[发明专利]方形螺旋硅漂移探测器及其制备方法

权利要求书

1.方形螺旋硅漂移探测器，其特征在于，包括基片(9)，基片(9)正面设有圆形的n+收集阳极(5)、方形螺旋阴极(6)和形状为圆角矩形的正面保护环(10)，方形螺旋阴极(6)环绕n+收集阳极(5)分布，且方形螺旋阴极(6)的宽度由内向外逐渐变宽，正面保护环(10)环绕螺旋阴极(6)分布；基片(9)反面设有反面电极、入射窗口(8)和形状为圆角矩形的反面保护环(7)，入射窗口(8)和反面电极紧密相连且均位于反面保护环(7)内，且反面电极极性为阴极。

2.根据权利要求1所述的方形螺旋硅漂移探测器，其特征在于，所述方形螺旋阴极(6)的宽度范围为10～40μm。

3.根据权利要求1所述的方形螺旋硅漂移探测器，其特征在于，所述正面保护环(10)的圈数为3圈；

所述正面保护环(10)相邻两圈的间隔与方形螺旋阴极(6)的最外两圈螺旋环的间距相等。

4.根据权利要求1所述的方形螺旋硅漂移探测器，其特征在于，所述n+收集阳极(5)与螺旋阴极(6)掺杂类型相反，但掺杂浓度数量级相同。

5.根据权利要求1所述的方形螺旋硅漂移探测器，其特征在于，所述反面电极与方形螺旋形电极(6)的掺杂类型和掺杂浓度数量级均相同；

所述基片(9)与n+收集阳极(5)的掺杂类型相同。

6.根据权利要求1所述的方形螺旋硅漂移探测器，其特征在于，所述基片(9)为n型硅，掺杂浓度为4×10¹¹cm^-3～2×10¹²cm^-3；

所述n+收集阳极(5)为掺杂硼硅，掺杂浓度为10¹⁶cm^-3～10²⁰cm^-3；

所述方形螺旋阴极(6)为掺杂磷硅，掺杂浓度为10¹⁶cm^-3～10²⁰cm^-3。

7.根据权利要求1～6任一项所述的方形螺旋硅漂移探测器，其特征在于，所述反面电极四角设有极性为阴极的外部电路接触点(11)。

8.如权利要求1～6任一项所述的方形螺旋硅漂移探测器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤S1、依据方形螺旋硅漂移探测器的结构设计制备掩膜板，所述掩膜版包括做标记掩膜板、P注入掩膜板、N注入掩膜板、CUT掩膜板和铝电极掩膜板；

步骤S2、在基片(9)上做标记：先将无需做标记的区域覆盖，然后将标记区域的二氧化硅刻蚀至最后进行光刻胶清洗；

步骤S3、P注入刻蚀：先将方形螺旋阴极(6)、反面保护环(7)、入射窗口(8)、正面保护环(10)和反面电极以外的区域用光刻胶覆盖，然后将未覆盖区域的二氧化硅刻蚀至刻蚀完成后注入掺杂磷硅的重掺杂P+离子，形成方形螺旋阴极(6)、反面保护环(7)、入射窗口(8)、正面保护环(10)和反面电极，最后进行光刻胶清洗；

步骤S4、N注入刻蚀：先将N⁺收集阳极(5)以外的区域用光刻胶覆盖，然后将区域的二氧化硅全部刻蚀掉，刻蚀完成后注入掺杂硼硅的重掺杂N+离子，形成N⁺收集阳极(5)，最后进行光刻胶清洗；

步骤S5、激活注入的N+离子和P+离子；

步骤S6、CUT刻蚀：先将N⁺收集阳极(5)和外部电路接触点(11)区域用光刻胶覆盖，将基体(9)表面的二氧化硅刻蚀到底，最后进行光刻胶清洗；

步骤S7、镀铝：经过上片、抽真空，然后用磁光溅射仪对n⁺收集阳极(5)和外部电路接触点(11)区域进行镀铝；

步骤S8、铝刻蚀：先将需要的铝层用光刻胶覆盖，将不需要的铝层显现出来，然后用刻蚀液将不需要的铝层刻蚀掉，最后进行光刻胶清洗。