【技术实现步骤摘要】
一种利用湿法刻蚀具有微沟槽的AlGaAs/GaAs中子探测器
本专利技术涉及半导体核辐射探测
，尤其涉及一种利用湿法刻蚀具有微沟槽的AlGaAs/GaAs中子探测器。
技术介绍
中子本身不带电，不能通过电离作用引起电离、激发而损失能量。因此，传统的半导体中子探测器是通过在半导体器件表面沉积中子转换层实现，但由于中子吸收率低及反应产物的自吸收等问题，使得半导体中子探测器的探测效率和能量分辨率很低。GaAs是重要的III–V族化合物半导体材料，具有耐辐照、电子迁移率高、响应速度快等优点，为了提高半导体中子探测器的探测效率，国外学者对GaAs材料开展了深入的探索。在2000年，Vernon等人研制了10B涂层高纯度外延GaAs热中子探测器，该探测器有源层厚度范围在1μm～5μm之间，探测效率在1.6％～2.6％之间；在2002年，美国堪萨斯州立大学的McGregor等在半绝缘GaAs衬底上利用干法刻蚀制作圆孔型中子探测器，圆孔中填充10B，但测得的器件最高探测效率只有3.9％。上述探测器在一定程度上都存在漏电流较大和载流子收...
【技术保护点】
1.一种利用湿法刻蚀具有微沟槽的AlGaAs/GaAs中子探测器，其特征在于，以p型GaAs作为衬底层，在GaAs衬底层上依次外延生长低Al组分变带隙AlGaAs/GaAs有源层、高Al组分AlGaAs刻蚀层，而后在高Al组分AlGaAs刻蚀层上周期性交替生长多层低Al组分变带隙AlGaAs/GaAs有源层与高Al组分AlGaAs刻蚀层，且最后在顶层外延生长的一层为低Al组分变带隙AlGaAs/GaAs有源层，再利用HF酸腐蚀高Al组分AlGaAs刻蚀层的两侧边，保留低Al组分变带隙AlGaAs/GaAs有源层和位于中间部位的高Al组分AlGaAs刻蚀层以形成微沟槽；再在微...
【技术特征摘要】
1.一种利用湿法刻蚀具有微沟槽的AlGaAs/GaAs中子探测器，其特征在于，以p型GaAs作为衬底层，在GaAs衬底层上依次外延生长低Al组分变带隙AlGaAs/GaAs有源层、高Al组分AlGaAs刻蚀层，而后在高Al组分AlGaAs刻蚀层上周期性交替生长多层低Al组分变带隙AlGaAs/GaAs有源层与高Al组分AlGaAs刻蚀层，且最后在顶层外延生长的一层为低Al组分变带隙AlGaAs/GaAs有源层，再利用HF酸腐蚀高Al组分AlGaAs刻蚀层的两侧边，保留低Al组分变带隙AlGaAs/GaAs有源层和位于中间部位的高Al组分AlGaAs刻蚀层以形成微沟槽；再在微沟槽中沉积肖特基电极，在GaAs衬底层沉积欧姆电极，最后通过悬滴滚动法将中子转换材料填充至微沟槽以形成中子转换层。
2.根据权利要求1所述的一种利用湿法刻蚀具有微沟槽的AlGaAs/GaAs中子探测器，其特征在于，所述在高Al组分AlGaAs刻蚀层上周期性交替生长4～8层低Al组分变带隙AlGaAs/GaAs有源层与高Al组分AlGaAs刻蚀层。
3.根据权利要求1所述的一种利用湿法刻蚀具有微沟槽的AlGaAs/GaAs中子探测器，其特征在于，所述中子转换材料为10B4C或6LiF。
4.根据权利要求1所述的一种利用湿法刻蚀具有微沟槽的AlGaAs/GaAs中子探测器，其特征在于，所述微沟槽正面采用热阻蒸发镀膜法沉积Al金属作为肖特基电极，Al的厚度为200～300nm；所述GaAs衬底层背面采用电子束蒸发镀膜法依次沉积Ti/Pt/Au金属作为欧姆接触电极。
5.根据权利要求4所述的一种利用湿法刻蚀具有微沟槽的AlGaAs/GaAs中子探测器，其特征在于，所述Ti的厚度为40～60nm，Pt的厚度为40～60nm，Au的厚度为180～220nm。
6.一种如权利要求1所述的一种利用湿法刻蚀具有微沟槽的AlGaAs/GaAs中子探测器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
首先，准备p型掺杂的GaAs衬底基材作为GaAs衬底层；
在GaAs衬底层上采用金属有机物化学气相沉积技术外延生长p型掺杂的低Al组分变带隙AlGaAs/GaAs有源层；
在低Al组分变带隙AlGaAs/GaAs有源层上外延生长p型掺杂的高Al组分AlGaAs刻蚀层；
在高Al组分AlGaAs刻蚀层上周期性交替生长多层低Al组分变带隙AlGaAs/GaAs有源...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤彬，邹继军，陈大洪，彭新村，朱志甫，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36
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