近日,中國科學(xué)院微電子研究所高頻高壓中心研究員賈銳團(tuán)隊(duì),在中國工程院院士歐陽曉平指導(dǎo)下,創(chuàng)新性地將高功函數(shù)鈍化接觸異質(zhì)結(jié)技術(shù)應(yīng)用到硅漂移探測器(SDD)中,成功研制出新型SDD核心元器件。目前,該團(tuán)隊(duì)在硅異質(zhì)結(jié)漂移探測器的器件設(shè)計(jì)、工作機(jī)理和工藝制備等方面形成了核心競爭力,并具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
??硅漂移探測器是高能粒子探測領(lǐng)域能量分辨率較高的探測器之一,主要用于探測高能粒子和X射線,具有靈敏度高、能量分辨率高和計(jì)數(shù)率高等優(yōu)點(diǎn),在天文觀測、醫(yī)療和安檢等關(guān)鍵領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。由于傳統(tǒng)SDD器件制備需要完全依賴微電子工藝和設(shè)備,難度大、成本高,該器件及其高端探測設(shè)備的相關(guān)技術(shù)和市場長期被發(fā)達(dá)國家所壟斷,且只能制備面積小于等于100 mm2的器件。
??為加快實(shí)現(xiàn)SDD器件的國產(chǎn)化,賈銳團(tuán)隊(duì)開展了SDD探測芯片的核心技術(shù)攻關(guān),通過采用異質(zhì)結(jié)及其平面工藝來制備SDD,極大降低了暗態(tài)漏電流(nA級(jí)別),在降低制備成本的同時(shí)提升了器件的可靠性。最終,該團(tuán)隊(duì)成功研制出面積分別為20 mm2、79 mm2和314 mm2的硅漂移探測器,可清晰探測到55Fe發(fā)射的能量為5.9 keV的X射線,同時(shí)可探測到241Am等放射源發(fā)射出的阿爾法粒子和X射線。
??相應(yīng)的系列研究成果發(fā)表在Solar Energy、Solar Energy Materials & Solar Cells等國際刊物上。