近日，核能安全所與南京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等單位合作，在半導(dǎo)體基輻射探測(cè)器研制方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在 IEEE Electron Device Letters 期刊上。

輻射探測(cè)器是人類認(rèn)識(shí)微觀世界的“眼睛”，可用于觀察和研究核輻射和微觀粒子，在基礎(chǔ)研究、核能開(kāi)發(fā)和核技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域具有不可替代的作用。但目前廣泛應(yīng)用的探測(cè)器存在靈敏度低或環(huán)境適應(yīng)能力不足的問(wèn)題，不能滿足高溫、強(qiáng)輻照環(huán)境條件下的應(yīng)用需求，而采用基于寬禁帶和超寬禁帶材料的半導(dǎo)體基輻射探測(cè)器，具有耐高溫、抗輻照、易集成等諸多優(yōu)勢(shì)，是近年來(lái)先進(jìn)輻射探測(cè)技術(shù)研發(fā)的一個(gè)重要發(fā)展方向。核能安全所科研人員基于寬禁帶和超寬禁帶材料的半導(dǎo)體基輻射探測(cè)技術(shù)，針對(duì)現(xiàn)有探測(cè)器存在的問(wèn)題，優(yōu)化了探測(cè)器的設(shè)計(jì)、制備工藝和測(cè)試方案，大大提升了輻射探測(cè)器的性能指標(biāo)，取得了相關(guān)研究成果。

科研人員制備了具有較低界面態(tài)密度和漏電流水平的大面積氧化鎳-氧化鎵（p-NiO/β-Ga2O3）器件，并耦合硼中子轉(zhuǎn)換材料，得到了接近 1 % 的本征中子探測(cè)效率，完成了 Ga2O3 基輻射探測(cè)器用于熱中子探測(cè)的首次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為極端惡劣環(huán)境條件下的中子探測(cè)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了有益探索。

圖-1 Ga2O3 器件實(shí)物、光學(xué)顯微鏡照片及結(jié)構(gòu)示意圖

以上研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院合肥綜合國(guó)家科學(xué)中心協(xié)同創(chuàng)新培育基金、教育部開(kāi)放基金項(xiàng)目的資助。

學(xué)術(shù)文章鏈接：doi.org/10.1109/LED.2024.3522482

轉(zhuǎn)載自 ：中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院 核能安全技術(shù)研究所 官網(wǎng)