[实用新型]用于核辐射探测的半导体中子探测器

说明书

本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及一种用于核辐射探测的半导体中子探测器。所述用于核辐射探测的半导体中子探测器包括：衬底，所述衬底包括连为一体的上部和下部；A中子转换层，所述A中子转换层形成于所述衬底的上部，且所述A中子转换层上表面设有A金属层；B中子转换层，所述B中子转换层形成于所述衬底的下部，且所述B中子转换层下表面设有B金属层；电子收集层，所述电子收集层形成于所述A中子转换层外周的衬底的上部。所述用于核辐射探测的半导体中子探测器具有能够提高探测效率以及辐射能量分辨率，并且具有低功耗以及时间响应快的特点。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及一种用于核辐射探测的半导体中子探测器。

背景技术

中子探测在粒子探测技术中占有特殊的地位，它不仅在粒子物理和核物理，而且在医学物理、天文物理、考古和地质勘探等学科都有广泛的应用。

现有的探测器以半导体二极管结构为主体，在其基础上通过增加转换材料（¹⁰B、⁶LiF）达到探测中子粒子的目的。随着科学技术的发展，对探测器的探测灵敏度、探测效率以及功耗有了更高的要求，然而现有技术中的核辐射探测器难以满足科学发展的要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种用于核辐射探测的半导体中子探测器，所述用于核辐射探测的半导体中子探测器具有能够提高探测效率以及辐射能量分辨率，并且具有低功耗以及时间响应快的特点。

根据本实用新型提供的技术方案，一种用于核辐射探测的半导体中子探测器，所述用于核辐射探测的半导体中子探测器包括：

衬底，所述衬底包括连为一体的上部和下部；

A中子转换层，所述A中子转换层形成于所述衬底的上部，且所述A中子转换层上表面设有A金属层；

B中子转换层，所述B中子转换层形成于所述衬底的下部，且所述B中子转换层下表面设有B金属层；

电子收集层，所述电子收集层形成于所述 A中子转换层外周的衬底的上部。

进一步地，所述A中子转换层包括多道间隔设置的沟槽结构，所述沟槽结构从衬底的上表面向衬底内延伸，且所述沟槽结构中填充有中子转化材料；

所述沟槽结构的表面以及相邻两道沟槽结构之间的A中子转换层上表面形成P型浅扩散层。

进一步地，所述B中子转换层包括多道间隔设置的沟槽结构，所述沟槽结构从衬底的下表面向衬底内延伸，且所述沟槽结构中填充有中子转化材料；

所述沟槽结构的表面以及相邻两道沟槽结构之间的B中子转换层上表面形成P型浅扩散层。

进一步地，所述，电子收集层呈封闭环形。

进一步地，所述电子收集层包括C金属层和N型注入层，所述N型注入层从所述衬底的上表面向所述衬底内延伸，所述C金属层设于所述N型注入层上。

进一步地，位于电子收集层与A中子转换层之间的衬底上表面上形成有绝缘层。

进一步地，位于所述电子收集层外周的衬底上表面上形成有绝缘层。

进一步地，所述衬底采用Si、GaAs、GaN、AlN、SiC、Ge、SiGe或单晶金刚石中的一种。

从以上所述可以看出，本实用新型提供的用于核辐射探测的半导体中子探测器，与现有技术相比具备以下优点：

其一，双面中子转换层的结构能够提高中子转化的数量，能够提高本实用新型的工作效率。