュールのバイアス電圧依存性 )
センサー 左図# と (. センサー 右図# のフェルミ関数でフィッ
トした の値． )
左図が待機電圧 )．右図が待機電圧を %) から ) にした時の * 特
性． )%
バイアス依存性の図 の形から評価# )
バイアス電圧依存性の図 の値から評価# ))
それぞれのセンサーの構造図 ，(.，# )$
各モジュール，センサーでの構造での交点での値 )
順バイアスを印加したときの
の回復 ),
順バイアスを印加したときの
の回復 ) 変化後に 回復をした時のグラフ． )光を照射したときの
カーブ． )-
)+
)+
)+%
)+
シリコンストリップセンサーにおける電場強度図．)# シリコンストリップセンサーにおける電場強度図．%)# シリコンセンサーの 34 界面における電場強度図．)#
シリコンセンサーの 34 界面における電場強度図．%)#
+
0 の 曲線 0 の最後の 曲線 0) の 曲線 0) の最後の 曲線 1"), と ),% の交点のプロット 1"),% の各電圧での時間変化のプロット 0# 1"), の各電圧での時間変化のプロット 0)# 0) をフェルミ関数でフィットしたもの値をのせたもの． モジュール ),% の の比較． モジュール ), の の比較． の 曲線 の最後の 曲線 同一センサー と (. センサー# の交点のプロット
5
$
$
$
$
)+)
)+$
シリコンセンサーの
シリコンセンサーの
面 +,# における電場強度図．)#
面 +,# における電場強度図．%)#
+ 0 の 曲線 + 0 の最後の 曲線 +% 0$ の 曲線 + 0$ の最後の 曲線 +) 1"),% の各電圧での時間変化のプロット 0#
+$ 1"),% の各電圧での時間変化のプロット 0$#
+ 0$ の 曲線 +, 0$ の最後の 曲線 +- 0% の 曲線 + 0% の最後の 曲線 + 1"), の各電圧での時間変化のプロット 0$#
+ 1"), の各電圧での時間変化のプロット 0%#
+% ) の 曲線 + ) の最後の 曲線 +) , の 曲線 +$ , の最後の 曲線 + - の 曲線 +, - の最後の 曲線 +- % の 曲線 + % の最後の 曲線 + の 曲線 + の 曲線 +% の 曲線 + の最後の 曲線 /+
/+
/+%
/+
/+)
/+$
/+
/+,
/+-
シリコンセンサーレ イアウト 67 図 円フィット図． 8 の 運動量# 分布．及び 9 分布 %8 の 運動量# 分布．及び 9 分布 )8 の 運動量# 分布．及び 9 分布 8 の 運動量# 分布．及び 9 分布 8 の 運動量# 分布．及び 9 分布 )8 の 運動量# 分布．及び 9 分布 8 の 運動量# 分布．及び 9 分布 5
$
$
$$
$$
$$
$$
$
$
$,
$,
$,
$,
$$
,
,
,
,
,%
,
表目次
+ のパラメータ
+ 検出器仕様
5
第 章 序論
実験
現在
ヨーロッパにある 研究所において，大型陽子衝突型加速器 # の建設が 年 月の実験開始を目指して進められている+ は一
周約 の トンネル内に設置される円形加速器である+ は 領域での素粒
子実験が可能であり
加速器内に超電導マグネットを使用することで，世界最高の重心系エ
ネルギー を実現する．またビーム輝度は非常に高く，当初 % 年間は， ，
年目以降は であり，約 年間の運転を予定している+ 図 +，+ は と設置される実験施設である+ では つの実験にわかれている． !"#， 1 : ! 1" #， 3/，* *
; !# である+ このうち， と 1 は高輝度陽子‐陽子衝突実験，
3/ はボトムクォークの物理，* は重イオン実験を行う+
図
+< 図
の航空写真と実験施設+
+< 地下の構造，及び実験施設+
実験の最大の目的は，質量の起源であると考えられているヒッグス粒子の発見を
することである+ また超対称性粒子 =6# の発見
標準理論の枠を超えた相互作用の発
見も大きな目的の一つである+ さらに トップクォークの精密測定
対称性の破れの測
定もできる+ 以下に期待される物理の項目を列挙する．
ヒッグス粒子の探索
標準模型ヒッグス粒子
荷電ヒッグスを含む超対称性ヒッグス粒子
超対称性粒子の探索
新しい物理
トップクォークの物理
ボトムクォークの物理
の主なパラメータを表 + にまとめる+
メインリング円周長
$+$)- 粒子
陽子‐陽子
ビーム輝度 開始より % 年間#
その後 年間#
ルミノシティ寿命
+- 時間
ビーム衝突角度
,) バンチ間隔
) 1>#
バンチ長
+) バンチ半径
$ バンチ陽子数
+) 個
リング毎のバンチ数
,, バンチ?リング
バンチ毎の陽子衝突数
- 個
双極マグネット長
+% 双極マグネット磁場
,+%% 二口双極マグネット
% 台
重心系エネルギー
表
+< のパラメータ+
検出器
検出器は，直径 ，横方向 ，総重量 ! の大型汎用検出器である．構
成は，大きく分けて内部飛跡検出器 * &!!
*&# ソレノイド マグネット カロリ
メータ
ミュー粒子検出器，トロイド マグネットである+ 図 +% は 検出器の全体図
である+
図 +%< 検出器全体図+ 内側から内部飛跡検出器
ソレノイド マグネット 電磁カロ
リメータ
ハド ロンカロリメータ，トロイド マグネット ミュー粒子検出器で構成される+
検出器における重要な特徴を以下に述べる．
内部飛跡検出器はシリコン検出器と遷移放射検出器を組み合わせることで，効率よ
く飛跡や電子識別ができる．超電導ソレノイド マグネットが電磁カロリメータの前
にある．
電磁カロリメータのみで，電子の位置と角度がわかる．
ハド ロンカロリメータはすき間のないようにおおっている．
ミュー粒子検出器は独立に動作可能であり，トロイド マグネットを用いることで，広
い領域で検出できる．
%
内部飛跡検出器
内部飛跡検出器は ビーム衝突点に最も近い位置に設置される．ビーム軸より外側に，ピ
クセル検出器 : ; &!!# シリコン飛跡検出器 : "! 以下 検出器# 遷移輻射型飛跡検出器 : ! ! 以下 検出器# の % 種類の検出器によって構成される+ 以下の図 + は内部飛跡検出器の全体図
である．
Barrel SCT
Forward SCT
TRT
Pixel Detectors
図
+<
内部飛跡検出器の全体図．
通過する荷電粒子の飛跡を測定することにより
粒子の種類や運動量が決定できる+ 反
応点測定，電子識別も行なえる．そのため内側には高い飛跡位置分解能が 外側には連続
的な飛跡検出が求められる+ 内部飛跡検出器の全体は中心のバレル部と両端のフォワード
部に分かれる+ また以下のことが主に問題になる．
放射線量が多いため，それに耐えうる（ 1 中性子相当粒子数
@% ）
高計数運転に耐えうる
物質量を小さく抑える 図 +) 参照#
個? ?年 ＠
内部飛跡検出器における運動量，方位角，方向余弦分解能は次のように要求される．
# @ %$
% A8B
, AB
# @ )
! # @ また衝突点係数分解能は次の通りである．
% AB
) AB
# @ ,
# @ Radiation length
ここで は各項の自乗和の平方根をとったものである．
1.4
Total
1.2
1
0.8
0.6
TRT
0.4
SCT
0.2
Pixel
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
|η|
図 +)< 内部飛跡検出器における物質量を示す．横軸は 方向，縦軸は放射長である．ま
た黒色は内部飛跡検出器全体の放射長を表す．
ピクセル検出器
ピクセル検出器は，衝突点に最も近い位置に設置され極めて高精度の位置分解能をもつ．
そのため，主に衝突点係数の測定に用いられる．/ メソン， 粒子など # 一方，ビーム軸
に近いため放射線損傷は大きくなる．バレル部とフォワード 部で構成され，図 + 参照#
前者は 層のシリンダー構造，後者は 枚ずつ計 , 枚のディスクで構成される．バレル部
のさらに内側には / 層と呼ばれる，輝度の低い運転開始 % 年間に使用予定のピクセル検出
器が入る．
検出器の厚みは，) でできている．読み出し電極の大きさは ) で / 層
は ) % #， の読みだしチャンネルをもつ．位置分解能は @ ，
@ $$ である．ピクセル単体での衝突点係数は
@ $ AB
)
図 +$< 検出器の 断面図．図から分かるように内部飛跡検出器は 囲を覆っている．
+) の範
AB
となっている．擬ラピデ ィティーは ) の範囲を覆う．
" !C# で，ビーム軸からの角度を としたとき，
但し， は擬ラピディティー
@ !
と定義される．
@ 検出器
片面読みだしの 枚のシリコンマイクロストリップセンサー 以下シリコンセンサー#
が， AB のステレオ角をもつ．前面センサーはビーム軸に平行，裏面のセンサーが
AB ずらされる．# それら 組で モジュールを形成する．ストリップ間隔は , である．詳細は第 章で述べる．
検出器
検出器は，ビーム軸から 方向に )$ に設置される遷移放射型飛跡検出
器である．それぞれは太さ ，最長で のチューブの中心に直径 % の読み出
し線があり，チューブ内にはガスが充填してある．図 +, 参照# 図のようなストロー状の
検出器の集まりであり，荷電粒子が %$ 点を通過していくように設計されている．バレル
部での モジュールは % 層シリンダ構造を成し，各層はともに % モジュールで構成さ
$
図 +< ピクセル検出器の全体図を示す．バレル部は % 層のシリンダー構造，フォワード
部は各 層ずつ計 , 層のデ ィスク構造からなる．
れる．遷移放射とは，荷電粒子が異なる物質に入射したときに光を放射する現象である．
電子識別を行うため，ストロー間には遷移放射を引き起こすための物質が入っている．電
子が通過すると，電離による位置情報はもちろんのこと，遷移放射によって飛跡周囲のス
トローも信号を生じるので電子識別ができる．
図 +,< 検出器断面図を示す．ストロー型の検出器であり，荷電粒子が を通過す
ると検出器内で電離作用によりイオン化され，電子が中心の陽極に向かってド リフトする．
カロリメータ
カロリメータは入射粒子のエネルギーを測定する検出器で，入射粒子は測定器の中の物
質との相互作用を行ない，カスケード シャワーを起こす．電子や光子により電磁シャワー
を起こす電磁カロリメータとハド ロンを吸収してシャワーを起こすハド ロンカロリメータ
の２種類がある．電子や光子のエネルギーの測定，ジェットの位置と方向の測定，各事象
の損失横方向運動量の測定を行う．その他にも，粒子の識別をしたり，トリガーレベルで
のイベントの選別を行う．以下図 +- にカロリメータの全体図を示す．
EM Accordion
Calorimeters
Hadronic Tile
Calorimeters
Forward LAr
Calorimeters
Hadronic LAr End Cap
Calorimeters
図
+-<
カロリメータの全体図
,
電磁カロリメータ
電磁カロリメータは液体アルゴン # にアコーディオン状に鉛の吸収体層を配置した
ものである．これはバレル部とエンド キャップ部に分かれる．バレル部は ) を覆
い，フォワード 部は %) % を覆う．アコーディオン型にすることによって信号
を取りやすくでき，ビーム軸円周上に必要な不感領域を小さくできる．この配置により，
カロリメータの電荷収集時間が通常の平板型サンプリング型よりも速くなる． の
電磁カロリメータの出力はプ リアンプを通して ) 毎に読み出され， D!:
! C# にトリガー信号が来るまで蓄積される．特徴は， ，# 方向に細かくセ
ルが分かれていること， 方向も % 層に分かれていること，初段の前にプリサンプラーを
おいていることである．このことで，電磁シャワーの角度測定や，エネルギー補正， ，
と の識別， 方向の位置分解能が向上する．
電磁カロリメータのエネルギー分解能は，バレル部で
E
@ -)E E %E
である．
ハド ロンカロリメータ
ハド ロンカロリメータは，ハド ロン粒子のエネルギーを測定する．ハド ロンカロリメー
タのバレル部には の検出領域で鉄の吸収体とタイル状シンチレータが配置される．
) % の範囲では液体アルゴンが配置される．フォワード 部には， % の
領域で銅の吸収体と液体アルゴンを組み合わせたものが配置される．さらに．超フォワー
ド 部は % - にあり，銅または，タングステンを吸収体に埋め込んでいる．ハ
ド ロンカロリメータに要求されるエネルギー分解能は % の領域で )E %E，
% - の領域で E E となっている A%B．
ミュー粒子検出器
ミュー粒子検出器は， 検出器の最外層に設置される．超電導空芯トロイド マグ
ネットによって曲げられた粒子の軌道を測定して運動量を決定する．超電導空芯トロイド
マグネットは，バレル部とエンドキャップ部の３ヶ所に設置される．ラピデティー範囲は
をカバーする．
ミュー粒子は， の領域ではバレルトロイド マグネットに， で
はエンドキャップトロイド マグネットに軌道を曲げられる．また， の範囲
では，バレル部とエンドキャップ部両方の磁場によって軌道が曲げられる．
求められる精度は，横方向運動量 が % 8 以上の粒子に対して
9 8
である．ただし % 8? よりも小さいものについては数Eが限界である．これはマグ
ネットおよび検出器支柱での多重散乱やカロリメータでのエネルギー損失のためである．
-
バレル部には !5 ! :.#，エンドキャップ部には 8
:.# がミューオントリガーとして設置される AB．
: 8
マグネットシステム
に設置されるマグネットには，セントラルソレノイド マグネットとトロイド マ
グネットの 種類がある．これらの超伝導電磁石と，電源，コントローラ，冷却系を合わ
せてマグネットシステムと言う．
ソレノイド マグネットは，内半径 + ，外半径 +%) ，全長 )+% の単層コイルで
ある．このコイルはビームパイプに平行な単一磁場を作る．運転電流は +$ ，磁場の大
きさは平均 で，この方向の磁場によって内部飛跡検出器を通過する荷電粒子の軌道が
方向に曲げられる．
トロイド マグネットは，中央のバレルトロイド 部と前後方 つのエンドキャップトロイ
ド 部の % つの部分から構成される．バレルトロイド マグネット部は , 個のコイルを 平
面内で放射状に並べ，粒子の飛跡にほぼ垂直な磁場を作る． つのコイルは幅 )+ ，長
さ )+% の長方形をし ， +) の運転電流により最大 %+- の磁場を発生する．この
磁場によってミュー粒子の軌道はビーム軸方向に沿って曲げられる．
エンド キャップトロイド マグネット部も各々, 個のコイルから成り，内部飛跡検出器を
はさむように設置される．バレルトロイド マグネットを小さくしたような形状で，幅 +)
，長さ ) ，運転電流 によって最大 + のバレルトロイド と同じ向きの磁場を
生じる．
検出器に用いられている検出器の仕様を，表 + に示す．
検出器
内部飛跡
検出器
ピクセル検出器
検出器
検出器
電磁
カロリメータ
液体アルゴン
ハド ロン
カロリメータ
タイルファイバー
液体アルゴン
ミュー粒子検出器
バレル部 層
フォワ ー ド 部
ディスク
バレル部 層
フォワ ー ド 部
- ディスク
バレル部 % 層
フォワード 部
バレル部
フォワード 部
ド リフトチェンバー
表
/層
配置
バレル部
フォワード 部
超フォワード 部
最外層
)
)
@ ， @ $$
@ ， @ @ ，
@ $$
)
@ $， @ ),
@ $，
@ ),
)
)
%) %
) %
% ?ストロー
?ストロー
E E
E E
)E %E
)E %E
E E
E @#
+< 検出器の主な仕様
位置，エネルギー分解能
第 章 検出器
第 章で述べたように，内部飛跡検出器はピクセル検出器， 検出器，そして 検
出器から構成される． 検出器はバレル部とフォワード 部に分かれる．
TRT
Barrel
patch panels
End-cap
patch panels
Services
Beam pipe
Pixels
図
+<
SCT
内部飛跡検出器断面図を示す． 平面#
バレル部
バレルモジュールは，全 台から成る．ビームパイプから同心円上に全 層あ
り， の範囲を覆っている．図 +$ 参照#
フォワード 部
前後方に各 - 枚ずつのディスクで構成され，全 -$ 台からなる．それらは )
の範囲を覆っている．
それぞれは扇型のフォワード モジュールをディスクに組み込む．図 +% 参照#
図
+< バレル /$ 組み上げの様子．
図
+%< フォワード モジュール．
%
我々は 部を他国と共に担当している．特にバレル部を担当しているので，以下に
詳細を記述する．
バレルモジュールの構造
バレルモジュールは図 + のような構成をしている．
バレルモジュールでは，同一形状のシリコンセンサー 枚を直線上に並べ，これら
組をベースボード をはさむように接着する．合計 枚のシリコンセンサーで モジュー
ルを形成する．上下の組には のステレオ角がつけられており，モジュール単体で，
次元的な読み出しが可能である．
図
+< バレルモジュール．
シリコンセンサー
シリコンマイクロストリップセンサーの大きさは，長さ $+，幅 $%+$，厚さ ,)
である．
33 の構造をとる．シリコンウェファー部分は高純度 型の半導体に，) 価の元素リ
ンを不純物濃度の高い 型シリコンを電極にしストリップ状に埋め込む（ 以下，インプ
ラント電極とする）ことで電荷の読み出しを可能にする．インプラント電極とアルミニウ
80 Ǵm
図 +)<
ある．
検出器に用いられるシリコンセンサーを示す．ストリップ 間隔は , で
ム電極間は，酸化シリコン（ 4 ）と窒化シリコンの二重被膜で絶縁されている．インプ
ラント電極は & パッド で表面に出し ，高抵抗のポリシリコン（ +)1 F ）を介してバイ
アスリングに接続される．
に用いられているのは片面読み出しのシリコンセンサーで，片面のみにストリッ
プ状に電極が埋め込まれている．ストリップは , で 枚のセンサーには読み出し用
の $, 本のストリップと電場整形用のダミーストリップが両脇に 本ずつ並んでいる．電
圧をかけるためのバイアスリングは有感領域の外周にあり，ストリップ間のクロストーク
を抑え信号をアンプに導くためにストリップと高抵抗のポリシリコンを介してつながれて
いる．
一方反対面には，バイアスを加えるための電極用として，高濃度の G型シリコン層が
全面に形成され，表面はアルミによって蒸着されている．
前述した通り，上下のセンサーは のステレオ角をつけて，ベースボードに取り
付けられる．各センサーの相対的な位置の誤差は，飛跡検出の分解能に直接影響を及ぼす
ので要求精度は厳しく，ストリップ方向に ) ，ストリップと垂直な方向に と
なっている．センサーとベースボード の接着剤は，熱伝導性のある窒化ボロン添加エポキ
シと電気伝導性のある銀添加エポキシを併用している．
)
ベースボード
センサーの放熱，モジュールの支持が主な役割である．材質は主に熱伝導性の良い 8
（熱分解黒鉛）である．これは電気伝導性にも優れ，センサーにバイアス電圧をかける役
割も担う．また，ベリリアによる補強板 クーリングフェーシングと呼ばれる# は，クー
リングパイプへの電気的絶縁に使われる．ベースボード のクーリングフェーシング部に開
けられた穴（ダウエルホールと呼ばれる）はモジュールの取り付けに使われる．
ハイブリッド 基板
/ & チップなど読み出し用の電気回路がのせられている．チップがのせられている電
気回路とは反対の面には，カーボンカーボンによる補強剤が接着され，ベリリアの補強板
に接着される．電気回路はカーボンカーボン，補強板を通してクーリングパイプに放熱す
る．センサーと電気回路との電気的な接続は，ワイヤーボンデ ィングによる．
$
バレルモジュールの動作原理
シリコンセンサーの動作原理
上下の電極に電圧をかける．ダ イオード 構造になっているので，順方向に電圧をかける
ともちろん電流は流れる．検出器としては，逆方向に電圧をかけた状態でつかうため，セ
ンサーには逆バイアス電圧をかける．
電圧と共に 電極側から， バルクのキャリアが電極に移動 空乏化# していき，ある
程度の電圧をかけると 電極側まで達するとバルク部にはキャリアは存在しなくなる．
この状態を全空乏化といい，このときの電圧を全空乏化電圧という．
図
+$< シリコンセンサー断面図，構造
荷電粒子が バルク中を通過すると，通過した飛跡に電子3正孔対が生成される．その
数は ,) の厚さでは，約 対生成される．逆バイアス電圧がかけられているので，
電極側から インプラント電極側向きの電場に沿ってド リフトする．正孔や電子の移
動により 電極に誘起される正の電荷は，アルミニウム電極によって 的に読み出さ
れる．読み出された信号は増幅器によって増幅され，処理される．
図
+< シリコンセンサー動作原理．
,
バレルモジュールの特徴
シリコンセンサーの特徴
高位置分解能
シリコンセンサーの位置分解能はストリップ間隔で決定される． 14 テクノロジーを
用いるため，加工精度としては は可能である．しかしキャリアが移動する際の散乱
のために典型的に ) が限界である．また読み出しのエレクトロニクスの集積度やチャ
ンネル数からも制限を受ける． では位置分解能の要請からストリップ間隔は , で
ある．
ではデジタル読み出しであり，信号は ビットであるのでアナログ読み出しと比べ
て扱いやすい．ここで位置分解能を求めてみる．デジタル読み出しの位置分解能は，粒子
が一様に入射してくると仮定する．あるストリップの位置を ，ストリップの間隔を : と
すると， から G までの粒子の位置は ; とされるため，この条件で位置測定の
ずれの標準偏差 1# は，
@
# : @ : #
となる．従って，デジタル読みだしの時の位置分解能は
度の位置分解能を得ることができる．
+#
になる．これより，% 程
高速応答性
バルク内で発生した電子・正孔対はバルク内の電場によってそれぞれ逆方向に移動する．
バルクの型や比抵抗値に依存するが，バルクの厚さが % であれば，典型的に電子か
らの信号は , ，易動度の小さい正孔からの信号でも ) で収集できる．A)B 易動
度とはバルク内でのド リフト速度と電場の係数であり， @ 電子#， @ 正
孔# の関係がある．このことよりシリコンセンサー自体は高速応答性を持つことが分かる．
エレクトロニクスは ) 離れた信号が分離できるように設計がなされている．
高検出効率
一般に飛跡検出器では，クーロン散乱の影響を抑えるために放射長を小さくしなけれ
ばならない．一方で，通過した粒子が落とす電離損失エネルギー
# を効率よく電気
信号に変換することも重要な点である．シリコンセンサーは価電子帯のエネルギー準位が
伝導帯に近いところにあり，電子正孔対生成に必要なエネルギーは約 %+$ である．この
値はシリコンのバンドギャップエネルギー @ H % # に比べて大きいが，そ
れは熱によって格子振動がおこり，その分のエネルギーも平均として吸収されるからであ
る．この %+$ という値はガス検出器と比較すると小さい ．またセンサー内にはアバラン
で， ， ．
放射長 ：入射荷電粒子のエネルギーが放射により になる平均の長さ．
通常のガス検出器に用いるアルゴンのイオン化エネルギーは約 である
-
シェなどの増幅機構を用いていないので，線形性の良い安定した信号が得られる．バルク
が全空乏化している状態では，検出効率はほぼ E である．ただし，シリコンセンサー
は放射線損傷により有効不純物濃度が変わるため，動作電圧は高くなる傾向がある．本実
験での動作電圧は %) 程度である．
コンパクト 性
シリコンセンサーは非常に薄く小さいため，衝突点付近等限られた空間に設置するのに
有効である．
第 章 シリコンセンサーの電気特性
特性
第 章で述べた通り，センサーに十分な逆バイアス電圧をかけると，センサー内はキャ
リアが電場によって移動する．そのためセンサー内は空乏化し，キャリアがない状態がつ
くられる．この時，理想的には電流は流れないが，熱により，絶えず電子・正孔対が生成
される．式 %+ 参照# 実際には微小な暗電流 "!# が流れる．この時シリコ
ンセンサーに流れる暗電流は特徴的な逆バイアス依存性を示す．これを 特性といい，
センサー製造過程の良否の評価に用いられる．暗電流はシリコンセンサーの発熱やノイズ
の原因となり，小さいことが望まれる．
暗電流は以下の % 種類のものが存在する．これらすべての暗電流の和を全暗電流という．
バルク暗電流
空乏化領域の結晶中に熱的揺らぎによって生成された電子・正孔対がバルク内の電場に
従って電極に集まると，逆バイアス電圧下でも電流が流れる．この時に流れた電流をバル
ク暗電流という．このことよりバルク暗電流の大きさは空乏層の厚さに比例する．空乏層
の厚さは式 %+# に従う．
@ G %+#
ここで， は素電荷， はシリコンの誘電率， はバルク内のアクセプタ密度， はバ
ルク内のド ナー密度である．
従ってバルク暗電流の逆バイアス依存性は，全空乏化電圧以下では に比例して大き
くなるが，全空乏化電圧を越えると変化をしなくなる．熱的揺らぎに起因するバルク暗電
流 は，温度依存性をもち，その特性は式 %+# に従うとされている．
# @ ;
%+#
ここで はシリコンセンサーの形状や加えた逆バイアスで定まる定数， は絶対温度，
はシリコンのバンドギャップエネルギー + AB H % # はボルツマン定数 ,$ A?0B# である．結晶中の格子欠陥や不純物は新たなエネルギー準位を形成し，半導体中
の電子の価電子帯から伝導帯への遷移確率を上昇させるため，バルク暗電流を増加させる
原因となる．典型的に暗電流は 度の温度変化で 倍になるので， 特性の測定では
温度の設定が重要となる．
表面暗電流
結晶表面には切断時にできたひびや凹凸，表面構成物による有限抵抗があるために電流
が流れる．これを表面暗電流とよぶ．これは加工の技術力やパッシベイションの物質にも
依存する．次の章で説明する 長期安定性の異常はこの表面暗電流が関係していると
考えられている．
マイクロディスチャージ
電場が局所的に強くなると発生する現象で，主にインプラント電極近辺の配置や，エッ
ジ形状などの設計，不純物による電場の乱れも関係する．高電場によって電子雪崩が発生
し，急激に暗電流が増大する．
特性
インプラント電極と 電極との間の電気容量を全バルク電気容量という．逆バイア
ス電圧をかけていくと， 接合部から空乏層が広がっていき．これを単純な平行電極
版ダ イオード モデルで考えると，バルクが全空乏化するまでの全バルク電気容量 !
