[實用新型]一種圓形開闔式盒型電極半導體探測器

有效

• 申請號: 201720888228.8
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN206878010U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 李正;劉曼文
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/0352;H01L31/115
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司43210
• 代理人: 趙登高

1.一種圓形開闔式盒型電極半導體探測器，其特征在于，該圓形開闔式盒型電極半導體探測器，由半導體基體(1)，及半導體基體(1)刻蝕而成的溝槽電極(2)和中央柱狀電極(3)嵌套構成，溝槽電極(2)為圓柱形框中空電極，溝槽電極(2)刻蝕成結構相似且結構上互為呼應的幾瓣；溝槽電極(2)的兩對側有斜紋狀實體縫隙，溝槽電極(2)及中央柱狀電極(3)為中空電極，經刻蝕之后再進行離子擴散形成，半導體基體(1)采用輕摻雜硅，溝槽電極(2)及中央柱狀電極(3)采用重摻雜硅，其中，溝槽電極(2)與中央柱狀電極(3)的P/N型相反，所述圓形開闔式盒型電極半導體探測器頂面的溝槽電極(2)和中央柱狀電極(3)上覆蓋有電極接觸層(4)，頂面未覆蓋電極接觸層(4)的其他半導體基體(1)表面覆蓋二氧化硅絕緣層(5)，底面設置有二氧化硅襯底層(6)。

2.根據權利要求1所述的一種圓形開闔式盒型電極半導體探測器，其特征在于，所述溝槽電極(2)和中央柱狀電極(3)由半導體基體(1)通過貫穿刻蝕、擴散摻雜的方法制備形成，探測器是一個PIN結：P型半導體-絕緣層-N型半導體形，其中，重摻雜的P/N型半導體硅的電阻率與輕摻雜的P/N半導體硅不同，在半導體基體上進行刻蝕，形成溝槽電極(2)和中央柱狀電極(3)，然后溝槽電極(2)采用N型硅重摻雜，中央柱狀電極(3)采用P型硅重摻雜，所述半導體基體(1)采用P型輕摻雜。

3.根據權利要求1所述的一種圓形開闔式盒型電極半導體探測器，其特征在于，所述探測器厚度即電極高度為100-300微米。

4.根據權利要求3所述的一種圓形開闔式盒型電極半導體探測器，其特征在于，所述探測器厚度為150微米。

5.根據權利要求1所述的一種圓形開闔式盒型電極半導體探測器，其特征在于，中央柱狀電極(3)和溝槽電極(2)寬度均為5-10微米。

6.根據權利要求1所述的一種圓形開闔式盒型電極半導體探測器，其特征在于，所述探測器圓形半徑為5-100微米。

7.根據權利要求1所述的一種圓形開闔式盒型電極半導體探測器，其特征在于，溝槽電極2刻蝕成結構相似且結構上成中心對稱的兩瓣，其中間形成縫隙，縫隙是在平行線段與嵌套圓柱相切的基礎上，以突出一側的尖端為圓心，半徑為電極寬度0.5至0.7倍做圓，刻蝕掉相切部分外的半導體基體，從而留下的半導體基體；

以探測器半徑為R，電極寬度為r，縫隙寬度為g，則存在，相對突出一側尖端縫隙邊緣與圓周夾角θ滿足α≥90-θ；

sinα＝(R-r/2-g/2)/R。

8.根據權利要求1所述的一種圓形開闔式盒型電極半導體探測器，其特征在于，所述電極接觸層(4)為鋁電極接觸層；所述電極接觸層厚度為1微米，所述二氧化硅襯底層厚度為1微米，所述二氧化硅絕緣層(5)厚度為1微米。

9.根據權利要求1所述的一種圓形開闔式盒型電極半導體探測器，其特征在于，所述圓形開闔式盒型電極半導體探測器通過共用溝槽電極(2)的電極壁能拼合組成M*N陣列探測器，其中M,N均為正整數。

10.根據權利要求1所述的一種圓形開闔式盒型電極半導體探測器，其特征在于，所述半導體基體(1)的半導體材料采用Si、Ge、HgI₂、GaAs、TiBr、CdTe、CdZnTe、CdSe、GaP、HgS、PbI₂和AlSb中的一種或多種的組合。