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半导体新闻相关技术文章世界首个半导体中子探测器！让体积巨大的探测器变“袖珍”
日前，美国西北大学(Northwestern University)和阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)的研究人员开发了一种新材料，为一类新的中子探测器打开了大门。
高效的中子探测器能够探测到走私的核材料，对国家安全至关重要。
目前，有两类探测器使用氦气或闪光。这些探测器非常大——有时有一堵墙那么大。
这种新材料可以制造出第三类探测器:一种能够吸收中子并产生易于测量的电信号的半导体。
这种基于半导体的探测器也是高效和稳定的。
它既可以用于小型便携设备的现场检测，也可以用于使用晶体阵列的大型探测器。
这项研究将发表在1月16日的《自然》期刊上。
“人们对半导体中子探测器的设想由来已久，”西北大学的Mercouri Kanatzidis说，他领导了这项研究。
“想法是有的，但没有人有合适的材料去做。”
当铀和钚等重元素衰变时，它们的原子会从原子核中射出中子。
大多数中子探测器是所谓的闪烁体，它的工作原理是感应喷射出的中子，然后发出光来提醒使用者。
这种新材料是一种半导体，不发光，而是直接探测由中子引起的电信号。
除了安全应用外，中子探测器还用于辐射安全、天文学、等离子体物理学、材料科学和晶体学。
传统类型的热中子探测仪从20世纪50年代就开始使用了，但是一种实用的半导体材料仍然难以找到。
锂极具吸收中子的能力，很快成为最有前途的中子探测设备材料。但将锂整合到半导体中并使其稳定(锂遇水易碎)则是另一回事。
“你可以找到好的半导体，但他们没有锂，”Kanatzidis说。
“或者你可以找到不适合半导体的稳定锂化合物。我们发现了两个世界的平衡点。特定的锂-6同位素含量丰富，成本低廉，是一种强中子吸收剂。”
在他们的研究中，Kanatzidis和他的团队发现了正确的材料组合来制造工作装置，同时也能保持锂的稳定。
他们的新材料，锂-铟-磷-硒(lithium-indium-phosphorous-selenium)，是分层的结构并含有丰富的锂-6同位素。
