Conveners
青年学者论坛
- 涛 王
- 晶晶 常
青年学者论坛
- 航 臧 (西安交通大学)
- 然 郑 (西北工业大学)
-
广达 牛18/04/2025, 13:30邀请报告
-
渝城 刘18/04/2025, 13:50口头报告
-
洪林 张 (Institute of Modern Physics)18/04/2025, 14:00口头报告
研究针对重离子束流实验的高精度探测需求，成功研制了国内首套基于像素探测器的Hi’BT重离子束流望远镜原型系统。该系统采用自主研发的Topmetal-M像素探测器芯片，结合高速光纤通讯架构（单板速率10Gbps，汇总速率60Gbps，误码率<5.8×10⁻¹⁶）和低噪声数据采集技术（非线性偏差≤0.128%，噪声≈2.57mV），实现了对重离子径迹的亚微米级分辨率探测。
Go to contribution page
在392.92 MeV/u的¹²C⁶⁺束流实验中，系统通过优化的束斑筛选算法和Corryvreckan重建框架，解决了高本底噪声（>37.37 keV·cm²/g LET）及复杂束流条件（通量1.5×10⁴ ions/pulse）下的数据挑战。实验结果显示，X/Y方向位置分辨率分别达6.6-8.9 μm和8.2-11.5... -
雁鹏 李 (中国科学院高能物理研究所)18/04/2025, 14:10口头报告
The Circular Electron-Positron Collider (CEPC), planned for future construction, is a high-luminosity electron-positron collider. To meet its nano-beam requirement, a beam horizontal alignment scheme based on the luminosity-driven dithering orbit feedback system has been proposed. This scheme necessitates the placement of detectors at specific locations. In this work, we have designed the...
Go to contribution page -
煦昊 袁 (中国科学院高能物理研究所)18/04/2025, 14:20口头报告
The LHCb experiment is planning a second major upgrade (Upgrade II) in the 2030s, with the goal of increasing the instantaneous luminosity to 1.0x1034 cm−2s−1. This upgrade aims to enhance the study of heavy flavor physics and to search for potential signals of new physics in the beauty and charm quark sectors. To operate under the demanding conditions of Upgrade II—characterized by higher...
Go to contribution page -
睿洋 张 (USTC (University of Science and Technology of China))18/04/2025, 14:30口头报告
超级陶粲装置（STCF）作为我国自主研制的下一代高亮度正负电子对撞机，将在2-7...
Go to contribution page -
Mr 祥东 孟 (合肥物质科学研究院)18/04/2025, 14:40口头报告
超宽禁带半导体材料如氧化镓（Ga₂O₃）和金刚石，因其优异的物理特性在研制紧凑、高精度、耐用的辐射探测器方面展现出巨大潜力，尤其适用于核反应堆恶劣环境下的安全监测和长期近堆芯检测。目前，金刚石基α粒子、中子探测器已有报道，但其性能受到n型掺杂困难和高压载流子提取限制。Ga2O3作为一种新兴的超宽禁带半导体，具有金刚石的优良特性，包括耐高温和抗辐射性。随着大尺寸Ga2O3晶片的问世和其外延技术的进步，其在电力电子领域取得了快速的发展，材料端的发展也使Ga2O3基辐射探测器具备了研究基础。本研究面向α粒子和中子探测领域，结合氧化镓器件的特性进行针对性器件设计，通过先进制备工艺，设计并制备出不同类型的大面积氧化镓辐射探测器，主要内容包括：1）开发了首个大面积（d=2 mm）β-Ga2O3肖特基结型α粒子探测器，通过引入PtOx高势垒金属（1.83 eV）将大面积器件漏电流密度降至63...
