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    金刚石辐射探测器的性能评价指标与未来

    时间：2024-12-20浏览次数：700

    金刚石辐射探测器的性能评价指标：

    暗电流、、、、能量分辨率、、电荷收集率的高低是评估金刚石探测器好坏的重要指标。。高性能的金刚石探测器，，一般具有低的暗电流、、好的能量分辨率、、、高的电荷收集效率、、对信号的快速响应以及良好的耐辐射性和温度稳定性。。。

    暗电流测试是指在不接受辐射粒子的作用下，，通过在电极两端施加电压来测试其内部漏电流。。。。暗电流的量级是评价探测器的重要环节，，，，高性能探测器其暗电流为pA甚至fA量级。。。探测器暗电流主要受探测器晶体材料的影响，，，，杂质及缺陷越少暗电流数值越低。。。。
    能量分辨率是指辐射探测器对辐照射线所携带能量大小的分辨能力。。。。能量分辨率数值越小，，，，则表示探测器对粒子能量的区分精度越高。。。。能量分辨率也是判断探测器性能的重要指标，，多种因素会对探测器的能量分辨率产生影响，，，，但最为重要的仍是晶体质量，，，，晶体内部的杂质缺陷会俘获辐照下电离产生的电子空穴对，，，在外电场的作用下会在金刚石内部或表面产生极化现象。。。。     
    探测器的电荷收集效率(CCE)是指探测器金属电极两端收集到的电荷量Qc与探测器在辐照下晶体内部产生的电荷数Qin的比值,即: CCE=。。当探测器外部电路增益不变的情况下，，，探测器电极收集到电荷的数量将会直接决定输出信号脉冲的幅值。。。。因此，，电荷收集效率的高低会对探测器能量分辨率产生影响。。电荷收集效率的高低也成为了评价探测器性能的重要参考。。。。    


    未来与发展：          

    随着化学气相沉积技术日臻成熟，，金刚石核辐射探测器及其相关电子器件的开发与应用得到极大促进。。。金刚石核辐射探测器的品质与金刚石材料中的杂质和缺陷密切相关。。。杂质和缺陷主要影响载流子的产生和输运，，进而影响探测器的电荷收集效率、、、响应时间、、、、信噪比等关键参数。。   
    由于多晶金刚石中晶界的存在，，，，其电荷输运性能远逊于单晶金刚石，，因此高质量金刚石核辐射探测器的制备材料通常使用“电子级”单晶金刚石。。。在晶体材料生长方面，，研究工作主要集中在大尺寸金刚石生长和掺杂技术的研究上，，，尚未建立起适合金刚石核辐射探测器的材料筛选方法；同时探测器的器件结构、、金刚石微机电系统工艺、、晶体的非破坏性表征以及器件物理机理等方面的基础理论研究还需要进一步加强。。。。
              


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