は
式 %+# を用いると，以下の式 %+%# によって示される．
!
@ " G %+%#
ここで，" はシリコンセンサーの表面積， は逆バイアス電圧である．全空乏化するとバ
ルク電気容量は一定となり，全空乏化電圧よりも低い電圧では大きな電気容量となる．こ
の逆バイアス電圧とバルク電気容量の関係を ! 特性といい，主にバルクの全空乏化
の評価を与えるために用いられる．
長期安定性
先ほどの第 %+ 節で述べた，
特性について数時間や
日等，長時間の安定性をみる
ことを 長期安定性という． 本実験では，一定の電圧を長時間かける．よっ
て の長期安定性を実験することは非常に有意義である．
I
Ṟ
ṞᴾἢἽἁଢ଼ᩓ්ỆợỦ݃ɨ
V
I
ṟ
ṟᴾᘙ᩿ᩓ්ỆợỦ݃ɨᾎ
V
I
Ṡ
ṠᴾἰỶἁἿἙỵἋἓἵὊἊ
V
図 %+< 暗電流が生じる要因．上から，バルク暗電流，表面電流，マイクロデ ィスチャー
ジとなっている．表面電流の電圧依存性は多様である．
%
第 章 長期安定性
目的，Á
Î 長期安定性について
本実験では，検出器が長期的に安定して作動することが必要不可欠である．短期的には
仕様を満たしていても，長期的に検出器が安定しないことはありえる．そのため，我々が
担当している バレルモジュールに用いられているシリコンセンサーについて 長期安定性の測定を行う．
Á
Î 異常の発見
モジュールに対して雰囲気温度を %2
，電圧を %) に設定し， 時間おきに を測定した．すると以下のような 特性の異常がみられた．第 %+ 節で述べたように
特性は，全空乏化後は一定の大きさの暗電流が流れるはずである．しかし ，図 +
を見ると， % 回目の測定で は典型的な滑らかなカーブを示しているが， 回目
以降で の形がゆがみはじめている．長期運転をすると が安定性しなくなると
いうことを示している．このことが， の期待される性能を落すことはないか調べる必
要がある．
Á
Î 異常による問題
異常がおきたことにより，モジュールにおけるノイズはど うなっているか見てみ
た．実験を行なうため，高エネルギー加速器研究機構 以下 00# の富士 / にあるレー
ザーシステム及び， 測定システム 次節で説明# を用いた．
レーザーシステムの概要
波長 $ の <68 レーザーを用いて モジュールを試験する．図 + はレー
ザー試験用の測定システムのブロック図である．すべての制御は を介して行う．
には % バス，8*/ バス，1(* バスが整備されている．% バスを通して (6
ステージが制御され，8*/ バスを通してバイアス電源と 7 ステージが制御される．また，
暗電流もモニターしている．1(* バスは 1 クレートに接続され，これを通して 1
モジュールが制御される．
1 モジュールの動作は，以下の通りである．まず， % モジュールは低電圧を与
える．48 は読み込み，書き込み，メモリセットなどの命令をする．1"& はデー
タを読み込む制御バッファである．これらを動かすトリガーとなっているのが， 4
ᥧ㔚ᵹ‫ޓ‬㧔A㧕
1.4E-06
30deg 350V 20hr
1.2E-06
1st
2nd
1.0E-06
3rd
4th
8.0E-07
5th
6th
6.0E-07
7th
4.0E-07
2.0E-07
0.0E+00
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
ࡃࠗࠕࠬ㔚࿶‫ޓ‬㧔V㧕
図
+<
長期不安定性の発見．横軸バイアス電圧
)
AB，縦軸，暗電流 AB
VME
VME
Z
SCTLV
SLOG
MuSTARD
CLOAC
MXI
MXI
3
HV+LV
NIM(L1A
)
DAQ
ext
trig out out
TTL
1
Delay=850ns
Rate=30Hz
GPIB
RS232C
XY
図 +< レーザー試験用測定システムのブロッ
ク図．
図
+%< レーザー測定システム．
である．パルサー によって生成された 信号は，レーザー出力トリガーとして用い
る一方で，パルサー で *1 信号に変換され， 信号として 4 に入力される．
その信号を元に 4 はモジュールにデータ読みだしの制御信号を出力する．
レーザー装置には，レーザー照射範囲の一つの目安となるレーザー参照光源とモニター視
野照明が配備され，モニター上でレーザー照射位置を確認することができる．
ノイズの測定
実験は以下のように行った．
+
恒温層を @)2 に設定し ，ノイズの測定を行う
+
恒温層を @)2 に設定して，
%+
バイアス電圧を 時間をかけた状態で待つ
+
再び
カーブを測定する
カーブを測定する
)+ % を繰り返し測定する．はじめの測定から， 時間後，)$ 時間後のときに，恒温
層を @)2 に設定し，モジュール温度が安定してから )，%) のバイアス電
圧でノイズ測定を行なう
$
以上の実験より得られたノイズのヒストグラムは図 +$ の通りである．
異常の起きている電圧でバレルモジュールのノイズは大きくなっている．しかし，
待機電圧である %) ではノイズは安定しており， の仕様を満たしている． の
ノイズの仕様は ) である．#
また， 特性が変化している時にシリコンセンサーにレーザーを照射してストリッ
プが電荷をどのように分離しているかを実験した．以下で，単一ストリップにレーザーを
照射した時のバイアス依存性を測定する． 特性変化前は，ほとんど 最近傍ののスト
リップから読みだされていた電荷が， 特性変化後は，両隣のストリップに電荷が分
散された．また両隣とのストリップの電荷の和は， に変化が起こる前の カー
ブと一致している．このことより， 特性変化後は待機電圧以下でストリップの電荷
分離能力が落ちる．また，このモジュールは全空乏化電圧 である．
測定およびノイズの測定により， 異常の起こっている点でノイズは大きくな
るが，待機電圧でのノイズは一定であることが示せた．また待機電圧以下で，ストリップ
での電荷の分離は悪くなることも分かった．しかし， 異常の温度依存性やバイアス
電圧依存性などについては詳しく分かっていない． 異常を調べるために，モジュー
ルとセンサー単体で実験を行った．第 + 節以降で詳しく述べる．
B
C
B’
C’
A
A’
図 +< 縦軸，暗電流 AB，横軸，バイアス電圧．ノイズ測定時の
今回は 時間後と )$ 時間後の時にノイズを測定した．
A’
カーブである．
A
1452e-
1524e-
B’
B
1395e-
1658e-
C’
C
1397e-
1753e-
図 +)< が変化した状態でのノイズ．待機電圧以下で， が変化している点でノ
イズが増加している．図は，) の時と，%) の時のノイズであるが，)，)$ 時間
後の時のノイズが増加している 約 ) #．
,
IV ᄌൻ೨
෼㓸㔚⩄㊂
strip380
strip381
㪇
㪈㪇㪇
㪉㪇㪇
strip382
㪊㪇㪇
㪋㪇㪇
㪌㪇㪇
㪭
෼㓸㔚⩄㊂
strip380 + 381 + 382
IV ᄌൻᓟ
strip380
strip382
strip381
㪇
㪈㪇㪇
㪉㪇㪇
㪊㪇㪇
㪋㪇㪇
㪌㪇㪇
㪭
図 +$< ストリップにレーザーを入射した時の電荷収集量である．横軸バイアス電圧，縦
軸電荷収集量である．変化前と変化後でストリップの分離が変化している．
-
Á
Î 測定
モジュールの Á
Î 測定
測定は 00 の富士地下 階で行った．暗電流の測定には，恒温槽，電流計，電圧計，
モジュール， を使用した．これらの機器は 8*/ でつながれており， を用いて，
44 でプログラム制御した．
また，測定では温度，待機電圧， の測定時間間隔， の測定回数を設定する．
センサーの Á
Î 測定
測定は大学内で行った．モジュールの測定と同様に暗電流の測定には，電圧計，デジタ
ルマルチメータ，センサー単体， を使用した．デジタルマルチメータでは電圧を抵抗
をはさむことで，電流値に換算した． は DD を用い，測定には " GG
を用いてプログラム制御し ，8*/ を使うことで，機器と交信した．使用したセンサーは
のセンサー，また構造が類似している &' の (. センサー，そして &' の
センサーを使用した．こちらも測定では温度，待機電圧， の測定時間間隔， の測定回数を設定する． また，測定内容はモジュール，センサーとも以下のようになる．
+
+
%+
設定した条件で
2 ， 時間毎，%) 待機電圧#
測定をはじめる． 例．
の測定が終了したら，待機電圧 今は
%)# になり，設定した時間 今は 時
間# 分待機する．その間 分毎に電流を測定する．
待機時間終了後，また
+ % を
を測定する．
測定回数分繰り返す．
測定に際して，ランナンバーを設ける．00 でのモジュールの測定は頭に 0 を，筑波
大学でのセンサーの測定では をつける．また，その後に ) 桁の通し 番号をつけ区別す
る．例，0，#
図
+<
測定の簡易模式図．各々モジュール及びセンサーは恒温層の中に入っている．
%
結果，評価方法
待機電流の評価
第 + 節で述べたように，待機電圧中には 分毎にモジュール及びセンサーの暗電流を
測定している． を評価するために，それらの電流値をヒストグラムにつめ，平均の
値を決定する．
Leakage Current [ μ A]
Run#K00040 <<Module#582>> Temperature=20 [degree] WaitTime=2 [hour]
WaitVoltage=350 [V]
0.7
0.68
0.66
0.64
0.62
0.6
0.58
0.56
0.54
0.52
0.5
図
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000 14000
Time [Minute]
+,< 0 のモジュールの待機電流図．横軸が時間，縦軸が暗電流 AB である．今
測定は 時間毎なので，その間の電流値はばらついている．
Á
Î 特性の評価
線形フィット
充分時間が経ったあとの の形は，図 + のような形をしている．そこで，二つの
直線の交点の電圧値，電流値を求めるために線形フィットを行った．前半と後半での 直線
の交点をそれぞれ と とする．またその点における電流値を と と
する．またこの結果から，* の落ち込み具合も求める．再現性を示す一つの評価値となる．
%
Sleep1
Current of Sensor1
Entries
Mean
RMS
χ 2 / ndf
Prob
Constant
Mean
Sigma
220
12950
0.5759
0.00104
708.9 / 47
0
157.4 ± 2.8
0.5758 ± 0.0000
0.001625 ± 0.000050
200
180
160
140
120
100
80
60
0.574 0.5745 0.575 0.5755 0.576 0.5765 0.577 0.5775 0.578
図 +-< 図 +, の待機電流のヒストグラム．これを使って規格化し，
をする．
特性の時間評価
Leakage Current [ μ A]
IV Final Times = 25 Total Time = 48 [hr]
4
Voltage Arr
= 314.67 [V]
Voltage Final = 345.15 [V]
3.5
Current Arr
= 1.3889 [ μ A]
Current Final = 2.7869 [ μ A]
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Bias Voltage [V]
図 +< 0 の最終的な 特性 , 時間後# と線形フィット．% つの部分からなる．
それぞれの交点の電流と電圧を評価する．ここでは @ %$ ， @ %))
， @ %,,-， @ ,$-， @ -,% である．
%
Á
Î 特性の時間変化の評価
時間毎の をまずプロットして， の形を評価する．また，各バイアス電圧毎
の時間変化をプロットする．時間変化の図は，先程図 +, と図 +- で評価した待機電流の
平均値を用いて規格化する．結果は，図 + に示す．
フェルミ関数
時間毎の 特性を評価するために，特定の電圧に対する電流値の時間変化をフェル
ミ関数を用いてフィットする．
# @ # $
G ; +#
#
ここで， はオフセットの値， は， からの落ち込み具合， は傾きの中点の値，
は に相当する値である． 測定初期では，一旦暗電流が全体に増加する傾向があるので，
Observe Voltage = 300 [V]
χ / ndf
0.003157 / 28
Observe Voltage
= 300 [V]
2
Prob
p0
p1
p2
p3
1
1
0.8
1
1.047 ± 0.00665
0.6899 ± 0.007923
21.95 ± 0.1803
4.804 ± 0.1538
0.8
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
0
0
10
20
30
40
50
60
Time [h]
0
0
10
+< 規格化した暗電流の時間変化の図
0)#．横軸時間，縦軸 %) での待機中 図 +<
20
30
40
50
60
Time [h]
図
の暗電流値に対する暗電流の変化割合．観測
した図．
電圧は % である．
図 + をフェルミ関数でフィット
フェルミ関数でフィットする時は，暗電流 * を最大の点よりフィットする．また，暗電流の
変化時間が短いとフィットしてくれない時がある．信頼できる電圧の範囲は，全空乏化電
圧以上で つ目の交点 # 以下である．全空乏化以下では， 特性の劣化のみを
見ることはできないし ，交点以上では，待機電圧に近付くので * が急に増大し評価が難し
くなるためである．また，目視でも正しい形をしているか確認し ，その上でフィットし評
価する．
%%
Á
Î 異常の回復
上記の実験により，一般的な 特性から大きく変化してしまった は待機電圧
を にすることで回復する．図 +%+，図 + 参照# ここで回復とは初期の数回の カーブに近くなり，ゆがみのない 特性が得られることをいう．完全には初期の 特性とは一致しない．表面電荷の状態が長期間電圧をかけることで，シリコン界面付近の
電場配置が変化するからと考えている．#
Leakage Current [μA]
K00210 <<Module#583>> Temperature=40 [degree] WaitTime=2 [hour] WaitVoltage=0 [V]
1st measurement
3.5
5th measurement
9th measurement
13th measurement
17th measurement
21th measurement
25th measurement
3
29th measurement
33th measurement
37th measurement
41th measurement
45th measurement
49th measurement
2.5
53th measurement
57th measurement
61th measurement
65th measurement
69th measurement
73th measurement
77th measurement
2
81th measurement
85th measurement
89th measurement
93th measurement
97th measurement
101th measurement
1.5
105th measurement
109th measurement
113th measurement
117th measurement
121th measurement
125th measurement
1
129th measurement
133th measurement
137th measurement
141th measurement
145th measurement
149th measurement
0.5
153th measurement
157th measurement
161th measurement
165th measurement
169th measurement
173th measurement
0
0
177th measurement
50
100
150
200
250
300
350
400
Bias Voltage [V]
図 +%< 特性のゆがみの回復の様子 0#．縦軸，暗電流 AB，横軸バイアス
電圧 AB である． 特性がゆがんでいる状態から，徐々に回復していく様子が分かる．
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 10
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 20
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 30
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 40
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 50
1
1
1
1
1
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0
0
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 60
0
0
0.2
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 70
0
0
0.2
0.2
0
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 80
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 90
0
0
0.2
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 100
0
0
1
1
1
1
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.4
0
0.6
0.4
0.2
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 120
0
0
0.6
0.4
0.2
0
100
150
200
250
300
350
Time [h]
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 130
0
0
0.6
0.4
0.2
50
100
150
200
250
0
300
350
Time [h]
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 140
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 150
0
0
100
150
200
250
300
350
Time [h]
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 160
0
0
1
1
1
1
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.4
0.2
0
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
0
0.6
0.4
0.2
0
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
0
0.6
0.4
0.2
50
150
200
250
300
350
Time [h]
0
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
0
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
0
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 190
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 200
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 210
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 220
1
1
1
1
1
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.4
0.6
0.4
0.2
0
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
0
0.6
0.4
0.2
0
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
0
150
200
250
300
350
Time [h]
0
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
0
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
0
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 250
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 260
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 270
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 280
1
1
1
1
1
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0
0.6
0.4
0.2
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 300
0
0
0.6
0.4
0.2
0
100
150
200
250
300
350
Time [h]
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 310
0
0
100
150
200
250
0
300
350
Time [h]
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 320
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 330
0
0
100
150
200
250
300
350
Time [h]
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 340
0
0
1
1
1
1
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.4
0.2
0
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
0
0.6
0.4
0.2
0
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
0
0.6
0.4
0.2
50
150
200
250
300
350
Time [h]
0
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
0
100
150
200
250
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 370
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 380
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 390
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 400
1
1
1
1
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.4
0.6
0.4
0.2
0
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
0
0.6
0.4
0.2
0
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
0
150
200
250
300
350
Time [h]
250
300
350
Time [h]
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
300
350
Time [h]
0
0
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0.2
0
100
200
0.4
0.2
50
150
0.6
0.4
0.2
50
100
0.2
50
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 360
0.6
50
0.4
0.2
0
100
300
350
Time [h]
0.6
0.4
0.2
50
250
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 350
1
0.4
200
0.2
50
0.8
0.6
150
0.4
0.2
0
100
0.6
0.4
0.2
50
50
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 290
0.6
0.4
0.2
50
300
350
Time [h]
0.2
50
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 240
0.4
250
0.4
0.2
0
100
200
0.6
0.4
0.2
50
150
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 230
0.6
0.4
0.2
50
100
0.2
50
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 180
0.6
50
0.4
0.2
0
100
300
350
Time [h]
0.6
0.4
0.2
50
250
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 170
1
0.4
200
0.2
50
0.8
0.6
150
0.4
0.2
0
100
0.6
0.4
0.2
50
50
Temp = 40 WaitVol = 0 ObserveVol = 110
1
0
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
0
0
50
100
150
200
250
300
350
Time [h]
図 +< の回復の時間変化の様子 0#． までの時間変化を示してい
る．時間変化を示している縦軸は， であるため * を規格化できないので，直前で測定
した待機電圧が %) の時の電流値を使っている．
%
しかし ，元の 測定の 回目の形と一致はしない．これは，電流が流れることで，
初期のセンサーの表面の電場配置が変化したためと考えられる．
Leakage Current [μA]
K00100 <<Module#583>> Temperature=40 [degree] WaitTime=2 [hour] WaitVoltage=0 [V]
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Bias Voltage [V]
図 +)< 回復前：黒 0$# と回復後：赤 0# の の結果．同じ 特性
の形にはならない．よって で回復しても，初期の 特性は再現しない．
再現性の評価
同じモジュール，センサーについての再現性を評価する．また，異なるセンサーだが同
タイプのセンサーについて再現性を示すか評価する．これは一度も を測定していな
いものを条件としている．もしくは最低半年以上 を測定していないもの．# またモ
ジュールについては，全く を測定してないものはないため 高電圧をかけたことが
ある# 同一モジュールの再現性についてのみ評価する．
評価としては， の形による再現性および の時間変化の再現性を見る．
%)
同一モジュールでの再現性
の形による再現性の評価
同一モジュールでの形の再現性をみる．以下でまずモジュール ),% の
特性を見る．条件は，2 ， 時間毎，待機電圧 %) で測定した．0 以外 0，
0$# は付録 に載せた．
oltage=350 [V]
IV Final Times = 25 Total Time = 48 [hr]
Leakage Current [ μ A]
Leakage Current [ μ A]
K00014 <<Module#583>> Temperature=40 [degree] WaitTime=2 [hour] WaitV
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
Voltage Arr
= 314.67 [V]
Voltage Final = 345.15 [V]
3.5
= 1.3889 [ μ A]
Current Arr
Current Final = 2.7869 [ μ A]
3
2.5
2
1.5
0.5
0
0
4
1
50
100
150
200
250
300
350
0.5
400
Bias Voltage [V]
図 +$< 縦軸，暗電流 AB，横軸，バイアス
電圧 AB である．以下の同様のグラフはすべ
て同じである．0 の 曲線である．
モジュール ), の
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Bias Voltage [V]
図
+< 0 の最後の
曲線
2 ， 時間毎，
待機電圧 %) で測定した．それぞれのプロットを以下に載せる．0) 以外 0$，
0%# は付録 に載せた．
曲線を見る．こちらも条件は，
IV Final Times = 33 Total Time = 64 [hr]
oltage=350 [V]
Leakage Current [ μ A]
Leakage Current [ μ A]
K00025 <<Module#582>> Temperature=40 [degree] WaitTime=2 [hour] WaitV
5
4
3
5
Voltage Arr
4
2
1
1
50
100
150
200
250
300
350
0
0
400
Bias Voltage [V]
図
+,< 0) の
Current Arr
= 1.3039 [ μ A]
Current Final = 3.3250 [ μ A]
3
2
0
0
= 319.94 [V]
Voltage Final = 349.02 [V]
50
100
150
200
250
300
350
400
Bias Voltage [V]
曲線
図
%$
+-< 0) の最後の
曲線
Voltage Intersection Point 2
400
Intersection point 2 Voltage [V]
Intersection point 1 Voltage [V]
Voltage Intersection Point 1
Module583
390
Module582
380
370
360
350
400
Module582
380
370
360
350
340
340
330
330
320
320
310
310
300
0
1
300
0
2
3
4
5
Measurement Times [Times]
Module583
390
1
2
3
4
5
Measurement Times [Times]
LeakCurrent Ratio
LeakCurrent IInter1/I Inter2
1
Module583
0.9
Module582
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
1
2
3
4
5
Measurement Times [Times]
図 +< 1"), と ),% の交点のプロット．図は左上が 点目での交点の電圧値 #，
