一种用于核辐射粒子探测的异质结晶体管探测器及其制备方法技术

技术编号:24892039 阅读:37 留言:0更新日期:2020-07-14 18:18
本发明专利技术提供了一种用于核辐射粒子探测的异质结晶体管探测器及其制备方法,该器件包括自上到下依次设置的上电极层、ZnO膜层、p‑Si膜层、高阻n‑Si层、n

【技术实现步骤摘要】
一种用于核辐射粒子探测的异质结晶体管探测器及其制备方法
本专利技术属于核辐射探测器件领域,特别涉及一种用于核辐射粒子探测的异质结晶体管探测器及其制备方法。
技术介绍
核辐射探测在能源、空间探测、军事和医疗等领域具有重要应用,并且随着X射线成像和电离室烟雾报警器等核技术的在民用方面的普及,低成本高性能的射线探测器件需求日益增加。半导体核辐射探测器件由于能量分辨率高和体积小有利于微型系统集成等优势,具有广泛应用前景。硅PIN探测器由于技术较为成熟,是目前广泛应用的主要半导体型射线探测器件之一。在成像和单粒子探测等应用中,由于射线源强度通常较弱,硅PIN收集到的电荷通常较少,如1MeV的α粒子入射硅PIN探测器,获得的电荷约为44fC,因此核辐射测量系统一般均需要采用高灵敏度的放大器对探测器信号进行放大以便后续电路处理。如果探测器本身的输出信号能够提高,则可降低对后续电路灵敏度和抗干扰能力的要求,并且能够探测更微弱信号。而由于PIN结构不具有光增益,硅PIN器件的输出信号大小由射线源决定,因此无法在探测器级实现对输出信号的增强。因此开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于核辐射粒子探测的异质结晶体管探测器,其特征在于,包括自上到下依次设置的上电极层、ZnO膜层、p-Si膜层、高阻n-Si层、n

【技术特征摘要】
1.一种用于核辐射粒子探测的异质结晶体管探测器,其特征在于,包括自上到下依次设置的上电极层、ZnO膜层、p-Si膜层、高阻n-Si层、n+-Si层和底电极层,所述的上电极和底电极层均由金属Al膜构成。


2.根据权利要求1所述的一种用于核辐射粒子探测的异质结晶体管探测器,其特征在于,所述上电极Al膜的厚度10nm~100nm,下电极Al膜厚度大于100nm。


3.根据权利要求1所述的一种用于核辐射粒子探测的异质结晶体管探测器,其特征在于,所述ZnO膜层厚度100nm~200nm。


4.根据权利要求1所述的一种用于核辐射粒子探测的异质结晶体管探测器,其特征在于,所述p-Si膜层厚度50nm~150nm。


5.根据权利要求1所述的一种用于核辐射粒子探测的异质结晶体管探测器,其特征在于,所述高阻n-Si层厚度200μm~500μm,电阻率高于1kΩ·cm。


6.根据权利要求1所述的一种用于核辐射粒子探测的异质结晶体管探测器,其特征在于,所述n+-Si层掺杂浓度高于1018cm-3。


7.权利要求1至6中任一项所述的一种用于核辐射粒子探测的异质结晶体管探测器的制备方法,其特征在于,半导体异质结晶体管核辐射探测器件通过在高阻n-Si衬底上进行离子注入、光刻和薄膜沉积的制备步骤实现,制备方法具体包括以下步骤:
1)P离子注入:采用双面抛光高阻n-Si基片,在基片的背面进行P元素离子注入,使得基片背面形成重掺杂n+-Si层;
2)沉积p-Si膜层:在经过步骤1)处理后的基片的正面涂覆光刻胶,再进行曝光、显影及坚膜,然后采用磁控溅射方法制备p-Si膜层,再去胶,形成图形化的p-...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵小龙贺永宁
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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