[发明专利]一种光电及射线辐射线阵硅微条探测器制备工艺

权利要求书

1.一种光电及射线辐射线阵硅微条探测器制备工艺，其特征在于探测器的单像素结构制备流程如下，步骤一：在高阻N型低掺杂半导体衬底上，通过离子注入形成一个N型重掺杂区域，经沟槽刻蚀、外延生长、离子注入形式形成三维P型重掺杂及其同掺杂类型的展臂结构；步骤二：在重掺杂区域的像素边缘通过沟槽刻蚀、外延生长、离子注入形式形成三维N型重掺杂，像素N型重掺杂区域通过金属电极引出，加载高电位，其中，半导体衬底的底部为N型重掺杂区域；步骤三：对像素中部的三维P型重掺杂及其同掺杂类型的展臂结构通过金属电极引出，加载低电位；具体应用时，外部探测点位的光子入射后激发的电子载流子会向N型重掺杂区域漂移，激发的空穴载流子会向P型重掺杂区域漂移，探测器中展臂的三维结构布置在厚度方向的中间位置，能降低光生载流子的漂移行程，降低载流子被探测器内部缺陷或陷阱捕获的概率，进而改善探测器对载流子的收集时间，提高整体探测效率。

2.根据权利要求1所述的一种光电及射线辐射线阵硅微条探测器制备工艺，其特征在于，步骤一中的高阻N型低掺杂半导体衬底，还能采用为P型低掺杂半导体衬底；N型重掺杂，还能采用P型重掺杂。

3.根据权利要求1所述的一种光电及射线辐射线阵硅微条探测器制备工艺，其特征在于，步骤二中的N型重掺杂，还能采用P型重掺杂。

4.根据权利要求1所述的一种光电及射线辐射线阵硅微条探测器制备工艺，其特征在于，步骤一中的高阻N型低掺杂区域，电阻率在1000～20000Ω·cm之间，厚度在100～500um之间；N型重掺杂区的结深在0.3～1um之间，掺杂表面峰值浓度在5E18/cm³～1E20/cm³之间。

5.根据权利要求1所述的一种光电及射线辐射线阵硅微条探测器制备工艺，其特征在于，步骤一中的N型重掺杂区的结深在0.3～1um之间，掺杂表面峰值浓度在5E18/cm³～1E20/cm³之间；N型重掺杂区宽度为0.1～5um之间，掺杂峰值浓度在5E18/cm³～1E20/cm³之间。

6.根据权利要求1所述的一种光电及射线辐射线阵硅微条探测器制备工艺，其特征在于，步骤一中的三维P型重掺杂宽度为0.1～5um之间，其同掺杂类型的展臂结构厚度在1～10um之间，三维P型掺杂峰值浓度在5E18/cm³～1E20/cm³之间。

7.根据权利要求1所述的一种光电及射线辐射线阵硅微条探测器制备工艺，其特征在于，步骤二的像素尺寸间距和纵向长度根据系统需求进行设计优化，表面的钝化层采用二氧化硅或者氮化硅等与硅工艺兼容的绝缘物质。