[发明专利]碲锌镉辐射敏感场效应晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种碲锌镉辐射敏感场效应晶体管，其特征在于：包括衬底(1)、栅电极(4)、栅绝缘层(2)、沟道层(3)和源漏电极(5)；在衬底(1)上形成栅绝缘层(2)，在栅绝缘层(2)上形成栅电极(4)，其特征在于：沟道层(3)嵌入于衬底(1)表层中，在相邻的两个沟道层(3)表面上分别形成源电极和漏电极，组成源漏电极(5)功能层，源漏电极(5)穿过栅绝缘层(2)的图案化孔，栅电极(4)形成于在相邻的两个沟道层(3)之间的栅绝缘层(2)表面上，所述衬底(1)和栅绝缘层(2)的材料均采用碲锌镉材料制成，其中，衬底(1)采用低阻碲锌镉晶体材料制成，在衬底(1)上形成高阻碲锌镉薄膜，作为栅绝缘层(2)。

2.根据权利要求1所述碲锌镉辐射敏感场效应晶体管，其特征在于：所述沟道层(3)由将铟离子摻杂于所述衬底(1)的低阻碲锌镉材料中形成。

3.根据权利要求1所述碲锌镉辐射敏感场效应晶体管，其特征在于：所述衬底(1)采用的低阻碲锌镉晶体材料的电阻率为10⁵～10⁷Ω·cm，导电类型为P型。

4.根据权利要求1所述碲锌镉辐射敏感场效应晶体管，其特征在于：作为所述栅绝缘层(2)的高阻碲锌镉薄膜电阻率为10⁹～10¹¹Ω·cm，导电类型为N型。

5.根据权利要求1所述碲锌镉辐射敏感场效应晶体管，其特征在于：所述栅电极(4)或源漏电极(5)采用Au/Cr复合电极。

6.根据权利要求1所述碲锌镉辐射敏感场效应晶体管，其特征在于：衬底(1)的厚度不大于2mm，作为所述栅绝缘层(2)的高阻碲锌镉薄膜的厚度为100～400μm，沟道层厚度为20～80μm；锌镉辐射敏感场效应晶体管的整体器件的长宽比为10/2～30/6mm。

7.一种权利要求1所述的碲锌镉辐射敏感场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.选取低阻碲锌镉晶体材料作为衬底，生长一层高阻碲锌镉薄膜覆盖衬底，形成栅绝缘层；

b.对在所述步骤a中制备的碲锌镉薄膜进行光刻腐蚀，在衬底表层图案化形成沟道，在沟道中填满掺杂金属材料,然后使顶层低阻碲锌镉衬底材料进行固化，获得沟道层；

c.使用真空蒸发法，在对应的沟道层位置上形成源电极和漏电极，在相邻的两个沟道层之间的栅绝缘层上形成栅电极，从而得到碲锌镉辐射敏感场效应晶体管器件结构。

8.根据权利要求1所述碲锌镉辐射敏感场效应晶体管的制备方法，其特征在于：在所述步骤a中，高阻碲锌镉薄膜的生长方法采用真空蒸发法或者近空间升华法。

9.根据权利要求1所述碲锌镉辐射敏感场效应晶体管的制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，形成沟道层的掺杂方法为离子摻杂注入法或者扩散法。

10.根据权利要求1所述碲锌镉辐射敏感场效应晶体管的制备方法，其特征在于：在所述步骤c中，所述栅电极和源漏电极皆优选采用Au/Cr复合电极。