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基于大厚度六方氮化硼中子探测器的制备

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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1 673 K下以大约20 μm/h的生长速率制备了高质量203 μm厚的六方氮化硼.在氮化硼的两侧沉积厚度为100 nm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2.8×10-6 cm2/V,电阻率为1.5×1014 Ω·cm.在850 V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％.
Neutron Detectors Based on Large-Thickness Hexagonal Boron Nitrides
In this study,we prepare a high-quality 203 μm-thick hexagonal boron nitride(h-BN)(which is neuron-sensitive)using low-pressure chemical vapor deposition at 1 673 K,achieving a growth rate of approximately 20 μm/h.We fabricate h-BN neutron detectors with vertical structures by depositing 100 nm-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 × 10-6 cm2/V and 1.5 × 1014 Ω·cm,respectively.The neutron detector based on the 203 μm-thick h-BN exhibits neutron detection and charge collection efficiencies of 34.5％and 60％,respectively,at 850 V when irradiated by thermal neutrons from Am-Be sources.

wide-bandgap semiconductorhexagonal boron nitrideneutron detectionlow pressure chemical vapor depositiondeep ultraviolet photodetector

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

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吉林大学电子科学与工程学院,长春 130012

上海应用物理研究所,上海 201800

中国科学院大学,北京 100049

长春理工大学物理学院,长春 130022

中国原子能科学研究院核技术综合研究所,北京 102413

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宽禁带半导体 六方氮化硼 中子探测 低压气相化学沉积 深紫外光电探测器

国家自然科学基金项目国家自然科学基金项目国家自然科学基金项目国家自然科学基金项目

62174066622750986230402620230101343JC

2024

10.16818/j.issn1001-5868.2024012001

半导体光电
中国电子科技集团公司第四十四研究所

半导体光电

CSTPCD北大核心
影响因子：0.362
ISSN：1001-5868
年,卷(期)：2024.45(3)
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