Полупроводниковый детектор ионизирующего излучения
Использование: микроэлектроника, полупроводниковые детекторы ионизирующего излучения. Сущность изобретения: полупроводниковый детектор содержит полупроводниковую подложку первого типа проводимости и сформированные в ней две области второго типа проводимости и область первого типа проводимости с высокой концентрацией примеси, а также область первого типа проводимости с высокой концентрацией примеси, сформированную в виде сплошного слоя на обратной стороне подложки. На поверхности областей второго типа проводимости, а также на области первого типа проводимости, расположенной на обратной стороне подложки, сформированы электроды. Детектор обладает повышенной чувствительностью к ионизирующему излучению. 2 ил.
Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к полупроводниковым детекторам ионизирующего излучения, и может быть использовано при производстве средств измерения параметров ионизирующего излучения.
Известен полупроводниковый детектор ионизирующего излучения [1] включающий полупроводниковую подложку первого типа проводимости, сформированную в ней область второго типа проводимости и окружающую ее область первого типа проводимости с высокой концентрацией примеси, располагающуюся вдоль краев полупроводниковой подложки и, кроме того, на противоположной, по отношению к области второго типа проводимости, стороне подложки, первый электрод, расположенный на области второго типа проводимости, и второй электрод, расположенный на области первого типа проводимости. Известный прибор не обеспечивает приемлемой чувствительности при измерении параметров ионизирующего излучения в диапазоне энергии от 80 кэВ до 3 МэВ, который является типичным для стандартных измерительных приборов вследствие относительно высокого уровня токов утечки. Приборы подобной конструкции имеют токи утечки порядка 10-7-10-8 А/см2, что связано с утечкой как в объеме полупроводника, так и по поверхности подложки, из-за образования инверсионного слоя. Уровень токов утечки таких приборов удовлетворяет производителей полупроводниковых микросхем, но недостаточен при производстве детекторов ионизирующего излучения, так как не позволяет обеспечить хорошей чувствительности, особенно на краях энергетического диапазона, что в свою очередь ведет к большой ошибке при измерении характеристик излучения. Наиболее близким к изобретению является полупроводниковый детектор ионизирующего излучения [2] включающий полупроводниковую подложку первого типа проводимости, сформированные в ней область второго типа проводимости и первую область первого типа проводимости с высокой концентрацией примеси, располагающуюся по ее периметру, вторую область первого типа проводимости с высокой концентрацией примеси, расположенную в виде сплошного слоя на противоположной, по отношению к перечисленным областям, стороне подложки, первый электрод, расположенный на области второго типа проводимости, и второй электрод, расположенный на второй области первого типа проводимости. Данное устройство позволяет снизить уровень токов утечки примерно на пол-порядка по сравнению с [1] что связано со снижением утечек по поверхности подложки. Хотя это и позволяет несколько повысить чувствительность детектора, но все равно этого недостаточно для того, чтобы обеспечить погрешность измерения параметров излучения на приемлемом уровне, т.е. хотя бы не выше






Формула изобретения
Полупроводниковый детектор ионизирующего излучения, включающий полупроводниковую подложку первого типа проводимости, сформированные в ней первую область второго типа проводимости, первую область первого типа проводимости с высокой концентрацией примеси, расположенную по периметру первой области второго типа проводимости, вторую область первого типа проводимости с высокой концентрацией примеси, сформированную в виде сплошного слоя на противоположной по отношению к перечисленным областям стороне подложки, первый электрод, сформированный на первой области второго типа проводимости, и второй электрод сформированный на второй области первого типа проводимости с высокой концентрацией примеси, отличающийся тем, что он содержит вторую область второго типа проводимости, сформированную в подложке по периметру первой области второго типа проводимости между ней и первой областью первого типа проводимости с высокой концентрацией примеси, и третий электрод, расположенный на всей поверхности второй области второго типа проводимости, причем его размер превышает внешний размер второй области второго типа проводимости по крайней мере на две длины области пространственного заряда, а размер первого электрода превышает по периметру внешний размер первой области второго типа проводимости на величину, равную или большую половины расстояния между первой и второй областями второго типа проводимости.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2