新结构端面入射条形X射线探测器的研究

摘要

选择高阻N型<100>单晶硅材料,X射线探测器为PIN管结构.为了减少器件表面缺陷对暗电流的影响,在器件P区的两侧使用离子注入形成浅层低浓度N区,以减少器件的暗电流.通过对比实验发现,当N区的注入量增大时,在相同反向偏压条件下,器件的暗电流密度随之减小,同时击穿电压也相应减小.为了减小器件的工作电压并进一步减小工作时的暗电流密度,我们还将器件的背面进行厚度减薄、抛光和AuSb/Au合金形成欧姆接触.对减薄后的器件进行I-V特性测量,由于工作电压大幅降低,器件正常工作时的暗电流密度大幅度减小.同时在实验中发现温度对暗电流的影响非常大,将器件温度降低到-15℃,暗电流密度可降低到1nA/mm<'2>以下.