压敏器件用直拉硅单晶的中子嬗变掺杂工艺

对压敏器件用低阻NTD CZ Si(直拉硅)的深辐照工艺进行了研究,主要包括三个方面内容:(1)配合自然单晶生长工艺的改进,对CZ与FZ单晶痕量重金属杂质进行中子活化分析。(2)在同样深辐照条件下对CZ与FZ单晶的β-低本底剩余放射性进行跟踪测量,所得到的放射性强度衰减曲线表明CZ与FZ是一致的,同样可以采用NTD技术。(3)低阻CZ硅单晶中子嬗变掺杂工艺研究,根据目标电阻率,适当地选择电子移率μ_e值,通过实验与校正,得到合理的掺杂系数K值。保证掺杂精度,使晶体掺杂的命中率获得显著提高,与常规掺杂相比由原来的40％提高到90％左右。径向不均匀性Δp≤5％,径向微区不均匀性Δp_m≤3～5％。首批量低阻CZ NTD硅的研制及其压敏器件生产中的应用,获得良好的效果,压敏器件性能达到规定标准,并明显地优于普通CZ硅材料的产品,成品率和优品率由40％提高到60％。     

中子掺杂硅单晶的放射性强度

用反应堆辐照单晶硅进行中子掺杂,人们对辐照后的放射性水平极为关切。我们利用FELIXC-512计算机进行了数值计算。其结果与实验数据符合较好。我们将放射性强度与辐照中几个主要参量的关系列表给出,便于查找、制定辐照工艺及了解产品性能。单晶硅中子掺杂主要核过程为:     

探测器级特高阻区熔硅单晶的高精度微量中子嬗变掺杂

主要介绍探测器级特高阻区熔硅单晶的高精度微量中子嬗变掺杂技术。技术的关键在于掺杂精度的精确控制。例如从理论计算和实验结果对ρ_0值提出合理要求;辐照孔道的选择和辐照装置的改进;掺杂系数K值的调整;硅单晶样品的模拟试验;辐照时间所严格控制;辐射损伤及其消除的机理等研究工作。所研制的N型(10～100)kΩ·cm NTD FZ Si均匀性好,少子寿命高、晶体纯度高。     

硅的中子嬗变掺杂

早在1951年,Lack-Horowitz就提出核反应可作为半导体材料硅的一种掺杂方法。六十年代初期,Tanenbaum等人进行了实验,指出中子嬗变掺杂(简称NTD)可以得到电阻率均匀的N型硅。然而,由于当时硅材料本身纯度较低,以及一些实验条件的限制,此法未引起人们的注意。直到1973年,才受到重视,并迅速发展,广泛地应用在高阻断电压的可控硅和整流器、辐射探测器、大规模集成电路和硅靶摄像管等元     

300#反应堆单晶硅中子嬗变掺杂计算

介绍了300#反应堆单晶硅中子嬗变掺杂辐照量计算的原理,给出了计算软件类结构及其主要类中的实现函数,描述了该程序在辐照计算,原始和出厂清单处理,以及各类原始数据处理方面的功能和特点,对相应的界面都给出了图示,并对软件的特性和应用前景作了分析。     

高通量工程试验堆单晶硅中子嬗变掺杂技术研究

本文介绍了高通量堆中子嬗变掺杂所用的热中子积分通量计算公式、辐照置的结构、自给能热中子通量监测和温度测量装置,描述了出堆后单晶硅的放射性去污和退火处理,并对掺杂的精度、轴向和径向电阻率不均匀度、少数载流子寿命以及由此制作的 KP200A 晶闸管的成品率作了介绍。     

中子辐照直拉硅退火后的施主行为

利用多种实验手段对中子辐照直位硅退火过程中特有的施主效应进行了研究；探讨了不同中子辐照注量以及氧对施主形成的影响；报道了低于７５０℃热处理所产生的“施主平台”现象。实验结果表明，该施主在禁带中产生￣４３ＭｅＶ的浅施主能级，它的结构为辐照缺陷与硅、二氧化硅以及碳等组成的亚稳态络合物，其电话性起源于硅和二氧化硅沉淀的界面态。     

中子福照硅单晶正电子捕获的温度效应

用正电子湮没寿命测量方法研究了在中子辐照硅单晶缺陷中正电子捕获的温度效应。寿命谱被成功地分成两个组分,长寿命组分在109—300K的温度范围有325±9 ps的常数寿命值,它被认为是在负荷电双空位捕获的正电子寿命。正电子捕获率显示一个强的负温度效应.这个捕获特征能用正电子在负荷电双空位的级联捕获来描述。在低温区正电子捕获截面以T~(-1.7)随温度变化。     

GaAs中子嬗变掺杂的初步研究

硅的中子嬗变掺杂(简称NTD)法已经得到了广泛应用,在制备大功率整流器、可控硅、硅靶摄像管、核探测器和集成电路等方面被公认是一种好方法。中子辐照硅的优点是掺杂十分均匀,浓度偏差可在±5％之内;掺杂精度高,能够准确地达到所要求的浓度。近年来,Ⅲ-V族化合物半导体的中子嬗变掺杂亦有报道。1971年Miriashvili等人首先报道了GaAs的中子嬗变掺杂。在这之后,一些作者进一步研究了热中子辐照GaAs的原理、特点和它的应用。1982年在美国马里兰举行的第四届国际NTD会议上也报道了这方面的内容。     

