一种低增益雪崩探测器及其制作方法技术

技术编号:40788129 阅读:20 留言:0更新日期:2024-03-28 19:19
本发明专利技术涉及一种低增益雪崩探测器及其制作方法。方法包括:在预制的半导体结构中形成P+增益层;所述预制的半导体结构包括衬底,以及在所述衬底上表面依次垂直堆叠的P型掺杂层、氧化层和光刻胶,以及至少一个凹槽;所述凹槽贯穿所述光刻胶但不贯穿所述氧化层,使所述氧化层包括形成所述凹槽侧壁的场氧层和形成所述凹槽底壁的阱氧层;所述凹槽具有倾斜的侧壁,使凹槽呈开口大底部小的形状;所述形成P+增益层的方法包括:在所述凹槽处向所述P型掺杂层注入P型离子,并且注入方向与所述凹槽的侧壁的夹角≤10°。本发明专利技术提升了LGAD探测器的良率,保证探测器拥有较好的击穿电压均一性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及探测器领域,特别涉及一种低增益雪崩探测器及其制作方法


技术介绍

1、随着高能粒子探测技术的不断发展,为了实现高亮度大型强子对撞机(hl-lhc)的顺利升级,低增益雪崩探测器(low-gain avalanche detector,简称lgad)被提出,由于其具有适度增益、优越的时间分辨率并且易于集成,近年来在半导体探测器的研究中受到广泛关注,因此其作用机制与制造工艺值得继续深入研究。由于电子发生倍增所需的场强比空穴倍增所需的场强低,以电子倍增为主的方式来调整增益是最可行的,也可以避免在更高的电场下产生雪崩。lgad通常采用n-in-p的结构,更好地对倍增过程进行控制,且增益对工作电压的抖动敏感度较低,可以非常稳定地工作。因此,要满足高能物理实验对高能粒子探测所需要的大规模探测器需求,需要优化器件制作工艺或结构,以保证器件的良率。

2、为此,提出本专利技术。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种低增益雪崩探测器及其制作方法,提升了lgad探测器的良率,保证探测器拥有较好本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低增益雪崩探测器的制作方法,其特征在于,在预制的半导体结构中形成P+增益层;所述预制的半导体结构包括衬底,以及在所述衬底上表面依次垂直堆叠的P型掺杂层、氧化层和光刻胶,以及至少一个凹槽;所述凹槽贯穿所述光刻胶但不贯穿所述氧化层,使所述氧化层包括形成所述凹槽侧壁的场氧层和形成所述凹槽底壁的阱氧层;所述凹槽具有倾斜的侧壁,使凹槽呈开口大底部小的形状;

2.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述注入方向与所述凹槽的侧壁的夹角≤2°。

3.根据权利要求2所述的制作方法,其特征在于,所述注入方向与所述凹槽的侧壁平行。

4.根据权利要求1所述的制作...

【技术特征摘要】

1.一种低增益雪崩探测器的制作方法,其特征在于,在预制的半导体结构中形成p+增益层;所述预制的半导体结构包括衬底,以及在所述衬底上表面依次垂直堆叠的p型掺杂层、氧化层和光刻胶,以及至少一个凹槽;所述凹槽贯穿所述光刻胶但不贯穿所述氧化层,使所述氧化层包括形成所述凹槽侧壁的场氧层和形成所述凹槽底壁的阱氧层;所述凹槽具有倾斜的侧壁,使凹槽呈开口大底部小的形状;

2.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述注入方向与所述凹槽的侧壁的夹角≤2°。

3.根据权利要求2所述的制作方法,其特征在于,所述注入方向与所述凹槽的侧壁平行。

4.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述凹槽的侧壁由多个平面拼接而成,在所述注入p型离子的过程中,依次平行于每个所述平面的方向进行多次离子注入。

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【专利技术属性】
技术研发人员:许高博卢宇鹏殷华湘孙朋丁明正
申请(专利权)人:中国科学院微电子研究所
类型:发明
国别省市:

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