Go to contribution page -
素玉 肖 (山东高等技术研究院)18/04/2025, 14:50口头报告
RASER 是一款自主研发的半导体仿真模拟软件，具备强大的模拟能力，可对平面及 3D 结构的硅、碳化硅等半导体材料器件进行快速模拟，获取 IVCV、电荷收集、时间分辨等关键物理参数。近期，研发团队对 RASER 进行了优化与拓展。利用该软件成功实现了对碳化硅 LGAD 重要电学性质的仿真，验证了增益层模型的可靠性，为深入研究碳化硅 LGAD 的性能及推动其实际应用提供了关键依据。同时，完成了碳化硅探测器在质子辐照后的深能级补偿模型仿真，有效验证了辐照模型的合理性，为理解碳化硅探测器在辐照后的变化机制提供了坚实的理论支撑。此外，通过合理设置边界条件，RASER 实现了碳化硅微条探测器的简化模拟，并对微条探测器的时间、空间分辨进行了估算，为该类探测器的研究提供了重要参考。在探测器应用模拟领域，团队基于前期成果，运用 RASER 对碳化硅探测器在 CEPC...
Go to contribution page -
董 刘 (山东大学)18/04/2025, 15:00口头报告
报告包含晶体生长、X射线探测器和耐辐射性等研究内容。基于表界面张力分析，开发层析诱导结晶工艺。基于温压调控结晶动力学分析，开发真空蒸发晶体生长工艺，成功生长出传统三元MAPbX3（X=I, Br, Cl）、混合有机阳离子（CsxFA1-xPbIyBr1-y，CsxMA1-xPbIyBr1-y）、混合卤素阴离子（MAPbIxBr3-x）、全无机（CsPbBr3）和低维（BA2PbI2Br2）等多种钙钛矿单晶。基于高质量MAPbBr3单晶制作的X射线探测器，获得54 nGy s-1检测限、24552 μC Gy-1...
Go to contribution page -
森 赵 (IHEP，CAS)18/04/2025, 15:10口头报告
碳化硅（SiC）凭借其宽禁带特性和强化学键能，已被视为替代硅制造抗辐射电离粒子探测器的潜在材料。但是相同能量的粒子在碳化硅中产生的电子-空穴对数量是硅的2/3，因此SiC探测器的脉冲幅度相对较低。制备低增益的SiC探测器可以提高信噪比并具有良好的抗辐照特性，第一版4H-SiC LGAD(SICAR)其增益可达2-3倍，并对该器件进行了80 MeV 能量质子辐照（2 × 10¹¹neq/cm2 ~ 1 × 10¹⁴ neq/cm2）。
Go to contribution page
通过对辐照前后器件的电流-电压、电容-电压测试以及缺陷表征研究了辐照缺陷对辐照前后的的漏电流和电容以及电荷收集效率的影响。 -
燕 彭 (山东大学)18/04/2025, 15:20口头报告
近年来，随着深空探测、高能物理和极端环境监测等技术的快速发展，对能在高温、高辐照等极端条件下稳定运行的深紫外探测器提出了更高要求[1,2]。金刚石材料凭借其宽禁带、高热导率、高载流子迁移率和出色的辐照稳定性，成为实现高温深紫外探测的理想候选材料[3-8]。本文基于高质量单晶金刚石，制备了基于金刚石晶体管结构的深紫外探测器，并在高温环境下，测试了其紫外探测性能，评估了高温对器件光电响应特性、暗电流噪声以及响应速度的影响。
由于氢终端金刚石表面对环境较为敏感，在器件制备过程中需要考虑如何有效的对氢终端表面进行保护，这将会是影响能否实现高性能氢终端金刚石器件的重要因素。本实验中先在氢终端金刚石上直接沉积一层金薄膜保护氢终端，之后利用光刻腐蚀金工艺进行器件的制备。本研究利用金掩膜腐蚀工艺，成功制备出基于CVD单晶金刚石金属-半导体场效应晶体管,器件结构及显微镜照片如图1所示。图1...