右上が 点目での変曲点の電圧値 #，左下が両点での電流値の割合 #
%
の時間変化による再現性
次に時間変化によって， の変化に再現性があるのかを見た．条件は，2 ， 時
間毎，待機電圧 %) である． モジュール 測定のみ載せた．他のグラフは付録 に載
せる．
χ / ndf
Observe Voltage
= 0 [V] 4.689e-06 / 17
Prob
1
p0
0.8017± 0.0005445
p1
0.7983± 0.0005445
p2
7.48 ± 0.0007656
p3
0.03825 ± 0.0007656
χ /=
ndf
Observe Voltage
10 [V] 0.0008801 / 17
Prob
1
p0
0.7454± 0.2571
p1
0.6189± 0.2579
p2
8.327 ± 1.348
p3
1.563 ± 0.377
2
1
χ /=
ndf
Observe Voltage
20 [V] 0.0005576 / 17
Prob
1
p0
0.6573± 0.03464
p1
0.527 ± 0.03497
p2
9.532 ± 0.2013
p3
1.156 ± 0.1088
2
1
χ /=
ndf
Observe Voltage
30 [V] 0.0001969 / 17
Prob
1
p0
0.6798± 0.01199
p1
0.5408± 0.01216
p2
9.858 ± 0.06585
p3
1.032 ± 0.04468
2
1
χ /=
ndf
Observe Voltage
40 [V] 8.463e-05 / 17
Prob
1
p0
0.7302± 0.007449
p1
0.5808± 0.007557
p2
9.949 ± 0.03992
p3
1.082 ± 0.02618
2
1
2
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0
0
0.4
0.2
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=
ndf
Observe Voltage
60 [V] 8.134e-05 / 17
Prob
1
p0
0.8243± 0.007727
p1
0.6497± 0.00783
p2
10.09 ± 0.04132
p3
1.242 ± 0.02447
5
10
15
0.8
1
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
120 [V]0.0003994 / 17
Prob
1
p0
0.9703± 0.01335
p1
0.7227± 0.01364
p2
11.08 ± 0.08167
p3
1.548 ± 0.05258
0.8
0.6
0
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
130 [V]0.0004336 / 17
Prob
1
p0
0.9814± 0.01288
p1
0.7215± 0.01318
p2
11.33 ± 0.08224
p3
1.592 ± 0.05434
15
20
25
30
35
40
1
0.8
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
180 [V]0.0009068 / 17
Prob
1
p0
1.003 ± 0.01128
p1
0.6756± 0.01177
p2
12.97 ± 0.09392
p3
1.72 ± 0.07323
0.8
20
25
30
35
40
χ /=ndf
Observe Voltage
190 [V] 0.001089 / 17
Prob
1
p0
1.006 ± 0.01132
p1
0.6631± 0.01187
p2
13.34 ± 0.1003
p3
1.742 ± 0.07946
20
25
30
35
40
1
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
240 [V] 0.001174 / 17
Prob
1
p0
1.011± 0.007389
p1
0.609 ± 0.007994
p2
15.79 ± 0.09341
p3
1.811± 0.07369
0.8
20
25
30
35
40
χ /=ndf
Observe Voltage
250 [V] 0.001378 / 17
Prob
1
p0
1.014 ± 0.007459
p1
0.6115± 0.008156
p2
16.54 ± 0.1015
p3
1.899 ± 0.07976
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
300 [V] 0.001713 / 17
Prob
1
p0
1.034 ± 0.006363
p1
0.6363± 0.008348
p2
23.61± 0.1449
p3
3.288 ± 0.1306
1
0.8
0
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
310 [V] 0.001789 / 17
Prob
1
p0
1.035 ± 0.006165
p1
0.5864± 0.009193
p2
26.25 ± 0.1814
p3
3.841± 0.1702
1
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
360 [V]0.0003072 / 17
Prob
1
p0
101.3 ± 0.01309
p1
3501± 0.4572
p2
4.325e+05 ± 16.49
p3
1.227e+05 ± 4.683
0.8
15
20
25
30
35
40
χ 2 /=
ndf370 [V]
Observe Voltage
Prob
p0
2008 ± 2.059e+20
6.656e+05±
0
2.581e+05± 1.898e+20
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
20
25
30
35
40
0
0
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
200 [V] 0.001202 / 17
Prob
1
p0
1.007 ± 0.01081
p1
0.6486± 0.01139
p2
13.73 ± 0.1023
p3
1.748 ± 0.08201
1
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
40
45
50
Time [h]
20
25
30
35
40
0
0
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
260 [V] 0.001498 / 17
Prob
1
p0
1.018 ± 0.007326
p1
0.6219± 0.008129
p2
17.46 ± 0.1072
p3
2.049 ± 0.08483
20
25
30
35
40
χ /=ndf
Observe Voltage
210 [V] 0.001258 / 17
Prob
1
p0
1.007 ± 0.009997
p1
0.6341± 0.01059
p2
14.16 ± 0.1015
p3
1.747 ± 0.08183
20
25
30
35
40
25
30
35
40
1
0
0
45
50
Time [h]
25
30
35
40
45
50
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
330 [V]0.0006323 / 17
Prob
1
p0
1.031± 0.004025
p1
0.2928± 0.01236
p2
33.41± 0.5101
p3
6.027 ± 0.4417
1
15
20
25
30
35
40
0
0
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
380 [V]0.0002034 / 17
Prob
1
p0
1.45 ± 0.0098
p1
6.282 ± 0.1513
p2
2477 ± 23.27
p3
939.3 ± 9.303
25
30
35
40
20
25
30
35
40
χ /=ndf
Observe Voltage
160 [V]0.0006329 / 17
Prob
1
p0
0.995 ± 0.01134
p1
0.6964± 0.01173
p2
12.28 ± 0.08433
p3
1.664 ± 0.06232
1
0.8
χ /=ndf
Observe Voltage
390 [V]0.0002012 / 17
Prob
1
p0
62.3 ± 0.01059
p1
2302 ± 0.398
p2
5.878e+05 ± 28.99
p3
1.633e+05 ± 8.06
45
50
Time [h]
0
0
30
35
40
45
50
Time [h]
2
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
170 [V]0.0007718 / 17
Prob
1
p0
0.9974± 0.01132
p1
0.6846± 0.01176
p2
12.63 ± 0.08907
p3
1.687 ± 0.06806
2
1
0.8
0.4
0.2
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
220 [V] 0.001172 / 17
Prob
1
p0
1.008 ± 0.008767
p1
0.622 ± 0.009345
p2
14.63 ± 0.09554
p3
1.747 ± 0.07685
0
5
10
15
1
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
230 [V] 0.001104 / 17
Prob
1
p0
1.009 ± 0.007758
p1
0.6132± 0.008326
p2
15.17 ± 0.09103
p3
1.763 ± 0.07259
2
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
280 [V] 0.001267 / 17
Prob
1
p0
1.028 ± 0.006144
p1
0.654 ± 0.007179
p2
19.97 ± 0.1058
p3
2.579 ± 0.08845
0
5
10
15
1
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
290 [V] 0.001418 / 17
Prob
1
p0
1.032 ± 0.006189
p1
0.6563± 0.00757
p2
21.61± 0.1194
p3
2.919 ± 0.1041
2
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
340 [V]0.0002793 / 17
Prob
1
p0
1.026 ± 0.002802
p1
0.1161± 0.008159
p2
32.95 ± 0.85
p3
6.154 ± 0.7544
1
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
350 [V]0.0003219 / 17
Prob
1
p0
1.06 ± 0.008892
p1
0.4087± 0.06737
p2
99.9 ± 7.626
p3
38.16 ± 4.863
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
400 [V]0.0001804 / 17
Prob
1
p0
84.94 ± 0.01003
p1
7120 ± 0.8511
p2
8.902e+05 ± 24.3
p3
2.01e+05 ± 5.49
2
1
25
0.6
0
45
50
Time [h]
2
1
0.8
0.6
0.4
15
45
50
Time [h]
0
20
0.4
0.2
10
40
0.4
15
0.6
5
35
0.2
10
0.8
0
30
0.6
5
2
1
25
0.8
0.4
0.2
10
20
0.4
20
0.6
5
15
0.2
15
0.8
0
10
0.6
10
20
χ /=ndf
Observe Voltage
110 [V]0.0003043 / 17
Prob
1
p0
0.9581± 0.01258
p1
0.7224± 0.01282
p2
10.84 ± 0.07393
p3
1.505 ± 0.04613
0.2
5
0.8
5
15
2
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
270 [V] 0.001382 / 17
Prob
1
p0
1.023 ± 0.006725
p1
0.6392± 0.007615
p2
18.58 ± 0.106
p3
2.283 ± 0.08553
10
0.4
0
0
20
5
0.6
0
0.4
15
0
1
0.8
2
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
320 [V] 0.00132 / 17
Prob
1
p0
1.034 ± 0.005192
p1
0.4814± 0.01018
p2
29.79 ± 0.2457
p3
4.692 ± 0.2368
1
1
0.2
10
0.4
15
45
50
Time [h]
0.6
5
0.2
10
40
0.8
0.6
5
35
2
45
50
Time [h]
0.8
0
30
0
2
1
25
0.2
15
0.4
15
0
10
35
0.2
10
20
χ /=ndf
Observe Voltage
100 [V]0.0002323 / 17
Prob
1
p0
0.9391± 0.01158
p1
0.7152± 0.01178
p2
10.66 ± 0.06614
p3
1.456 ± 0.04039
0.4
10
1
0.4
5
30
0.6
5
15
2
0.2
0
25
0.8
0
10
0.6
5
2
0.6
0
15
20
χ /=ndf
Observe Voltage
150 [V]0.0005889 / 17
Prob
1
p0
0.9918± 0.01219
p1
0.7067± 0.01256
p2
11.95 ± 0.086
p3
1.646 ± 0.06126
0.8
0.8
0.4
10
15
5
0.2
15
0.2
10
0
0
0.4
10
0.4
5
1
142.5 ± 2.059e+20
p1
p2
p3
1
45
50
Time [h]
0.6
0
0.0002181 / 17
0.2
5
0.8
45
50
Time [h]
40
0.6
5
1
0
10
0.6
0.4
0.2
1
0
35
2
0.4
5
0.8
0.6
χ /=ndf
Observe Voltage
140 [V]0.0004846 / 17
Prob
1
p0
0.9864± 0.0122
p1
0.714 ± 0.01253
p2
11.63 ± 0.08179
p3
1.616 ± 0.05626
0.2
0
2
1
0
0
45
50
Time [h]
0.6
0
10
40
0.8
0.4
0.2
5
35
0.4
5
0.6
0.4
0.2
30
0.2
0
0.8
0.6
25
0.6
0.4
10
20
0.8
0.2
5
15
2
1
30
0.8
2
45
50
Time [h]
25
0.2
10
0
15
20
χ /=
ndf
Observe Voltage
90 [V] 0.0001613 / 17
Prob
1
p0
0.9181± 0.01017
p1
0.706 ± 0.01033
p2
10.49 ± 0.05678
p3
1.413 ± 0.03393
0.4
5
0.4
10
15
0.6
0
0.2
0
10
1
0.2
5
0.6
0.4
0.2
0
0.4
0.2
5
2
0.6
0
0.8
0.6
0
0
45
50
Time [h]
0.8
2
1
40
0.8
2
0
15
1
45
50
Time [h]
0.4
10
35
2
0
15
0.2
5
30
0.2
10
0.6
0.4
0.2
25
χ /=
ndf
Observe Voltage
80 [V] 0.0001185 / 17
Prob
1
p0
0.8901± 0.008936
p1
0.6901± 0.009066
p2
10.35 ± 0.04913
p3
1.359 ± 0.02893
0.4
5
0.8
0.6
20
0.6
0
2
1
15
2
0
10
10
0.2
10
0.2
5
5
0.4
5
0.4
0.2
0
0.6
0
0.6
0.4
0
0
45
50
Time [h]
0.2
5
1
0
0
40
0.8
2
0
0
35
2
0.4
0.2
0
0
30
0.6
0.4
0
0
25
0.8
0.6
0
0
20
χ /=
ndf
Observe Voltage
70 [V] 9.689e-05 / 17
Prob
1
p0
0.8583± 0.008219
p1
0.6707± 0.008332
p2
10.21± 0.04454
p3
1.299 ± 0.02616
0.4
0.2
0
0
2
1
0.4
0.2
0
5
χ /=
ndf
Observe Voltage
50 [V] 6.089e-05 / 17
Prob
1
p0
0.7784± 0.006494
p1
0.6169± 0.006582
p2
10.01± 0.03468
p3
1.162 ± 0.0214
2
1
0.8
0.2
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
+< 1"),% の各電圧での時間変化のプロット．フェルミ関数でフィットしてある．
のセンサーの全空乏化電圧は約 - であるので，それが影響しない 以降で変
化を見る．これは初期の
である．少なくとも，半年程度高電圧はかかっていない．#
図
χ / ndf
Observe Voltage
= 0 [V] 1.585e-05 / 28
Prob
1
p0
0.7888± 0.0001385
p1
0.7864± 0.0001385
p2
-23.2 ± 1.827e+04
p3
1.19 ± 958.9
χ /=
ndf
Observe Voltage
10 [V] 0.0001524 / 28
Prob
1
p0
0.9498± 0.006075
p1
0.7915± 0.006075
p2
1.012 ± 0.04115
p3
0.9707± 0.03373
2
1
χ /=
ndf
Observe Voltage
20 [V] 0.000334 / 28
Prob
1
p0
0.885 ± 0.009447
p1
0.7071± 0.009448
p2
1.928 ± 0.0244
p3
0.7333± 0.02683
2
1
0.8
0.8
χ /=
ndf
Observe Voltage
30 [V] 0.0004254 / 28
Prob
1
p0
63.87 ± 0.008048
p1
63.68 ± 0.008048
p2
-2.32 ± 0.1083
p3
0.8798± 0.02196
2
1
χ /=
ndf
Observe Voltage
40 [V] 0.0005996 / 28
Prob
1
p0
46.07 ± 0.01074
p1
45.86 ± 0.01074
p2
-1.856 ± 0.1067
p3
0.8789± 0.0242
2
1
0.8
0.8
2
1
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0
0
0.2
0
10
20
30
40
50
60
Time [h]
χ /=
ndf
Observe Voltage
60 [V] 0.0008556 / 28
Prob
1
p0
136.4 ± 0.01302
p1
136.2 ± 0.01302
p2
-3.608 ± 0.1305
p3
1.049 ± 0.02424
1
10
20
1
20
30
40
50
60
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
120 [V] 0.02341 / 28
Prob
1
p0
0.928 ± 0.02082
p1
0.6308± 0.0215
p2
4.88 ± 0.04777
p3 0.0005126± 7.192e-06
1
0.8
0.6
0
30
40
50
χ /=ndf
Observe Voltage
180 [V]0.0004143 / 28
Prob
1
p0
1.021± 0.003395
p1
0.6988± 0.003527
p2
7.992 ± 0.02812
p3
1.243 ± 0.02328
60
Time [h]
1
0.8
30
40
50
40
50
χ /=ndf
Observe Voltage
190 [V]0.0005913 / 28
Prob
1
p0
1.024 ± 0.003943
p1
0.6972± 0.004107
p2
8.554 ± 0.0359
p3
1.379 ± 0.02895
1
0.6
50
χ /=ndf
Observe Voltage
250 [V] 0.002022 / 28
Prob
1
p0
1.034 ± 0.006095
p1
0.6791± 0.006542
p2
13.02 ± 0.09309
p3
2.368 ± 0.07453
20
30
40
50
60
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
300 [V] 0.003157 / 28
Prob
1
p0
1.047 ± 0.00665
p1
0.6899± 0.007923
p2
21.95 ± 0.1803
p3
4.804 ± 0.1538
1
1
0
40
50
60
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
310 [V] 0.003738 / 28
Prob
1
p0
1.051± 0.007134
p1
0.6901± 0.009319
p2
25.74 ± 0.2282
p3
5.955 ± 0.2111
1
30
40
50
60
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
360 [V]0.0002174 / 28
Prob
1
p0
40.66 ± 0.006861
p1
9.073e+05 ± 157
p2
8.327e+05 ± 14.34
p3
8.295e+04 ± 1.431
30
40
50
χ /=ndf
Observe Voltage
370 [V] 0.001769 / 28
Prob
1
p0
1.009 ± 0.00142
p1
1.406e+05 ± 0.01145
p2
123.6 ± 0.01145
p3
2.547 ± 0.01145
30
40
50
60
Time [h]
40
50
0
0
60
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
320 [V] 0.003955 / 28
Prob
1
p0
1.049 ± 0.00697
p1
0.6482± 0.01112
p2
31.12 ± 0.2971
p3
7.297 ± 0.2994
1
20
30
40
50
60
Time [h]
40
50
60
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
330 [V] 0.001384 / 28
Prob
1
p0
1.034 ± 0.003633
p1
0.4938± 0.009288
p2
39.21± 0.3325
p3
8.517 ± 0.3135
1
0.8
30
40
50
0
0
60
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
380 [V] 0.001498 / 28
Prob
1
p0
1.011± 2.556e+07
p1
6.891e+05 ± 0.28
p2
76.51± 2.556e+07
p3
0.6911± 2.556e+07
40
50
χ /=ndf
Observe Voltage
390 [V] 0.00133 / 28
Prob
1
p0
1.012 ± 3.134e+06
p1
4.365e+04 ± 0.1223
p2
92.86 ± 3.134e+06
p3
1.478 ± 3.134e+06
40
50
0
0
60
Time [h]
50
60
Time [h]
0.8
0
10
20
30
40
50
60
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
230 [V] 0.001051 / 28
Prob
1
p0
1.032 ± 0.004693
p1
0.6874± 0.004975
p2
11.22 ± 0.05946
p3
1.966 ± 0.0483
2
1
0.8
0.4
0.2
0
10
20
30
40
50
60
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
280 [V] 0.003515 / 28
Prob
1
p0
1.039 ± 0.007275
p1
0.6741± 0.008088
p2
17.06 ± 0.1527
p3
3.352 ± 0.1223
0
10
20
1
30
40
50
60
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
290 [V] 0.003663 / 28
Prob
1
p0
1.042 ± 0.007245
p1
0.6801± 0.008254
p2
19.15 ± 0.1718
p3
3.94 ± 0.14
2
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
10
20
30
40
50
60
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
340 [V]0.0001408 / 28
Prob
1
p0
1.026 ± 0.001793
p1
0.1993± 0.01137
p2
49.79 ± 1.29
p3
12.84 ± 0.7836
1
0
0
10
20
30
40
50
60
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
350 [V]0.0001144 / 28
Prob
1
p0
701.4 ± 0.004984
p1
4326 ± 0.03079
p2
1.465e+06± 7.564
p3
8.909e+05 ± 4.601
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
10
20
30
40
50
χ 2 /=
ndf400 [V]
Observe Voltage
Prob
p0
p1
p2
p3
1
60
Time [h]
0
10
20
30
40
50
60
Time [h]
0.000248 / 28
1
14.67 ± 1.623e+24
1.299e+09±
0
6.852e+05± 1.623e+24
3.73e+04± 1.623e+24
0.8
0.4
0.2
30
40
0.6
0
0
30
χ /=ndf
Observe Voltage
170 [V]0.0004278 / 28
Prob
1
p0
1.016 ± 0.003555
p1
0.6971± 0.003678
p2
7.499 ± 0.0274
p3
1.121± 0.02215
0.6
0.4
20
1
2
1
20
2
60
Time [h]
0.8
10
χ /=ndf
Observe Voltage
220 [V]0.0008786 / 28
Prob
1
p0
1.03 ± 0.004437
p1
0.691± 0.004679
p2
10.46 ± 0.05161
p3
1.806 ± 0.04198
0
30
10
2
60
Time [h]
0.2
20
0.6
0
50
0.4
10
2
1
40
0.8
0.2
20
0
1
0
30
0.6
0.4
10
0
0.2
20
0.2
30
60
Time [h]
0.6
10
0.6
20
50
0.4
0
0.4
10
0.6
0
0.8
0.8
0.2
30
0
10
χ /=ndf
Observe Voltage
270 [V] 0.002765 / 28
Prob
1
p0
1.037 ± 0.006651
p1
0.6723± 0.007284
p2
15.43 ± 0.1245
p3
2.928 ± 0.09981
0.6
20
60
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
160 [V]0.0005972 / 28
Prob
1
p0
1.012 ± 0.004276
p1
0.6976± 0.004407
p2
7.002 ± 0.03097
p3
1.029 ± 0.0233
1
60
Time [h]
0.4
10
0.2
0
50
0.8
0
50
0
1
0.4
0
20
1
40
0.2
40
40
2
2
60
Time [h]
30
χ /=ndf
Observe Voltage
110 [V] 0.005471 / 28
Prob
1
p0
0.9546± 0.01423
p1
0.6694± 0.01446
p2
4.061± 0.07227
p3
0.03892 ± 0.04576
0.2
30
0.4
30
20
0.4
20
0.8
20
10
0.8
10
0.6
10
0
1
0.6
0
2
0.8
0.2
10
0
0
60
Time [h]
0.6
0.4
0.2
50
χ /=ndf
Observe Voltage
260 [V] 0.00214 / 28
Prob
1
p0
1.036 ± 0.006064
p1
0.6755± 0.006567
p2
14.12 ± 0.1021
p3
2.623 ± 0.08199
2
1
50
χ /=ndf
Observe Voltage
210 [V]0.0007514 / 28
Prob
1
p0
1.028 ± 0.004222
p1
0.6937± 0.004433
p2
9.77 ± 0.0451
p3
1.648 ± 0.03677
2
60
Time [h]
0.6
0.4
40
0
0
40
0.2
30
1
0.2
30
0.4
20
60
Time [h]
0.6
20
0.8
10
0
20
60
Time [h]
0.6
0
50
0.4
10
1
0.2
10
0.8
0.8
0.6
1
40
2
2
0.4
0
2
1
χ /=ndf
Observe Voltage
200 [V]0.0006339 / 28
Prob
1
p0
1.026 ± 0.003985
p1
0.6956± 0.004165
p2
9.143 ± 0.03932
p3
1.507 ± 0.0318
0.8
0
20
0
0
2
0
50
χ /=ndf
Observe Voltage
150 [V]0.0004477 / 28
Prob
1
p0
1.003 ± 0.003637
p1
0.693 ± 0.003751
p2
6.512 ± 0.02362
p3
0.8927± 0.01901
0.8
60
Time [h]
0.6
0.2
10
50
0.2
30
0.4
0.2
40
0.6
20
0.6
0.4
30
30
χ /=ndf
Observe Voltage
100 [V] 0.00276 / 28
Prob
1
p0
0.9426± 0.01011
p1
0.6686± 0.01028
p2
4.048 ± 0.04339
p3
0.04859 ± 0.04369
0.2
40
0.2
20
20
0.4
30
0.6
10
10
0.8
20
0.4
0
0
0
0.6
10
1
0.4
10
60
Time [h]
2
0.8
0
0.8
0.8
0.6