聚变中子引起的嬗变α、p粒子研究

计算了聚变堆常用结构材料３１６Ｓ．Ｓ．、ＳｉＣ、石墨及其所含核素的嬗变α、ｐ粒子的产额、气体产生率、氦产生率与原子位移率比值Ｈｅ／ｄｐａ（ｄｐａ－ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｐｅｒａｔｏｍ）、能谱分布以及它们对材料ｄｐａ的贡献和嬗变α粒子在３１６Ｓ．Ｓ．中的电子能量损失。计算结果表明，嬗变α、ｐ粒子对靶材料ｄｐａ的贡献虽然很小，但α粒子在输运过程中电子能量损失很大。对含轻、重核素不同的材料，它们的能谱分布有明显不同，主要取决于反应能和靶原子量。计算结果将为离子模拟聚变中子辐照损伤提供参数依据。     

用中子活化分析法对制造器件用的半导体硅中Na,Cu,Au含量的分析

本文介绍了用作器件的半导体硅片表面和本体中Na,Cu,Au含量的堆中子活化分析方法。给出了探测极限。除了常用的“相对比较法”外,着重介绍了“代用标准法”。为了适应常规分析的要求,我们以铁丝作Cu和Na的代用标准,使照后的标准处理摆脱了放射性溶液操作。     

用中子检测屋顶的破漏

对于平顶式屋顶来说,室内发现的渗漏位置与屋面的破损位置往往不一致,给维修工作带来很大困难。如何准确地发现屋顶的破漏位置和破损程度呢?加拿大甘米(Gammie)核公司和加拿大莱克索公司(Lexsuco)联合研究成功用中子探测屋顶含水量的新方法,能较好地解决上述问题。     

基于中子活化分析的129I嬗变率测量方法实验研究

基于中子活化分析（NAA）,建立一种简便可靠的¹²⁹I嬗变率测量方法。采用¹²⁷I制作模拟靶件,利用1个参比靶件与两个嬗变模拟靶件同时照射,测量¹²⁸I特征γ射线强度之比,并根据比值计算嬗变率。实验结果验证了方法的可行性,为¹²⁹I的高注量率反应堆嬗变率测定提供了技术支持。     

用活化法测量自成靶陶瓷中子管的中子发生率

以自成靶陶瓷中子管内Ｄ、Ｔ离子束流高斯型分布为依据，建立了中子管中子发生率与中子场中某一点通量密度之间的理论联系，采用活化法间接测量得φ６０ｍｍ自成靶陶瓷中子管的中子发生率为２．２×１０＾８／ｓ。     

中子辐照对CCD成像器件不均匀性的影响

利用TRIGA型脉冲反应堆提供的快中子,对一种线阵CCD开展中子辐照实验.实验发现:中子辐照导致CCD器件的像元不均匀度增大;器件的局部像元不均匀度增大是由于中子在器件内位移效应产生的稳定缺陷团分布不均匀所引起的,整体像元不均匀度增大主要是由于中子辐照导致信号电荷在转移栅中传输损失所致.     

BNCT用新型中子能谱仪的研究

正癌症已成为威胁人类健康的头号杀手,作为二元靶向辐射治疗的硼中子俘获疗法(BNCT)以其潜在的功效引起了人们极大的兴趣,中子源的中子谱学测量是BNCT研究的重要环节。目前国际上推荐的BNCT中子能谱测量装置以阈活化片探测器和多球谱仪为主,它们可覆盖BNCT治疗束的全能区,前者适合于伴随强γ辐     

GaAs中子嬗变掺杂热退火的沟道效应分析

中子嬗变掺杂是一种新掺杂方法,能将掺杂剂均匀分布引入晶体内。如GaAs在热中子作用下其同位素被激活为放射性核素,β衰变后变成稳定的Ge和Se,在此晶体作为施主杂质。辐照中晶格原子受到高能粒子的反冲,使晶格结构紊乱,经退火得到恢复后,杂质原子才能起载流子作用。将未掺杂的GaAs单晶在轻水堆中照射,冷却后的晶体按〈100〉定向切片,经抛光清洁处理后在氢气氛下进行等时(30分钟)不同温度400—800℃的热退火。利用1.5MeV     

中子发生器用氚靶的研究进展

对粒子加速器和密封中子管用氚靶的工作原理、制备过程及基本要求，包括具有较高的载氚密度、较高的热稳定性、氚靶靶膜应具有较低的^3He释放率和掉粉率等作了简要介绍。在此基础上，综述了近年来在金属氚化物膜块结构和性质、靶膜表面性质、金属氚化物的氦释放和新型靶材料的研制等方面的进展，提出了今后中子发生器氚靶的研究方向，主要涉及新型靶材料设计开发、新型结构靶研制、氚化物靶膜结构及其氦释放行为研究等方面。