[发明专利]基于碳化硅金属半导体场效应管结构的β辐照探测器

权利要求书

1.一种基于碳化硅金属半导体场效应管结构的β辐照探测器，自下而上包括n型衬底(8)、p型缓冲层(7)、n型沟道(6)、n型缓冲层(5)和两侧n+掺杂的欧姆接触层(4)，该欧姆接触层上淀积有金属Ni作为源漏极(2)、n型缓冲层中间区域淀积半透明肖特基接触层(1)，并埋入n型缓冲层(5)内，该肖特基接触层由高势垒肖特基金属Au/Ti/Pt构成，栅极和源漏极以外的表面区域覆盖有一层SiO₂钝化层(3)，其特征在于n型沟道的浓度为3.5～4×10¹⁷cm^-3，肖特基接触层(1)埋入n型缓冲层(5)的深度为0.06～0.08μm。

2.根据权利要求1所述的β辐照探测器，其特征在于肖特基接触层(1)采用厚度为100nm的肖特基金属Ti或Pt或Au。

3.一种基于碳化硅金属半导体场效应管结构的β辐照探测器的制作方法，包括如下步骤：

1)在n型4H-SiC衬底(8)上外延一层厚度为0.15μm，掺杂浓度为1.4×10¹⁵cm^-3的p型外延层(7)；

2)在p型缓冲层(7)上外延一层厚度为0.26μm，掺杂浓度为3.5～4×10¹⁷cm^-3的n型沟道(6)；

3)在n沟道(6)上外延一层厚度为0.1μm，掺杂浓度为1.7×10¹⁷cm^-3n型缓冲层(5)；

4)在n型缓冲层(5)上外延一层厚度为0.15μm，掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3的源漏层(4)；

5)在源漏层(4)中外延层上干氧氧化，形成SiO₂钝化层(3)；

6)采用湿法刻蚀SiO₂钝化层上两侧区域表面的SiO₂形成源漏区，用电子束蒸发Ni，在该源漏区形成厚度为0.2μm欧姆接触金属源漏极(2)；

7)采用湿法刻蚀钝化层中间区域，垂直刻蚀至n型缓冲层表面，形成辐照探测器的栅极区域，在金属源漏极以外的表面区域进行干氧氧化形成一层SiO₂的覆盖层；

8)在距离漏极0.8μm和源极0.4μm的中间区域，采用湿法刻蚀掉该表面的SiO₂，并向下方继续刻蚀至0.06～0.08μm深度的n型缓冲层(5)，再在刻蚀出的缓冲层5区域采用电子束蒸发淀积厚度100nm半透明高势垒肖特基金属Ti或金属Pt或金属Au，形成肖特基金属栅极(1)。