[發明專利]基于場效應晶體管結構的X射線探測器及其制備方法

在審

• 申請號: 202010885862.2
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112054088A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 高源鴻;李建華
• 申請（專利權）人: 深圳中芯光宇科技有限公司
• 主分類號: H01L31/119
• 分類號: H01L31/119;H01L31/18;G01T1/24
• 代理公司: 深圳市添源知識產權代理事務所(普通合伙) 44451
• 代理人: 羅志偉

1.一種基于場效應晶體管結構的X射線探測器，其特征在于，所述X射線探測器結構包括：

襯底，位于所述X射線探測器底部；

柵極電極，所述柵極電極的下表面制作在所述襯底的上表面；

柵極介電層，所述柵極介電層的下表面制作在所述柵極電極的上表面；

半導體溝道層，所述半導體溝道層的下表面制作在所述柵極介電層的上表面；

X射線層，所述X射線層下表面制作在所述半導體溝道層上表面，所述X射線層包括X射線吸收層、源極電極和漏極電極，其中，所述X射線吸收層下表面制作在所述半導體溝道層上表面的中間位置，覆蓋所述半導體溝道層上表面的一部分，所述源極電極和所述漏極電極位于所述X射線吸收層的左右相對位置，所述源極電極的下表面和所述漏極電極的下表面分別覆蓋所述半導體溝道層上表面左右相對位置未被所述X射線吸收層下表面覆蓋的部分；

所述半導體溝道層和所述X射線層，將兩者相對位置交換的結構如下：

X射線層，所述X射線層下表面制作在所述柵極介電層上表面；

半導體溝道層，所述半導體溝道層下表面制作在所述X射線層上表面，覆蓋所述X射線層上表面的全部。

2.一種基于場效應晶體管結構的X射線探測器，其特征在于，所述X射線探測器結構包括：

襯底，位于所述X射線探測器底部；

柵極電極，所述柵極電極的下表面制作在所述襯底的上表面；

柵極介電層，所述柵極介電層的下表面制作在所述柵極電極的上表面；

半導體溝道層，所述半導體溝道層的下表面制作在所述柵極介電層的上表面；

X射線吸收層，所述X射線吸收層的下表面制作在所述半導體溝道層的上表面；

源極電極和漏極電極，所述源極電極的下表面和所述漏極電極的下表面制作在所述X射線吸收層的上表面，所述源極電極與所述漏極電極不接觸；

所述半導體溝道層和所述X射線吸收層，將兩者相對位置交換的結構如下：

X射線吸收層，所述X射線吸收層的下表面制作在所述柵極介電層的上表面；

半導體溝道層，所述半導體溝道層的下表面制作在所述X射線吸收層的上表面；

源極電極和漏極電極，所述源極電極的下表面和所述漏極電極的下表面制作在所述半導體溝道層的上表面。

3.一種基于場效應晶體管結構的X射線探測器，其特征在于，所述X射線探測器結構包括：

襯底，位于所述X射線探測器底部；

柵極電極，所述柵極電極的下表面制作在所述襯底的上表面；

柵極介電層，所述柵極介電層的下表面制作在所述柵極電極的上表面；

半導體層，所述半導體層的下表面制作在所述柵極介電層的上表面，所述半導體層包括半導體溝道層，源極電極和漏極電極，其中，所述半導體溝道層的下表面制作在所述柵極介電層的上表面的中間位置，覆蓋所述柵極介電層的上表面的一部分，所述源極電極和所述漏極電極位于所述半導體溝道層的左右相對位置，所述源極電極的下表面和所述漏極電極的下表面分別覆蓋所述柵極介電層的上表面左右相對位置未被所述半導體溝道層的下表面覆蓋的部分；

X射線吸收層，所述X射線吸收層的下表面制作在所述半導體層的上表面，所述X射線吸收層的下表面覆蓋所述半導體層上表面的全部；

所述半導體層和所述X射線吸收層，將兩者相對位置交換的結構如下：

X射線吸收層，所述X射線吸收層的下表面制作在所述柵極介電層的上表面；

半導體層，所述半導體層的下表面制作在所述X射線吸收層的上表面。