用于α粒子探测的4H-SiC PIN探测器：从室温到90°C
仪器与探测器
2025-12-11 v1 高能物理 - 实验
摘要
在高能粒子探测领域，工作在高辐射环境中的探测器主要面临功耗和冷却系统相关的高成本问题。因此，开发能够在室温甚至高温下稳定运行的粒子探测器具有重要意义。碳化硅(SiC)因其卓越的载流子迁移率、抗辐射性和热稳定性，在粒子探测器应用中展现出巨大潜力。在过去十年中，碳化硅外延生长技术和器件加工工艺的重大突破使得基于SiC的粒子探测器得以发展，为高温环境下的粒子探测提供了一条新的技术途径。在这项工作中，我们制造了一种名为SICAR的4H-SiC PIN探测器，并表征了其在不同温度下的漏电流、电容和电荷收集性能。结果表明，该探测器在90°C时仍能保持非常低的漏电流(< 10 nA)，耗尽电容或电荷收集性能没有下降。此外，它在90°C时实现了333 ps的快速上升时间，证实了其在高温辐射探测应用中的潜力。
引用
@article{arxiv.2507.13815,
title = {4H-SiC PIN detector for alpha particles from room temperature to 90 {\deg}C},
author = {Xingchen Li and Sen Zhao and Mengke Cai and Suyu Xiao and Congcong Wang and Weimin Song and Xin Shi and Xiyuan Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.13815},
year = {2025}
}