[实用新型]方形螺旋硅漂移探测器

说明书

本实用新型公开了一种方形螺旋硅漂移探测器，包括正面设有圆形的n+收集阳极、方形螺旋阴极和正面保护环的基片，方形螺旋阴极环绕n+收集阳极分布，且方形螺旋阴极的宽度由内向外逐渐变宽，正面保护环环绕螺旋阴极分布；基片反面设有反面电极、入射窗口和反面保护环，入射窗口和反面电极紧密相连且均位于反面保护环内，反面电极极性为阴极。方形螺旋阴极的宽度范围为10～40μm，正面保护环的圈数为3圈。n+收集阳极与螺旋阴极掺杂类型相反，但掺杂浓度数量级相同，反面电极与方形螺旋形电极的掺杂类型和掺杂浓度数量级均相同，基片与n+收集阳极的掺杂类型相同。n+收集阳极为掺杂硼硅，方形螺旋阴极为掺杂磷硅。

技术领域

本实用新型属于抗辐射探测器技术领域，涉及一种方形螺旋硅漂移探测器。

背景技术

探测器的种类很多，主要有正比计数器，闪烁体探测器、气体探测器、半导体探测器。各种探测器的探测原理不同。本实用新型的辐射探测器属于半导体探测器。辐射探测器具有广泛应用，主要应用于基础科学研究，工程探测和日常生活检测。比如，深太空成像、医学成像、粒子轨迹探测、辐射源探测。辐射被探测的原理是被探测物质与探测器相互作用并被记录。相互作用的过程主要是电离过程，在探测器内形成电子-空穴对，从而达到探测目的。

半导体探测器由正电极(阳极)、负电极(阴极)和半导体材料三部分组成。硅漂移探测器是半导体探测器之一。硅漂移探测器可以设计成各种形状，现主要是圆形螺旋硅漂移探测器，圆形探测器的结构如图1所示，由n⁺阳极1、p⁺环2和n型硅3组成，其组成的探测器阵列如图2所示，由图2可看出圆形螺旋硅漂移探测器组成的探测器阵列的阵列间隙4过大，结构不紧凑，导致探测器阵列分辨率不高，这是由于其本身的形状缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种方形螺旋硅漂移探测器，解决了圆形螺旋硅漂移探测器组成的探测器阵列结构不紧凑问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，方形螺旋硅漂移探测器，包括基片，基片正面设有圆形的n+收集阳极、方形螺旋阴极和形状为圆角矩形的正面保护环，方形螺旋阴极环绕n+收集阳极分布，且方形螺旋阴极的宽度由内向外逐渐变宽，正面保护环环绕方形螺旋阴极分布；基片反面设有反面电极、入射窗口和形状为圆角矩形的反面保护环，入射窗口和反面电极紧密相连且均位于反面保护环内，且反面电极极性为阴极。

进一步的，所述方形螺旋阴极的宽度范围为10～40μm。

进一步的，所述正面保护环的圈数为3圈；

所述正面保护环相邻两圈的间隔与方形螺旋阴极的最外两圈螺旋环的间距相等。

进一步的，所述n+收集阳极与方形螺旋阴极掺杂类型相反，但掺杂浓度数量级相同。

进一步的，所述反面电极与方形螺旋阴极的掺杂类型和掺杂浓度数量级均相同；

所述基片与n+收集阳极的掺杂类型相同。

进一步的，所述基片为n型硅，掺杂浓度为4×10¹¹cm^-3～2×10¹²cm^-3；

所述n+收集阳极为掺杂硼硅，掺杂浓度为10¹⁶cm^-3～10²⁰cm^-3；

所述方形螺旋阴极为掺杂磷硅，掺杂浓度为10¹⁶cm^-3～10²⁰cm^-3。

进一步的，所述反面电极四角设有极性为阴极的外部电路接触点。