Способ обработки полупроводниковых детекторов

и 1 64670 6

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респуолик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.06.77 (21) 2492787/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (51) M. Кл.2

Н 01Н 21/26

Государственный комитет

СССР (53) УДК 621.315.592 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения К. П. Арефьев, В. П. Арефьев, С. А. Воробьев, А. П. Мамонтов, В. В. Сохорева и И. П. Чернов (71) Заявитель Научно-исследовательский институт ядерной физики, электроники и автоматики при Томском политехническом институте им. С. М. Кирова (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ

ДЕТЕКТОРОВ

Изобретение относится к области технической физики, к радиационному материаловедению, и предназначено для улучшения электрических параметров детекторов, увеличения чувствительной зоны детектора без заметного ухудшения других характеристик, Известны способы создания полупроводниковых детекторов — сплавных, поверхностно-барьерных, диффузионно-дрейфовых, легированных ионными пучками (1). Полупроводниковые детекторы имеют существенный недостаток — малый срок службы, кроме того, их характеристики ухудшаются в процессе эксплуатации.

Наиболее часто, особенно для регистрации тяжелых заряженных частиц, используются диффузионно-дрейфовые полупроводниковые детекторы р-i-n-структуры, в которых р-и-переход получен путем диффузии и дрейфа лития в пластину кремния (2).

Недостатками способа являются малая толщина чувствительного слоя р-п-перехода; ухудшение энергетического разрешения и уменьшение толщины слоя р-п-перехода под действием ионизирующих излучений. . Наиболее близким к предлагаемому является способ увеличения толщины чувствительного слоя р-п-перехода облучением поверхностно-барьерных детекторов заряженными частицами, т. е. протонами (3). Недостаток способа состоит в том, что он вы5 зывает значительное ухудшение энергетического разрешения детекторов.

Цель изобретения — увеличение чувствительного слоя, улучшение электрических характеристик полупроводниковых детекторов р-i-n-структуры, изготовленных с использованием диффузии и дрейфа лития без ухудшения других характеристик (в частности, энергетического разрешения детекторов).

15 Это достигается тем, что детекторы облучают позитронным потоком (10 2 — 10" позитрон/см ) готовых полупроводниковых детекторов. Увеличение толщины р-и-перехода достигается также при позитронном облучении детекторов, проработавших в полях ионизирующих излучений.

Установлено, что заметное ухудшение энергетического разрешения диффузионнодрейфовых детекторов наблюдается при позитронном облучении потоком более 10" позитрон/см . Кстати, при облучении потоком электронов ухудшение энергетического разрешения наблюдается также при дозе 10", электрон/см .

646706

Формула изобретения

Составитель Б. Рахманов

Техред В. Серякова

Корректор В. Петрова

Редактор Л. Письман

Заказ 752/2 Изд. Кз 289 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Позитронный поток дозой 10 з позитрон/смз уменьшает емкость р-и-перехода без ухудшения энергетического разрешения.

Способ реализуется следующим образом.

В исходную пластину полупроводника р-типа путем термодиффузии с последующим дрейфом в электрическом поле внедряется литий, затем пластина химически обрабатывается, наносятся омические контакты, проводится сборка детектора в капсулу, и затем изготовленный детектор облучается позитронным потоком 10" — 10" позитрон/см . Позитронное облучение приведет, во-первых, к освобождению или переводу электронов и дырок из глубоких примес- 15 ных уровней на ловушки с меньшей энергией связи; во-вторых, к дрейфу ионов лития на большую глубину, в результате при приложении обратного смешения будет увеличиваться толщина чувствительного слоя р-и-перехода. Радиационные нарушения при позитронном, облучении ничтожны.

Таким образом, при позитронном облучении детекторов потоком 10" — 10" позитрон/см происходит улучшение электрических характеристик детекторов и увеличение чувствительного слоя р-и-перехоДа без заметного ухудшения других характеристик, что позволяет получить значительный экономический эффект.

Способ обработки полупроводниковых детекторов n-i-p-структуры, заключающийся в облучении полупроводниковых детекторов потоками заряженных частиц, отл ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения чувствительного слоя и улучшения стабильности электрических характеристик, детекторы облучают позитронным потоком 10 з—

101з позитрон/смз

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Курносов А. И., Юдин В. В. Технология производства полупроводниковых приборов. М., «Высшая школа», 1974, с. 5.

2. Дж. Дирнли, Д. Нортрон. Полупроводниковые счетчики излучения, М., «Мир», 1966, с. 6.

3. $. Nakomoto,et al. Journal of Applied

Physics. ч. 13, № 3, 1974, р. 524.