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CVD金刚石辐射探测器研制及性能测试

周海洋 朱晓东 詹如娟

CVD金刚石辐射探测器研制及性能测试

周海洋, 朱晓东, 詹如娟
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  • 电学性质优异的金刚石膜是理想的辐射探测器材料,用自支撑金刚石膜研制了辐射探测器,进行了探测器的性能测试.探测器采用的是“叉指”状共面型电极结构,探测器的有效探测区面积为3 mm×3 mm,探测器的连接接口是L16电缆头.探测器暗电流与电压呈线性变化的关系,表明金属电极与金刚石基底之间是欧姆型电接触.当两电极之间的电场场强为30 kV/cm时,探测器的暗电流仅约为01 nA,探测器信号的上升时间为590 ps,探测器的灵敏度约110 mA/W,而且探测器有较好的剂量率线性特性.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2008CB717800)和国家高技术研究发展计划(批准号:2003AA84TS18)资助的课题.
    [1]

    [1]Bergonzo P, Brambilla A, Tromson D, Mer C, Guizard B, Foulon F 2000 Appl Surf. Sci. 154/155 179

    [2]

    [2]Pu R A, Fan R Y, Jin Y J, Liu L Y, Lü F X, Ou-Yang X P, Pan H B, Wang L, Zhang ZH B 2008 Chin. Phys. B 17 3644

    [3]

    [3]Liu J M, Shi W M, Su Q F, Wang L J, Xia Y B 2006 Acta Phys. Sin. 55 2518 (in Chinese)[刘健敏、史伟民、苏青峰、王林军、夏义本 2006 物理学报 55 2518]

    [4]

    [4]Chen G CH, Fan R Y, Lü F X, Ou-Yang X P, Tang W ZH, Wang L, Wang W, Zhang ZH B 2006 Acta Phys. Sin. 55 2170 (in Chinese)[陈广超、范如玉、吕反修、欧阳晓平、唐伟忠、王兰、王伟、张忠兵 2006 物理学报 55 2170]

    [5]

    [5]Ma H L, Liu Zh L1994 J. of Atomic and Molecular Physics 11 387 (in Chinese)[马洪良、刘忠礼 1994 原子与分子物理学报 11 387]

    [6]

    [6]Shockley W 1961 Solid-state electron 2 35

    [7]

    [7]The RD42 Collaboration, Friedl M, Adam W,Bauer C,Berdermann E, Bergonzo P, Bogani F, Borchi E, Brambilla A 1999 Nucl. Instrum. Meth. in Phys. Res. A 435 194

    [8]

    [8]Chen Zh M, Wang J N 1999 Basic Material Physics of Semi-conductor devices (Beijing: Science Press) p249 (in Chinese)[陈治明、王建农 1999 半导体器件的材料物理学基础(北京:科学出版社)第249页]

    [9]

    [9]Faggio G, Marinelli M, Messina G, Milani E, Paoletti A, Santangelo S, Rinati G V 1999 Microsystem Technologies 6 23

    [10]

    ]Han S, Wagner R S, Gullikson E 1996 Nucl. Instrum. Meth. in Phys. Res. A 380 205

    [11]

    ]Wang H B, Ma H L, Chen ZH L, Liu ZH L, Zheng ZH J, Tang D Y, Tian Z Z, Liu R H, Chen CH, Li J, Zhang J X 1995 Nuclear Electronics & Detection Technology 15 343 (in Chinese)[王红斌、马洪良、陈正林、刘忠礼、郑志坚、唐道源、田宗载、刘仁和、陈川、李君、张俊贤 1995 核电子学与探测技术15 343]

  • [1]

    [1]Bergonzo P, Brambilla A, Tromson D, Mer C, Guizard B, Foulon F 2000 Appl Surf. Sci. 154/155 179

    [2]

    [2]Pu R A, Fan R Y, Jin Y J, Liu L Y, Lü F X, Ou-Yang X P, Pan H B, Wang L, Zhang ZH B 2008 Chin. Phys. B 17 3644

    [3]

    [3]Liu J M, Shi W M, Su Q F, Wang L J, Xia Y B 2006 Acta Phys. Sin. 55 2518 (in Chinese)[刘健敏、史伟民、苏青峰、王林军、夏义本 2006 物理学报 55 2518]

    [4]

    [4]Chen G CH, Fan R Y, Lü F X, Ou-Yang X P, Tang W ZH, Wang L, Wang W, Zhang ZH B 2006 Acta Phys. Sin. 55 2170 (in Chinese)[陈广超、范如玉、吕反修、欧阳晓平、唐伟忠、王兰、王伟、张忠兵 2006 物理学报 55 2170]

