原子核物理评论2024,Vol.41Issue(1) :486-490.DOI:10.11804/NuclPhysRev.41.2023CNPC08

4H-SiC探测器的温度及辐照性能研究

Temperature and Radiation Performance of 4H-SiC Detector

张耀锋 杜园园 张春雷 曹李刚 兰小飞 黄永盛
原子核物理评论2024,Vol.41Issue(1) :486-490.DOI:10.11804/NuclPhysRev.41.2023CNPC08

4H-SiC探测器的温度及辐照性能研究

Temperature and Radiation Performance of 4H-SiC Detector

张耀锋 1杜园园 2张春雷 1曹李刚 1兰小飞 3黄永盛4
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作者信息

  • 1. 北京师范大学核科学与技术学院,北京 100875;北京师范大学射线束技术与材料改性教育部重点实验室,北京 100875
  • 2. 中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室,北京 100049
  • 3. 西华师范大学,四川南充 637009
  • 4. 中山大学深圳校区,广东深圳 518107
  • 折叠

摘要

针对极端环境下耐高温和耐辐照半导体探测器的研制需求,利用外延层厚度为100 μm的4H-SiC外延片通过欧姆接触和肖特基接触制备成肖特基二极管,封装成肖特基二极管探测器.在25 ℃~150 ℃的环境下,测量探测器的Ⅰ-Ⅴ特性曲线.结果表明,在温度≤105℃时,漏电流曲线变化较小.当偏置电压为-500 V时,温度从25 ℃上升至105 ℃,漏电流的变化率为0.33%/℃.利用北京大学化学系60Co放射源对探测器进行辐照,对比总剂量1Mrad的实验前、实验后的探测器Ⅰ-Ⅴ特性变化.结果表明,辐照前后探测器的漏电流无明显变化.

Abstract

Schottky diodes are fabricated using 100 μm thick 4H-SiC epitaxial wafers with Ohmic and Schottky contacts,and packaged as SiC detectors to meet the requirements of high temperature and radiation environments.The current-voltage(I-V)curves are measured in the range of 25 to 150 ℃.The experimental results show that the leakage current changes very little when the temperature is less than or equal to 105 ℃.The change rate of leakage current is 0.33%/℃,when the reverse bias is-500 V and the temperature rises from 25 to 105 ℃.The SiC detector is irradiated by 60Co source in Peking University.The I-V characteristics of the SiC detector are compared before and after the irradiation experiment with total dose of 1 Mrad.The experimental data indicates that the leakage current has almost no significant change.

关键词

SiC探测器/漏电流/辐照损伤

Key words

SiC detector/leakage current/radiation damage

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基金项目

国家自然科学基金资助项目(11605009)

计量与校准技术国防科技重点实验室开放课题(JLKG2022001C003)

出版年

2024
原子核物理评论
中国科学院近代物理研究所,中国核物理学会

原子核物理评论

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.181
ISSN:1007-4627
参考文献量1
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