低温半导体辐射热计中非热声子传播的模拟

我们提出了三种用于复合半导体辐射热计“Bolo 184”的金刚石吸收体中非热声子传播的蒙特卡洛模型。先前对该辐射热计响应 $\alpha$ 粒子撞击的测量显示出对粒子入射位置的强烈依赖，且响应函数的形状由非热声子的传播和热化决定。此时非热声子传播的具体机制尚未确定，因此我们开发了三种模型，试图通过重现实验数据中观察到的统计特征来探究这一行为。前两种模型假设由平均自由程 $\lambda$ 决定的声子热化长度，其中第一种模型假设声子在圆盘边界处热化（具有较小的 $\lambda$），第二种假设它们发生反射（其 $\lambda$ 大于圆盘尺寸）。第三种模型允许非热光子沿其几何视线传播（类似于射线光学），逐渐损失能量。我们发现反射模型和几何模型均能重现实验数据中观察到的特征，而假设声子在圆盘边界处热化的模型产生了不真实的结果。在几何模型中对能量吸收的方向性没有显著依赖，并且在这薄晶金刚石的构型中，反射吸收定律与几何定律均产生一致的结果。