發(fā)布時(shí)間：2020-12-18 21:27

　　近年來,硅及鍺半導(dǎo)體探測(cè)器因其良好的能量線性、很高的能量分辨、快的時(shí)間響應(yīng)特征、很高的探測(cè)效率等特點(diǎn),在不同領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,但是硅和鍺半導(dǎo)體探測(cè)器由于其能隙窄,需要在制冷條件下應(yīng)用,并且其抗輻照能力不高,近年來,國際上一直在尋找一種耐輻照、可在高溫下應(yīng)用的半導(dǎo)體探測(cè)器,復(fù)合半導(dǎo)體探測(cè)器特別是SiC探測(cè)器,因?yàn)槠浜线m的能量寬度,受到了廣泛的關(guān)注。本文根據(jù)空間天文觀測(cè)的需求,從文獻(xiàn)研究中了解了碳化硅（Si C）探測(cè)器設(shè)計(jì)的特性參數(shù),并分別通過仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩個(gè)方面進(jìn)行了SiC作為輻射探測(cè)器的探索工作。首先,對(duì)比了SiC與其他探測(cè)器材料對(duì)不同粒子的探測(cè)效率。采用Geant4對(duì)30μm的SiC和Si分別進(jìn)行了4-10MeV的α粒子、100keV-1Me V的電子、100keV-9MeV的質(zhì)子以及1-9keV的X射線進(jìn)行仿真研究。對(duì)比模擬結(jié)果,得出SiC可以替代Si作為輻射探測(cè)器的備選材料。未來,SiC探測(cè)器可替代Si探測(cè)器用于X射線的探測(cè)。然后,開展了SiC用于空間粒子探測(cè)的仿真分析,并根據(jù)SJ-10輻射探測(cè)器設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),將SiC和碲鋅鎘（CZT）組成了“望遠(yuǎn)鏡”結(jié)構(gòu)的粒子鑒別探測(cè)系統(tǒng)。... 

【文章來源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 SiC材料簡(jiǎn)介
        1.2.1 SiC晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 SiC電學(xué)特性
        1.2.3 SiC材料生長(zhǎng)
    1.3 國內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.4 本論文選題依據(jù)和主要研究?jī)?nèi)容
第二章 電離輻射及輻射探測(cè)器原理
    2.1 放射性種類
        2.1.1 α衰變
        2.1.2 β衰變
        2.1.3 γ躍遷
    2.2 射線與物質(zhì)相互作用
        2.2.1 α粒子與物質(zhì)相互作用
        2.2.2 β射線與物質(zhì)相互作用
        2.2.3 γ和X射線與物質(zhì)相互作用
    2.3 放射性來源
        2.3.1 天然輻射源
        2.3.2 人工輻射源
    2.4 輻射探測(cè)器及工作原理
        2.4.1 氣體探測(cè)器
        2.4.2 閃爍體探測(cè)器
        2.4.3 半導(dǎo)體探測(cè)器
        2.4.4 空間粒子探測(cè)器選擇
    2.5 本章小結(jié)
第三章 SiC用于輻射探測(cè)的仿真分析
    3.1 Geant4簡(jiǎn)介
    3.2 SiC與Si對(duì)不同粒子探測(cè)效率仿真
        3.2.1 仿真分析
        3.2.2 仿真結(jié)果與分析
        3.2.3 小結(jié)
    3.3 SiC用于空間粒子探測(cè)的仿真分析
        3.3.1 引言
        3.3.2 粒子判別方法
        3.3.3 探測(cè)器響應(yīng)
        3.3.4 探測(cè)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        3.3.5 仿真結(jié)果與分析
        3.3.6 小結(jié)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 SiC探測(cè)器制備及性能測(cè)試
    4.1 SiC探測(cè)器制作
        4.1.1 清洗
        4.1.2 歐姆接觸與肖特基接觸制備
        4.1.3 封裝
    4.2 I-V測(cè)試
    4.3 α粒子能譜測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表文章


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Physical design and Monte Carlo simulations of a space radiation detector onboard the SJ-10 satellite[J]. 劉雅清,王煥玉,崔興柱,彭文溪,樊瑞睿,梁曉華,高旻,張?jiān)讫?張承模,張家宇,楊家衛(wèi),汪錦州,張飛,董亦凡,郭東亞,周大衛(wèi).  Chinese Physics C. 2015(01)
[2]SiC基中子探測(cè)器對(duì)熱中子的響應(yīng)[J]. 陳雨,蔣勇,吳健,范曉強(qiáng),白立新,劉波,李勐,榮茹,鄒德慧.  強(qiáng)激光與粒子束. 2013(10)
[3]基于4H-SiC肖特基二極管的中子探測(cè)器[J]. 蔣勇,吳健,韋建軍,范曉強(qiáng),陳雨,榮茹,鄒德慧,李勐,柏松,陳剛,李理.  原子能科學(xué)技術(shù). 2013(04)
[4]4H-SiC肖特基二極管α探測(cè)器研究[J]. 陳雨,范曉強(qiáng),蔣勇,吳健,白立新,柏松,陳剛,李理.  核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2013(01)
[5]粒子鑒別技術(shù)簡(jiǎn)介[J]. 張惠鴿,王哲斌,張文海.  核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2010(11)
[6]耐高溫耐輻射的碳化硅半導(dǎo)體探測(cè)器[J]. 靳根,陳法國,楊亞鵬,徐園,王希濤.  核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2010(07)
[7]伴生放射性礦物資源開發(fā)利用中放射性污染現(xiàn)狀與對(duì)策研究[J]. 帥震清,溫維輝,趙亞民,趙永明,張利成.  輻射防護(hù)通訊. 2001(02)

博士論文
[1]基于γ射線的多相管流檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 馬敏.天津大學(xué) 2007

碩士論文
[1]不同尺寸γ射線探測(cè)器響應(yīng)函數(shù)及探測(cè)效率的蒙特卡羅模擬[D]. 吳祥余.成都理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2924637