电流型碳化硅探测器

本文从电流型半导体探测器的起源、传统电流型探测器在应用中的问题出发,论述了国内外在新型半导体探测器研制和电流型半导体探测器的研究现状。对半导体探测器结构和物理特性进行了研究,并重点介绍了电流型碳化硅(SiC)探测器的设计制作、响应性能研究、抗辐照性能研究等内容,为电流型半导体探测器的研究和应用提供参考。     

O~+离子注入的面垒探测器

半导体探测器的优异性能使其应用得到迅速发展。对面垒型探测器整流机理的研究结果表明,探测器的性能好坏与其表面态有着密切关系。有人研究过,在真空状态下,金与n型硅表面经特定工艺制成的探测器,是没有整流特性的,但若让空气进入真空系统,则探测器具有整流特性。然而,在空气中暴露之后,已经产生整流特性的探测器,如重新把它置入真空系统之下,反向电流又会增加,整流特性则变差。因此,可认为空气中氧对探     

常温半导体探测器的近况及应用

本文概述了最近几年常温半导体探测器的发展情况。介绍了HgI_2、CdTe、CdSe和纯化离子注入型Si半导体探测器的性能。如这些新型的探测器投入应用将使核辐射检测仪表有更大的发展。本文又对利用法国施卢姆贝格公司的纯化离子注入型硅面结探测器进行浓度测量的研究作了介绍。     

离子注入型与金硅面垒型半导体探测器温度特性比较

半导体探测器性能受温度影响较大,影响着辐射探测系统的稳定性和测量精度。本文设计了一个温度测试电路,通过温度测试实验分别得出了离子注入型和金硅面垒型半导体探测器的温度特性曲线。测试结果表明,离子注入型半导体探测器的温度特性明显优于金硅面垒型半导体探测器。本文的结果可为半导体探测器的使用、筛选提供参考。     

微结构半导体中子探测器研制

微结构半导体中子探测器具备探测效率高、响应时间快、体积小等优点,性能相对传统平面型半导体中子探测器有本质提升。采用蒙卡方法分析了器件微结构参数对沟槽型微结构探测器的性能影响规律,并结合工艺条件制备出沟槽宽度26μm,沟槽间距13μm,沟槽深度22μm,灵敏区面积1.8×1.8 cm~2的微结构探测器。该探测器在10 V的反向偏压下,漏电流仅1.24×10~(-7)A/cm~2,优于国外研究组报道的漏电流特性。利用同位素α源开展了带电粒子探测性能测试,所制备微结构探测器可实现241Am源α粒子探测。在外加0 V偏压时,微结构探测器即可获得与电子学噪声区分明显的241Am源α粒子能谱。本工作证明了微结构探测器对带电粒子具有良好的探测性能。     

小灵敏面积PIN半导体探测器性能改进

本文对原ＰＩＮ半导体探测器信号引出线结构线路进行了分析，为了消除小灵敏面积ＰＩＮ探测器振荡现象，把原信号引出线结构改进成微带结构，并对改进后的探测器时间响应性能和线性电流进行了实验测量。     

超导体核辐射探测器的探测原理

一、引言对于某些核辐射探测器,降低它们的工作温度便可得到较好的探测器性能,例如硅和锗探测器,当工作温度为77K时,能量分辨可提高很多。一些金属和它们的氧化物在极低温度下成为超导体,利用这种超导现象有可能得到性能极好的探测器,也有可能比现在已实用的半导体(?)测器的能量分辨要提高一个量级。高分辨测量有可能在许多领域内得到应用。关于在极低温度下((?)IK)对超导体核辐射探测器已有一些评论,这里仅介绍超导体核辐射探测器的探测原理。     

新型半导体探测器发展和应用

新型半导体探测器如硅微条、Pixel、CCD、硅漂移室等,近些年发展很快,在高能物理和天体物理实验中作为顶点及径迹探测器应用很广。主要是它们的位置分辨率非常高,像硅微条探测器．目前可做到好于1．4μm,这是任何气体探测器和闪烁探测器很难做到的。主要介绍这些新型半导体探测器的结构、原理、及其发展在高能物理、天体物理、核医学等领域应用。     

4H-SiC电流型探测器对~(60)Co源γ射线的响应研究

为研究4H-SiC电流型探测器对γ射线的探测性能,采用4H-SiC制成肖特基二极管,并利用60Co源形成的强γ辐射场研究其对γ射线的响应特性及其影响因素。实验结果表明,当外加反向电压为195 V时,4H-SiC探测器漏电流仅为11.4 pA/cm2,远低于Si基探测器漏电流。当4H-SiC探测器置于强γ辐射场时,由γ射线导致的信号电流为249 nA,比本底信号电流大5个量级。同时4H-SiC探测器在零偏压时也能对γ射线产生明显的信号,均值电流为85 nA。随工作电压增大,4H-SiC探测器的γ响应随之增大。结合4H-SiC探测器体积小、响应快、耐高温和耐辐照等特点,可将4H-SiC探测器用于强钴源点注量在线监测等方面。     

