项目简介:硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)是一类重要的X射线半导体探测器,相比锗基计数器、Si(Li)探测器等常规探测器具有超高灵敏度、超低噪声、无需液氮冷却等优点,在同步辐射物理实验及航天探测、工业检测等领域具有广泛的应用,但由于复杂的半导体器件和封装工艺,国内一直需要进口相关核心部件,器件发展和应用都处于极端落后状态。当前同步辐射×射线荧光分析(XRF)及精细结构吸收谱学(XAFS)实验中迫切需要高性能的荧光谱仪系统(SRFS),应用高速高灵敏的多元SDD器件,可以在保证高能虽分辨的前提下实现较高的计数率,以完成对科研样品超低剂量的元素检测。中国科学院微电子研究所联合中国科学院高能物理研究所在中国科学院科研装备研制项目支持下,针对探测器核心部件国产化及同步辐射谱学实验中探测效率的瓶颈问题,依托中科院微电子研究所强大的微电子器件和封装工艺研发基础,展开高性能多元SDD的探测器研制,解决多元器件集成与封装技术的关键问题,研究在片集成前置灵敏放大器件等新技术,实现SDD高能量分辨和高计数率的兼顾,在中科院高能所前期系统研制基础上,集成并验证所研制的快速多元硅漂移探测器,形成新型的高效谱学探测系统(SRFS),大大增加荧光信号的探测效率,从而显著提高微量元素探测的灵敏度。
本项目所研制的成果将大幅提升应用同步辐射完成精细荧光吸收分析等科研实验的效率,同时实现了新型科研仪器中核心器件的国产化针对性研发,不仅可以打破国外对该领域的技术垄断,并可提升我国在科研仪器与核心部件研制上的创新发展能力。所研制的器件和系统不仅对同步辐射实验具有重要推动促进作用,还可进一步推广到航天、工业等其他行业应用中。
产品优势:硅漂移探测器是一种较为高级的半导体器件,具有高能量分辨率(目前最好水平可达123ev)及高计数率特点,可在封装工艺中,将场效应管(FET)和Pelti-er效应器件都整合到一起,常温下即可满足制冷需求,整个系统简单轻便,利于使用。相比锗基计数器、Si(Li)探测器等常规探测器具有超高灵敏度、超低噪声、无需液氮冷却等优点。