[發明專利]一種光電子注入型X射線探測器件及其制備方法

有效

• 申請號: 201811094472.2
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109273555B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 王凱;徐楊兵;陳軍
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H01L31/115
• 分類號: H01L31/115;H01L31/18
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 林玉芳

1.一種光電子注入型X射線探測器件，其特征在于，包括：

襯底；

柵電極，其形成在所述襯底上；

柵絕緣層，形成在柵電極上；

溝道半導體層，形成在柵絕緣層上

源電極和漏電極，其分別形成在所述柵絕緣層和溝道半導體層上；

源電極隔離層和漏電極隔離層，其分別形成在所述源電極和漏電極層上；

X射線光電導層，形成并覆蓋在溝道半導體層、源電極隔離層及漏電極隔離層上；

上電極，其形成在所述X射線光電導層上，且與X射線光電導層的接觸為歐姆接觸或肖特基接觸；

保護層，其形成在所述上電極層上。

2.根據權利要求1所述的光電子注入型X射線探測器件，其特征在于：所述柵絕緣層覆蓋所述柵電極和襯底。

3.根據權利要求1所述的光電子注入型X射線探測器件，其特征在于：所述溝道半導體層的寬度大于柵電極的寬度且小于柵絕緣層的寬度。

4.根據權利要求1所述的光電子注入型X射線探測器件，其特征在于：所述源電極及漏電極部分覆蓋所述溝道半導體層且與所述柵電極具有一交疊區。

5.根據權利要求1所述的光電子注入型X射線探測器件，其特征在于：所述源電極隔離層和漏電極隔離層分別完全覆蓋源電極和漏電極。

6.根據權利要求1所述的光電子注入型X射線探測器件，其特征在于：所述上電極覆蓋整個X射線光電導層。

7.根據權利要求1所述的光電子注入型X射線探測器件，其特征在于：所述保護層直接地、完整地覆蓋在上電極上表面。

8.根據權利要求1~7任一權利要求所述的光電子注入型X射線探測器件，其特征在于：

當所述上電極與X射線光電導層的接觸為歐姆接觸時，所述上電極由金、銀、銅、鋁、鉬、鎳、氧化銦錫、氧化銦鋅、透明導電塑料、導電化合物中的任意一種或多種制成；

當所述上電極與X射線光電導層的接觸為肖特基接觸時， 所述上電極由重摻雜半導體材料制成并與光電導層形成PN結。

9.根據權利要求8所述的光電子注入型X射線探測器件，其特征在于：所述溝道半導體層由非晶硅、單晶硅、多晶硅、銦鎵氧化鋅或有機半導體材料中的一種或者幾種制成。

10.根據權利要求1所述的光電子注入型X射線探測器件，其特征在于：所述X射線光電導層的材料為包含非晶硒、氧化鉛，碘化汞，甲氨碘化鉛、銻鋅鎘或鈣鈦礦的直接X射線探測材料的任意一種或多種。

11.如權利要求1所述的光電子注入型X射線探測器件的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

在襯底上制備柵電極；

制備覆蓋所述襯底和柵電極的柵絕緣層；

在所述柵絕緣層上制備溝道半導體層；

在所述柵絕緣層上制備源電極和漏電極，所述源電極及漏電極與所述溝道半導體層及柵電極之間分別具有交疊區；

在源電極和漏電極上制備源電極隔離層和漏電極隔離層，所述源電極隔離層和漏電極隔離層分別完全覆蓋源電極和漏電極；

在溝道半導體層、源電極隔離層和漏電極隔離層上制備X射線光電導層，所述X射線光電導層覆蓋整個溝道半導體層、源電極隔離層和漏電極隔離層；

在X射線光電導層上制備覆蓋整個X射線光電導層的上電極，所述上電極為導體材料或重摻雜半導體材料；

制備覆蓋整個上電極的保護層；

采用等離子體刻蝕的方法進行電極的開孔，使得電極暴露出來。

12.根據權利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述在襯底上制備柵電極具體為：

采用濺射鍍膜法在襯底的表面生長一層金屬薄膜，并將所述金屬薄膜光刻成預定圖形，經過刻蝕形成柵電極。