传感器


Gamma-ray Semiconductor Detectors & Scintillators

BII3 是,可能能够在室温下无任何必要的冷却机构进行操作的宽带隙半导体材料。因为它的高有效原子序数(Z的= 83,ZI= 53)和密度(5.78克/厘米3),以及它的宽的带隙(1.67 EV),BII3 具有用于在其可以在环境温度下操作检测器用作辐射传感器..识别和理解在半导体单晶结构紊乱是改善其活性体积和电子性质关键强烈潜力。因为在辐射传感器的光谱分辨率取决于从晶体的电子反应,他们必须能够在大的,原始的产量正在生长。遗憾的是,迄今为止,质量问题继续阻碍半导体晶体的高分辨率便携式探测器的应用。在许多情况下,包括发达的材料的CdZnTe(CZT),即使在最高品质的晶体沉淀物和二次相从化学计量有关的缺陷显著降低材料的性能作为检测器。最近,低级漏电流(10-2 μA/厘米2)和改进的电阻率(高达2.63×109 ω∙厘米)在半导体BII的单晶3 已经通过将Sb作为工程化的掺杂剂,以减轻对碘现场空位形成来实现。

Crystal structure

bii3l

BII的单晶3 通过改进的垂直布里奇曼法生长。超纯BII3 粉末是通过物理气相传输法合成,以减少原料粉末的杂质的水平。为了提高检测器的特性,缺陷表征也正在研究以增加暗电阻率。超纯BII3 然后晶体用于制造γ射线检测器,其被进行各种测量,以表征它们的电性能和辐射响应。这个项目的预期结果是一种新颖的宽带隙半导体材料,其可以为无任何必要的低温或机械冷却的高效率的伽玛射线光谱仪的功能。另外,该项目也可以导致具有更好的能量分辨率比其它当前状态的最先进的化合物半导体或闪烁体材料的伽玛射线光谱仪。这项工作可以有改善手持式,便携式伽玛射线探测器大规模杀伤检测的武器对国家安全的能力显著的影响。此外,该项目可能在其他领域,其中改进的辐射传感器是必要的,包括天文学和天体物理学,环境监测和核废料评估显著的影响。