基于4H-SiC的高能量分辨率α粒子探测器研究

摘要

本工作采用耐辐照性能优异的4H-SiC宽禁带半导体材料研制了4H-SiC探测器,并研究其对α粒子的能量分辨率和能量线性度.所研制4H-SiC探测器漏电流低,当外加反向偏压为200V时,其漏电流仅3.73nA.采用具有主要5种主要能量α粒子的226Ra源研究其对α粒子的能量分辨率,获得4H-SiC探测系统对4.8～7.7MeV能量范围内α粒子的能量分辨率均小于1％.4H-SiC探测系统的能量分辨率指标已经与目前十分成熟的Si探测系统分辨率指标相当.同时,4H-SiC探测系统对该能量范围内α粒子的能量线性度十分优异,线性相关系数R=0.99999.本研究证明了4H-SiC探测器优异能量分辨和能量线性特性,为进一步突破常见Si 基半导体探测器不耐辐照的瓶颈奠定了基础.