Go to contribution page -
志文 靳 (兰州大学)18/04/2025, 15:45邀请报告
329型Bi基金属卤化物多晶薄膜由于具有高X射线吸收系数和优异的探测性能，在新一代X射线成像技术中具有极大的应用潜力。然而，零维材料结构中相互独立的[Bi2X9]3-单元和多晶薄膜中大量晶界导致载流子传输和收集能力低、离子迁移严重、暗电流大、响应均匀性差。为此，我们设计了一种新的具有多苯环的甲基三苯基膦有机分子来优化能带结构。 首次实现了A位阳离子与[Bi2X9]3-的耦合，使其成为导带最小值的主要贡献者，摆脱了传统零维金属卤化物中载流子传输仅限于[Bi2X9]3-的困境。此外，MTP3Bi2I9非晶大面积晶片的制备是通过低温熔融淬火法实现的，非晶态大的空间位阻效应提高了稳定性，增加了离子迁移势垒，并提高了器件的响应均匀性(14%)。进一步，非晶结构利用A位阳离子参与导电，在非晶X射线探测领域实现了创纪录的灵敏度(7601 μC Gy-1 cm-2)和较低的暗电流(~0.11...
Go to contribution page -
Dr 唯 王 (西安电子科技大学)18/04/2025, 16:05口头报告
金刚石辐射探测器因其优异的电学输运特性和卓越的抗辐射能力，在空间环境探索及高能物理等领域已展现出显著优势[1-5]。由于重离子轰击引发的突发性失效对探测器具有致命性风险，若其对重离子辐照的线性能量传输（LET）阈值超过$75 MeV·cm^{2}/mg$则将表现出较好的单粒子效应免疫特性，因此研究金刚石辐射探测器能谱分辨特性在此条件下的重离子辐照效应将有重要的理论和工程应用价值。
Go to contribution page
本研究对LET值为$83.8 MeV·cm^{2}/mg$的重离子辐照对金刚石辐射探测器的能谱分辨特性的影响开展了实验研究。首先采用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）设备制备了$500 μm$厚的单晶金刚石，并采用电极终端调制方法在上下表面沉积$150 nm$金作为欧姆接触电极，随后覆盖了$200 nm$氮化硅（$Si_{3}N_{4}$）作为钝化层并进行了器件封装，使用1.17... -
阔 马 (University of Science and Technology of China)18/04/2025, 16:15
相比于传统的平面型硅探测器，三维硅探测器是一种抗辐照性能更强的探测器，同时也具有实现时间-空间(4D)分辨的潜力。经过国内外数十年的研究，三维硅探测器技术已用于研究高能物理的大型强子对撞机上，其可耐受1×1016 neq/cm2 1MeV等效中子辐照通量。我们的团队致力于新型三维硅像素探测器的研制，包括探测器的仿真设计和器件加工。在完成器件设计和关键工艺验证之后，我们设计并提交了第一版版图，目前仍在学校的微纳研究与制造中心流片。本报告将会介绍器件在不同几何或工艺参数下的仿真结果，器件加工流程，以及预计会展示流片完成后器件的电学性能测试结果。
Go to contribution page -
雷 任 (中国科学院合肥物质科学研究院)18/04/2025, 16:25口头报告
在超重元素化学研究领域，目前对第113号元素Nh（Nihonium）的化学性质研究备受关注。目前，研究人员通常采用热色谱法并结合阵列钝化注入平面硅探测器（PIPS）探测Nh元素释放的α粒子，从而推算出其吸附焓等化学信息。由于PIPS探测器无法在50°C以上的温度下工作，当前实验系统的温度梯度场被限制在-60℃至50℃，而113号元素的研究需要更高温度的探测区间以实现更精确的化学性质测量。因此开发新型、更为先进的半导体探测技术成为亟待解决的难题。4H-SiC因其具备更大的禁带宽度、大位移阈能以及高热导率等特性，成为替代传统Si基探测器的理想选择。本研究针对Nh元素探测器的需求，结合器件设计优化和制备技术，开发了高性能的4H-SiC探测器。主要研究内容如下：1）设计并制备了高性能的SBD型SiNx/Ni/4H-SiC探测器，该探测器在80℃的空气环境下能量分辨率为1.83%，与在26℃空...