0.8
2
0.2
10
χ /=ndf
Observe Voltage
140 [V] 0.000158 / 28
Prob
1
p0
0.989 ± 0.002182
p1
0.6836± 0.002259
p2
6.094 ± 0.01149
p3
0.7268± 0.0135
1
60
Time [h]
0.4
0.2
0
0
60
Time [h]
0
40
0.6
0.4
50
0.2
30
0.8
0.8
40
0.4
20
50
0.2
30
0.8
10
40
0.4
20
0.6
0
2
1
1
2
60
Time [h]
30
χ /=
ndf
Observe Voltage
90 [V] 0.0006674 / 28
Prob
1
p0
0.9638± 0.008593
p1
0.7025± 0.00875
p2
4.053 ± 0.02785
p3
0.6863± 0.03604
0.8
10
0.2
0
20
0.6
0
2
60
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
240 [V] 0.001362 / 28
Prob
1
p0
1.033 ± 0.005175
p1
0.6834± 0.005519
p2
12.06 ± 0.0718
p3
2.157 ± 0.05817
0
0.2
10
2
0
30
0
20
0
0
60
Time [h]
0.2
20
0.2
10
50
0.6
10
0.4
0.2
40
0.4
0
0.6
0.4
0
0
50
0.8
0.8
0.6
0
0
40
χ /=ndf
Observe Voltage
130 [V]0.0001655 / 28
Prob
1
p0
0.9762± 0.002571
p1
0.677 ± 0.00264
p2
5.716 ± 0.0136
p3
0.6603± 0.01502
2
1
1
2
60
Time [h]
30
χ2 / =
ndf
Observe Voltage
80 [V] 0.000639 / 28
Prob
1
p0
1.232 ± 0.1017
p1
0.9822± 0.1019
p2
2.747 ± 0.255
p3
1.006 ± 0.0893
0.2
30
0
20
20
0.4
20
0.2
10
10
0.8
10
0.4
0.2
0
0.6
0
0.6
0.4
0
0
60
Time [h]
0.2
10
2
0
0
50
2
0.4
0.2
0
0
40
0.6
0.4
0
0
30
χ /=
ndf
Observe Voltage
70 [V] 0.0005587 / 28
Prob
1
p0
54.76 ± 0.0115
p1
54.52 ± 0.0115
p2
-3.492 ± 0.1024
p3
1.247 ± 0.02291
0.8
0.8
0.6
0.2
0
0
2
χ /=
ndf
Observe Voltage
50 [V] 0.0007225 / 28
Prob
1
p0
160.7 ± 0.01117
p1
160.5 ± 0.01117
p2
-3.23 ± 0.113
p3
0.9417± 0.02025
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
10
20
30
40
50
60
Time [h]
0
10
20
30
40
50
60
Time [h]
図 +< 1"), の各電圧の時間変化のプロット．測定以前は約 % 時間 の電圧
がかけられ，その後 時間何もしなかった．
%,
Parameter0_../data/Repro_samemodule2/K00026.dat
Parameter1_../data/Repro_samemodule2/K00026.dat
2
1.4
1.8
1.6
1.2
1.4
1
1.2
0.8
1
0.8
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
0
0
Parameter2_../data/Repro_samemodule2/K00026.dat
χ 2 / ndf
200
180
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Prob
3.155 / 14
0.9988
p0
5.72 ± 0.4835
p1
0.05791 ± 0.002672
45
40
140
35
120
30
100
25
80
20
60
15
40
10
20
0.06467 / 14
Prob
50
160
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Parameter3_../data/Repro_samemodule2/K00026.dat
χ2 / ndf
1
p0
1.24 ± 0.06922
p1
0.01073 ± 0.0003825
5
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
図 +%< 0) をフェルミ関数でフィットしたパラメータを電圧ごとにすべてのせたグ
ラフ．縦軸は，左上が A:B，右上が A:B，左下が A:B，右下が A:B，横軸は全てバイアス電圧である．今回の評価で重要なのは電流の落ち込み具合
を示す 相当の である．この量を評価することで， の変化具合が評価できる．電
流の落ち込み具合 センサーにたまる# を示すため，同じ メカニズムならば，初期の電場状
態によらない評価ができる．
Parameter3
Parameter3
Parameter3
50
50
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
50
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
50
45
frame
50
Entries
0
Mean x
0
Mean y
0
RMS x
0
RMS y
0
45
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
frame
Entries
0
Mean x
0
Mean y
0
RMS x
0
RMS y
0
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Parameter3
Parameter3
Parameter3
50
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
+< モジュール ),% の の比較．図 図 +)< モジュール ), の の比較．図
+
+)
+$ のフィット結果より作成した． +，+，+ のフィット 結果より作成
図
した．
%-
同一センサーでの再現性
の形による再現性
同一センサーで， の形の再現性を評価する．条件は，2 ，%) で測定した．
測定間隔は，) のみ 時間毎に
を測定している．他は 時間毎である．
これも他のグラフは付録 に載せた． 同一センサーでの形の再現性を見ると，E以内
T00022 <<ATLAS Sensor <111>>> Temperature=40[degree] WaitTime=2[hours] Wai tVol=350[V]
Leakage Current [uA]
10
9
8
7
6
5
3
2
1
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
T00022 <<SVXIIb Sensor <100>>> Temperature=40[degree] WaitTime=2[hours] Wa itVol=350[V]
Leakage Current [μA]
ATLAS Sensor <111> SVXIIb Sensor <100> IV Final Times = 35 Total Time = 68 [hr]
4
10
9
8
Voltage Arr = 239.98
Voltage Final = 301.62
Current Arr = 3.0632
Current Final = 7.4315
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
Voltage Arr = 125.52
Voltage Final = 169.44
Current Arr = 7.6135
Current Final = 8.8225
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
7
6
5
4
Leakage Current [uA]
10
3
9
2
8
7
1
6
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
5
4
3
図
2
+< の最後の
曲線
1
0
0
50
図
100
150
200
250
300
+$< の
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
曲線
で再現をしている．充分な時間をとれば ，待機電圧以下で安定した 特性の変化が
見れる．また暗電流値の比は， のセンサーと (. のセンサーで 倍ほど 違う．
のセンサーの方が (. センサーに比べて電荷をためやすく，暗電流がゆがみ
だす電圧値が大きいことがいえる．
Voltage Intersection Point 2
300
Intersection point 2 Voltage [V]
Intersection point 1 Voltage [V]
Voltage Intersection Point 1
250
200
150
100
400
350
300
250
200
50
150
ATLASSensor
ATLASSensor
SVXSensor
0
0
1
2
SVXSensor
100
0
3
4
5
6
Measurement Times [Times]
1
2
3
4
5
6
Measurement Times [Times]
LeakCurrent Ratio
LeakCurrent IInter1/I Inter2
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
ATLASSensor
0.1
0
0
SVXSensor
1
2
3
4
5
6
Measurement Times [Times]
図 +,< 同一センサー と (. センサー# の交点のプロット．) 回の測定をまと
めたものである．，(. のセンサーで % つ目， つ目が小さいのは，測定時間
数が短いため充分 特性が変化しきっていない．
時間変化による再現性の評価
モジュールの場合と同様に，センサーの場合も時間変化による再現性をみる． のみ
を以下にプロットする．
これらの の値をすべてまとめたものが図 +% のグラフである．図 +% を見るとモ
Parameter3
Parameter3
50
50
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
Parameter3
50
45
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
frame
Entries
0
Mean x
0
Mean y
0
RMS x
0
RMS y
0
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
図 +-< 同一センサーの場合の の再現性．これは のセンサー ，,，
-# のグラフである．これを見ると E以内再現性はある．
ジュールに関しては，1"),% は 番目と % 番目# を測定しなかった間隔が半年
ほどあるため電流の変化の仕方が遅くなったと考えられる．よって連続的な測定 カ
月等# であれば再現性はあると考えて良い．
P3 Time [hr]
10
Module583
9
ATLAS Sensor
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
1
2
3
4
5
Measurement Times [Times]
図 +%< モジュールとセンサーの のグラフである．同一モジュール，センサーでの再
現性# モジュールの % 点目は半年以上経過したため，再現性がなくなったと考えている．
%
の形による再現性
同一センサーの時と同様に， の形による再現性をみるために， 測定の行わ
れていない または，半年以上 測定をしていない#，初期状態のセンサーを用いて測
定を行った．他のグラフは付録 に載せた．
5
4.5
4
1st Measurement
2nd Measurement
3rd Measurement
4th Measurement
5th Measurement
6th Measurement
7th Measurement
8th Measurement
9th Measurement
10th Measurement
11th Measurement
12th Measurement
13th Measurement
14th Measurement
15th Measurement
16th Measurement
17th Measurement
18th Measurement
19th Measurement
20th Measurement
21th Measurement
22th Measurement
23th Measurement
24th Measurement
25th Measurement
26th Measurement
27th Measurement
28th Measurement
29th Measurement
30th Measurement
3.5
3
2.5
2
1.5
1
SVXIIb Sensor1 <100> SVXIIb Sensor2 <100> IV Final Times = 30 Total Time = 58 [hr]
Leakage Current [μA]
Leakage Current [uA]
T00215 <<SVXIIb Sensor1 <100> >> Temperature=40[degree] WaitTime=2[hours] WaitVol=350[V]
0.5
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
Leakage Current [uA]
T00215 <<SVXIIb Sensor2 <100> >> Temperature=40[degree] WaitTime=2[hours] WaitVol=350[V]
5
5
4.5
4
Voltage Arr = 199.10
Voltage Final = 242.08
Current Arr = 2.2627
Current Final = 3.0875
Voltage Arr = 197.28
Voltage Final = 243.33
Current Arr = 2.4660
Current Final = 3.4055
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
3.5
3
2.5
2
4.5
1.5
4
1st Measurement
2nd Measurement
3rd Measurement
4th Measurement
5th Measurement
6th Measurement
7th Measurement
8th Measurement
9th Measurement
10th Measurement
11th Measurement
12th Measurement
13th Measurement
14th Measurement
15th Measurement
16th Measurement
17th Measurement
18th Measurement
19th Measurement
20th Measurement
21th Measurement
22th Measurement
23th Measurement
24th Measurement
25th Measurement
26th Measurement
27th Measurement
28th Measurement
29th Measurement
30th Measurement
3.5
3
2.5
2
1.5
1
1
0.5
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
0.5
図
50
100
150
200
250
300
+%< ) の
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
+%< ) の最後の
Intersection point 2 Voltage [V]
280
260
240
300
280
260
1
0.9
0.8
240
0.7
220
0.6
200
200
0.5
180
180
0.4
160
160
0.3
220
140
140
0.2
SVXSensor
120
100
0
SVXSensor
120
1
2
3
4
5
6
7
Sensor Number [piece]
曲線
LeakCurrent IInter1/I Inter2
Voltage Intersection Point 2
300
曲線
Voltage Intersection Point 1
Intersection point 1 Voltage [V]
図
LeakCurrent ratio
0
0
100
0
SVXSensor
0.1
1
2
3
4
5
6
7
Sensor Number [piece]
0
0
1
2
3
4
5
6
7
Sensor Number [piece]
図 +%%< 異なるセンサーでの交点による再現性の評価．多少の個性差はあるが，交点での
再現性はあるといってよい．
の時間変化による再現性
Parameter3
Parameter3
50
50
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Parameter3
Parameter3
50
50
45
図
+%<
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
frame
Entries
0
Mean x
0
Mean y
0
RMS x
0
RMS y
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
異なるセンサーの場合の の再現性．これは (. のセンサーを用いている．
以上の結果より， 特性の形の再現性，及び時間変化の再現性を見てきた． 特性の形は電荷がたまるのに充分な時間があれば，同じ形の の特性が見れる．しか
し，電圧を印加する時間が足りないと十分に 特性は変化しない．また時間変化につ
いては，連続して をとれば再現性はあるといえる．半年間等そのスケールで をとると，シリコン表面の初期の電場状態が変化すると考えられるため， 特性は再
現性がなくなる．# また，多少センサーによって個性差が出る．時間依存性は，フェルミ
関数のフィットも評価にきいてくるので，目視でもきちんとフィットしているか， の
変化具合は同じかチェックする．
)
P3 Time [hr]
Diffrent Sensor
10
SVX Sensor
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
1
2
3
4
5
Measurement Times [Times]
図 +%)< 異なるセンサーでの の再現性のグラフ．(. のセンサーを用いている．縦
軸，%A:B，横軸，センサーナンバー．
$
温度依存性
特性の異常に対する温度依存性を評価する．各モジュール及びセンサーで温度毎
の特性をみる．
バレルモジュール
Parameter3
Parameter3
50
50
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
Parameter3
50
45
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
frame
Entries
0
Mean x
0
Mean y
0
RMS x
0
RMS y
0
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
図 +%$< 2 ，%2 ，2 での の時間変化．電流は温度と共に で増加していくの
で，)2 の時は，%，2 ，の時よりも の時間は長い．
センサー
Parameter3
Parameter3
50
50
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Parameter3
Parameter3
50
50
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
frame
Entries
0
Mean x
0
Mean y
0
RMS x
0
RMS y
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
図 +%< 2 上図# と 2 下図# での の評価．温度が 2 になると，センサーに流
れる電流も増え，センサーにたまる電荷量も早いと考えられる． の値で比較すると，例
えば で比較すると約 % 倍違う．
温度依存性のまとめ
以上の結果より温度依存性は，温度が高いほど流れやすく の値は小さい．逆に，温度
が低いほど 電流は流れにくく の値は大きい．図 +%- を見ると， の変化時間が温
度をあげるとともに減少しているのが分かる．今回は，)2 以下は測定しなかったが，本
,
実験と同じ条件でやる必要がある．本実験は 3 で使用する．# または測定点を増や
して，温度依存のパラメータを求める．
Voltage Inflection Point 2
Inflection point 2 Voltage [V]
Inflection point 1 Voltage [V]
Voltage Inflection Point 1
340
320
Module583
SVXSensor
300
280
260
400
380
Module583
360
SVXSensor
340
320
300
240
280
220
260
200
240
180
220
160
0
200
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperature [degC{}]
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperature [degC{}]
LeakCurrent ratio
LeakCurrent Infl/Final
1
0.9
Module583
0.8
SVXSensor
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperature [degC{}]
図 +%,< 温度依存性の図．縦軸， AB， AB， ，横軸，バイアス電
圧 AB である． の形から評価している．
-
P3 Time [hr]
Temp Depend
30
Module583
SVX
25
20
15
10
5
0
0
図
+%-<
10
20
30
40
50
60 70 80 90 100
Temperature [deg]
温度依存性の図． の値から評価している．縦軸， 時間 A:B，横軸，温度 A2 B．
)
バイアス電圧依存性
バイアス依存性を評価する．電圧値を )，)，%) と変化させた時の 特性を
見る． バレルモジュールおよび センサー，(. センサーについ
て評価する．
Parameter3
Parameter3
50
50
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
Parameter3
50
45
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
frame
Entries
0
Mean x
0
Mean y
0
RMS x
0
RMS y
0
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
+< モジュールのバイアス電圧依存性である．待機電圧は，左上から %)，右上が
)，左下が ) である． の値は待機電圧以下でほぼ同じである．
図
)
Parameter3
Parameter3
50
50
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
0
0
5
50
0
0
100 150 200 250 300 350 400 450 500
Parameter3
50
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
50
0
0
100 150 200 250 300 350 400 450 500
Parameter3
50
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
50
50
Parameter3
50
0
0
100 150 200 250 300 350 400 450 500
Parameter3
50
0
0
50
0
0
100 150 200 250 300 350 400 450 500
50
100 150 200 250 300 350 400 450 500
frame
Entries
Mean x
Mean y
RMS x
RMS y
0
0
0
0
0
100 150 200 250 300 350 400 450 500
図 +< センサー 左図# と (. センサー 右図# のフェルミ関数でフィットし
た の値．待機電圧は上から )，)，%) である．
)
モジュールにおける待機電圧の変化
本実験では電圧値を変更する場合がある．今回はその時の状況を考えて，待機電圧を
%) から ) に変更した．そのときに，電流値はど う変化するか，ど の程度の時間で
が回復するかを測定した．
待機電圧 から ࢳೞᩓ‫ ן‬ᵏᵓᵎᵴẅᵧᵴ ཎࣱ
ࢳೞᩓ‫ ן‬ᵑᵓᵎᵴḵᵏᵓᵎᵴẅᵧᵴ ཎࣱ
ᵏᵓᵎᵴ Ệ‫୼٭‬
図 +< 左図が待機電圧 )．右図が待機電圧を %) から ) にした時の 特
性．最初は待機電圧が %) であり，矢印以降で ) に変更した．下図は上図にそれぞ
れ対応した時間変化 観測電圧 )# である．
図 + より，%) から ) に変更したことで ) での電流値の比は大きくなって
いった．最終的に，) では電流値は回復した．その回復時間は約 時間で回復した．
ただし，これは 2 の場合である．
)%
バイアス電圧依存性まとめ
の形からみた，
変化の依存性はある．バイアス電圧前で
の変化は起
こっていることが図 +% より分かる．電流値の比 # は，評価が難しい．) は全
空乏化電圧に近いため，影響を受け，正しく評価できないのかもしれない．また時間依存
に関しては，図 + より， の待機電圧によって同じようである．) の時は全空
乏化電圧に近く影響を受けるためか， の値が大きくなっている．
Voltage Inflection Point 2
Inflection point 2 Voltage [V]
Inflection point 1 Voltage [V]
Voltage Inflection Point 1
400
350
300
250
200
150
400
350
300
250
200
150
100
100
Module583
Module583
SVXSensor
SVXSensor
50
50
0
0
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Keep Voltage [V]
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Keep Voltage [V]
LeakCurrent Ratio
LeakCurrent Infl/Final
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
Module583
SVXSensor
0.1
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Keep Voltage [V]
図 +%< バイアス依存性の図．縦軸， AB， AB， ，横軸，バイア
ス電圧 AB である． の形から評価している．右上は の図であるが，待機電圧
以下にあることが分かる．このことより，待機電圧以上では 特性は変化しないとい
える．
)
P3 Time [hr]
Bias Depend
10
Module583
9
ATLAS
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
KeepVoltage [V]
図
+<
バイアス依存性の図． の平均値から評価している．
))
構造依存性
特性の構造依存性を以下で示す．
である．以下では定量的に評価する．
グラフを用いる．
の形だけを見ても，構造依存性は明らか
の形より，十分に時間がたった
特性の
22um
p+
16um
ATLAS SCTSensor
n
80um
n+ n+
37.5um
14um
CDF SVXSensor
p+
75um
n+
n+
25um
7um
p+
CDF L00Sensor
5um
50um
n+
n+
図 +)< それぞれのセンサーの構造図 ，(.， センサー#．(. は読み
だし電極の間に中間ストリップが入っている．
)$
Voltage Intersection Point 2
Intersection point 2 Voltage [V]
Intersection point 1 Voltage [V]
Voltage Intersection Point 1
350
1 Module583
2 Module582
3 ATLASSensor
4 SVXSensor
5 L00Sensor
300
250
200
300
250
200
150
0
350
150
1
2
3
4
5
6
Sensor Type
3
4
5
6
Sensor Type
0
1
2
3
4
5
6
Sensor Type
LeakCurrent Ratio
LeakCurrent IInter1/I Inter2
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
図
+$<
1
2
各モジュール，センサーでの構造での交点での値
構造依存性のまとめ
構造毎に 特性の変化の形，交点での値は違う． の変化は長期設定電圧より
も，低い領域で生じる．設定電圧以下の安定している電圧領域ではセンサーの構造に依存
し ， は， モジュール , 間隔# では %+) ， センサー
, 間隔# では )+) ，(. センサー 間隔# では ,)+% ， センサー
) 間隔# で ,)+%) ある． センサーはほとんど の形が変化しないため，
のセンサーと比較して，電荷はセンサー内にほとんど 残っていないと考えられる．
また，結晶方位の違いにより，暗電流の減少割合が異なっている．% は，% よ
り，34 界面および酸化膜中の正電荷が多いことが分かっている．そのため，%
は % に比べて，電荷をためやすいと考えられる．センサーは % が セン
サーおよび モジュール ),，(. センサーである．% は モジュー
ル ),% および センサーである．図 +$ を見ると，結晶方位に依存して違うことが分
かる． モジュール ), と センサーはほぼ同じ減少割合である．交点にお
ける減少割合は， モジュール ), で最大であり，平均で約 %-Eである．
)
回復方法の模索
異常の結果より，バイアス電圧を印加すると
で待機する他にどのようなことをすれば
の形が変化する．以下では，
が回復するかを模索した．内容は順バ
イアス電圧を印加した時，及び光を照射した時である．
順バイアス電圧印加
逆バイアスをかけ続けることで， が変わるのであれば順バイアス電圧をかけるこ
とで は回復するかもしれない．その目的で，順バイアスを印加したときにど うなる
かを見てみた． 図 +,，+- より，順バイアスをかけた時は回復していないことがわか
Leakage Current [uA]
