4H-SiCβ射線核電池和探測(cè)器的研究.pdf

1、碳化硅(SiC)具有禁帶寬度大、熱穩(wěn)定性強(qiáng)、熱導(dǎo)率高、載流子飽和速率大、抗輻照性能優(yōu)越等特性。其抗輻照特性優(yōu)于Si，Ge，GaAs等半導(dǎo)體材料；與GaN相比，原子序數(shù)和背散射率低，與硅工藝兼容，可以獲得更小的漏電流，這使得SiC成為制作同位素微電池和射線探測(cè)器的優(yōu)選材料。
　　 本文首先對(duì)PiN核電池進(jìn)行了結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，并為了降低金屬對(duì)射線的阻擋作用，設(shè)計(jì)了5種不同形狀的電極結(jié)構(gòu)。然后對(duì)4H-SiC PiN同位素微電池的制備工藝

2、進(jìn)行了研究，通過(guò)CVD方法生長(zhǎng)外延層結(jié)構(gòu)，利用ICP刻蝕臺(tái)面用于器件隔離，選用多層金屬作為歐姆接觸電極。
　　 其次對(duì)制作的4H-SiC PiN同位素微電池樣品進(jìn)行了測(cè)試，其p型歐姆接觸比接觸電阻量級(jí)達(dá)到了10-5Ωcm2，同位素電池有效轉(zhuǎn)換效率η接近3％，而且放射源活性度越大，電池性能越好。
　　 最后研究了4H-SiCβ射線探測(cè)器模型，先利用MATLAB軟件設(shè)計(jì)集電-基結(jié)，然后在半導(dǎo)體模擬軟件ISE-TCAD中設(shè)計(jì)發(fā)