Go to contribution page -
博 王 (Shandong University)18/04/2025, 16:35
SiPM(silicon photomultiplier)硅基探测器近些年发展迅速，其小体积，高增益，低工作电压，低磁干扰的优势促进多个行业的发展，其中就包括高能物理和核医学成像。TOF-PET(time of flight–positron emission tomography)飞行时间正电子发射断层扫描在原本的PET基础上引入了时间概念，更加精确的定位到放射衰变的位置，大大提高了成像的速度和精度。实验探测器部分使用参考探测器（单像素SiPM，MicroFJ-30035）和PET探测器（6×6...
Go to contribution page -
坤 胡 (SDU)18/04/2025, 16:45口头报告
当前，低增益雪崩探测器（LGAD）已成为国内外研究的前沿热点之一。目前LGAD探测器主要停留在毫米级的器件。为了实现更高的位置分辨能力，电容耦合型低增益雪崩探测器（AC-LGAD） 应运而生。该探测器在实现超高精度位置分辨率与时间分辨率方面展现出显著优势，有望在未来大型物理实验中发挥重要作用。与传统探测器相比，LGAD探测器具有信号前沿时间短、脉冲宽度窄、通道 数量多等特点，这些特性使得现有商用电子学系统难以满足其快速测量需求。本报告将介绍国内外LGAD探测器读出电子学的发展和研究状态，介绍此类探测器的读出方法。同时汇报本实验室所研究的基于Altiroc芯片和基于FPGA的LGAD多通道前端电子学系统。
Go to contribution page -
玮泽 李 (Purple Mountain Observatory，Chinese Academy of Sciences)18/04/2025, 16:55口头报告
MeV波段的伽马射线成像在研究核合成过程、致密天体物理及行星形成方面具有重要的科学价值。碲锌镉探测器具备原子序数高、宽禁带等特性，使其对伽马射线探测有较高的能量分辨率。我们基于一套IDEAS公司的三维碲锌镉康普顿望远镜原型系统完成探测器信号深度修正算法和成像初步验证。该系统采用尺寸为 22 mm×22 mm×10 mm 的11×11像素阵列的碲锌镉晶体，并以IDEAS公司的GDS-10 ASIC芯片为核心，实现三维碲锌镉多通道低噪声的读出。探测系统对Cs-137的662 keV全能峰分辨率在经过深度矫正后优于0.9%，并采用直接反投影算法实现了点源成像。未来，我们计划研制一套三维碲锌镉康普顿望远镜原型系统。
Go to contribution page -
传皓 胡 (成都理工大学)18/04/2025, 17:05口头报告
半导体探测器具有快速的时间响应、宽的线性范围、高的能量分辨率等特点，因而在 X...
Go to contribution page -
澳东 宋 (shandong university)18/04/2025, 17:15口头报告
本研究基于国内 0.18 µm 高压 CMOS 工艺，研制了高压像素传感器原型芯片，该芯片采用大尺寸灵敏二极管高压偏置方案，像素尺寸为 50 µm×50 µm，芯片面积 5mm×5 mm，像素内集成了电荷敏感前置放大器、整形器、甄别器和锁存器。灵敏区的功耗约为...