T00020 <<ATLAS Sensor <111>>> Temperature=40[degree] WaitTime=1[hours] WaitVol=0[V]
10
9
8
7
6
Uneri Final
5
10uA forward bias
20uA forward bias
4
50uA forward bias
3
100uA forward bias
2
200uA forward bias
1
300uA forward bias
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
Leakage Current [uA]
T00020 <<SVXIIb Sensor <100>>> Temperature=40[degree] WaitTime=1[hours] WaitVol=0[V]
10
9
8
7
6
Uneri Final
5
10uA forward bias
20uA forward bias
4
50uA forward bias
3
100uA forward bias
2
200uA forward bias
1
300uA forward bias
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
順バイアスを印加したときの の回復．待機電圧を %) かけていた時の
カーブのグラフが黒色の線である．続いて，順バイアスを ，，)，，，
% かけた時のグラフである．それぞれは 分程度順バイアスをかけた．
図
+<
る．理屈としては回復しそうであるが，シリコン表面の構造によって簡単に電荷が逃げな
いような電場配置になっているのかもしれない．
),
T00016 <<ATLAS Sensor <111>>> Temperature=40[degree] WaitTime=4[hours] WaitVol=0[V]
Leakage Current [uA]
Leakage Current [uA]
T00024 <<ATLAS Sensor <111>>> Temperature=40[degree] WaitTime=1[hours] WaitVol=0[V]
10
9
8
7
6
10
9
8
1st Measurement
7
2nd Measurement
3rd Measurement
4th Measurement
6
5th Measurement
6th Measurement
5
7th Measurement
8th Measurement
5
4
4
3
3
2
9th Measurement
10th Measurement
11th Measurement
12th Measurement
13th Measurement
14th Measurement
15th Measurement
16th Measurement
1
Uneri Final
2
300uA forward bias 70minutes
1
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
T00024 <<SVXIIb Sensor <100>>> Temperature=40[degree] WaitTime=1[hours] WaitVol=0[V]
Leakage Current [uA]
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
T00016 <<SVXIIb Sensor <100>>> Temperature=40[degree] WaitTime=4[hours] WaitVol=0[V]
Leakage Current [uA]
0
0
0
0
300uA forward bias 4.5hr
10
9
8
7
10
9
8
1st Measurement
7
2nd Measurement
3rd Measurement
4th Measurement
6
5th Measurement
6th Measurement
5
7th Measurement
8th Measurement
6
4
5
3
4
2
3
1
9th Measurement
10th Measurement
11th Measurement
12th Measurement
13th Measurement
14th Measurement
15th Measurement
16th Measurement
0
0
Uneri Final
2
300uA forward bias 70minutes
1
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
300uA forward bias 4.5hr
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
図 +-< 変化後に 回復をした時の
図 +,< 順バイアスを % かけた時のグ グラフである． 時間毎に を測定した．
ラフである．それぞれは 分，+) 時間程度 図 +, と比較すると，ほぼ同じように回復
かけた．
している．
光の照射
特性が変化中に光を照射するとど うなるかを実験してみた．これもうまくは回復
Leakage Current [uA]
<<ATLAS Sensor <111>>> Temperature=40[degree] WaitTime=1[hours] WaitVol=0[V]
10
9
8
7
6
uneri MAX
5
photon 10 seconds
4
3
photon 1 Minute
2
photon 10 Minutes
1
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
Leakage Current [uA]
<<SVXIIb Sensor <100>>> Temperature=40[degree] WaitTime=1[hours] WaitVol=0[V]
10
9
8
7
6
uneri MAX
5
photon 10 seconds
4
3
photon 1 Minute
2
photon 10 Minutes
1
0
0
図
+)<
50
光を照射した時の
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
カーブ． 分ほど 蛍光灯の光を照射した．
しなかった．短時間では，光は表面の電場に影響を及ぼさない．
以上より，今回の測定ではすぐに 特性を回復できる方法は発見されなかった．典
型的な での回復の値は， 時間である．しかし， で待機すれば必ず 特
性は回復する．
)-
第
章 Á
Î 特性変化の考察
Á Î 特性変化の原因の推測
34 界面及び周辺に存在する主な電荷の種類は，界面 表面準位# にトラップされた
電荷，固定電荷，酸化膜中にトラップされた電荷 捕獲電荷#，可動イオンによる電荷であ
る．界面が破壊されて生じる表面準位にトラップされた電荷は，34 界面の化学的な
組成に依存している．固定電荷は酸化の過程から生じる正の固定電荷である．捕獲電荷は，
4 中の欠陥に関係するものである．可動イオンによる電荷は，アルカリ金属イオンに
よる汚染に関係している．また 結晶内にも熱的揺らぎを受けて生成される電子3正孔対
が存在する． AB
図 )+，図 )+ は全空乏化電圧を と仮定したシリコンストリップセンサーに )
と %) の電圧を加えた場合の電場分布のシミュレーション結果である．ストリップ構造
のために，ストリップ間の 34 界面近くの電場は低くなる傾向がある．しかし，
が， より充分高いこの電圧では，電場の低い領域は狭く抑えられる．
以上のシミュレーションは，結晶方位 % で行ったが，% の場合も同様の結果
が得られた．シミュレーション結果から分かるように，) の時は %) の時と比べて
電場が弱くなっている．34 界面で約 +) 倍， 接合面で約 +$$ 倍．#
長期運転中に生じた酸化膜中のイオンは，電場の高い領域を軽減するようにストリップ
近傍に多く配置される．イオンの絶縁膜中の易動度は低いため，急にバイアス電圧を下げ
るとその場にとどまる．イオンに引き付けられた電子は実効的にストリップ幅を広くさせ，
隣接ストリップ間でクロストークする確率が高くなる．また，結晶方位による の違いは，電場配置はほぼ同じため，たまる電荷量のみがおおきくなると考えられる．
Á
Î 特性の結果の考察
第 章で の結果について見てきた．まず，再現性に関しては同じセンサー，モ
ジュールだと再現しやすい．しかし ，測定中にセンサーにダ メージを与えてしまったり，
スパークしたりするともとの 特性を示さないのは明らかである．また，構造の違い
によりストリップ間に電荷が蓄積されると考えられる．図 +$ では， のセンサー
が ( センサー， センサーよりも交点での電圧は大きく，電流の変化率も大きい．こ
れは，( や のセンサーに対して，ストリップ間の距離が長く，中間ストリップも
ないので電荷をためやすいと考えられる．
温度依存性に関しては，やはり高いほど 特性の変化は早く，温度が低いほど の変化は小さいということがいえる．これは，式 %+# より，温度が高いほど熱振動によっ
て，たくさんの電子3正孔対ができるため，早く絶縁膜中に電荷は引かれ，電流が大きく変
化すると考えられる．
$
ATLAS
Data from sct350ir.str
-1
-1
0
0
1
1
Microns
Microns
ATLAS
Data from sct150ir.str
2
Electric Field (V/cm)
3
5
0
Electric Field (V/cm)
3
9.32e+05
9.03e+05
8.74e+05
8.45e+05
8.16e+05
7.86e+05
7.57e+05
7.28e+05
6.99e+05
6.7e+05
6.41e+05
6.12e+05
5.83e+05
5.53e+05
5.24e+05
4.95e+05
4.66e+05
4.37e+05
4.08e+05
3.79e+05
3.5e+05
3.2e+05
2.91e+05
2.62e+05
2.33e+05
2.04e+05
1.75e+05
1.46e+05
1.17e+05
8.74e+04
5.83e+04
2.91e+04
0
4
2
1.3e+06
1.26e+06
1.22e+06
1.18e+06
1.14e+06
1.1e+06
1.06e+06
1.02e+06
9.77e+05
9.36e+05
8.95e+05
8.55e+05
8.14e+05
7.73e+05
7.33e+05
6.92e+05
6.51e+05
6.11e+05
5.7e+05
5.29e+05
4.88e+05
4.48e+05
4.07e+05
3.66e+05
3.26e+05
2.85e+05
2.44e+05
2.04e+05
1.63e+05
1.22e+05
8.14e+04
4.07e+04
0
4
5
10
20
30
40
0
Microns
10
20
30
40
Microns
図 )+< シリコンストリップセンサーにお 図 )+< シリコンストリップセンサーにお
ける電場強度図．バイアス電圧は ) ける電場強度図．バイアス電圧は %)
である．シリコンセンサーの断面図であ である．シリコンセンサーの断面図であ
る．色によって電場の強度変化を表してい る．色によって電場の強度変化を表して
る．縦軸，34 からの距離 AB，横 いる．縦軸，34 からの距離 AB，横
軸， の中心からの距離 AB である．軸， の中心からの距離 AB である．こ
電極付近の酸化膜で，電場強度が最 ちらも 電極付近の酸化膜で，電場強
大となっている．
度が最大となっている．
$
Section from sct150ir.str (deleted)
Data from sct150ir.str
Section from sct350ir.str (deleted)
9e+05
Electric Field (V/cm)
Data from sct350ir.str
8e+05
1.2e+06
Electric Field (V/cm)
7e+05
1e+06
6e+05
5e+05
8e+05
4e+05
6e+05
3e+05
2e+05
4e+05
1e+05
2e+05
0
0
0
10
20
30
40
Distance along line
0
10
20
30
40
Distance along line
図 )+%< シリコンセンサーの 34 界
面における電場強度図．バイアス電圧は 図 )+< シリコンセンサーの 34 界
) である．縦軸，電場強度 A?B，面における電場強度図．バイアス電圧は
横軸， の中心からの距離 AB である．%) である．縦軸，電場強度 A?B，横
この電場に引っ張られて，イオンが引き 軸， の中心からの距離 AB である．
寄せられると考えられる．
Section from sct150ir.str (deleted)
Data from sct150ir.str
Section from sct350ir.str (deleted)
Data from sct350ir.str
Electric Field (V/cm)
2e+05
Electric Field (V/cm)
3e+05
1.6e+05
2.5e+05
1.2e+05
2e+05
1.5e+05
80000
1e+05
40000
50000
0
0
0
10
20
30
40
Distance along line
0
10
20
30
40
Distance along line
)+)< シ リコン セン サーの 面 図 )+$< シ リコン セン サーの 面
+,# におけ る電場強度図．バ イア +,# におけ る電場強度図．バ イア
ス電圧は ) である．縦軸，電場強
ス電圧は %) である．縦軸，電場強
度 A?B，横軸， の中心からの距離
度 A?B，横軸， の中心からの距離
AB である．こちらも 接合面で AB である． 接合面では のエッジ
図
のエッジ部分が最大の電場分布になって
部分が最大の電場分布になっている．
いる．
$
第 章 まとめ
まとめ
シリコン飛跡検出器の長期安定性を評価したところ， 特性に特徴的な変化が起こ
ることが分かった．その状況下でモジュールのノイズを測定したところ，長期間設定した
電圧以下ではノイズが隣接ストリップ間の電荷分割も劣化する．仕様である ) より
大きくなることが分かった．
特性の変化の原因としては，ストリップ間の酸化膜3 界面近傍の電荷分布が長
期間にわたって変化することが考えられる．
その 特性の変化を定性的，定量的に評価した．以下にその項目をまとめる．
+
+
%+
+
変化の再現性はある．しかし 特性の変化の時間はセンサー，モジュールとも
個性があり評価することはなかなか難しい．
の変化は長期設定電圧よりも，低い領域で生じる．設定電圧以下の安定してい
る電圧領域ではセンサーの構造に依存し， は， モジュール ,
間隔# では %+) ， センサー , 間隔# では )+) ，( センサー
間隔# では ,)+% ， センサー ) 間隔# で ,)+%) ある． は
ほとんど 変化しない．#
センサー構造により暗電流の減少割合は異なり， センサーでは +%)Eであ
る． #
設定電圧を変えると は変化し，再び新しい電圧以上では安定した にな
る．但し，安定するまでの時間は約 時間である． 度， 時間毎，設定電圧 %)
#
)+
$+
特性変化の温度依存性はある．温度が高いほど ，変化に要する時間は短い．
回復について光照射，及び順バイアス電圧印加では， 異常は回復しなかった．待
機電圧を にすることで， 異常は回復する．それらの典型的な値は 時間である．
よって 本実験では，バイアス電圧を低くする時は注意が必要である．
性が落ち着くまで，時間をおかなければならない．また，長期設定電圧以上では
性は劣化しない．バイアス電圧をあげることは問題ない．
$%
特
特
謝辞
研究を進める上で数多くの助言をいただきました，金信弘教授，受川史彦教授，丸山和純
先生，武内勇司先生，そして昨年退官されました滝川紘治先生には大変お世話になりまし
た．
原和彦先生には直接御指導御鞭撻をいただき，大変お世話になりました．実験中や学会発
表のとき，また論文作成などの時に忙しいのにもかかわらず，親身になって接していただ
きました．また野球の練習や，スポーツ・デーに学生と共に参加できたことはとても思い
出に残ります．本当に感謝してもしきれません．本当にありがとうございました．
高エネルギー加速器研究機構の近藤敬比古先生，シリコングループの海野義信先生，寺田
進先生，高力孝先生，池上陽一先生，氏家宣彦先生には適切な御助言を与えていただきま
した．いつも勉強が足らず迷惑ばかりかけていましたが，最後まで暖かく見守っていただ
きありがとうございました．ここに感謝いたします．
また研究室の諸先輩方には大変お世話になりました．事務の仕事から，一般常識のない
私に必要な知識を教えてくださり，暖かく接していただいた神代和子さんに感謝いたしま
す．
戸村友宣さんとは短い時間でしたが，研究のことから共通の趣味などたくさんのことを教
えていただきました．ありがとうございました．松永浩之さんには研究やコンピュータの
ことから，一般常識に関する幅広いことを教えていただきました．ありがとうございまし
た．また佐藤構二さん，魚住聖さんには研究やたくさんの有意義な情報を教えていただき
ました．ありがとうございました．鈴木隆史さんとは，物理のことから共通の趣味である
娯楽のことまでたくさんお世話になりました．楽しい研究生活をありがとうございました．
青木雅人さん秋元崇さんは 年次と今年度お世話になりました．シリコンの中止は残念で
した．# 石澤善雄さんとも短期間でしたが，お世話になりました．久保さん増渕さんとは
短い間でしたが，お世話になりました．また現在 ' にいる永野あいさん，今年 '
に旅立つ木村直樹さん，昨年卒業された山内伸さん，そして の先輩である桑野太
郎さん一昨年卒業された千石さん，松本さん，皆川さんには研究生活から，飲み会等あら
ゆる面でお世話になりました．感謝いたします．
そして同期である中村浩二さん，山口佳博さんには大変お世話になりました．時には助け
られ，そして助けられ，ここまでこれました．また夏の北海道から，学会，そして普段の
研究生活等たくさんの時間を共有し，そして楽しく研究生活を送れたことを心より感謝い
たします．今後もお互い良い方向に進んでいくことを願っております．ありがとうござい
ました．
後輩の皆さんにはあまり先輩らしく教えられなくて申し訳ありませんでした．特に，
の後輩である永井君，井上君，望月さん，宗像君には迷惑をかけました．これから，楽し
く厳しい研究生活が待っていると思いますが，ハッスルハッスルで乗り切ってください．
皆さんに心より深く感謝いたします．
$
最後になりましたが，たくさん援助をしていただいた親戚である阿出川様，いつも応援
していただいた両祖父母，そして家族に心から深く感謝いたします．本当にありがとうご
ざいました．
$)
付 録
Á
Á
Î 特性の参考図
Î 特性の再現性
同一モジュール：モジュール IV Final Times = 25 Total Time = 48 [hr]
oltage=350 [V]
Leakage Current [ μ A]
Leakage Current [ μ A]
K00017 <<Module#583>> Temperature=40 [degree] WaitTime=2 [hour] WaitV
4
3.5
3
2.5
2
4
Current Final = 2.7924 [ μ A]
2.5
2
1.5
1
1
0.5
0.5
50
100
150
200
250
300
350
0
0
400
= 316.53 [V]
= 1.3876 [ μ A]
Current Arr
3
1.5
0
0
Voltage Arr
Voltage Final = 347.05 [V]
3.5
50
100
150
200
250
Bias Voltage [V]
図
+< 0 の
曲線
図
3.5
3
2.5
2
1.5
3.5
200
250
300
350
0
0
400
+%< 0$ の
Voltage Arr
Current Arr
= 311.77 [V]
= 1.1322 [ μ A]
Current Final = 2.3680 [ μ A]
1.5
Bias Voltage [V]
図
曲線
2
0.5
150
2.5
0.5
100
400
Voltage Final = 342.58 [V]
3
1
50
350
IV Final Times = 149 Total Time = 296 [hr]
1
0
0
+< 0 の最後の
oltage=350 [V]
Leakage Current [ μ A]
Leakage Current [ μ A]
K00206 <<Module#583>> Temperature=40 [degree] WaitTime=2 [hour] WaitV
300
Bias Voltage [V]
50
100
150
200
250
300
350
400
Bias Voltage [V]
曲線
図
$$
+< 0$ の最後の
曲線
χ /=
ndf
Observe Voltage
60 [V] 0.0001941 / 19
Prob
1
p0
0.6979± 0.004477
p1
0.5204± 0.004584
p2
7.246 ± 0.03294
p3
0.906 ± 0.02365
χ /=
ndf
Observe Voltage
70 [V] 0.0002449 / 19
Prob
1
p0
0.7171± 0.004949
p1
0.5267± 0.005076
p2
7.387 ± 0.03654
p3
0.9186± 0.02757
2
1
χ /=
ndf
Observe Voltage
80 [V] 0.0007625 / 19
Prob
1
p0
0.737 ± 0.008647
p1
0.5354± 0.00889
p2
7.517 ± 0.06344
p3
0.9434± 0.05074
2
1
χ /=
ndf
Observe Voltage
90 [V] 0.0003441 / 19
Prob
1
p0
0.756 ± 0.005744
p1
0.5412± 0.005917
p2
7.64 ± 0.04231
p3
0.9715± 0.03506
2
1
χ /=ndf
Observe Voltage
100 [V]0.0003754 / 19
Prob
1
p0
0.7741± 0.005911
p1
0.5478± 0.006103
p2
7.777 ± 0.0439
p3
1.008 ± 0.03739
2
1
2
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
120 [V]0.0006005 / 19
Prob
1
p0
0.8072± 0.007154
p1
0.5571± 0.007415
p2
8.073 ± 0.055
p3
1.069 ± 0.0478
1
0.8
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
130 [V]0.0007207 / 19
Prob
1
p0
0.823 ± 0.00768
p1
0.5608± 0.007971
p2
8.22 ± 0.06037
p3
1.098 ± 0.05233
1
0.8
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
180 [V]0.0008505 / 19
Prob
1
p0
0.8915± 0.00768
p1
0.5618± 0.00802
p2
9.171± 0.07294
p3
1.322 ± 0.05994
10
15
20
25
30
35
40
0
0
45
50
Time [h]
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
140 [V]0.0007766 / 19
Prob
1
p0
0.8382± 0.007767
p1
0.5635± 0.008074
p2
8.386 ± 0.06281
p3
1.13 ± 0.05407
1
0.8
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
190 [V]0.0009316 / 19
Prob
1
p0
0.9017± 0.007894
p1
0.5563± 0.00826
p2
9.387 ± 0.07817
p3
1.362 ± 0.06464
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
150 [V]0.0007423 / 19
Prob
1
p0
0.8535± 0.007519
p1
0.5661± 0.007823
p2
8.564 ± 0.06312
p3
1.184 ± 0.05342
1
15
20
25
30
35
40
0
0
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
200 [V] 0.000959 / 19
Prob
1
p0
0.9115± 0.007817
p1
0.5505± 0.008199
p2
9.614 ± 0.08077
p3
1.4± 0.06712
15
20
25
30
35
40
χ /=ndf
Observe Voltage
210 [V] 0.001098 / 19
Prob
1
p0
0.9197± 0.008032
p1
0.5436± 0.008448
p2
9.875 ± 0.08701
p3
1.424 ± 0.07225
1
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
240 [V] 0.002227 / 19
Prob
1
p0
0.9465± 0.00998
p1
0.5376± 0.01056
p2
10.81± 0.1255
p3
1.521± 0.09673
0
0
5
10
15
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
250 [V] 0.002975 / 19
Prob
1
p0
0.956 ± 0.01112
p1
0.5447± 0.0118
p2
11.25 ± 0.1467
p3
1.594 ± 0.1104
2
1
20
0
5
10
15
25
30
35
40
0
0
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
260 [V] 0.003707 / 19
Prob
1
p0
0.9671± 0.0121
p1
0.5603± 0.01291
p2
11.79 ± 0.1664
p3
1.72 ± 0.1243
2
1
20
10
15
20
25
30
35
40
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
300 [V] 0.005273 / 19
Prob
1
p0
1.021± 0.01363
p1
0.6285± 0.01549
p2
15.9 ± 0.2498
p3
3.002 ± 0.2078
1
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
310 [V] 0.005883 / 19
Prob
1
p0
1.031± 0.01372
p1
0.5953± 0.01634
p2
17.94 ± 0.3089
p3
3.574 ± 0.2662
1
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0
0
45
50
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
320 [V] 0.005844 / 19
Prob
1
p0
1.036 ± 0.01266
p1
0.5025± 0.01661
p2
20.98 ± 0.4102
p3
4.332 ± 0.3709
1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
330 [V] 0.005298 / 19
Prob
1
p0
1.034 ± 0.01126
p1
0.306 ± 0.01777
p2
24.53 ± 0.7623
p3
5.25 ± 0.7165
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
360 [V] 0.004306 / 19
Prob
1
p0
1.036 ± 0.008937
p1
1.084 ± 4.034
p2
132.2 ± 29.22
p3
20.9 ± 19.61
0
0
5
10
15
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
370 [V] 0.00407 / 19
Prob
1
p0
1.037 ± 0.007834
p1
0.2168± 2.234
p2
97.08 ± 38.73
p3
14.93 ± 45.01
2
1
20
0
5
10
15
25
30
35
40
0
0
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
380 [V] 0.003886 / 19
Prob
1
p0
1.037 ± 0.003031
p1
0.5168± 0.02078
p2
90.85 ± 0.02078
p3
5.379 ± 0.02078
2
1
20
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
15
0
5
10
15
20
25
30
35
40
20
25
30
35
40
0
0
45
50
Time [h]
30
35
40
45
50
Time [h]
30
35
40
45
50
Time [h]
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
230 [V] 0.001702 / 19
Prob
1
p0
0.9363± 0.009062
p1
0.5354± 0.009576
p2
10.46 ± 0.1084
p3
1.468 ± 0.08646
2
1
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
280 [V] 0.004017 / 19
Prob
1
p0
0.9921± 0.01223
p1
0.6106± 0.01331
p2
13.37 ± 0.1839
p3
2.19 ± 0.143
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
290 [V] 0.004555 / 19
Prob
1
p0
1.007 ± 0.01298
p1
0.6305± 0.01437
p2
14.47 ± 0.21
p3
2.564 ± 0.1692
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
340 [V] 0.004423 / 19
Prob
1
p0
1.03 ± 0.007237
p1
0.1037± 0.01094
p2
24.59 ± 1.477
p3
3.794 ± 1.158
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
350 [V] 0.004114 / 19
Prob
1
p0
1.032 ± 0.005705
p1
0.03451 ± 0.008683
p2
25.87 ± 3.64
p3
2.981± 2.332
1
0.8
0.6
0.4
0.2
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
390 [V] 0.003717 / 19
Prob
1
p0
1.039 ± 0.002964
p1
0.513 ± 0.02032
p2
94.11± 0.02032
p3
5.492 ± 0.02032
1
0.6
5
15
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
400 [V] 0.003539 / 19
Prob
1
p0
