图形化硼硅高效同步共掺杂的金刚石核探测器的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种图形化硼硅高效同步共掺杂的金刚石核探测器的制备方法，包括：选取高纯本征金刚石衬底；在衬底的上下表面分别淀积氮化硼薄膜；在氮化硼薄膜上进行选择性的图形化刻蚀直至金刚石表面；在执行完图形化刻蚀的区域内淀积硅薄膜，得到含有氮化硼和硅复合薄膜的金刚石衬底；将该衬底置于MPCVD腔室中进行两阶段的氢等离子体处理，得到包含上下两个硼硅共掺杂金刚石层且上下表面具有氢吸附层的金刚石衬底；对衬底进行退火；在上下硼硅共掺杂金刚石层的表面分别制作欧姆接触电极金属，得到金刚石核探测器。本发明专利技术制备的金刚石核探测器欧姆接触特性优异、制备工艺简单，成本低，有利于大尺寸器件制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于探测器领域，具体涉及一种图形化硼硅高效同步共掺杂的金刚石核探测器的制备方法。

技术介绍

1、金刚石是一种超宽禁带半导体材料，具有禁带宽度大(5.5ev)、抗辐照能力强、载流子迁移率高、相对介电常数小、热导率高、人体等效性好(原子序数与人体模型接近)以及很强的极端环境生存能力(化学惰性、高熔点、高硬度)等特点。这些特点使其十分适合在强辐照、快脉冲等极端环境中对核辐射的强度、能量分布、时间响应以及空间分布进行探测，因此金刚石材料适用于制备半导体核探测器。与传统的用硅材料等制备的半导体核探测器相比，用金刚石材料制备的半导体核探测器具有显著的性能优势，在核能发电、空间科学、工业检测、放射性医疗以及环保检测等领域被广泛应用。

2、金刚石核探测器的工作原理是入射射线与金刚石核探测器材料发生相互作用后，在探测器内部激发出电子-空穴对，电子-空穴对经过电场驱动，在电极端被收集后对外产生电信号。探测器的性能主要是通过cce(charge collection efficiency，电荷收集效率)、能量分辨率、电流-电压(i-v)特性和时间响应特性来本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种图形化硼硅高效同步共掺杂的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的图形化硼硅高效同步共掺杂的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，所述高纯本征金刚石衬底，其杂质含量满足氮和硼的杂质浓度小于5ppb，其位错密度小于103cm-2。

3.根据权利要求1所述的图形化硼硅高效同步共掺杂的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，步骤二中淀积的氮化硼薄膜的厚度为200nm～300nm。

4.根据权利要求1所述的图形化硼硅高效同步共掺杂的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，步骤三中在氮化硼薄膜上进行选择性的图形化刻蚀所采用的工艺...

【技术特征摘要】

1.一种图形化硼硅高效同步共掺杂的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的图形化硼硅高效同步共掺杂的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，所述高纯本征金刚石衬底，其杂质含量满足氮和硼的杂质浓度小于5ppb，其位错密度小于103cm-2。

3.根据权利要求1所述的图形化硼硅高效同步共掺杂的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，步骤二中淀积的氮化硼薄膜的厚度为200nm～300nm。

4.根据权利要求1所述的图形化硼硅高效同步共掺杂的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，步骤三中在氮化硼薄膜上进行选择性的图形化刻蚀所采用的工艺方法为icp法，工艺条件如下：工作气体为氧气，射频功率为200w，气体流量为100～150sccm，刻蚀时间为10～15min。

5.根据权利要求1所述的图形化硼硅高效同步共掺杂...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏凯，王唯，张金风，何琦，任泽阳，李逸江，张进成，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：