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第03章_光电导探测器
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试说明为什么本征光电导器件在在越微弱的辐射作用下,时间响应越长,灵敏度越高?
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光照弱,电子的在轨道跃迁的少,林敏度高
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扫描下载二维码砷化镓光电导探测器的质子辐照改性研究--《四川大学》2004年硕士论文
砷化镓光电导探测器的质子辐照改性研究
【摘要】：砷化镓材料由于其特有的电子迁移率高、禁带宽度较大以及直接跃迁型的能带结构等特性，已经在光电器件、核微波器件等领域取得广泛的应用。砷化镓光电导探测器作为一种亚纳秒脉冲辐射探测器有很广的应用前景。这种探测器具有响应时间快，输出电流大，对多种粒子如中子、带电粒子、X射线、γ射线、可见光都具有高灵敏度，而且响应的线性好，可在室温工作等特点。可以广泛地应用于高速光电开关、惯性约束核聚变、同步辐射、脉冲粒子流、核武器和武器效应模拟装置地辐射诊断以及亚纳秒技术地各个领域，因此研究这种探测器具有重要的现实意义。
我们采用未掺杂的LEC法生长的半绝缘砷化镓作为光电导探测器的材料，制作出了具有微带结构的砷化镓光电导探测器，摸索出一套制作砷化镓光电导探测器的有效的工艺方法。为了进一步改善探测器的性能，我们对砷化镓材料分别进行了电子、单束质子及双束质子的辐照改性实验，并对改性前后的探测器的光电流、暗电流、灵敏度及对X射线的脉冲响应进行了测量，对其响应时间、下降时间(拖尾现象)、半高宽(FWHM)及灵敏度进行了比较。结果表明经过双束质子改性后的探测器的性能较未改性及电子改性后的探测器的性能有很大的改善，经过双束质子改性后的探测器基本解决了拖尾现象，响应时间也有很大的提高，另外，由于能量为20MeV的质子在材料中引入的缺陷及缺陷团散射了部分X射线，使改性后的探测器的灵敏度有一定程度地降低，同时，在一定程度上缓和了探测器的饱和现象。
目前，我们研制的砷化镓光电导探测器可以在室温下对X射线、γ射线及激光脉冲进行测量，有一定的实用价值。
【关键词】：
【学位授予单位】：四川大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2004【分类号】：TL816【目录】：
第一章 引言8-12
1.1 国内外的研究现状9-10
1.2 研究的意义和应用前景10
参考文献10-12
第二章 晶体材料辐照效应12-26
2.1 辐照损伤研究的历史13-14
2.1.1 核反应堆材料研究13
2.1.2 晶体缺陷的研究13-14
2.1.3 辐照理论的研究14
2.2 辐照在晶体中产生缺陷的种类14-17
2.2.1 晶体中缺陷的种类14-15
2.2.2 晶体缺陷的形成及各种缺陷之间的相互作用15-17
2.3 辐射与物质的相互作用17-23
2.3.1 带电粒子与物质的相互作用过程17-18
2.3.2 带电粒子在物质中的能量损失18-20
2.3.3 带电粒子在物质中的射程20-21
2.3.4 电离效应和位移效应21-23
2.4 砷化镓材料的电子及质子辐照23-24
参考文献24-26
第三章 半导体光电导探测器26-37
3.1 半导体材料的光电性质26-32
3.1.1 砷化镓基本性质26-27
3.1.2 光电性质27-32
3.2 本征光电导探测器的工作原理32-35
参考文献35-37
第四章 砷化镓光电导探测器的制作及结构37-42
4.1 探测器制作工艺37-39
4.2 探测器结构、外观39-41
参考文献41-42
第五章 改性前后砷化镓材料参数的测量42-47
5.1 辐照前后少数载流子寿命的测量42-44
5.1.1 测量原理42-43
5.1.2 测量结果43-44
5.2 辐照前后迁移率测量44-46
5.2.1 范德堡法原理和方法44-45
5.2.2 测量结果与分析45-46
参考文献46-47
第六章 改性前后探测器性能的测量47-60
6.1 辐照前后探测器Ⅰ-Ⅴ特性的测试47-50
6.1.1 测量原理47-48
6.1.2 测量结果与分析48-50
6.2 探测器灵敏度的测量50-53
6.2.1 测量方法及实验装置51
6.2.2 测量结果与分析51-53
6.3 探测器对X射线脉冲的响应的测量53-58
6.3.1 实验装置53-54
6.3.2 测量结果与分析54-58
参考文献58-60
第七章 总结60-61
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砷化镓光电导探测器的质子辐照改性研究
[硕士毕业论文]论文目录&第一章 引言第1-12
页　　· 国内外的研究现状第9-10
页　　· 研究的意义和应用前景第10
页　　参考文献第10-12
页第二章 晶体材料辐照效应第12-26
页　　· 辐照损伤研究的历史第13-14
页　　　　· 核反应堆材料研究第13
页　　　　· 晶体缺陷的研究第13-14
页　　　　· 辐照理论的研究第14
页　　· 辐照在晶体中产生缺陷的种类第14-17
页　　　　· 晶体中缺陷的种类第14-15
页　　　　· 晶体缺陷的形成及各种缺陷之间的相互作用第15-17
页　　· 辐射与物质的相互作用第17-23
页　　　　· 带电粒子与物质的相互作用过程第17-18
页　　　　· 带电粒子在物质中的能量损失第18-20
页　　　　· 带电粒子在物质中的射程第20-21
页　　　　· 电离效应和位移效应第21-23
页　　· 砷化镓材料的电子及质子辐照第23-24
页　　参考文献第24-26
页第三章 半导体光电导探测器第26-37
页　　· 半导体材料的光电性质第26-32
页　　　　· 砷化镓基本性质第26-27
页　　　　· 光电性质第27-32
页　　· 本征光电导探测器的工作原理第32-35
页　　参考文献第35-37
页第四章 砷化镓光电导探测器的制作及结构第37-42
页　　· 探测器制作工艺第37-39
页　　· 探测器结构、外观第39-41
页　　参考文献第41-42
页第五章 改性前后砷化镓材料参数的测量第42-47
页　　· 辐照前后少数载流子寿命的测量第42-44
页　　　　· 测量原理第42-43
页　　　　· 测量结果第43-44
页　　· 辐照前后迁移率测量第44-46
页　　　　· 范德堡法原理和方法第44-45
页　　　　· 测量结果与分析第45-46
页　　参考文献第46-47
页第六章 改性前后探测器性能的测量第47-60
页　　· 辐照前后探测器Ⅰ-Ⅴ特性的测试第47-50
页　　　　· 测量原理第47-48
页　　　　· 测量结果与分析第48-50
页　　· 探测器灵敏度的测量第50-53
页　　　　· 测量方法及实验装置第51
页　　　　· 测量结果与分析第51-53
页　　· 探测器对X射线脉冲的响应的测量第53-58
页　　　　· 实验装置第53-54
页　　　　· 测量结果与分析第54-58
页　　参考文献第58-60
页第七章 总结第60-61
页致谢第61-62
页附录第62-63
页声明第63
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