    [5]

    [5]Ma H L, Liu Zh L1994 J. of Atomic and Molecular Physics 11 387 (in Chinese)[马洪良、刘忠礼 1994 原子与分子物理学报 11 387]

    [6]

    [6]Shockley W 1961 Solid-state electron 2 35

    [7]

    [7]The RD42 Collaboration, Friedl M, Adam W,Bauer C,Berdermann E, Bergonzo P, Bogani F, Borchi E, Brambilla A 1999 Nucl. Instrum. Meth. in Phys. Res. A 435 194

    [8]

    [8]Chen Zh M, Wang J N 1999 Basic Material Physics of Semi-conductor devices (Beijing: Science Press) p249 (in Chinese)[陈治明、王建农 1999 半导体器件的材料物理学基础(北京:科学出版社)第249页]

    [9]

    [9]Faggio G, Marinelli M, Messina G, Milani E, Paoletti A, Santangelo S, Rinati G V 1999 Microsystem Technologies 6 23

    [10]

    ]Han S, Wagner R S, Gullikson E 1996 Nucl. Instrum. Meth. in Phys. Res. A 380 205

    [11]

    ]Wang H B, Ma H L, Chen ZH L, Liu ZH L, Zheng ZH J, Tang D Y, Tian Z Z, Liu R H, Chen CH, Li J, Zhang J X 1995 Nuclear Electronics & Detection Technology 15 343 (in Chinese)[王红斌、马洪良、陈正林、刘忠礼、郑志坚、唐道源、田宗载、刘仁和、陈川、李君、张俊贤 1995 核电子学与探测技术15 343]

  • [1] 沈永青, 张志强, 廖斌, 吴先映, 张旭, 华青松, 鲍曼雨. 高功率脉冲磁控溅射技术制备掺氮类金刚石薄膜的磨蚀性能研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200021
    [2] 周峰, 蔡宇, 邹德峰, 胡丁桐, 张亚静, 宋有建, 胡明列. 钛宝石飞秒激光器中孤子分子的内部动态探测. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191989
    [3] 王瑜浩, 武保剑, 郭飚, 文峰, 邱昆. 基于非线性光纤环形镜的少模脉冲幅度调制再生器研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191858
    [4] 李闯, 李伟伟, 蔡理, 谢丹, 刘保军, 向兰, 杨晓阔, 董丹娜, 刘嘉豪, 陈亚博. 基于银纳米线电极-rGO敏感材料的柔性NO2气体传感器. 物理学报, 2020, 69(5): 058101. doi: 10.7498/aps.69.20191390
    [5] 张继业, 张建伟, 曾玉刚, 张俊, 宁永强, 张星, 秦莉, 刘云, 王立军. 高功率垂直外腔面发射半导体激光器增益设计及制备. 物理学报, 2020, 69(5): 054204. doi: 10.7498/aps.69.20191787
    [6] 张战刚, 雷志锋, 童腾, 李晓辉, 王松林, 梁天骄, 习凯, 彭超, 何玉娟, 黄云, 恩云飞. 14 nm FinFET和65 nm平面工艺静态随机存取存储器中子单粒子翻转对比. 物理学报, 2020, 69(5): 056101. doi: 10.7498/aps.69.20191209
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-06-05
  • 修回日期:  2009-06-28
  • 刊出日期:  2010-03-15

CVD金刚石辐射探测器研制及性能测试

  • 1. 中国科学院基础等离子体物理重点实验室,中国科学技术大学物理学院近代物理系,合肥 230026
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2008CB717800)和国家高技术研究发展计划(批准号:2003AA84TS18)资助的课题.

摘要: 电学性质优异的金刚石膜是理想的辐射探测器材料,用自支撑金刚石膜研制了辐射探测器,进行了探测器的性能测试.探测器采用的是“叉指”状共面型电极结构,探测器的有效探测区面积为3 mm×3 mm,探测器的连接接口是L16电缆头.探测器暗电流与电压呈线性变化的关系,表明金属电极与金刚石基底之间是欧姆型电接触.当两电极之间的电场场强为30 kV/cm时,探测器的暗电流仅约为01 nA,探测器信号的上升时间为590 ps,探测器的灵敏度约110 mA/W,而且探测器有较好的剂量率线性特性.

English Abstract

参考文献 (11)

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