碳化硅热中子探测器的优化设计
作者: 张少华 [1] ; 吴健 [1] ; 蒋勇 [2]
摘要: 采用MC法对用于热中子探测的碳化硅探测器开展设计。优化了中子转换层参数和半导体器件参数。研究表明采用”B作为中子转换材料,其最优厚度为2μm,在系统甄别阈为300keV时对应的探测效率理论值为3.29%。制备了碳化硅外延层厚度20μm,灵敏区面积5mm×5nl/n的碳化硅器件,在外加反向偏压达180V时,其漏电流仅20.8nA。性能测试表明:该器件对4.7—6.0MeV的n粒子具有极好的能量线性,其线性度达0.99997。对5.49MeV的a粒子的能量分辨率为1.03%,对应半高宽57.3keV,与SiC高分辨α探测器分辨率相当。
关键字: 碳化硅 MC模拟 中子探测 半导体探测器 Silicon carbide Monte - Carlo simul