Go to contribution page -
婷 王 (成都理工大学)18/04/2025, 17:25
用于 X 射线成像的闪烁体在不可预测的环境中需具备高空间分辨率和高稳定性。为了挑战当前最先进的技术，有必要设计具有高热稳定性、高分辨率和高光产额的闪烁体。在本研究中，成功合成了零热猝灭的 Lu₃Al₅O₁₂:Ce³⁺（LuAG:Ce³⁺）透明陶瓷（TCs），并表现出高光学透明性。所得 TCs 的热释光（TL）曲线表明，氧空位的形成可作为俘获中心，捕获载流子并通过热补偿效应提高其热稳定性。该 TCs 闪烁体的优异热稳定性，使其能够在加热过程中无鬼影效应地监测目标样品内部结构的动态变化。此外，得益于 TCs 闪烁体的超高均匀性、高透明度及快速光衰减，实现了约 112 lp mm⁻¹ 的 X 射线显微成像卓越空间分辨率。这些结果无疑表明，所得 LuAG:Ce³⁺ TCs 在 X 射线探测器领域具有广阔的应用前景。
Go to contribution page -
雪 孙 (山东大学)18/04/2025, 17:35
全无机钙钛矿CsPbBr3晶体因具有高的X射线衰减系数、大的载流子迁移率寿命积和低制备成本等优势，近年来成为了X射线探测领域的明星材料。然而，大尺寸单晶的生长仍面临晶体易开裂、晶体组分和电学性质不均匀等诸多问题。本团队通过区熔提纯原料，有效抑制了杂质缺陷和包裹体缺陷。通过优化生长及降温工艺，使晶体缓慢释放相变应力，解决了晶体开裂的问题。采用下降法生长出尺寸为ϕ 51 × 170 mm3 的无开裂的CsPbBr3 单晶。单晶主体部分均匀性好，可加工出20 × 20 mm2 的CsPbBr3晶片。同时，研究了CsPbBr3晶体在不同剂量γ 射线辐照前后的电学性质和对X射线的探测性能。经过10 Mrad 剂量γ 射线辐照后，晶体并未发生分解，透过率没有明显变化。虽然CsPbBr3晶体的电阻率由辐照前的1.12 × 1010降低到6.8×107 Ω cm；缺陷态密度由2.76 ×...
Go to contribution page -
维佳 韩 (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences)18/04/2025, 17:45口头报告
在天体物理研究领域，对高能量的空间伽马射线进行探测成像是一种重要的研究方法，为了加强我们通过伽马射线和宇宙射线源寻找暗物质粒子的能力，中国计划研制超大面积空间望远（Very Large Area gamma-ray Space Telescope, VLAST）。该望远镜在GeV-TeV能段接受度高达10 m2·sr,...
Go to contribution page -
Mr 广志 董 (西安电子科技大学)18/04/2025, 17:55口头报告
钆镓铝基陶瓷Gd3(Al2Ga3)O12（GAGG）晶相属于立方晶系的石榴石结构，适于制备透明陶瓷而展现出良好的光学特性。GAGG具有很高的化学稳定性，且Gd3+的最外层4f电子层为半满结构，适合作基质材料被多种稀土离子取代，从而在GAGG透明陶瓷中实现荧光或闪烁特性。本报告基于对GAGG体系进行多种稀土离子掺杂设计并对制备工艺优化从而实现透明陶瓷的可控制备，进而对其闪烁、荧光、光学温度传感等特性进行了部分探索研究。
Go to contribution page -
Mr 佳豪 姚 (中国科学院微电子研究所)18/04/2025, 18:05口头报告
低增益雪崩二极管传感器（LGAD）具有超高的时间分辨率和抗辐照特性，。位于欧洲的大型强子对撞机（LHC）将升级为高亮度LHC（HL-LHC）。亮度的提高会产生严重的事例堆积效应，并伴随着更强的辐射环境。基于LGAD技术的高颗粒度时间探测器（HGTD）将用于ATLAS中时间探测器的建造，以解决事例堆积问题。但是，LGAD传感器的击穿电压对于增益层离子的分布特别敏感。本文系统的研究了不同增益层工艺条件下LGAD的击穿电压特性，利用TCAD仿真工具对LGAD传感器及其制备工艺进行了仿真，分析了增益层硼离子注入能量和剂量对于LGAD的击穿电压性能的影响。
Go to contribution page