1.04 ± 0.002892
p1
0.5094± 0.01983
p2
99.78 ± 0.01983
p3
5.591± 0.01983
2
0.8
0
0
10
2
1
25
0
5
25
0
10
1
0.6
20
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
170 [V] 0.001047 / 19
Prob
1
p0
0.8805± 0.008734
p1
0.5652± 0.009104
p2
8.952 ± 0.07958
p3
1.286 ± 0.06555
0.2
0
0.8
0
0
15
0.4
5
1
0.4
10
10
2
0.6
5
5
0.6
0
0.8
0
0
20
χ /=ndf
Observe Voltage
220 [V] 0.001361 / 19
Prob
1
p0
0.9275± 0.008487
p1
0.5379± 0.00895
p2
10.15 ± 0.0965
p3
1.437 ± 0.0791
2
1
0
1
0.8
0.8
45
50
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
270 [V] 0.003964 / 19
Prob
1
p0
0.9786± 0.01224
p1
0.5831± 0.01316
p2
12.49 ± 0.1755
p3
1.907 ± 0.1323
0
0
15
0
5
2
1
45
50
Time [h]
0.2
10
1
0.2
35
40
2
0.4
30
35
0.4
5
2
0.6
25
30
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
160 [V]0.0007333 / 19
Prob
1
p0
0.8686± 0.007442
p1
0.5678± 0.007748
p2
8.752 ± 0.06502
p3
1.245 ± 0.05404
0
0.8
20
25
0.6
45
50
Time [h]
0.2
15
20
0
10
0.4
10
15
1
0.6
5
10
0.8
0.8
0
0
5
0.2
5
2
1
0
0.4
0.2
10
0.2
0
0.6
0.4
5
2
1
10
0.6
0
0.4
0.2
5
0.8
0
0
2
1
5
0.2
0
5
0.4
0.2
0
0.4
0.2
0.2
0
0.6
0.4
0.4
0.4
0.2
0
0.6
0.6
0
0
0.4
0.2
0.2
χ /=ndf
Observe Voltage
110 [V]0.0004894 / 19
Prob
1
p0
0.7909± 0.00662
p1
0.5527± 0.006848
p2
7.927 ± 0.04999
p3
1.043 ± 0.04318
2
1
0.8
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Time [h]
図 +)< 1"),% の各電圧での時間変化のプロット 0#．測定以前約 ): 高電圧
その後 で : 測定# をかけていた．
χ / ndf
Observe Voltage
= 0 [V]5.824e-05 / 120
Prob
1
p0
-30.96 ± 0.0007003
p1
-30.97 ± 0.0007003
p2
42.96 ± 0.0009893
p3
0.4469± 0.0009893
χ /=
ndf
Observe Voltage
10 [V] 0.003408 / 120
Prob
1
p0
0.492 ± 0.002263
p1
0.3724± 0.002368
p2
79.08 ± 0.1483
p3
5.289 ± 0.1315
2
1
χ /=
ndf
Observe Voltage
20 [V] 0.001282 / 120
Prob
1
p0
0.5995± 0.001434
p1
0.4766± 0.001496
p2
78.98 ± 0.07452
p3
5.452 ± 0.06344
2
1
χ /=
ndf
0.0007598 / 120
Observe Voltage
30 [V]
Prob
1
p0
0.6697± 0.001066
p1
0.5374± 0.001112
p2
79.68 ± 0.05038
p3
5.431± 0.04159
2
1
χ /=
ndf
Observe Voltage
40 [V] 0.001094 / 120
Prob
1
p0
0.7157± 0.001218
p1
0.5727± 0.001275
p2
80.75 ± 0.05576
p3
5.467 ± 0.04554
2
1
2
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0
0
0.4
0.2
100
150
200
250
χ /=
ndf
Observe Voltage
60 [V] 0.004235 / 120
Prob
1
p0
0.7754± 0.002166
p1
0.6073± 0.002284
p2
83.32 ± 0.09952
p3
5.514 ± 0.08155
50
100
200
250
0
Time [h]
χ /=
ndf
Observe Voltage
70 [V] 0.007308 / 120
Prob
1
p0
0.7982± 0.002719
p1
0.6177± 0.002879
p2
84.75 ± 0.1271
p3
5.56 ± 0.1043
2
1
150
50
100
150
200
250
0
0
Time [h]
χ /=
ndf
Observe Voltage
80 [V] 0.01108 / 120
Prob
1
p0
0.8177± 0.003205
p1
0.6252± 0.003407
p2
86.28 ± 0.1532
p3
5.609 ± 0.1257
2
1
0.4
0.2
0
0
Time [h]
0.4
0.2
0
50
0.2
0
100
150
200
250
0
0
Time [h]
χ /=
ndf
Observe Voltage
90 [V] 0.01532 / 120
Prob
1
p0
0.8347± 0.003622
p1
0.6307± 0.003866
p2
87.9 ± 0.1781
p3
5.68 ± 0.1457
2
1
0.4
0.2
50
50
100
150
200
250
0
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
100 [V] 0.02014 / 120
Prob
1
p0
0.85 ± 0.004008
p1
0.6346± 0.004296
p2
89.61± 0.2036
p3
5.794 ± 0.1661
2
1
1
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0
0
100
150
200
250
Time [h]
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
120 [V] 0.03063 / 120
Prob
1
p0
0.8764± 0.004627
p1
0.638 ± 0.005006
p2
93.39 ± 0.2538
p3
6.077 ± 0.2051
1
0.8
0.6
50
100
150
200
250
Time [h]
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
130 [V] 0.0361 / 120
Prob
1
p0
0.8881± 0.004882
p1
0.638 ± 0.005307
p2
95.43 ± 0.2796
p3
6.276 ± 0.2251
1
0.8
0.6
0.4
150
200
250
χ /=ndf
Observe Voltage
180 [V] 0.05824 / 120
Prob
1
p0
0.935 ± 0.005449
p1
0.6162± 0.006105
p2
107 ± 0.4024
p3
7.541± 0.3234
50
100
150
200
250
200
250
Time [h]
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
140 [V] 0.04152 / 120
Prob
1
p0
0.899 ± 0.005094
p1
0.6366± 0.005567
p2
97.59 ± 0.3057
p3
6.507 ± 0.2456
1
0.8
100
150
200
250
Time [h]
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
150 [V] 0.0463 / 120
Prob
1
p0
0.909 ± 0.005245
p1
0.6337± 0.005764
p2
99.83 ± 0.3308
p3
6.769 ± 0.2657
1
0.8
150
200
250
0
0
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
200 [V] 0.06125 / 120
Prob
1
p0
0.9485± 0.005274
p1
0.5995± 0.005996
p2
112.5 ± 0.4343
p3
7.939 ± 0.3444
1
150
200
250
χ /=ndf
Observe Voltage
210 [V] 0.06131 / 120
Prob
1
p0
0.9546± 0.005119
p1
0.5925± 0.00587
p2
115.6 ± 0.4456
p3
8.162 ± 0.35
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0
200
250
χ /=ndf
Observe Voltage
240 [V] 0.06062 / 120
Prob
1
p0
0.9706± 0.004618
p1
0.5838± 0.00549
p2
127.9 ± 0.478
p3
9.168 ± 0.3669
0
0
Time [h]
50
100
200
250
0
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
250 [V] 0.06143 / 120
Prob
1
p0
0.9757± 0.004494
p1
0.5887± 0.005446
p2
133.5 ± 0.4951
p3
9.781± 0.3798
2
1
150
50
100
200
250
0
0
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
260 [V] 0.06198 / 120
Prob
1
p0
0.9808± 0.004369
p1
0.6 ± 0.005437
p2
140.3 ± 0.515
p3
10.71± 0.3986
2
1
150
100
200
250
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
100
150
200
250
0
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
300 [V] 0.06449 / 120
Prob
1
p0
0.9999± 0.003898
p1
0.6074± 0.00672
p2
184 ± 0.7721
p3
18.08 ± 0.6408
1
0
50
100
150
200
250
0
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
310 [V] 0.06297 / 120
Prob
1
p0
1.003 ± 0.003724
p1
0.5465± 0.008406
p2
201.4 ± 1.072
p3
21.2 ± 0.8635
1
0
50
100
150
200
250
0
0
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
320 [V] 0.05795 / 120
Prob
1
p0
1.004 ± 0.003474
p1
0.4094± 0.01246
p2
221 ± 2.1
p3
24.78 ± 1.457
1
50
100
150
200
250
0
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
330 [V] 0.04913 / 120
Prob
1
p0
1.002 ± 0.002946
p1
0.184 ± 0.01186
p2
227.5 ± 4.405
p3
23.48 ± 2.728
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0
0
0
50
100
150
200
250
χ /=ndf
Observe Voltage
360 [V] 0.04093 / 120
Prob
1
p0
1.006 ± 0.002408
p1
0.5139± 5.044
p2
441.8 ± 97.72
p3
34.99 ± 67.77
0
0
Time [h]
50
100
200
250
0
Time [h]
χ /=ndf
0.039 / 120
Observe Voltage
370 [V]
Prob
1
p0
0.9133± 0.02096
p1
-309.8 ± 67.1
p2
2.69e+05 ± 7299
p3
3.318e+04 ± 957.2
2
1
150
50
100
200
250
0
0
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
380 [V] 0.03735 / 120
Prob
1
p0
1.009 ± 0.001588
p1
-0.008037 ± 0.02505
p2
1263 ± 0.02505
p3
97.33 ± 0.02505
2
1
150
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0
100
150
200
250
Time [h]
0
0
50
100
150
200
250
Time [h]
0
50
100
150
200
250
200
250
0
0
Time [h]
50
100
150
200
250
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
230 [V] 0.06037 / 120
Prob
1
p0
0.9657± 0.004766
p1
0.584 ± 0.005584
p2
123.2 ± 0.4647
p3
8.742 ± 0.3588
2
1
0
150
200
250
0
Time [h]
50
100
150
200
250
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
290 [V] 0.06434 / 120
Prob
1
p0
0.9961± 0.004041
p1
0.6307± 0.006041
p2
170.1± 0.6504
p3
15.75 ± 0.5352
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
50
100
150
200
250
0
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
340 [V] 0.04885 / 120
Prob
1
p0
1.005 ± 0.003028
p1
77.11± 63.11
p2
705.7 ± 34.07
p3
59.72 ± 6.464
0
50
100
150
200
250
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
350 [V] 0.04255 / 120
Prob
1
p0
1.004 ± 0.002389
p1
0.01818 ± 0.007261
p2
226.7 ± 30.18
p3
17.69 ± 12.5
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
50
100
150
200
250
Time [h]
0
50
100
150
200
250
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
400 [V] 0.03441 / 120
Prob
1
p0
1.012 ± 0.001524
p1
-0.03916 ± 0.02405
p2
1170 ± 0.02405
p3
149.2 ± 0.02405
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
50
100
150
200
250
Time [h]
0
50
100
150
200
250
Time [h]
図 +$< 1"),% の各電圧での時間変化のプロット．半年以上
ず，約 時間前に 回 測定を行った．
$
Time [h]
0.2
0
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
390 [V] 0.03592 / 120
Prob
1
p0
1.01 ± 0.001557
p1
-0.01707± 0.02457
p2
1234 ± 0.02457
p3
113.1± 0.02457
1
0.6
50
150
0
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
280 [V] 0.06248 / 120
Prob
1
p0
0.9914± 0.00412
p1
0.6296± 0.005645
p2
158.4 ± 0.5787
p3
13.74 ± 0.4674
2
0.8
0
0
100
2
1
250
0
50
250
0.4
100
1
0.8
200
0.6
50
1
0.4
150
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
170 [V] 0.05499 / 120
Prob
1
p0
0.927 ± 0.005436
p1
0.6235± 0.006049
p2
104.5 ± 0.3804
p3
7.3 ± 0.3061
2
0.6
50
100
0.8
2
0.8
0
0
200
χ /=ndf
Observe Voltage
220 [V] 0.0608 / 120
Prob
1
p0
0.9603± 0.004941
p1
0.5873± 0.005721
p2
119.2 ± 0.4549
p3
8.425 ± 0.354
0
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
270 [V] 0.06162 / 120
Prob
1
p0
0.9861± 0.004222
p1
0.616 ± 0.005462
p2
148.5 ± 0.5375
p3
12.03 ± 0.4244
2
1
150
50
0
150
0
50
0
1
0.8
0.2
100
1
0.2
150
0
Time [h]
2
0.4
100
250
0.4
50
2
1
Time [h]
0.6
0
Time [h]
0.6
50
200
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
160 [V] 0.05101 / 120
Prob
1
p0
0.9183± 0.005368
p1
0.6294± 0.005935
p2
102.1± 0.3562
p3
7.032 ± 0.2865
0.8
0.8
0
0
150
0
100
2
1
100
0.2
50
250
0.2
50
0.4
0.2
100
200
0.4
0
0.6
0.4
50
2
1
50
0.6
0
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
190 [V] 0.06049 / 120
Prob
1
p0
0.942 ± 0.0054
p1
0.6076± 0.006093
p2
109.7 ± 0.4213
p3
7.754 ± 0.3369
2
1
150
0
0
Time [h]
100
0.2
0
100
50
0.4
0.2
50
0
0.6
0.4
0.2
0
0
0
0
150
χ /=ndf
Observe Voltage
110 [V] 0.02547 / 120
Prob
1
p0
0.8637± 0.004353
p1
0.6369± 0.004687
p2
91.45 ± 0.2294
p3
5.915 ± 0.1859
2
0.8
50
100
1
0.8
0
0
50
2
0.8
0
0
χ /=
ndf
Observe Voltage
50 [V] 0.002137 / 120
Prob
1
p0
0.7488± 0.001619
p1
0.5936± 0.0017
p2
81.98 ± 0.07369
p3
5.495 ± 0.06029
2
1
0.8
は測定されておら
同一モジュール：モジュール IV Final Times = 60 Total Time = 118 [hr]
oltage=350 [V]
Leakage Current [ μ A]
Leakage Current [ μ A]
K00026 <<Module#582>> Temperature=40 [degree] WaitTime=2 [hour] WaitV
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
4.5
4
3.5
= 321.37 [V]
Voltage Final = 349.93 [V]
= 1.3047 [ μ A]
Current Arr
Current Final = 3.3604 [ μ A]
3
2.5
2
1.5
1
1
0.5
0.5
0
0
Voltage Arr
50
100
150
200
250
300
350
0
0
400
50
100
150
200
250
Bias Voltage [V]
図
+< 0$ の
曲線
4
3
Voltage Arr
4
200
250
300
350
0
0
400
Bias Voltage [V]
図
+-< 0% の
曲線
Current Arr
= 322.24 [V]
= 1.2626 [ μ A]
Current Final = 3.3137 [ μ A]
3
1
150
Voltage Final = 350.90 [V]
1
100
400
IV Final Times = 90 Total Time = 178 [hr]
2
50
350
5
2
0
0
+,< 0$ の最後の
oltage=350 [V]
Leakage Current [ μ A]
Leakage Current [ μ A]
K00037 <<Module#582>> Temperature=40 [degree] WaitTime=2 [hour] WaitV
図
5
300
Bias Voltage [V]
50
100
150
200
250
300
350
400
Bias Voltage [V]
曲線
図
$,
+< 0% の最後の
曲線
χ2 / =
ndf
Observe Voltage
60 [V] 0.0004502 / 53
Prob
1
p0
0.8349± 0.006143
p1
0.6105± 0.006196
p2
10.84 ± 0.06493
p3
2.183 ± 0.03902
1
χ2 / =
ndf
Observe Voltage
70 [V] 0.0005393 / 53
Prob
1
p0
0.8565± 0.006283
p1
0.6208± 0.006343
p2
11.18 ± 0.06806
p3
2.247 ± 0.04168
1
χ2 / =
ndf
Observe Voltage
80 [V] 0.002051 / 53
Prob
1
p0
0.8736± 0.01143
p1
0.6271± 0.01155
p2
11.54 ± 0.1276
p3
2.307 ± 0.07994
1
χ2 / =
ndf
Observe Voltage
90 [V] 0.0006289 / 53
Prob
1
p0
0.8904± 0.005965
p1
0.6315± 0.006033
p2
11.87 ± 0.0687
p3
2.37 ± 0.04361
1
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
100 [V]0.0006094 / 53
Prob
1
p0
0.9042± 0.005493
p1
0.6338± 0.00556
p2
12.22 ± 0.06531
p3
2.42 ± 0.04212
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0.4
0.2
0
0
20
40
60
80
100
120
Time [h]
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
120 [V]0.0009188 / 53
Prob
1
p0
0.9334± 0.006139
p1
0.6429± 0.006225
p2
12.9 ± 0.07758
p3
2.567 ± 0.051
1
0.8
0.6
0
20
40
60
80
100
120
Time [h]
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
130 [V]0.0008495 / 53
Prob
1
p0
0.9435± 0.005601
p1
0.6447± 0.005687
p2
13.29 ± 0.07317
p3
2.634 ± 0.04908
1
0.8
0.6
0.4
40
60
80
100
120
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
180 [V] 0.002298 / 53
Prob
1
p0
0.9868± 0.007215
p1
0.6638± 0.007383
p2
15.68 ± 0.1125
p3
3.093 ± 0.081
40
60
80
100
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
140 [V] 0.001023 / 53
Prob
1
p0
0.9535± 0.005841
p1
0.6484± 0.005938
p2
13.71± 0.07887
p3
2.712 ± 0.05377
1
0.8
20
40
60
80
100
120
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
190 [V] 0.002651 / 53
Prob
1
p0
0.9933± 0.007381
p1
0.6661± 0.007568
p2
16.27 ± 0.1202
p3
3.207 ± 0.08732
40
60
80
100
120
Time [h]
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
150 [V] 0.00151 / 53
Prob
1
p0
0.9686± 0.007008
p1
0.6582± 0.007132
p2
14.01± 0.09674
p3
2.843 ± 0.06623
1
0.8
60
80
100
χ /=ndf
Observe Voltage
200 [V] 0.003077 / 53
Prob
1
p0
0.9988± 0.007585
p1
0.6674± 0.007794
p2
16.9 ± 0.1292
p3
3.329 ± 0.09486
1
40
60
80
100
120
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
210 [V] 0.003846 / 53
Prob
1
p0
1.004 ± 0.008087
p1
0.6688± 0.008328
p2
17.59 ± 0.1447
p3
3.468 ± 0.1068
1
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0
100
120
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
240 [V] 0.005457 / 53
Prob
1
p0
1.015 ± 0.008192
p1
0.6635± 0.008506
p2
20.11± 0.1743
p3
3.897 ± 0.1295
0
0
20
40
80
100
120
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
250 [V] 0.00662 / 53
Prob
1
p0
1.016 ± 0.008401
p1
0.6576± 0.008752
p2
21.17 ± 0.1919
p3
4.027 ± 0.1415
2
1
60
0
20
40
80
100
0
0
120
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
260 [V] 0.00775 / 53
Prob
1
p0
1.018 ± 0.008508
p1
0.6531± 0.008898
p2
22.39 ± 0.2097
p3
4.201± 0.1531
2
1
60
40
80
100
120
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
270 [V] 0.009007 / 53
Prob
1
p0
1.018 ± 0.008556
p1
0.6487± 0.008992
p2
23.86 ± 0.2294
p3
4.415 ± 0.1658
2
1
60
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
60
80
100
120
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
300 [V] 0.007596 / 53
Prob
1
p0
1.027 ± 0.006622
p1
0.6646± 0.007195
p2
31.25 ± 0.2388
p3
6.041± 0.1795
1
0
0
20
40
60
80
100
120
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
310 [V] 0.004626 / 53
Prob
1
p0
1.035 ± 0.005043
p1
0.6766± 0.005649
p2
35.72 ± 0.2083
p3
7.419 ± 0.1664
1
0
0
20
40
60
80
100
0
0
120
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
320 [V] 0.004789 / 53
Prob
1
p0
1.04 ± 0.00491
p1
0.6472± 0.005848
p2
42.21± 0.2544
p3
9.334 ± 0.2201
1
20
40
60
80
100
120
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
330 [V] 0.006589 / 53
Prob
1
p0
1.043 ± 0.005932
p1
0.5222± 0.008518
p2
53.19 ± 0.4906
p3
13.38 ± 0.4976
1
0
100
120
Time [h]
0
100
120
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
280 [V] 0.01004 / 53
Prob
1
p0
1.02 ± 0.008471
p1
0.6477± 0.008961
p2
25.66 ± 0.2486
p3
4.732 ± 0.1789
0
60
80
100
120
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
