【摘 要】
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该论文利用金刚石的宽禁带、高电阻率、低原子序数等优异性能,研制具有高信噪比、结构简单、抗辐射的单元金刚石薄膜粒子探测器.采用微波等离子体法(MPCVD)在硅衬底上制备高
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该论文利用金刚石的宽禁带、高电阻率、低原子序数等优异性能,研制具有高信噪比、结构简单、抗辐射的单元金刚石薄膜粒子探测器.采用微波等离子体法(MPCVD)在硅衬底上制备高质量的金刚石薄膜,并将金刚石薄膜在进行退火和表面氧化处理后,镀上Cr/Au电极,制备出单元粒子探测器.通过消光系数、折射率、光学显微镜形貌和拉曼光谱和I-V曲线来表征金刚石薄膜的质量.通过测量对a粒子和X-ray的响应来评定探测器的性能.MPCVD法在成核温度为700℃、生长温度为800℃、生长压强为25Torr时生长的金刚石薄膜表面平整、晶形规则、杂质原子和石墨相少.500℃下退火可降低金刚石薄膜的自由能,使C=C键向C-C键转换,空隙和杂质原子被排出,薄膜电阻率上升.用浓硫酸和双氧水对金刚石薄膜表面氧化处理可以消除金刚石薄膜表面的石墨相,显著的降低探测器的漏电流.由于多晶结构和表面态影响,金属Cr和Au都能和金刚石薄膜形成欧姆接触.探测器对a粒子X-ray的响应表明探测器有好的信噪比、能量分辨率和较快的响应速度.
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