高效的中子探測器在國家安全、醫(yī)學、天文、核能等許多領域都至關重要。目前廣泛使用的中子探測器主要有兩種類型——氣體探測器和閃爍體探測器。相比于這兩種探測器，中子半導體探測器體積更小，在某些方面更具優(yōu)勢，因而成為一些科學家研究的重點目標。然而，可用于中子探測器的半導體材料并不好找，鋰因具有出色的中子吸收能力，被認為是一種理想的候選材料。但鋰遇水會碎裂，要使其成功用于中子探測器，還需要解決如何將鋰集成到半導體中并使其穩(wěn)定的難題。
此次，美國西北大學和阿貢國家實驗室的研究人員發(fā)現了一種新的半導體材料LiInP2Se6——一種由鋰、銦、磷、硒組合而成的化合物。該化合物具有良好的熱中子俘獲截面、合適的帶隙和有效傳輸電荷的能帶結構，能夠直接檢測熱中子。其晶體結構很特別，鋰位于金屬層內部，水無法到達，因此可以制造出保持鋰穩(wěn)定的工作裝置。
研究人員利用LiInP2Se6制成的中子探測器，具有很高的靈敏度，可以快速從非常弱的放射源中檢測出熱中子。其能將中子信號和伽馬射線等其他類型的核信號區(qū)分開來，還有助于防止誤報。此外，因富含鋰元素，只需少量LiInP2Se6就可以吸收大量中子，所以利用其制成的檢測設備可以足夠小。此次研究團隊制成的設備原型就很小巧，可以很容易地放入口袋中。
研究人員指出，在各個領域，小型中子探測器都有很大應用空間。他們的研究成果將會激發(fā)科學家對中子半導體探測器的研究興趣，從而使半導體探測器取代3He正比計數器成為可能。
