一种石墨烯半导体辐射探测器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN112054087B

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN202010857537.5

    申请日:2020-08-24

    IPC分类号: H01L31/119 H01L31/18

    摘要: 本发明请求保护一种石墨烯半导体辐射探测器件及其制备方法,其采用石墨烯场效应管电阻值作为测量物理量,具体包括:半导体晶体材料层、绝缘隔离层、石墨烯材料层及感应信号电极层,在高原子序数辐射作用晶体表面制备面元阵列结构石墨烯结构层,构建面元阵列石墨烯场效应管结构,采用半导体介质CdZnTe晶体材料作为射线光子吸收介质,同时采用施加了偏置电压的石墨烯场效应管作为信号产生层。本发明以石墨烯材料层的阻值为探测物理量,能够有效降低传统电荷灵敏前置放大电路的高成本及复杂度,同时能够有效提高信号传输链路的抗干扰性。

    一种硅基光栅化栅极太赫兹探测器

    公开(公告)号:CN109378354A

    公开(公告)日:2019-02-22

    申请号:CN201811094092.9

    申请日:2018-09-19

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: H01L31/119 H01L31/0232

    摘要: 一种硅基光栅化栅极太赫兹探测器,由MOS管构成,所述MOS管包括有衬底层,所述衬底层上端面的一端设置有源极,另一端设置有漏极,所述衬底层上端面位于所述源极和漏极之间由下至上依次设置有沟道层和绝缘层,所述源极和漏极与所述的沟道层和绝缘层相连,所述的绝缘层的上端面等间隔的设置有光栅结构的栅极。本发明的一种硅基光栅化栅极太赫兹探测器,利用光栅结构耦合空间中的太赫兹信号,并利用光栅结构的空隙对太赫兹信号进行衍射,从而达到增加局部太赫兹场强的效果。将NMOS/PMOS的栅极制备成光栅结构,能够有效的将空间中的太赫兹信号耦合至晶体管沟道,并在沟道中激发等离子体振荡,从而改变源漏之间的电流大小,实现太赫兹信号探测。

    碲锌镉辐射敏感场效应晶体管及其制备方法

    公开(公告)号:CN108615786A

    公开(公告)日:2018-10-02

    申请号:CN201810538191.5

    申请日:2018-05-30

    申请人: 上海大学

    摘要: 本发明公开了一种碲锌镉辐射敏感场效应晶体管及其制备方法,在碲锌镉衬底上形成辐射敏感场效应晶体管,该器件的栅极绝缘层为高阻碲锌镉薄膜,加强了探测器对于高能射线的捕获能力和灵敏度。低阻碲锌镉衬底作为沟道层,与绝缘层晶格常数匹配,增加了器件的稳定性。对于低阻碲锌镉衬底进行离子注入工艺,引入高浓度的杂质陷阱,可以有效调节器件的阈值电压,减小源漏接触电阻,增加器件灵敏度。该RadFET结构探测器工艺简单,对于碲锌镉晶体要求较低,适用于辐射剂量的探测,具有广泛的应用前景。

    一种基于双异质结HEMT的高增益X射线探测器

    公开(公告)号:CN105679859B

    公开(公告)日:2018-02-23

    申请号:CN201610248271.8

    申请日:2016-04-20

    IPC分类号: H01L31/0304 H01L31/119

    摘要: 本发明公开一种基于双异质结HEMT的高增益X射线探测器。包括AlGaN势垒层、GaN沟道层、AlGaN背势垒缓冲层、衬底、Si3N4钝化层、栅极、源极和漏极;探测器结构中的沟道层与背势垒缓冲层界面在辐照过程中因空穴积累,引起势垒高度降低,导致沟道电子电流变化,最终产生极高的电流增益。本发明X射线探测器基于GaN基材料体系,具有强抗电离辐射能力,同时具有极高电流增益,弥补了GaN材料对X射线吸收效率低的缺陷,并且消除了传统GaN肖特基X射线探测器响应时间长的问题。

