GaN室温核辐射半导体探测器的研究

GaN因其独特的光、电学性能，在强辐射场和常规的核辐射探测领域是极具广泛应用潜力的室温半导体核辐射探测器材料。本项目以研制肖特基型和PIN型两种结构GaN核辐射探测器为目标，深入研究GaN材料外延生长及其核辐射探测器制备中的物理问题；开展和探索MOCVD与HVPE复合外延生长技术研究，并采用远离平衡态外延条件和自组织侧向外延工艺，获得高电阻率（大于1E6Ωcm）、低位错密度（小于1E6cm-2）厚膜（大于100um）GaN高晶体品质材料；通过直接掺杂和离子注入相结合的方法，获得高载流子浓度和高迁移率的P型GaN材料；分别对肖特基和PIN型探测器的器件结构和电极材料进行优化设计，运用准分子激光剥离蓝宝石衬底，获得自支撑GaN，用于上下电极结构探测器，并采用各种测试手段对探测器的暗电流、电荷收集效率和能量分辨率等性能作全面地分析测试，从而研究和评价相关器件制备的工艺参数，成功获得相关原型器件。