基于4H-SiC肖特基势垒二极管的γ射线探测器

• 作者: 张春雷 曹学蕾 杜园园
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 4H-SiC 宽禁带半导体 肖特基二极管 γ射线探测器
• 年，卷（期）: 2016,（20）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 212-219
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.207301

摘要

针对极端环境下耐高温和耐辐照半导体核探测器的研制需求,采用外延层厚度为100μm的4H碳化硅(4H-SiC)制备成肖特基二极管探测器,研究了该探测器对241Am源γ射线的能谱响应.采用磁控溅射金属Ni制备了肖特基二极管的欧姆接触和肖特基接触,利用室温电流-电压和电容-电压测试研究了二极管的电学特性.欧姆特性测试表明,1050 ℃退火时,欧姆接触特性最好.从正向电流-电压曲线得出二极管肖特基势垒高度为1.617 eV,理想因子为1.127,表明探测器具备良好的热电子发射特性.从电容-电压曲线获得二极管外延层净掺杂浓度为2.903×1014 cm-3,并研究了自由载流子浓度在外延层中的纵向分布.在反向偏压为500 V时,二极管的漏电流只有2.11 nA,具有较高的击穿电压.测得在-300V条件下,SiC二极管探测器对能量为59.5 keV的γ射线的能量分辨率为9.49％ (5.65 keV).

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张春雷	中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室	18	100	7.0	9.0
2	曹学蕾	中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室	11	42	3.0	6.0
3	杜园园	中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室	2	8	2.0	2.0