单晶金刚石探测器 <bold>γ</bold>射线响应研究
传统半导体探测器无法长期工作在高剂量率辐射环境下，金刚石探测器具有禁带宽度大、载流子迁移率高、耐辐照能力强、时间响应快等优点，适用于极端环境下辐射探测。本文制备了高性能氧终端单晶金刚石（Single Crystal Diamond，SCD）探测器（4.5 mm×4.5 mm×0.3 mm），并对其电学特性、能量分辨率、电荷收集效率及 <sup>60</sup>Co γ辐射响应特性进行了研究；并利用 <sup>238</sup>Pu α源辐照测试了其电荷收集谱。结果表明，制备的单晶金刚石探测器在150 V偏压下暗电流低至0.26 pA‧mm <...
Saved in:
| Main Authors: | , , , , , , , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | zho |
| Published: |
Science Press
2025-04-01
|
| Series: | He jishu |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.sciengine.com/doi/10.11889/j.0253-3219.2025.hjs.48.240346 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | 传统半导体探测器无法长期工作在高剂量率辐射环境下，金刚石探测器具有禁带宽度大、载流子迁移率高、耐辐照能力强、时间响应快等优点，适用于极端环境下辐射探测。本文制备了高性能氧终端单晶金刚石（Single Crystal Diamond，SCD）探测器（4.5 mm×4.5 mm×0.3 mm），并对其电学特性、能量分辨率、电荷收集效率及 <sup>60</sup>Co γ辐射响应特性进行了研究；并利用 <sup>238</sup>Pu α源辐照测试了其电荷收集谱。结果表明，制备的单晶金刚石探测器在150 V偏压下暗电流低至0.26 pA‧mm <sup>-2</sup>；该探测器电子和空穴电荷收集效率分别高达98.9%和99.2%，能量分辨率分别为2.54%和2.86%。制备的SCD探测器工作在脉冲模式、电流模式下γ剂量率响应下限分别为0.001 3 Gy‧h <sup>-1</sup>及0.2 Gy‧h <sup>-1</sup>，响应下限至64 Gy‧h <sup>-1</sup>时探测器线性相关度可达99.3%以上，且响应下限均优于国外商用金刚石探测器。研究金刚石探测器对γ射线的响应，有助于后续进一步深入研究基于单晶金刚石探测器的中子/γ射线甄别方法，并应用于实时γ剂量测量。 |
|---|---|
| ISSN: | 0253-3219 |