基于大厚度六方氮化硼中子探测器的制备
CSTR:
作者:
作者单位:

(1. 吉林大学 电子科学与工程学院, 长春 130012;2. 上海应用物理研究所, 上海 201800;3. 中国原子能科学研究院 核技术综合研究所, 北京 102413;4. 长春理工大学 物理学院, 长春 130022;5. 中国科学院大学, 北京 100049)

作者简介:

刘敬润(1999-),男,硕士研究生,主要从事六方氮化硼深紫外及中子探测器方向的研究;

通讯作者:

中图分类号:

TL814;O571.53;TL816.3

基金项目:

国家自然科学基金项目(62174066,62275098,62304026,20230101343JC).*通信作者:陈占国


Neutron Detectors Based on Large-Thickness Hexagonal Boron Nitrides
Author:
Affiliation:

(1. State Key Lab. of Integrated Optoelectronics, College of Electronic Science and Engin., Jilin University, Changchun 130012, CHN;2. Shanghai Institute of Appl. Phys., Shanghai 201800, CHN;3. Dept. of Nuclear Technology and Application, China Institute of Atomic Energy, Beijing 102413, CHN;4. School of Physics, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, CHN;5. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, CHN)

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    摘要:

    六方氮化硼是一种中子敏感材料。介绍了使用低压气相化学沉积在1673K下以大约20μm/h的生长速率制备了高质量203μm厚的六方氮化硼。在氮化硼的两侧沉积厚度为100nm的金电极,制备了垂直结构的六方氮化硼中子探测器。该器件的电学性质表明制备的六方氮化硼材料的迁移率寿命的乘积(μτ)为2.8×10-6cm2/V,电阻率为1.5×1014Ω·cm。在850V电压下,该探测器对热中子的探测效率为34.5%,电荷收集效率为60%。

    Abstract:

    In this study, we prepare a high-quality 203μm-thick hexagonal boron nitride (h-BN) (which is neuron-sensitive) using low-pressure chemical vapor deposition at 1673K, achieving a growth rate of approximately 20μm/h. We fabricate h-BN neutron detectors with vertical structures by depositing 100nm-thick Au electrodes on both sides of h-BN. Our electrical transport measurement results show that the prepared h-BN material possesses a mobility-life product (μτ) and resistivity of 2.8×10-6cm2/V and 1.5×1014Ω·cm, respectively. The neutron detector based on the 203μm-thick h-BN exhibits neutron detection and charge collection efficiencies of 34.5% and 60%, respectively, at 850V when irradiated by thermal neutrons from Am-Be sources.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

刘敬润,曹炎,刘晓航,范盛达,王帅,陈曦,刘洪涛,刘艳成,赵江滨,何高魁,陈占国.基于大厚度六方氮化硼中子探测器的制备[J].半导体光电,2024,45(3):415-419. LIU Jingrun, CAO Yan, LIU Xiaohang, FAN Shengda, WANG Shuai, CHEN Xi, LIU Hongtao, LIU Yancheng, ZHAO Jiangbin, HE Gaokui, CHEN Zhanguo. Neutron Detectors Based on Large-Thickness Hexagonal Boron Nitrides[J].,2024,45(3):415-419.

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  • 收稿日期:2024-01-20
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