中文摘要：

GaN因其独特的光、电学性能，在强辐射场和常规的核辐射探测领域是极具广泛应用潜力的室温半导体核辐射探测器材料。本项目以研制肖特基型和PIN型两种结构GaN核辐射探测器为目标，深入研究了GaN材料外延生长及其核辐射探测器制备中的物理问题；开展和探索MOCVD与HVPE复合外延生长技术研究，并采用远离平衡态外延条件和自组织侧向外延工艺，获得了高电阻率（大于10E11Ωcm）、低位错密度（小于10E6cm-2）厚膜（大于200um）GaN高晶体品质材料；分别对肖特基和PIN型探测器的器件结构和电极材料进行优化设计，运用准分子激光剥离蓝宝石衬底，获得了自支撑GaN，用于上下电极结构探测器。通过优化器件制备的工艺参数，成功获得了相关原型器件。光导型X-射线GaN探测器原型器件，信噪比接近200，比法国国家实验室的最新报道结果要高近一个量级左右，而且响应速度也比较快，并且提出一个多电子陷阱模型解释了时间响应特性，并且成功实现扫描成像实验；成功研制出α粒子GaN探测器原型器件，具有单一的高斯峰结构，具有较好的能谱测量特性和计数效率；PIN型X-射线GaN探测器原型器件，信噪比高，尤其是响应速度很快。