中子不帶電,它與原子核相互作用時(shí)不受庫(kù)侖勢(shì)力的阻擋。先進(jìn)的中子探測(cè)技術(shù)是開展精密中子物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),在核反應(yīng)堆、新能源技術(shù)、核武器研究和設(shè)計(jì)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。然而,中子探測(cè)器在中子探測(cè)技術(shù)中是最前端器件且最為關(guān)鍵部件之一。目前,基于核反應(yīng)法制備的第一代6Li夾心半導(dǎo)體硅中子探測(cè)器具有功耗低、線性響應(yīng)范圍寬、響應(yīng)時(shí)間快、n/γ分辨率好、體積小、工作電壓低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用,在許多應(yīng)用領(lǐng)域替代3He正比計(jì)數(shù)管、BF3正比計(jì)數(shù)管和閃爍體探測(cè)器。但是,在中子測(cè)井、油氣勘探、地下探礦、核電站放射性檢測(cè)等領(lǐng)域,中子探測(cè)器面臨高溫或強(qiáng)輻射的惡劣工作環(huán)境。這些應(yīng)用領(lǐng)域都對(duì)半導(dǎo)體中子探測(cè)器提出了新的性能要求。由于第三代寬禁帶氮化鎵材料具有禁帶寬度大、位閾能大、高擊穿電場(chǎng)、高電子飽和速率、高熱導(dǎo)率、高擊穿電場(chǎng)和良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)異特性,基于GaN基的中子探測(cè)器具有耐輻照、耐高溫、線性響應(yīng)范圍寬、響應(yīng)時(shí)間快、n/γ分辨率好、體積小、工作電壓低等優(yōu)點(diǎn),非常適合作為新一代半導(dǎo)體中子探測(cè)器,具有很好的應(yīng)用前景。本文根據(jù)中子與GaN的相互作用和探測(cè)機(jī)理,圍繞GaN器件的制備工藝和中子轉(zhuǎn)換層的性質(zhì)及特點(diǎn),設(shè)計(jì)并制... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：132 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 半導(dǎo)體核輻射探測(cè)器的工作原理
    1.3 核輻射探測(cè)器對(duì)半導(dǎo)體材料的要求
    1.4 GaN基本性質(zhì)
    1.5 GaN基中子探測(cè)器國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.6 本文主要研究思路及內(nèi)容
2 半導(dǎo)體中子探測(cè)機(jī)理及理論仿真
    2.1 引言
    2.2 中子與GaN的相互作用
    2.3 中子仿真模型
    2.4 alpha粒子在轉(zhuǎn)換層和GaN薄膜中的射程
    2.5 本章小結(jié)
3 GaN薄膜生長(zhǎng)及器件制備
    3.1 引言
    3.2 器件結(jié)構(gòu)外延生長(zhǎng)
    3.3 GaN基pin薄膜的材料表征
    3.4 GaN的歐姆接觸/肖特基介紹
    3.5 器件制備
    3.6 本章小結(jié)
4 alpha粒子探測(cè)器的測(cè)試
    4.1 引言
    4.2 電學(xué)特性測(cè)試
    4.3 alpha粒子能譜測(cè)試
    4.4 高溫特性
    4.5 耐輻照特性
    4.6 本章小結(jié)
5 中子探測(cè)器的制備及測(cè)試
    5.1 引言
    5.2 慢化劑
    5.3 中子轉(zhuǎn)換層制備
    5.4 ~(241)Am-Be快中子測(cè)試
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間科研項(xiàng)目及科研成果
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Si-PIN探測(cè)器的電流型計(jì)數(shù)式α粒子測(cè)量[J]. 田耕,歐陽(yáng)曉平,劉金良,李海濤,張顯鵬,渠紅光.  原子能科學(xué)技術(shù). 2015(09)
[2]硅襯底高光效GaN基藍(lán)色發(fā)光二極管[J]. 江風(fēng)益,劉軍林,王立,熊傳兵,方文卿,莫春蘭,湯英文,王光緒,徐龍權(quán),丁杰,王小蘭,全知覺,張建立,張萌,潘拴,鄭暢達(dá).  中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2015(06)
[3]6LiF夾心譜儀探頭用金硅面壘探測(cè)器性能測(cè)定[J]. 蔣勇,李俊杰,鄭春,肖建國(guó).  核動(dòng)力工程. 2008(05)
[4]空間帶電粒子譜儀性能測(cè)試及能量刻度[J]. 郁剛,李曉強(qiáng),沙建軍,郁金南,張偉國(guó),向宏文,吳中祥,蔡震波,朱文明.  核科學(xué)與工程. 2004(01)
[5]6LiF夾心半導(dǎo)體中子探測(cè)器[J]. 丁洪林,唐祖梅,張秀鳳.  核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 1982(04)
[6]金硅面壘半導(dǎo)體探測(cè)器[J]. 張金州,周桂芬,姚文川,張新民.  核技術(shù). 1979(04)

博士論文
[1]三族氮化物極化工程在光電器件和隧穿器件的應(yīng)用[D]. 張克雄.大連理工大學(xué) 2014
[2]基于4H-SiC的中子探測(cè)技術(shù)研究[D]. 吳健.中國(guó)工程物理研究院 2014
[3]利用SiNx插入層和新型圖形化藍(lán)寶石襯底提高GaN外延層質(zhì)量的相關(guān)研究[D]. 楊德超.吉林大學(xué) 2013

碩士論文
[1]GaN基核輻射探測(cè)器研究[D]. 萬(wàn)明.東華理工大學(xué) 2015
[2]基于6Li中子探測(cè)器的蒙特卡洛模擬及實(shí)驗(yàn)測(cè)量[D]. 杜龍.中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海應(yīng)用物理研究所） 2014



本文編號(hào)：3199047