基于4H-SiC的高能量分辨率α粒子探测器

摘要

为突破传统半导体核探测器耐高温与抗辐照性能不足的瓶颈,采用4H-SiC宽禁带半导体材料研制了4H-SiC探测器,并研究其构成的探测系统对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200 V时,其漏电流仅14.92 nA/cm2.采用具有5种主要能量α粒子的226 Ra源研究其构成的探测系统对α粒子的能量分辨率,获得4 H-SiC探测系统对4.8～7.7 MeV能量范围内α粒子的能量分辨率为0.61％～0.90％,与国际上报道的高分辨4H-SiC探测系统能量分辨率一致.同时,实验结果表明:4 H-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,线性相关系数为0.999 99.