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砷化镓探测器(GaAs探测器)是室温半导体探测器 应用相对较少

2023-10-09 15:56      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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砷化镓探测器(GaAs探测器)是室温半导体探测器 应用相对较少

  砷化镓探测器(GaAs探测器),是以半导体材料砷化镓晶体为探测器材料制造而成的辐射探测器,可以应用在室温条件下。
 
  砷化镓,化学式为GaAs,外观为黑灰色固体状,熔点高,化学性质稳定。砷化镓是III-V族化合物半导体,为闪锌矿型晶格结构,具有禁带宽度大、电阻率高、电子迁移率大、击穿电压高等特点,可以用作辐射探测器材料。砷化镓晶体可以采用液封直拉法(LEC)、垂直梯度凝固法(VGF)、布里奇曼法(VB/HB)等工艺进行制备。
 
  砷化镓探测器,一般为金属-半导体-金属(M-S-M)结构,可以采用的金属材料主要有金(Au)、铬(Cr)、铝(Al)等,通常采用铬-砷化镓晶体-金的结构,利用肖特基技术形成PN结,P型区、N型区分别注入正、负载流子,铬、金作为阴阳电极。
 
  砷化镓探测器的工作原理是,当射线照射探测器时,被砷化镓晶体吸收,形成电子-空穴对,在电场作用下,电子、空穴分别向不同电极漂移,形成电流,通过测量电流实现射线探测。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2023-2028年中国砷化镓探测器(GaAs探测器)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,砷化镓探测器可以探测γ粒子、β粒子、X射线等。与同样可以探测γ粒子的锗锂漂移探测器、高纯锗探测器相比,砷化镓探测器是一种室温半导体辐射探测器,可以工作在室温条件下,无需液氮环境,工作条件要求更低,适用场景范围更宽。
 
  20世纪70年代,砷化镓探测器被开发问世。砷化镓探测器具有抗辐射性能强、灵敏度高、线性响应速度快、结构简单、体积小、可靠性高等优点,其核心材料砷化镓晶体的制备工艺成熟,适于大规模应用。但由于砷化镓平均原子序数较低,砷化镓探测器的探测效率有限,且无法探测高能射线,因此发展受到一定限制。
 
  新思界行业分析人士表示,室温半导体辐射探测器常见的产品主要有碲锌镉探测器、砷化镓探测器、碘化汞探测器等。与碘化汞相比,砷化镓的优点是化学性质稳定、可生长大体积单晶、易于加工,但存在原子序数较低、探测效率较差的缺点。碲锌镉探测器对比砷化镓探测器、碘化汞探测器,除大尺寸碲锌镉单晶生长难度大的缺点外,综合性能更为优良。因此在室温半导体辐射探测器市场中,碲锌镉探测器最为常见,砷化镓探测器应用相对较少。
 
关键字: 砷化镓探测器 GaAs探测器