中子探测用LiInSe2晶体生长及表征张哲人1，朱孟花1，2，徐亚东1，2(1.西北工业大学凝固技术国家重点实验室，陕西西安710072；2.西北工业大学材料学院，陕西西安710072)摘要：LiInSe2晶体是一种可在室温下探测热中子的新型半导体中子探测材料。本文采用低温合成法，获得大量高纯多晶LiInSe2原料，通过改进生长工艺得到了高质量的红色LiInSe2晶体。通过研究晶体的透过率、夹杂相等，表征了晶体的生长质量，测试晶体对α粒子的响应来研究晶体进行中子探测的可能性。结果表明，晶体的红外透过率为75%，禁带宽度为2.3eV，夹杂相密度达到2900个/cm2，夹杂相的尺寸在1～10μm左右。测得电阻率在5×1011Á·cm左右，对α粒子的能量分辨率为55%。关键词：热中子探测；LiInSe2；晶体生长；α粒子响应中图分类号：O78文献标识码：A文章编号：1000-8365(2023)01-0043-06GrowthandCharacterizationofLiInSe2CrystalforNeutronDetectionZHANGZheren1,ZHUMenghua1,2,XUYadong1,2(1.StateKeyLaboratoryofSolidificationProcessing,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi'an710072,China;2.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi'an710072,China)Abstract：LiInSe2crystalsareanewtypeofsemiconductorneutrondetectionmaterialthatcandetectthermalneutronsatroomtemperature.Inthispaper,wesynthesizedalargenumberofhighpurityLiInSe2polycrystalsbyalowtemperaturesynthesismethod,andobtainedhighqualityredLiInSe2crystalsbyimprovingthegrowthprocess.Thegrowthqualityofthecrystalwascharacterizedbystudyingthetransmittanceandinclusionequalityofthecrystal,andthepossibilityofneutrondetectionwasalsostudiedbytestingtheresponseofthecrystaltoαparticles.Theresultsshowthattheinfraredtransmittanceofthecrystalis75%,thewidthofthebandgapis2.3eV,thedensityoftheinclusionphaseis2900/cm2,andthesizeoftheinclusionphaseisapproximately1~10μm.Themeasuredresistivityisapproximately5×1011Ácm,andtheenergyresolutionforαparticlesis55%.Keywords：thermalneutrondetector;LiInSe2;crystalgrowth;αresponse收稿日期:2022-09-05基金项目:核电安全监控技术与装备国家重点实验室开放课题(K-A2021.418)；凝固技术国家重点实验室自主研究课题(2022-TS-07)；国家自然科学基金(U2032170，62104194)作者...
