[發明專利]基于碳化硅金屬半導體場效應管結構的β輻照探測器

有效

• 申請號: 201010278812.4
• 申請日: 2010-09-09
• 公開（公告）號: CN102074610A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 郭輝;詹曉偉;張玉明;程和遠;洪樸
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L31/119
• 分類號: H01L31/119;H01L31/0352;H01L31/0224;G01T1/24;H01L31/18
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于碳化硅金屬半導體場效應管結構的β輻照探測器，自下而上包括n型襯底(8)、p型緩沖層(7)、n型溝道(6)、n型緩沖層(5)和兩側n+摻雜的歐姆接觸層(4)，該歐姆接觸層上淀積有金屬Ni作為源漏極(2)、n型緩沖層中間區域淀積半透明肖特基接觸層(1)，并埋入n型緩沖層(5)內，該肖特基接觸層由高勢壘肖特基金屬Au/Ti/Pt構成，柵極和源漏極以外的表面區域覆蓋有一層SiO₂鈍化層(3)，其特征在于n型溝道的濃度為3.5～4×10¹⁷cm^-3，肖特基接觸層(1)埋入n型緩沖層(5)的深度為0.06～0.08μm。

2.根據權利要求1所述的β輻照探測器，其特征在于肖特基接觸層(1)采用厚度為100nm的肖特基金屬Ti或Pt或Au。

3.一種基于碳化硅金屬半導體場效應管結構的β輻照探測器的制作方法，包括如下步驟：

1)在n型4H-SiC襯底(8)上外延一層厚度為0.15μm，摻雜濃度為1.4×10¹⁵cm^-3的p型外延層(7)；

2)在p型緩沖層(7)上外延一層厚度為0.26μm，摻雜濃度為3.5～4×10¹⁷cm^-3的n型溝道(6)；

3)在n溝道(6)上外延一層厚度為0.1μm，摻雜濃度為1.7×10¹⁷cm^-3n型緩沖層(5)；

4)在n型緩沖層(5)上外延一層厚度為0.15μm，摻雜濃度為1×10¹⁹cm^-3的源漏層(4)；

5)在源漏層(4)中外延層上干氧氧化，形成SiO₂鈍化層(3)；

6)采用濕法刻蝕SiO₂鈍化層上兩側區域表面的SiO₂形成源漏區，用電子束蒸發Ni，在該源漏區形成厚度為0.2μm歐姆接觸金屬源漏極(2)；

7)采用濕法刻蝕鈍化層中間區域，垂直刻蝕至n型緩沖層表面，形成輻照探測器的柵極區域，在金屬源漏極以外的表面區域進行干氧氧化形成一層SiO₂的覆蓋層；

8)在距離漏極0.8μm和源極0.4μm的中間區域，采用濕法刻蝕掉該表面的SiO₂，并向下方繼續刻蝕至0.06～0.08μm深度的n型緩沖層(5)，再在刻蝕出的緩沖層5區域采用電子束蒸發淀積厚度100nm半透明高勢壘肖特基金屬Ti或金屬Pt或金屬Au，形成肖特基金屬柵極(1)。