微结构半导体中子探测器研究进展

微结构半导体中子探测器(MSND)除了具有体积小、时间响应快、工作偏压低以及易于与读出电子学系统集成等优点外,还解决了二维平面半导体中子探测器存在的探测效率极低的问题(5%),其在军用和民用领域都具有良好的发展前景。介绍了微结构半导体中子探测器的中子探测原理,简述了其发展概况,综述了近年来的研究进展,展望了微结构半导体中子探测器的研究方向和应用前景。     

一种新型半导体探测器的应用

介绍了一种测量X射线的Si-PIN电制冷半导体探测器,以及它在X射线谱分析中的应用。由于该探测器采用了电制冷方法,从而摆脱了传统的Si(Li)探测器在使用和保存时必须定期向其添加液氮的麻烦。     

GaN核辐射探测器的性能研究

GaN作为第3代半导体材料,具有禁带宽度大、电子饱和漂移速度大、抗辐射能力强等特点。制备了GaN半导体探测器,并应用该探测器对²⁴¹Am α粒子能谱进行测量,得到α粒子能谱的能量分辨率约30%。同时,以Si半导体探测器为标准,对GaN探测器进行了能量及探测效率的测量,得到探测器的探测效率最高可达80.1%。最后,应用Keithley 2635静电计对GaN探测器的I-V曲线等进行测试,发现在-15 V偏压下,GaN探测器的本底电流密度小于70 nA/cm²。     

离子注入微型半导体探测器的研制

国际上最早使用的微型探测器是盖革-缪勒计数器,并用它首次对活体内的肿瘤进行了测试。六十年代以来,它逐步为半导体探测器所代替。七十年代以来,微型半导体探测器已广泛地用于血流动力学、肺功能研究以及食管、胃和眼睛等体内和体表器官的诊断。我们也曾用半导体硅探测器对甲状腺节结进行过测试,效果良好。     

碲锌镉半导体探测器漏电流和结电容的测试

为进一步研究碲锌镉半导体探测器(简称CZT探测器)的特性,搭建了其漏电流和结电容等主要特性参数的测试平台,设计了测试方案,并在不同条件下测试了两种不同结构的探测器,分析了测试结果。通过本次实验,可较好地掌握CZT探测器的主要特性,从而为其在射线探测领域的应用提供参考依据。     

半导体探测器的厚度确定及CsI(Tl)的刻度

根据核反应过程中发射带电粒子在硅半导体中的最大能量沉积,利用带电粒子在硅半导体中的阻止本领曲线,同时实现半导体探测器的厚度确定及与之组合的CsI(Tl）的刻度。     

基于4H-SiC肖特基二极管的中子探测器

针对当前极端环境下耐辐照半导体中子探测器的需求,采用耐高温、耐辐照的碳化硅宽禁带半导体材料,利用⁶Li(n, α)³H核反应原理,研制了基于4H-SiC肖特基二极管的中子探测器。利用磁控溅射完成中子转化层的制作,并用SEM表征⁶LiF膜厚。在10～600 V反向偏压下,漏电流维持在6.4 nA以下,表明探测器具备良好的半导体-金属肖特基整流接触。利用²⁴¹Am源研究探测器对5.486 MeV的α粒子的响应,测得分辨率为4.5%。同时,利用该探测器测量了由临界装置产生并经石蜡块慢化后的热中子,观测到热中子与⁶Li作用产生的α和T粒子信号的实验结果。     

薄窗型多阳极气体探测器研究进展

薄窗型气体探测器是最近发展并用于低能量加速器质谱探测技术。该探测器的入射窗采用氮化硅膜,薄而均匀,分辨率高,目前已在低能量粒子探测技术中得到初步应用,显示出广泛的应用前景。本文主要从薄窗型气体探测器基本原理、薄氮化硅膜与Mylar膜的对比、不同质子数Z的低能量粒子脉冲高度对比、薄窗型气体探测器与硅探测器的对比,以及应用等方面进行阐述。     

Effect of metal electrode on characteristics of gamma-irradiated silicon carbide detector

Silicon carbide (SiC) is a highly promising semiconductor neutron-detector material for harsh environments such as nuclear reactor cores and spent-fuel storage pools. In the present study, three 4H–SiC p–i–n diode detectors were fabricated as variations of those metal-electrode structures. The I–V characteristics and alpha-particle responses of the detectors were measured before and after gamma-ray exposure. The detector with a Ti/Au electrode showed the lowest change of leakage current after irradiation; none of the detectors showed any change in the charge-collection efficiency when a sufficient electric field was applied after gamma irradiation of up to 8.1 MGy.     

Application of CMOS charge-sensitive preamplifier in triple-GEM detector

1 Introduction With novel materials and advanced technique of printed circuit board (PCB) and micro-electronics be- ing used in MPGD, over the past two decades, great progress has been made in MPGD[1], and as a new type of MPGD, the GEM[2] detector was developed during the late 1990s. Standard GEM from CERN is a thin, two-side copper-coated Kapton foil, perforated with a high density of holes etched using a photolitho- graphic process. The diameter of these holes is about 70 μm (ext…