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^(6)LiF单晶金刚石中子探测器制备及性能研究
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作者 王利斌 张逸韵 +5 位作者 李海俊 马志海 席善学 刘辉兰 宋玉收 周春芝 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期176-182,共7页
中子监测领域亟需耐辐照、响应快、能量分辨率高的中子探测器。金刚石材料具有禁带宽度大、抗辐照能力强、载流子迁移率高等优点,适合进行中子测量。本文设计并制备了基于^(6)LiF热中子转换材料的单晶金刚石中子探测器,通过探测^(6)Li(n... 中子监测领域亟需耐辐照、响应快、能量分辨率高的中子探测器。金刚石材料具有禁带宽度大、抗辐照能力强、载流子迁移率高等优点,适合进行中子测量。本文设计并制备了基于^(6)LiF热中子转换材料的单晶金刚石中子探测器,通过探测^(6)Li(n,α)~3H反应产生的次级带电粒子提高单晶金刚石探测器的热中子灵敏度。为提高金刚石探测器对热中子的探测效率,针对^(252)Cf中子源基于单晶金刚石探测器进行了蒙特卡罗计算确定测量热中子所需聚乙烯慢化体厚度为5^(6)cm,在此基础上制备了1μm厚的^(6)LiF热中子转换层的单晶金刚石中子探测器,并测量了该探测器对^(252)Cf中子源及D-T中子发生器14 MeV中子源的响应谱。研究结果表明,所研制的探测器与不含^(6)LiF转换层的探测器相比,对慢化后的^(252)Cf热中子计数率最大可提高3.2%,响应谱氚特征峰能量分辨率为7.7%,优于奥地利Cividec B6-C金刚石探测器。制备的金刚石探测器对D-T中子发生器14 MeV单能中子响应谱能量分辨率为1.95%。该研究成果有望应用于现有^(252)Cf中子源标定及14 MeV中子响应谱测量,同时为金刚石中子探测器制备和中子束流监测提供理论和数据支撑。. 展开更多
关键词 金刚石探测器 中子探测 响应能谱 半导体探测器
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4H-SiC衬底上生长参数对AlGaN基深紫外多量子阱受激辐射特性的影响
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作者 张睿洁 郭亚楠 +4 位作者 吴涵 刘志彬 闫建昌 李晋闽 王军喜 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期894-904,共11页
SiC衬底是制备高性能AlGaN基深紫外激光器的良好候选衬底。采用金属有机化学气相沉积方法在4H-SiC衬底上生长了深紫外AlGaN/AlN多量子阱结构(MQWs),系统研讨了MQWs生长参数对深紫外激光结构自发辐射和受激辐射特性的影响规律。综合分析M... SiC衬底是制备高性能AlGaN基深紫外激光器的良好候选衬底。采用金属有机化学气相沉积方法在4H-SiC衬底上生长了深紫外AlGaN/AlN多量子阱结构(MQWs),系统研讨了MQWs生长参数对深紫外激光结构自发辐射和受激辐射特性的影响规律。综合分析MQWs的表面形貌和发光性能后发现,随着NH_(3)流量增加和生长温度升高,MQWs表面粗糙度降低,内量子效率提升。经优化,MQWs的内量子效率达到74.1%,室温下的激射阈值光功率密度和线宽分别为1.03 MW/cm~2和1.82 nm,发光波长为248.8 nm。这主要归因于高的NH3流量和生长温度抑制了有源区中的碳杂质并入,载流子辐射复合效率和材料增益增加;同时生长速率降低,改善了MQWs结构的表面形貌,降低了界面散射损耗。采用干法刻蚀和湿法腐蚀的复合工艺制备了光滑陡直的谐振腔,激光器的腔面损耗降低,阈值光功率密度和线宽进一步降低至889 kW/cm~2和1.39 nm。 展开更多
关键词 ALGAN SIC 光泵浦激光器 Ⅴ/Ⅲ比 生长温度
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NH_(3)/N_(2)复合热退火技术改善高浓度Mg掺杂GaN材料性能
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作者 蒋宗霖 闫丹 +3 位作者 张宁 魏同波 王军喜 魏学成 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1325-1333,共9页
研究了NH_(3)/N_(2)复合热退火技术对高浓度Mg掺杂GaN材料晶体质量、发光性质及导电性能的影响。实验结果表明,相较于传统N_(2)氛围高温热退火后处理工艺而言,NH_(3)氛围高温热退火后处理工艺可以改善高浓度Mg掺杂GaN材料的晶体质量,同... 研究了NH_(3)/N_(2)复合热退火技术对高浓度Mg掺杂GaN材料晶体质量、发光性质及导电性能的影响。实验结果表明,相较于传统N_(2)氛围高温热退火后处理工艺而言,NH_(3)氛围高温热退火后处理工艺可以改善高浓度Mg掺杂GaN材料的晶体质量,同时可以增进Mg受主原子的有效掺杂,使得其光致发光谱中蓝光峰强度增强。采用NH_(3)氛围高温热退火结合N_(2)氛围低温热退火后处理工艺复合技术制备得到的高浓度Mg掺杂GaN材料内部背景电子浓度显著降低。这是由于在NH_(3)氛围高温热退火后处理工艺中,NH_(3)的热分解产物能够有效降低材料内N空位和间隙Ga原子等浅施主型缺陷浓度,最终改善高浓度Mg掺杂GaN材料的导电性能。 展开更多
关键词 氮化镓 Mg掺杂 热退火工艺 氨气
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