    一种电容式Si基辐射探测器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN103700719B

    公开(公告)日:2016-03-02

    申请号:CN201310655229.4

    申请日:2013-12-05

    发明人: 杨凌

    摘要: 一种电容式Si基辐射探测器件及其制备方法,该器件包括Si衬底层,Si衬底层的上方设有埋氧层,埋氧层上从中心向四周依次设有金属填充区、栅介质区、Si薄膜层、欧姆接触注入区和氧化隔离层,欧姆接触注入区的上方设有欧姆接触区,金属填充区的上方设有栅极金属电极。该器件辐射灵敏度高、感生电荷容量高、工作栅电压低、可靠性高。方法为:在基片上生长氧化隔离层;轻重离子掺杂形成欧姆接触注入区;溅射淀积形成欧姆接触区;刻蚀形成凹槽区;原子层淀积工艺形成栅介质区;二次刻蚀形成金属填充凹槽区;采用Cu互联工艺形成金属填充区和栅极金属电极。该方法工艺简单、重复性好、成本低、易于和现有的大规模集成电路的制作工艺整合。

    一种电容式Si基辐射探测器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN103700719A

    公开(公告)日:2014-04-02

    申请号:CN201310655229.4

    申请日:2013-12-05

    发明人: 杨凌

    摘要: 一种电容式Si基辐射探测器件及其制备方法,该器件包括Si衬底层,Si衬底层的上方设有埋氧层,埋氧层上从中心向四周依次设有金属填充区、栅介质区、Si薄膜层、欧姆接触注入区和氧化隔离层,欧姆接触注入区的上方设有欧姆接触区,金属填充区的上方设有栅极金属电极。该器件辐射灵敏度高、感生电荷容量高、工作栅电压低、可靠性高。方法为:在基片上生长氧化隔离层;轻重离子掺杂形成欧姆接触注入区;溅射淀积形成欧姆接触区;刻蚀形成凹槽区;原子层淀积工艺形成栅介质区;二次刻蚀形成金属填充凹槽区;采用Cu互联工艺形成金属填充区和栅极金属电极。该方法工艺简单、重复性好、成本低、易于和现有的大规模集成电路的制作工艺整合。

    基于碳化硅结型场效应管的β辐照探测器

    公开(公告)号:CN102074611B

    公开(公告)日:2012-07-25

    申请号:CN201010278832.1

    申请日:2010-09-09

    CPC分类号: Y02P70/521

    摘要: 本发明公开了一种基于碳化硅金属半导体场效应晶体管结构的β射线辐照探测器,主要解决现有β辐照探测器抗辐照性能不佳和能量转换效率低的问题。该探测器自下而上包括n型衬底(8)、p型缓冲层(7)、浓度为3.5~4×1017cm-3的n型沟道(6)、n型缓冲层(5)和欧姆接触层(4),欧姆接触层上淀积源漏极(2),n型缓冲层上淀积半透明肖特基接触层(1),肖特基接触层由高势垒肖特基金属Au/Ti/Pt构成,其埋入n型缓冲层(5)的深度为0.06~0.08μm,栅极和源漏极以外的表面区域覆盖一层SiO2钝化层(3)。本发明具有抗辐照能力强、能量转换效率高、探测效率高的特点,可用于核能中对β射线的探测。

    基于碳化硅结型场效应管的β辐照探测器

    公开(公告)号:CN102074611A

    公开(公告)日:2011-05-25

    申请号:CN201010278832.1

    申请日:2010-09-09

    CPC分类号: Y02P70/521

    摘要: 本发明公开了一种基于碳化硅金属半导体场效应晶体管结构的β射线辐照探测器,主要解决现有β辐照探测器抗辐照性能不佳和能量转换效率低的问题。该探测器自下而上包括n型衬底(8)、p型缓冲层(7)、浓度为3.5~4×1017cm-3的n型沟道(6)、n型缓冲层(5)和欧姆接触层(4),欧姆接触层上淀积源漏极(2),n型缓冲层上淀积半透明肖特基接触层(1),肖特基接触层由高势垒肖特基金属Au/Ti/Pt构成,其埋入n型缓冲层(5)的深度为0.06~0.08μm,栅极和源漏极以外的表面区域覆盖一层SiO2钝化层(3)。本发明具有抗辐照能力强、能量转换效率高、探测效率高的特点,可用于核能中对β射线的探测。