340 [V] 0.001587 / 53
Prob
1
p0
1.028 ± 0.004114
p1
0.199 ± 0.01109
p2
72.42 ± 1.78
p3
22.57 ± 1.861
1
0
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0
20
40
60
80
100
120
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
370 [V]0.0009757 / 53
Prob
1
p0
3.073 ± 0.007781
p1
71.89 ± 0.273
p2
3.825e+05 ± 421.8
p3
1.086e+05 ± 120.5
0
20
40
60
80
100
0
0
120
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
380 [V]0.0008759 / 53
Prob
1
p0
1.014 ± 0.0008259
p1
0.7912± 66.04
p2
707.8 ± 822
p3
66.47 ± 697.8
2
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0
40
60
80
100
120
Time [h]
0
0
20
40
60
80
100
120
Time [h]
0
20
40
60
80
100
60
80
100
120
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
390 [V] 0.000787 / 53
Prob
1
p0
1.015 ± 6.015e-05
p1
1.307 ± 3.059e+04
p2
1311± 2.102e+04
p3
72.72 ± 2071
120
Time [h]
0
20
40
60
80
100
120
Time [h]
Prob
p0
0.001133 / 53
1
251.9 ± 1.419e+21
p1
p2
1126 ± 1.419e+21
1.184e+06±
0
p3
9.474e+05± 8.513e+20
20
40
60
80
100
120
Time [h]
0
20
40
60
80
100
120
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
400 [V] 0.000782 / 53
Prob
1
p0
1.017 ± 0.0001393
p1
0.2814± 653.4
p2
872.4 ± 6620
p3
63.5 ± 986.3
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
120
Time [h]
100
0
0
2
0.6
20
40
1
0.8
0
0
0
20
2
1
80
Observe Voltage
χ 2 /=
ndf350 [V]
0.8
0
60
χ /=ndf
Observe Voltage
290 [V] 0.01001 / 53
Prob
1
p0
1.019 ± 0.007912
p1
0.6477± 0.008456
p2
28.07 ± 0.2577
p3
5.186 ± 0.1875
1
0.2
1
40
0.2
40
0.4
0
20
0.4
20
0.6
120
Time [h]
120
Time [h]
0.6
0
0.8
100
100
0.8
0.2
80
80
2
0.4
2
60
χ /=ndf
Observe Voltage
230 [V] 0.004528 / 53
Prob
1
p0
1.014 ± 0.007956
p1
0.6683± 0.008234
p2
19.15 ± 0.1584
p3
3.755 ± 0.1176
1
0.6
60
40
0
80
0.8
χ /=ndf
Observe Voltage
360 [V] 0.001027 / 53
Prob
1
p0
21.3 ± 0.008053
p1
462.7 ± 0.1837
p2
9.433e+05 ± 127
p3
3.061e+05 ± 41.24
120
Time [h]
0.2
60
0.2
40
100
0.4
40
0.4
20
80
2
0.6
1
20
1
0.8
0
0
60
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
170 [V] 0.001865 / 53
Prob
1
p0
0.9793± 0.006818
p1
0.6602± 0.006965
p2
15.14 ± 0.1023
p3
2.988 ± 0.07283
0.6
20
1
0.4
40
40
2
0.6
20
20
0.8
0
0.8
0
0
80
χ /=ndf
Observe Voltage
220 [V] 0.00411 / 53
Prob
1
p0
1.008 ± 0.00792
p1
0.6679± 0.008177
p2
18.35 ± 0.1495
p3
3.597 ± 0.1109
2
1
0
1
0.8
0
60
0
20
0
0.2
40
1
0.8
80
120
Time [h]
2
0.2
60
100
0.4
20
2
0.4
40
80
0.6
0
0.6
20
60
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
160 [V] 0.002587 / 53
Prob
1
p0
0.9715± 0.008421
p1
0.6559± 0.008587
p2
14.61± 0.1217
p3
2.881± 0.08537
0.8
0.8
0
0
40
0
20
2
1
20
0.2
0
0
120
Time [h]
0.2
0
0.4
0.2
40
0
0.6
0.4
20
2
1
20
0.6
0
0.4
0.2
0
0
120
Time [h]
0
0
2
1
20
0.2
0
20
0.4
0.2
0
0.4
0.2
0
0
0
0.6
0.4
0.2
0.4
0.2
0
χ 2 /=ndf
Observe Voltage
110 [V]0.0006944 / 53
Prob
1
p0
0.9187± 0.005561
p1
0.6374± 0.005634
p2
12.56 ± 0.06819
p3
2.485 ± 0.04452
1
0.8
0
20
40
60
80
100
120
Time [h]
0
20
40
60
80
100
120
Time [h]
図 +< 1"), の各電圧の時間変化のプロット．約 $) 時間 %) の電圧がかけられ
たあと，約 時間何もしなかった．
χ / ndf
Observe Voltage
= 0 [V] 2.927e-05 / 85
Prob
1
p0
0.7817± 0.0008468
p1
0.7796± 0.0004904
p2
-9056 ± 35.5
p3
37.98 ± 0.01319
χ /=
ndf
0.7777 / 85
Observe Voltage
10 [V]
Prob
1
p0
0.8685± 0.1345
p1
0.6984± 0.06286
p2
-720.1± 8592
p3
18.29 ± 172.5
2
1
χ /=
ndf
1.034 / 85
Observe Voltage
20 [V]
Prob
1
p0
0.8808± 0.1111
p1
0.6877± 0.1111
p2
-541 ± 0.1569
p3
15.76 ± 0.1569
2
1
χ /=
ndf
1.221 / 85
Observe Voltage
30 [V]
Prob
1
p0
0.8895± 0.1207
p1
0.6803± 0.1207
p2
-503.5 ± 0.1705
p3
14.38 ± 0.1705
2
1
χ /=
ndf
1.39 / 85
Observe Voltage
40 [V]
Prob
1
p0
0.8977± 0.1288
p1
0.6734± 0.1288
p2
-320.2 ± 0.1819
p3
12.26 ± 0.1819
2
1
2
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0
0
0.4
0.2
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=
ndf
1.703 / 85
Observe Voltage
60 [V]
Prob
1
p0
0.9133± 0.1426
p1
0.6603± 0.1426
p2
-191.5 ± 0.2014
p3
9.614 ± 0.2014
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=
ndf
1.844 / 85
Observe Voltage
70 [V]
Prob
1
p0
0.9213± 0.1484
p1
0.6537± 0.1484
p2
-196.7 ± 0.2095
p3
8.467 ± 0.2095
0
20
40
60
80
100
120
140
0
0
160
180
Time [h]
χ /=
ndf
Observe Voltage
80 [V] 0.002305 / 85
Prob
1
p0
1.01 ± 0.004187
p1
0.7654± 0.004251
p2
9.786 ± 0.04
p3
1.613 ± 0.03298
2
1
0.4
0.2
0
0
2
1
0.4
0.2
0
20
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=
ndf
0.156 / 85
Observe Voltage
90 [V]
Prob
1
p0
1293 ± 0.06312
p1
1293 ± 0.06312
p2
-56.71± 2.563
p3
8.096 ± 0.3367
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
80
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
120 [V]0.0006751 / 85
Prob
1
p0
1.017 ± 0.001821
p1
0.7314± 0.001863
p2
13.33 ± 0.0253
p3
2.12 ± 0.02049
0
0
20
40
60
0.8
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
130 [V] 0.001162 / 85
Prob
1
p0
1.019 ± 0.002273
p1
0.7261± 0.00233
p2
14.34 ± 0.03432
p3
2.265 ± 0.02779
2
1
80
0
0
20
40
60
0.8
100
120
140
0
0
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
140 [V]0.0007103 / 85
Prob
1
p0
1.02 ± 0.001695
p1
0.7222± 0.001742
p2
15.43 ± 0.02778
p3
2.425 ± 0.02245
2
1
80
20
40
60
0.8
80
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
150 [V]0.0007663 / 85
Prob
1
p0
1.021± 0.001682
p1
0.7188± 0.001733
p2
16.59 ± 0.02987
p3
2.595 ± 0.02413
2
1
0
1
0.8
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0
0
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
180 [V]0.0009311 / 85
Prob
1
p0
1.023 ± 0.001614
p1
0.7095± 0.001679
p2
20.56 ± 0.03604
p3
3.121± 0.02926
0
20
40
60
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
190 [V]0.0009821 / 85
Prob
1
p0
1.024 ± 0.001582
p1
0.706 ± 0.001652
p2
22.05 ± 0.03803
p3
3.299 ± 0.03094
2
1
80
0
20
40
60
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
200 [V]0.0008693 / 85
Prob
1
p0
1.025 ± 0.001421
p1
0.7029± 0.00149
p2
23.6 ± 0.03653
p3
3.465 ± 0.03003
2
1
80
160
180
Time [h]
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
210 [V]0.0009714 / 85
Prob
1
p0
1.025 ± 0.001435
p1
0.6989± 0.001513
p2
25.36 ± 0.03995
p3
3.683 ± 0.03267
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
160 [V]0.0009281 / 85
Prob
1
p0
1.022 ± 0.001763
p1
0.7151± 0.001822
p2
17.83 ± 0.03387
p3
2.761± 0.02737
0
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
220 [V] 0.001149 / 85
Prob
1
p0
1.025 ± 0.001492
p1
0.6949± 0.00158
p2
27.21± 0.04475
p3
3.897 ± 0.03661
1
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0
0
40
60
χ2
Observe Voltage /=ndf
240 [V] 0.002931 / 85
Prob
1
p0
1.026 ± 0.002179
p1
0.6851± 0.002334
p2
31.42 ± 0.07666
p3
4.382 ± 0.06179
1
80
100
120
140
160
180
Time [h]
0
20
40
60
χ2
Observe Voltage /=ndf
250 [V] 0.004607 / 85
Prob
1
p0
1.025 ± 0.002589
p1
0.6784± 0.002793
p2
33.88 ± 0.0988
p3
4.577 ± 0.07871
1
80
100
120
140
160
180
Time [h]
40
60
χ2
100
120
140
160
180
Time [h]
Observe Voltage /=ndf
270 [V] 0.008773 / 85
Prob
1
p0
1.024 ± 0.0032
p1
0.6647± 0.003516
p2
39.66 ± 0.1441
p3
4.986 ± 0.1128
1
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
300 [V] 0.009039 / 85
Prob
1
p0
1.025 ± 0.002774
p1
0.6668± 0.003205
p2
52.79 ± 0.1664
p3
6.52 ± 0.1322
1
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
310 [V] 0.003893 / 85
Prob
1
p0
1.027 ± 0.001737
p1
0.6761± 0.002079
p2
59.94 ± 0.1179
p3
7.677 ± 0.09753
1
0
0
20
40
60
80
100
120
140
0
0
160
180
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
320 [V] 0.001464 / 85
Prob
1
p0
1.027 ± 0.0009979
p1
0.6531± 0.001265
p2
69.22 ± 0.08139
p3
8.959 ± 0.07055
1
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
330 [V] 0.002333 / 85
Prob
1
p0
1.028 ± 0.001199
p1
0.5446± 0.001708
p2
82.07 ± 0.1447
p3
11.44 ± 0.133
1
0
0.8
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
360 [V]0.0001544 / 85
Prob
1
p0
1.206 ± 0.001748
p1
0.203 ± 0.00176
p2
-67.62 ± 3.462
p3
42.58 ± 1.888
0
0
20
40
60
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
370 [V] 0.001461 / 85
Prob
1
p0
1.082 ± 4.047e+04
p1
0.094 ± 4.047e+04
p2
-72.55 ± 3.876e+04
p3
181 ± 0.602
2
1
80
0
20
40
60
100
120
140
0
0
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
380 [V] 0.001551 / 85
Prob
1
p0
1.592 ± 0.005789
p1
1.108 ± 0.01148
p2
-104.2 ± 51.97
p3
2480 ± 193.1
2
1
80
0.8
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
40
60
0
20
40
60
80
100
120
140
80
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
390 [V]0.0006546 / 85
Prob
1
p0
10.05 ± 0.001666
p1
9.036 ± 0.001666
p2
-117.2 ± 9.21
p3
21.36 ± 1.561
1
0.6
0
0
160
180
Time [h]
80
100
120
140
160
180
Time [h]
Observe Voltage /=ndf
280 [V] 0.01018 / 85
Prob
1
p0
1.023 ± 0.003255
p1
0.6595± 0.003622
p2
43.15 ± 0.1596
p3
5.247 ± 0.1248
160
180
Time [h]
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
230 [V] 0.00179 / 85
Prob
1
p0
1.027 ± 0.001784
p1
0.6912± 0.0019
p2
29.2 ± 0.05776
p3
4.138 ± 0.04708
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
290 [V] 0.01125 / 85
Prob
1
p0
1.024 ± 0.003229
p1
0.6586± 0.00366
p2
47.36 ± 0.1738
p3
5.713 ± 0.1338
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
340 [V]0.0007981 / 85
Prob
1
p0
1.029 ± 0.0008393
p1
0.2285± 0.001606
p2
97.56 ± 0.332
p3
18.8 ± 0.3363
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
Observe Voltage
χ 2 /=ndf
350 [V]0.0003047 / 85
Prob
1
p0
1.478 ± 0.002376
p1
0.513 ± 0.002392
p2
-200.7 ± 5.003
p3
110.7 ± 3.446
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
χ /=ndf
Observe Voltage
400 [V] 0.001427 / 85
Prob
1
p0
1.065 ± 4.944e+04
p1
0.0592± 4.944e+04
p2
-82.09 ± 4.219e+04
p3
128.7 ± 0.801
2
0.8
0
0
60
0
20
2
1
40
1
0.8
140
0
20
1
0.6
0
0
20
χ2
0.8
120
0.2
0
χ2
Observe Voltage /=ndf
260 [V] 0.006464 / 85
Prob
1
p0
1.024 ± 0.002905
p1
0.6714± 0.00316
p2
36.6 ± 0.1203
p3
4.773 ± 0.0949
1
80
100
0.4
0
20
80
2
0.2
20
60
χ /=ndf
Observe Voltage
170 [V]0.0009196 / 85
Prob
1
p0
1.024 ± 0.001682
p1
0.7133± 0.001744
p2
19.14 ± 0.0348
p3
2.943 ± 0.0282
0
0.4
0
40
1
0.6
160
180
Time [h]
20
2
0.2
140
160
180
Time [h]
0
40
0.4
120
140
0.2
20
0.6
100
120
0.4
0
0.8
80
100
0.6
0.8
60
0
0.8
0.8
40
80
χ /=ndf
Observe Voltage
110 [V] 0.001042 / 85
Prob
1
p0
1.016 ± 0.002393
p1
0.7395± 0.002442
p2
12.37 ± 0.03043
p3
1.996 ± 0.02471
2
0.8
20
60
1
0.8
0
0
40
2
0.8
0
0
20
0.2
40
2
1
0
1
0.4
20
0
2
1
140
0.6
0
0.8
0.6
40
120
0.8
1
0.2
20
100
2
0.4
0
0
80
χ /=ndf
Observe Voltage
100 [V] 0.001607 / 85
Prob
1
p0
1.015 ± 0.003138
p1
0.7482± 0.003197
p2
11.47 ± 0.03644
p3
1.872 ± 0.02972
2
0.6
0
0
60
1
0.2
60
40
2
0.4
40
20
2
0.6
20
0
0
0.8
0
0
0.2
0
40
2
1
0.4
0.2
20
χ /=
ndf
1.552 / 85
Observe Voltage
50 [V]
Prob
1
p0
0.9055± 0.1361
p1
0.6668± 0.1361
p2
-248.5 ± 0.1922
p3
10.82 ± 0.1922
2
1
0.8
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Time [h]
図 +< 1"), の各電圧の時間変化のプロット．約 , 時間 %2 で %) の電圧を
かけた後，待機電圧 で約 時間測定，その後測定した．
$-
同一センサー：
センサー，
センサー
T00015 <<ATLAS Sensor <111>>> Temperature=40[degree] WaitTime=4[hours] Wai tVol=350[V]
Leakage Current [uA]
10
9
8
7
6
5
Leakage Current [μA]
ATLAS Sensor <111> SVXIIb Sensor <100> IV Final Times = 16 Total Time = 60 [hr]
4
3
2
1
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
T00015 <<SVXIIb Sensor <100>>> Temperature=40[degree] WaitTime=4[hours] Wa itVol=350[V]
10
9
8
Voltage Arr = 257.74
Voltage Final = 332.07
Current Arr = 3.2122
Current Final = 7.4101
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
Voltage Arr = 198.14
Voltage Final = 246.02
Current Arr = 7.9207
Current Final = 9.0224
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
7
6
5
4
Leakage Current [uA]
10
3
9
2
8
7
1
6
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
5
4
3
図
2
1
0
図
0
50
100
150
200
250
300
350
+%< ) の
+< ) の最後の
曲線
400
450
500
Bias Voltage [V]
曲線．
T00028 <<ATLAS Sensor <111>>> Temperature=40[degree] WaitTime=2[hours] Wai tVol=350[V]
Leakage Current [uA]
10
9
8
7
6
5
Leakage Current [μA]
ATLAS Sensor <111> SVXIIb Sensor <100> IV Final Times = 16 Total Time = 30 [hr]
4
3
2
1
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
T00028 <<SVXIIb Sensor <100>>> Temperature=40[degree] WaitTime=2[hours] Wa itVol=350[V]
10
9
8
Voltage Arr = 242.64
Voltage Final = 313.09
Current Arr = 3.1679
Current Final = 7.4757
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
Voltage Arr = 124.48
Voltage Final = 182.16
Current Arr = 7.6667
Current Final = 8.9044
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
7
6
5
4
Leakage Current [uA]
10
3
9
2
8
7
1
6
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
5
4
3
図
2
1
0
図
0
50
100
150
200
250
300
+)< , の
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
曲線
+$< , の最後の
曲線
Leakage Current [uA]
10
9
8
7
6
5
Leakage Current [μA]
ATLAS Sensor <111> SVXIIb Sensor <100> IV Final Times = 35 Total Time = 68 [hr]
4
3
2
1
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
T00029 <<SVXIIb Sensor <100>>> Temperature=40[degree] WaitTime=2[hours] Wa itVol=350[V]
10
9
8
Voltage Arr = 239.98
Voltage Final = 301.62
Current Arr = 3.0632
Current Final = 7.4315
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
Voltage Arr = 125.52
Voltage Final = 169.44
Current Arr = 7.6135
Current Final = 8.8225
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
7
6
5
4
Leakage Current [uA]
10
3
9
2
8
7
1
6
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
5
4
3
図
2
1
0
図
0
50
100
150
200
250
300
350
+< - の
+,< - の最後の
曲線
400
450
500
Bias Voltage [V]
曲線
T00030 <<ATLAS Sensor <111>>> Temperature=40[degree] WaitTime=2[hours] Wai tVol=350[V]
Leakage Current [uA]
10
9
8
7
6
5
Leakage Current [μA]
ATLAS Sensor <111> SVXIIb Sensor <100> IV Final Times = 16 Total Time = 30 [hr]
4
3
2
1
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
T00030 <<SVXIIb Sensor <100>>> Temperature=40[degree] WaitTime=2[hours] Wa itVol=350[V]
10
9
8
Voltage Arr = 253.80
Voltage Final = 320.27
Current Arr = 3.1289
Current Final = 7.4700
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
Voltage Arr = 153.69
Voltage Final = 207.10
Current Arr = 7.6526
Current Final = 8.9691
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
7
6
5
4
Leakage Current [uA]
10
3
9
2
8
7
1
6
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
5
4
3
図
2
1
0
図
0
50
100
150
200
250
300
+-< % の
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
曲線
+< % の最後の
曲線
異なるセンサー：
センサー
5
4.5
4
1st Measurement
2nd Measurement
3rd Measurement
4th Measurement
5th Measurement
6th Measurement
7th Measurement
8th Measurement
9th Measurement
10th Measurement
11th Measurement
12th Measurement
13th Measurement
14th Measurement
15th Measurement
16th Measurement
17th Measurement
18th Measurement
19th Measurement
20th Measurement
