CN119403250A 一种GaN基α粒子探测器及其制备方法 （清华大学）

本申请提供了一种GaN基α粒子探测器及其会被多量子阱层的量子限域效应局限在的量子探测器对载流子的收集效率，确保了更多的电子空穴对能够被收集并转化为电信号输出，从2为用于提供量子限域效应，以将入射的所述α粒子在所述多量子阱层内对应产生的载流子堆叠的层叠结构，所述层叠结构包括AlGaN/GaN层叠、AlGaN/InGaN层叠、AlN/GaN层叠或4.根据权利要求1所述的α粒子探测器，其特征在6.根据权利要求5所述的α粒子探测器，其特征在于，所述α粒子探测器还包括电极结10.一种GaN基α粒子探测器的制备方法，用于制备权利要求1~9任意一项所述的α粒子于所述外延堆叠层远离所述衬底的一侧进行刻蚀，形成带有阶梯状台阶的外延结构，于所述外延结构上形成电极结构，所述电极结构包括第一电于所述外延结构上形成钝化层，所述钝化层包覆所述阶梯3和金硅面垒探测器。锂漂移硅和离子注入硅探测器通过硅的PN结实现α粒子的能量收集和配置为用于提供量子限域效应，以将入射的所述α粒子在所述多量子阱层内对应产生的载[0007]可选地，所述多量子阱层包括多重周期性堆叠的层叠结构，所述层叠结构包括上台面和下台面，所述上台面为所述P_GaN层的上表面，所述下台面为刻蚀显露的所述N_4[0015]为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种GaN基α粒子探测器的制备方于所述衬底上形成外延堆叠层，所述外延堆叠层包括自下而上依次层叠的GaN缓本申请提供的GaN基α粒子探测器及其制备方法通过在外延结构中引入多量子阱[0020]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得5[0023]图4为根据本申请实施例示出的一种GaN基α粒子探测器的制备方法的流程示意[0027]然而，单一的GaN结构组成的α粒子探测器在进行α粒子探测的过程中仍面临一些得α粒子在入射到探测器时，其入射能量会被多量子阱层240及其附近区域的材料层所吸[0031]多量子阱层240是由两种不同禁带宽度的材料周期性交替生长堆叠而成，两种不6[0039]此外，第一电极310具体可以包括第一接触部311和第二接触部312，第一接触部311为形成于在P_GaN层250上的金属薄层，第二接触部312为形成在第一接触部311上的金属柱，以使得P_GaN层250上采集汇聚的空穴载流子能够依次通过第一接触部311和第二接通过将第一电极310设计为金属薄层状的第一接触部311和金属柱状的第二接触部312，并7以及位于上台面和下台面之间的台阶面显露的表面覆盖，以对外延结构进行表面钝化保够将N_GaN端采集的电子和P_GaN端采集的空穴传输至外部电路而形成反映α粒子能量大小穴载流子的注入效率，并降低第一电极310与P_GaN层250的接触电阻。第二电极320采用[0047]作为示例，第一电极310为P_GaN层250表面上沉积厚度为50nm8层220表面上沉积厚度为220nm的Ti/Al/Ni/Au金属叠层，且第二电极320进行快速高温退层240的设计，本申请提供方法制备的GaN基α粒子探测器相比于常规的单一GaN结构α粒子技术人员可以将本说明书中描述的不