一种新型方形开阖式壳型电极半导体探测器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107221570A(43)申请公布日2017.09.29(21)申请号201710598444.3(22)申请日2017.07.21(71)申请人湘潭大学地址411105湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘湘潭大学(72)发明人李正刘曼文(74)专利代理机构长沙新裕知识产权代理有限公司43210代理人赵登高(51)Int.Cl.H01L31/0224(2006.01)H01L31/0352(2006.01)H01L31/115(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种新型方形开阖式壳型电极半导体探测器(57)摘要一种新型方形开阖式壳型电极半导体探测器，有一立方柱半导体基体，中央柱状电极位于沟槽电极正中，沟槽电极为矩形框中空电极，沟槽电极刻蚀成结构相同且结构上互为互补的两瓣；沟槽电极的一对平行边正中有斜纹状实体缝隙，所述新型方形开阖式壳型电极半导体探测器顶面的沟槽电极和中央柱状电极上覆盖有电极接触层，顶面未覆盖电极接触层的其他半导体基体表面覆盖二氧化硅绝缘层，底面设置有二氧化硅衬底层；在沟槽电极间没有刻蚀成电极从而剩下斜纹状实体缝隙，新型方形开阖式壳型电极半导体探测器在斜纹状半导体基体的基础上以沟槽电极顶点为圆心，斜纹状实体缝隙的宽度为半径做圆，圆弧外的半导体基质刻蚀成电极，留下斜纹体半导体基体，提升探测器性能。CN107221570ACN107221570A权利要求书1/1页1.一种新型方形开阖式壳型电极半导体探测器，其特征在于，有一立方柱半导体基体(1)，沟槽电极(2)和中央柱状电极(3)由半导体基体(1)通过贯穿刻蚀、离子扩散掺杂形成，中央柱状电极(3)位于沟槽电极(2)正中，沟槽电极(2)环绕于中央柱状电极(3)之外，其中，沟槽电极(2)为矩形框中空电极，沟槽电极(2)刻蚀成结构相同且结构上互为互补的两瓣；沟槽电极(2)的一对平行边正中有斜纹状实体缝隙(6)，半导体基体(1)采用轻掺杂硅，沟槽电极(2)及中央柱状电极(3)采用重掺杂硅，其中，沟槽电极(2)与中央柱状电极(3)的P/N型相反，所述新型方形开阖式壳型电极半导体探测器顶面的沟槽电极(2)和中央柱状电极(3)上覆盖有电极接触层(4)，顶面未覆盖电极接触层(4)的其他半导体基体(1)表面覆盖二氧化硅绝缘层(7)，底面设置有二氧化硅衬底层(5)；在沟槽电极(2)间没有刻蚀成电极从而剩下斜纹状实体缝隙(6)，新型方形开阖式壳型电极半导体探测器在斜纹状半导体基体的基础上以沟槽电极顶点为圆心，斜纹状实体缝隙(6)的宽度为半径做圆，圆弧外的半导体基质都刻蚀成电极，从而留下带弧状的斜纹体半导体基体。2.根据权利要求1所述的一种新型方形开阖式壳型电极半导体探测器，其特征在于，所述新型方形开阖式壳型电极半导体探测器通过共用沟槽电极(2)的电极壁形成M*N阵列探测器，其中M,N均为正整数，探测器是一个PIN结：P型半导体-绝缘层-N型半导体形，其中，重掺杂的P/N型半导体硅的电阻率与轻掺杂的P/N半导体硅不同，在半导体基体上进行刻蚀，形成沟槽电极(2)和中央柱状电极(3)，然后沟槽电极(2)采用N型硅重掺杂，中央柱状电极(3)采用P型硅重掺杂，半导体基体(1)采用P型轻掺杂。3.根据权利要求1所述的一种新型方形开阖式壳型电极半导体探测器，其特征在于，所述半导体基体(1)的半导体材料采用Si、Ge、HgI2、GaAs、TiBr、CdTe、CdZnTe、CdSe、GaP、HgS、PbI2和AlSb中的一种或多种的组合。4.根据权利要求1所述的一种新型方形开阖式壳型电极半导体探测器，其特征在于，所述新型方形开阖式壳型电极半导体探测器高度为100-300微米。5.根据权利要求1所述的一种新型方形开阖式壳型电极半导体探测器，其特征在于，所述中央柱状电极(3)宽度为10微米。6.根据权利要求1所述的一种新型方形开阖式壳型电极半导体探测器，其特征在于，所述电极接触层(4)为铝电极接触层。7.根据权利要求1所述的一种新型方形开阖式壳型电极半导体探测器，其特征在于，所述电极接触层(4)厚度为1微米，所述二氧化硅衬底层(5)厚度为1微米。8.根据权利要求1所述的一种新型方形开阖式壳型电极半导体探测器，其特征在于，所述斜纹状实体缝隙(6)的宽度小于10微米。2CN107221570A说明书1/4页一种新型方形开阖式壳型电极半导体探测器技术领域[0001]本发明涉及属于高能物理，天体物理，航空航天，军事，医学等技术领域，特别涉及一种新型方形开阖式壳型电极半导体探测器。背景技术[0002]探测器主要用于高能物理、天体物理等，硅探测器探测灵敏度高、响应速度快、具有很强的抗辐照能力，并且易于集成，在高能粒子探测与X光