21th Measurement
22th Measurement
23th Measurement
24th Measurement
25th Measurement
26th Measurement
27th Measurement
28th Measurement
29th Measurement
30th Measurement
3.5
3
2.5
2
1.5
1
SVXIIb Sensor1 <100> SVXIIb Sensor2 <100> IV Final Times = 30 Total Time = 58 [hr]
Leakage Current [μA]
Leakage Current [uA]
T00207 <<SVXIIb Sensor1 <100> >> Temperature=40[degree] WaitTime=2[hours] WaitVol=350[V]
0.5
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
Leakage Current [uA]
T00207 <<SVXIIb Sensor2 <100> >> Temperature=40[degree] WaitTime=2[hours] WaitVol=350[V]
5
4.5
4
Voltage Arr = 180.37
Voltage Final = 229.73
Current Arr = 2.5238
Current Final = 3.4543
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
Voltage Arr = 192.50
Voltage Final = 230.94
Current Arr = 2.8646
Current Final = 3.7046
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
3.5
3
2.5
2
5
1.5
4.5
1
4
0.5
1st Measurement
2nd Measurement
3rd Measurement
4th Measurement
5th Measurement
6th Measurement
7th Measurement
8th Measurement
9th Measurement
10th Measurement
11th Measurement
12th Measurement
13th Measurement
14th Measurement
15th Measurement
16th Measurement
17th Measurement
18th Measurement
19th Measurement
20th Measurement
21th Measurement
22th Measurement
23th Measurement
24th Measurement
25th Measurement
26th Measurement
27th Measurement
28th Measurement
29th Measurement
30th Measurement
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0
0
50
100
150
200
250
300
350
+< の
図
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
図
0.5
0
0
50
+< の
曲線
400
450
500
Bias Voltage [V]
曲線
Leakage Current [uA]
T00217 <<SVXIIb Sensor1 <100> >> Temperature=40[degree] WaitTime=2[hours] WaitVol=350[V]
5
4.5
4
1st Measurement
3.5
2nd Measurement
3rd Measurement
4th Measurement
3
5th Measurement
6th Measurement
7th Measurement
2.5
8th Measurement
SVXIIb Sensor1 <100> SVXIIb Sensor2 <100> IV Final Times = 18 Total Time = 34 [hr]
9th Measurement
Leakage Current [μA]
10th Measurement
2
11th Measurement
12th Measurement
13th Measurement
1.5
14th Measurement
15th Measurement
16th Measurement
1
17th Measurement
18th Measurement
0.5
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
Leakage Current [uA]
T00217 <<SVXIIb Sensor2 <100> >> Temperature=40[degree] WaitTime=2[hours] WaitVol=350[V]
5
4.5
4
Voltage Arr = 197.35
Voltage Final = 234.81
Current Arr = 2.4901
Current Final = 3.2972
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
Voltage Arr = 197.27
Voltage Final = 235.53
Current Arr = 2.8387
Current Final = 3.6709
[V]
[V]
[μ A]
[ μ A]
3.5
3
2.5
2
5
1.5
4.5
1
4
0.5
1st Measurement
3.5
2nd Measurement
3rd Measurement
0
0
4th Measurement
3
5th Measurement
6th Measurement
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
7th Measurement
2.5
8th Measurement
9th Measurement
10th Measurement
2
11th Measurement
12th Measurement
13th Measurement
1.5
14th Measurement
図
15th Measurement
16th Measurement
1
17th Measurement
18th Measurement
0.5
0
0
図
50
100
150
200
250
300
+%< の
350
400
450
500
Bias Voltage [V]
曲線
+< の最後の
曲線
付 録
加速器用 を用い
た内部飛跡検出器の簡易シミュレー
ション
" 3 # 加速器での内部飛跡検出器におけるレ イアウト決定のための簡易シミュレー
ションを行った．
目的
現在 実験が進行中であるが，今回は実験開始から約 年後に計画されている " 3
以下 # 実験についての研究を行った．加速器からの放射線のため，$
年に最終収束電磁石 D & # が寿命を向かえ交換が必要となる．その交換を機に，輝度を
倍にあげた 実験が計画中である．そこで， における内部飛跡検出器のアッ
プグレード の研究を行った．今回は，粒子数の密度や放射線レベルの増大に対応したレイ
アウトを決定するために． 実験の内部飛跡検出器のレ イアウトのシミュレーション
を 8 を用いておこなった．
方法
一つのレ イアウト候補を用いて，シリコンセンサーの位置と大きさを決定した．( 方向
を磁場をかける方向，6 方向が荷電粒子が曲がる方向，7 方向がセンサーを置く方向と定
義する．よって ( 方向に $，6 方向に ，7 方向には % とする．それらのセン
サーを 7 方向には原則 枚並べた．7 方向には，)，-，，，%)，,，$，)，,-，
) に配置．# 内側 % センサーは ; 検出器相当 ストリップは 6 方向に )，7 方
向に % 間隔#，中側 センサーは 検出器相当 ストリップは 6 方向に ,，7
方向に 間隔#，として固定する．現在 検出器である外側 % 層をストリップ間隔
,，，# 及び，センサー枚数 % 枚# を変えて最適なレ イアウトを決定する．
また，読み出されるストリップをイベント毎に変えるために，モジュール 個相当である
センサー目で % ほど 上下にランダムにふらせた．さらにモジュールと同様の条件に
するために，フルシミュレーションで用いられている物質量の値を使って， モジュール
あたりの物質量と同じになるように，シリコンセンサーの 前に金属をおいた． モジュール全体で，物質量 ' @%+E ' # 金属は，モジュール中の物質量の割合が多
い % つ 炭素，銅，アルミニウム# である．磁場は現在の 実験のソレノイド 磁石と
同じ をかけている．シミュレーションとして用いたエネルギーは，単一粒子で，，
%
図 /+< シリコンセンサーレ イアウト 67 図である．磁場は面に垂直に かかってい
る．これは，基本のレ イアウトで 枚センサーが入っている．シリコンセンサーの前面
に金属 炭素，銅，アルミニウム# が入っている．
%，)，，，)， 8 である．粒子は， 粒子， 粒子，電子を用いた．データは，
各シリコンセンサーで落したエネルギーのみを拾ってくる．
結果と解析
まず，解析の流れを示す．この解析では，デジタイズは解析の段階で行う．各センサー
で落したエネルギーを選別して，デジタイズを行う．
+ 7 方向の位置から，どの層で落したエネルギーかを決定する．その条件は以下のよ
うになる．主に，多重散乱した粒子が落したヒットを除くためである．
# ( 方向は の周りに正規分布をするはずである．よってある距離まででカット
をする．) 8 のときに #
.# 7 方向は，各センサーの位置の +) の位置でカットをする．
# 複数の 6 のヒット点がある場合，最初の正しいヒット点との差が ) 以内
にある時はその層のヒット候補とする．
#
これらの条件に当てはまらない場合は，各層でのヒットはないとする．
+
同じ層に複数エネルギーを落している時は，すべてのエネルギーを足し合わせ，6
方向 粒子が曲げられる方向# は重心をとる．7 方向は決まった値を用いる．合計 ヒットになるようにした．
%+
デジタイズを行う． 層あたりのエネルギー損失が，I の閾値を越えた場合にヒッ
トとする．平均のエネルギー損失が，約 ,- 0 である．電子・正孔対の生成エネ
ルギーが %+$ より %+-) I のエネルギーを落す．)E程度隣接ストリップやバル
クの反対側に逃げると考えると，%+ I 検出器での 1*# が読み出されると考
えられる．よって，,- 0?%+ I @+, 0 が I あたりのエネルギーとなる．
+, 0 を越えたものが，ヒットとなる．条件にあったストリップ幅でデジタイズ
を行う．ストリップ幅条件は ,，， とする．そのままデジタイズすると
角度をふらない限り，多重散乱がない場合，同一ストリップから読み出されること
になる．すると，運動量再構成するときに鋭いピークがたってしまい，位置分解能
が正しく評価されない．そのため，各層においてイベント毎に原点をずらすことに
する．
+
その結果得られたヒットから，円フィット 図 /+ 参照# を用いて，半径を求める．
@+%/( は運動量 A8B，/ は磁場 AB，( は半径# の以下の等式より，運動
量を再構成する．
#@
) を用いて半径を求める．
以上の流れで解析を行う．
)
# G 以下で，38 までの運動量再構成の図を載せる．左側がデジタイズをしてない運
動量分布，右側がデジタイズした運動量分布である．下側は Æ の分布である． ここ
で，)8 及び 8 の値がうまく再構成されない．高エネルギー側ではほとんど 多
重散乱が起こらないため，デジタイズのストリップ間隔がそのまま運動量再構成の値にき
いてくるはずである．デジタイズ自体はうまくいってそうであるが，曲率が小さいため，
フィットをうまくしてくれないようである．今後はフィット関数を変えて，新たに半径の
値を出そうと考えている．現在は，カリマキフィット等を用いてフィットを行おうとして
いる．
今後の課題
8 以下での運動量位置分解能は求まった．しかし，) 8
粒子の場合における，
以上での運動量再構成は鋭いピークが立ってしまい，正しい が評価されなかった．今回
は運動量の位置分解能，及び衝突点係数分解能等が求まらなかったので，今後問題を解決
し，レ イアウトを決定する．
$
χ 2 / ndf
Y direction [mm]
Prob
0
-10
Digitization 286 Event
1.093 / 7
p0
0.7691 ± 1.333e-06
p1
-0.009865 ± 1.849
p2
8106 ± 4.078e-06
11.81 / 7
Prob
0
-10
-20
0.1069
p0
-0.04635 ± 0.00255
p1
-0.01325 ± 1.292e-06
p2
8494 ± 0.8209
-20
-30
-30
-40
-40
-50
-50
-60
-60
-70
-70
-80
-80
0
χ2 / ndf
0.9932
Y direction [mm]
non Digitization 286 Event
200
400
600
800
1000
Z direction [mm]
0
200
400
600
800
1000
Z direction [mm]
Fit-Hit
10
1
-1
10
-2
10
-3
10
-4
10
0
200
400
600
800
1000
/+< 円フィット図．67 平面でフィットした図である．粒子は 粒子，エネルギーは
) 8 である．左上図はデジタイズしていないもの，右上図はデジタイズしたもの ,#
である．共に縦軸 6 方向 AB，横軸 7 方向 AB である．右下図はフィット関数から，デ
ジタイズしたデータを引いたものである．縦軸，フィット 3ヒット AB，横軸，7 方向 AB
図
である．
Momentum0
Entries
10000
Mean
2.069
RMS
0.04872
Underflow
1
Overflow
0
Integral
9990
2
χ / ndf
94.44 / 4
Prob
1.626e-19
Constant
3317 ± 43.7
Mean
2.066 ± 0.000
Sigma
0.02301 ± 0.00020
Momentum0
3000
DivideMom0
Entries
10000
Mean
0.4835
RMS
0.01044
Underflow
7
Overflow
0
Integral
9990
2
χ / ndf
63.13 / 5
Prob
2.73e-12
Constant
2843 ± 37.5
Mean
0.4842 ± 0.0001
Sigma
0.005379 ± 0.000046
DivideMom0
2500
2500
2000
2000
1500
1500
1000
1000
500
500
0
1
1.2 1.4 1.6 1.8
2 2.2 2.4 2.6 2.8
Momentum3
Entries
Mean
RMS
Underflow
Overflow
Integral
Momentum3
χ 2 / ndf
Prob
Constant
3000
Mean
Sigma
0
0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7
3
DivideMom3
Entries
Mean
RMS
Underflow
Overflow
Integral
DivideMom3
10000
2.069
0.05064
0
0
9992
79.96 / 4
1.775e-16
3319 ± 43.5
χ 2 / ndf
Prob
Constant
2500
2.066 ± 0.000
0.02308 ± 0.00019
Mean
Sigma
10000
0.4835
0.01049
7
0
9990
47.98 / 5
3.589e-09
2845 ± 37.2
0.4842 ± 0.0001
0.005394 ± 0.000045
2500
2000
2000
1500
1500
1000
1000
500
500
0
1
1.2 1.4 1.6 1.8
図
2 2.2 2.4 2.6 2.8
0
0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7
3
/+%< 8 の 運動量# 分布．及び 9
,
分布．
Momentum0
Entries
10000
Mean
3.075
RMS
0.09026
Underflow
14
Overflow
0
Integral
9971
2
χ / ndf
90.3 / 8
Prob
4.042e-16
Constant
2168 ± 29.4
Mean
3.073 ± 0.000
Sigma
0.03463 ± 0.00031
Momentum0
2200
2000
1800
DivideMom0
Entries
10000
Mean
0.3251
RMS
0.007765
Underflow
15
Overflow
0
Integral
9938
2
χ / ndf
94 / 12
Prob
8.25e-15
Constant
1552 ± 21.2
Mean
0.3255 ± 0.0000
Sigma
0.003617 ± 0.000033
DivideMom0
1600
1400
1200
1600
1400
1000
1200
800
1000
600
800
600
400
400
200
200
0
2
0
2.2 2.4 2.6 2.8
3 3.2 3.4 3.6 3.8
4
Momentum3
Entries
Mean
RMS
Underflow
Overflow
Integral
Momentum3
2400
2200
χ 2 / ndf
Prob
Constant
2000
Mean
Sigma
1800
0.26 0.28
0.3
0.32 0.34 0.36 0.38
DivideMom3
Entries
10000
Mean
0.3251
RMS
0.007853
Underflow
14
Overflow
0
Integral
9937
DivideMom3
10000
3.075
0.09079
15
0
9971
1600
χ 2 / ndf
Prob
Constant
102.6 / 8
1.247e-18
2164 ± 29.4
1400
3.072 ± 0.000
0.03455 ± 0.00031
0.4
Mean
Sigma
96.43 / 12
2.771e-15
1542 ± 20.9
0.3255 ± 0.0000
0.003633 ± 0.000032
1200
1600
1000
1400
1200
800
1000
800
600
600
400
400
200
200
0
2
0
2.2 2.4 2.6 2.8
図
3 3.2 3.4 3.6 3.8
4
0.26 0.28
0.3
/+< %8 の 運動量# 分布．及び 9
-
0.32 0.34 0.36 0.38
分布．
0.4
Momentum0
Entries
10000
Mean
5.095
RMS
0.1218
Underflow
1
Overflow
0
Integral
9911
2
χ / ndf
117.7 / 18
Prob
1.142e-16
Constant
1082 ± 15.0
Mean
5.09 ± 0.00
Sigma
0.06865 ± 0.00064
Momentum0
1200
1000
DivideMom0
Entries
10000
Mean
0.1961
RMS
0.005471
Underflow
21
Overflow
0
Integral
9978
2
χ / ndf
143.4 / 14
Prob
0
Constant
1394 ± 19.5
Mean
0.1964 ± 0.0000
Sigma
0.002663 ± 0.000025
DivideMom0
1400
1200
800
1000
800
600
600
400
400
200
0
4
200
4.2 4.4 4.6 4.8
5 5.2 5.4 5.6 5.8
Momentum3
Entries
Mean
RMS
Underflow
Overflow
Integral
Momentum3
1200
χ 2 / ndf
Prob
Constant
Mean
Sigma
1000
0
0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.2 0.210.22 0.23 0.24 0.25
6
DivideMom3
Entries
10000
Mean
0.1962
RMS
0.005401
Underflow
22
Overflow
0
Integral
9975
DivideMom3
10000
5.094
0.1216
3
0
9907
1600
151.3 / 18
0
1093 ± 15.3
χ 2 / ndf
Prob
Constant
1400
5.089 ± 0.001
0.06771 ± 0.00065
Mean
Sigma
140.9 / 12
0
1423 ± 19.9
0.1965 ± 0.0000
0.002591 ± 0.000025
1200
800
1000
800
600
600
400
400
200
200
0
4
4.2 4.4 4.6 4.8
図
5 5.2 5.4 5.6 5.8
0
0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.2 0.210.22 0.23 0.24 0.25
6
/+)< )8 の 運動量# 分布．及び 9
,
分布．
Momentum0
Entries
10000
Mean
7.05
RMS
0.1239
Underflow
61
Overflow
0
Integral
9910
2
χ / ndf
208 / 17
Prob
0
Constant
1095 ± 15.4
Mean
7.058 ± 0.001
Sigma
0.06719 ± 0.00066
Momentum0
1200
DivideMom0
Entries
10000
Mean
0.1418
RMS
0.004074
Underflow
0
Overflow
0
Integral
9954
2
χ / ndf
21.06 / 1
Prob
4.458e-06
Constant
5058 ± 66.9
Mean
0.1417 ± 0.0000
Sigma
0.001486 ± 0.000013
DivideMom0
4500
4000
1000
3500
3000
800
2500
600
2000
1500
400
1000
200
500
0
6
6.2 6.4 6.6 6.8
7 7.2 7.4 7.6 7.8
Momentum3
Entries
Mean
RMS
Underflow
Overflow
Integral
Momentum3
1200
χ 2 / ndf
Prob
Constant
Mean
Sigma
1000
0
0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.140.16 0.18 0.2 0.22 0.24
8
DivideMom3
Entries
10000
Mean
0.1418
RMS
0.004363
Underflow
0
Overflow
0
Integral
9956
DivideMom3
10000
7.05
0.1221
60
0
9899
4500
200.7 / 17
0
1085 ± 15.4
χ 2 / ndf
Prob
Constant
4000
7.058 ± 0.001
0.06765 ± 0.00067
Mean
Sigma
19.45 / 1
1.034e-05
5006 ± 66.3
0.1417 ± 0.0000
0.001497 ± 0.000013
3500
3000
800
2500
600
2000
1500
400
1000
200
500
0
6
6.2 6.4 6.6 6.8
図
7 7.2 7.4 7.6 7.8
0
0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.140.16 0.18 0.2 0.22 0.24
8
/+$< 8 の 運動量# 分布．及び 9
,
分布．
Momentum0
Entries
10000
Mean
10.06
RMS
0.1202
Underflow
158
Overflow
0
Integral
9723
2
χ / ndf
321.3 / 59
Prob
0
Constant
358.7 ± 5.1
Mean
10.06 ± 0.00
Sigma
0.1021 ± 0.0010
Momentum0
450
400
350
DivideMom0
Entries
10000
Mean
0.09951
RMS
0.002605
Underflow
0
Overflow
0
Integral
1e+04
2
χ / ndf
218.4 / 4
Prob
0
Constant
3466 ± 49.5
Mean
0.09938 ± 0.00001
Sigma
0.001078 ± 0.000011
DivideMom0
4000
3500
3000
300
2500
250
2000
200
1500
150
1000
100
500
50
0
9.5 9.6 9.7 9.8 9.9 10 10.110.2 10.3 10.4 10.5
Momentum3
Entries
Mean
RMS
Underflow
Overflow
Integral
Momentum3
450
χ 2 / ndf
Prob
Constant
400
Mean
Sigma
350
0
0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.110.12 0.13 0.14 0.15
DivideMom3
Entries
10000
Mean
0.09949
RMS
0.002617
Underflow
0
Overflow
0
Integral
9997
DivideMom3
10000
10.06
0.1197
153
0
9728
4000
297.9 / 59
0
360.1 ± 5.1
χ 2 / ndf
Prob
Constant
3500
10.06 ± 0.00
0.102 ± 0.001
Mean
Sigma
147.8 / 4
0
3461± 48.1
0.09938 ± 0.00001
0.001087 ± 0.000010
3000
300
2500
250
2000
200
1500
150
1000
100
500
50
0
9.5 9.6 9.7 9.8 9.9 10 10.110.2 10.3 10.4 10.5
図
0
0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.110.12 0.13 0.14 0.15
/+< 8 の 運動量# 分布．及び 9
,
分布．
Momentum0
Entries
9814
Mean
49.88
RMS
0.5517
Underflow
3500
Overflow
0
Integral
6092
2
χ / ndf
3985 / 37
Prob
0
Constant
90.85 ± 2.81
Mean
49.6 ± 0.0
Sigma
0.9838 ± 0.0306
Momentum0
3500
3000
DivideMom0
DivideMom0
Entries
9814
Mean
0.02036
RMS
0.001011
Underflow
4000
34
Overflow
Integral
0
7728
2
χ / ndf
4114 / 15
Prob
3500
0
454.2 ± 12.8
Constant
0.02048 ± 0.00002
Mean
0.0007077 ± 0.0000159
Sigma
3000
2500
2500
2000
2000
1500
1500
1000
1000
500
0
48
500
48.5
49
49.5
50 50.5
51 51.5
Momentum3
Entries
Mean
RMS
Underflow
Overflow
Integral
Momentum3
3500
χ 2 / ndf
Prob
Constant
Mean
Sigma
3000
0
0.0150.0160.0170.0180.0190.020.0210.0220.0230.0240.025
52
DivideMom3
DivideMom3
9814
49.89
0.5488
3457
0
6045
Entries
Mean
RMS
Underflow
Overflow
Integral
4000
χ 2 / ndf
887.2 / 11
0
3746 ± 65.0
9814
0.02037
0.001043
48
0
7783
4116 / 17
Prob
Constant
3500
50.04 ± 0.00
0.04384 ± 0.00043
Mean
Sigma
0
393.1 ± 9.8
0.0205 ± 0.0000
0.0008375 ± 0.0000154
3000
2500
2500
2000
2000
1500
1500
1000
1000
500
0
48
500
48.5
49
図
49.5
50 50.5
51 51.5
0
0.0150.0160.0170.0180.0190.020.0210.0220.0230.0240.025
52
/+,< )8 の 運動量# 分布．及び 9
,%
分布．
Momentum0
Entries
9849
Mean
99.98
RMS
0.319
Underflow
2605
Overflow
0
Integral
7092
2
χ / ndf
146.1 / 1
Prob
0
Constant
5057 ± 95.9
Mean
97.5 ± 0.0
Sigma
0.052 ± 0.001
Momentum0
3500
3000
1.543e-08 / 0
0
5736 ± 126.8
0.007394 ± 0.000001
Mean
3000
1000
1000
500
500
0
95.5 96 96.5 97 97.5 98 98.5 99 99.5 100100.5
0
0.005 0.006 0.007
5.712e-05 ± 9.065e-07
Sigma
0.008 0.009
0.01
Entries
9849
Mean
0.01
RMS
6.309e-05
Underflow
114
Overflow
Integral
3500
1.259e-09 / 0
0
5463 ± 116.7
0.011
DivideMom3
DivideMom3
9849
99.99
0.3283
2606
0
7078
0
7219
χ 2 / ndf
5.17e-09 / 0
Prob
0
5593 ± 117.5
Constant
97.51 ± 0.00
0.04794 ± 0.00073
0.007393 ± 0.000001
Mean
3000
2500
2500
2000
2000
1500
1500
1000
1000
500
500
0
95.5 96 96.5 97 97.5 98 98.5 99 99.5 100100.5
図
χ / ndf
Constant
1500
Mean
Sigma
0
7211
2
Prob
1500
3000
117
Overflow
Integral
3500
2000
χ 2 / ndf
Prob
Constant
0.01
6.121e-05
Underflow
2000
3500
9849
RMS
2500
Momentum3
Entries
Mean
RMS
Underflow
Overflow
Integral
Entries
Mean
2500
Momentum3
DivideMom0
DivideMom0
0
0.005 0.006 0.007
/+-< 8 の 運動量# 分布．及び 9
,
5.815e-05 ± 8.793e-07
Sigma
0.008 0.009
0.01
分布．
0.011
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