金刚石膜具有优异的性能，尤其是其高辐射硬度特性使金刚石膜探测器在探测极端环境下的高能粒子方面显示了其明显的优势，正作为一种新型的核辐射探测元件迅速得到了人们的关注。核辐射探测器的器件结构一直是该领域共同关心的一个问题，本论文重点对两种结构(共平面和共面栅)金刚石膜探测器的制备工艺与性能进行了研究。 采用热丝辅助化学气相沉积(HFCVD)方法在氧化铝陶瓷衬底上沉积金刚石膜，并采用红外椭圆偏振光谱技术优化了金刚石膜的生长工艺。在此基础上成功制备了金刚石膜/氧化铝共平面(梳状电极)粒子探测器，获得了241Amα粒子辐照下的光电流响应的初步结果。 采用ANSYS软件模拟分析了收集栅和非收集栅的电压比、栅宽、间距和边缘效应对共面栅结构探测器中电场分布的影响。得到了较为理想的共面栅电极结构：栅宽为4个单位，间距为2个单位，第二根和倒数第二根电极加宽至8个单位可最有效地抑制器件的边缘效应。 在结构设计的基础上，制作了共面栅结构的金刚石膜/硅粒子探测器，测试和研究了241Amα粒子、90Srβ粒子和55FeX射线辐照下探测器不同电极模式下的脉冲高度分布谱和电流-电压(Ⅰ-Ⅳ)特性。由全能峰能量分辨率的变化得出A-C(夹层结构)与A-B(共平面结构)电极模式下器件对α粒子的探测效果几乎相同，而对β粒子而言，A-C模式的探测效果更好。通过α粒子、β粒子和X射线能谱的能量分辨率及电荷收集效率的分析比较，认为金刚石膜探测器更适合于探测重粒子如α、β粒子等，而不是能量较低的X射线。Ⅰ-Ⅳ特性测试表明探测器对X射线、α粒子都有明显的光电流响应；受β粒子长时间辐照后，光电流响应增强，观察到了“priming效应”。 金刚石膜粒子探测器的研究在国内才刚刚起步，尤其是将共面栅结构应用于金刚石膜探测器的制备在国内外均未报道。相信通过金刚石膜粒子探测器的发展与完善必将在极端环境下辐射监控、高能物理、核技术等领域发挥重要作用。