1. 痛點(diǎn)問題

α粒子探測(cè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于核輻射探測(cè)、核醫(yī)學(xué)、核安全監(jiān)測(cè)和環(huán)境輻射檢測(cè)等領(lǐng)域。隨著應(yīng)用環(huán)境的日益復(fù)雜化，尤其在強(qiáng)輻射和高溫等極端條件下，傳統(tǒng)的硅基探測(cè)器暴露出抗輻射能力差、不耐高溫等問題，難以滿足當(dāng)前和未來在嚴(yán)苛環(huán)境下的應(yīng)用需求。

氮化鎵（GaN）材料因其寬禁帶寬度、高擊穿電場(chǎng)、優(yōu)異的抗輻射能力和良好的熱穩(wěn)定性，逐漸成為新一代高性能α粒子探測(cè)器材料的理想選擇。然而，現(xiàn)有的GaN基α粒子探測(cè)器存在以下問題：入射α粒子能量的電荷轉(zhuǎn)化效率較低，以及GaN結(jié)構(gòu)中的電荷分離效率不足，進(jìn)而導(dǎo)致電荷復(fù)合率升高，降低了電荷收集效率。

2. 解決方案

首先，通過優(yōu)化GaN材料的多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高入射α粒子的能量沉積效率和電子-空穴對(duì)的產(chǎn)生效率。其次，通過設(shè)計(jì)超薄肖特基接觸電極，減少入射α粒子在電極層中的能量損失，提高能量轉(zhuǎn)化效率和探測(cè)效率。最后，通過設(shè)計(jì)保護(hù)環(huán)結(jié)構(gòu)，抑制邊緣電場(chǎng)效應(yīng)，降低漏電流，從而進(jìn)一步提升探測(cè)器的穩(wěn)定性和能量分辨率。