[发明专利]一种4H-SiC像素肖特基辐射探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种4H-SiC像素肖特基辐射探测器，其特征在于，包括一像素阵列，其中该像素阵列中每个像素单元的结构自下而上依次为欧姆接触、SiC衬底、SiC外延层以及肖特基接触；每个所述像素单元分别用于独立的测量入射粒子的能量、接收时间；根据各所述像素单元所测数据之间的差异实现位置分辨；其中所测数据包括入射粒子的能量、接收时间以及单位时间内所探测到的粒子数；该像素阵列中各所述像素单元共用同一欧姆接触，各所述像素单元的肖特基接触彼此绝缘，同时各个像素肖特基电极下的外延层彼此独立；根据入射粒子能量确定外延层的厚度，所述SiC外延层的厚度大于21μm。

2.如权利要求1所述的4H-SiC像素肖特基辐射探测器，其特征在于，所述SiC衬底为N型重掺杂4H-SiC衬底，所述SiC外延层为N型4H-SiC外延层。

3.如权利要求1所述的4H-SiC像素肖特基辐射探测器，其特征在于，所述像素阵列为2×2的像素阵列。

4.一种4H-SiC像素肖特基辐射探测器的制备方法，其步骤包括：

1)根据入射粒子能量确定外延层的厚度，在衬底上外延生长4H-SiC外延层；所述4H-SiC外延层的厚度大于21μm；

2)在4H-SiC衬底面的C面制备欧姆接触电极，在4H-SiC外延层面的C面制备各像素单元的肖特基电极；其中制备所述欧姆接触电极的方法为：将电极掩膜板覆盖在SiC的C面，然后采用高真空热蒸发台在SiC的C面依次均匀沉积Al、Ti和Au三层金属薄膜；然后在600～1600℃的N₂氛围条件下进行热退火处理，形成欧姆接触电极；制备所述肖特基电极的方法为：将电极掩膜板覆盖在SiC样品的Si面，然后采用高真空热蒸发台在SiC的Si面依次均匀沉积Ni和Au两层金属薄膜；然后在400℃以下的N₂氛围条件下进行热退火处理；像素阵列中各所述像素单元共用同一欧姆接触，各所述像素单元的肖特基接触彼此绝缘，同时各个像素肖特基电极下的外延层彼此独立。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，将SiC的欧姆接触用银浆均匀涂覆并粘接在PCB板上；用导线引出肖特基电极与PCB板相连接。