《氧化镓薄膜的制备及在X射线探测中的应用》作者：田行健 张振中 梁红伟【PDF】

书呆熊

氧化镓薄膜的制备及在X射线探测中的应用
田行健1，张振中2，梁红伟1
（1.大连理工大学集成电路学院，大连 116620；
2. 东北师范大学大学物理学院，长春 130024）
摘要：随着量子信息、人工智能等高新技术成为时代主流，半导体材料、工艺技术体系及多功能器件技术也在不断地更新换代，传统半导体材料在性能、成本等多方面已经无法满足应用的需求。氧化镓作为新型超宽带隙半导体材料，具有高击穿场强、高热稳定性以及相对于硅、碳化硅的高 X射线吸收系数等特点，在X射线探测领域展现出巨大的应用潜力。本文采用低成本的碳热还原法在蓝宝石衬底上制备了单一（-201）晶面取向的氧化镓薄膜，探索了衬底温度对薄膜生长的影响，随着衬底温度的升高，氧化镓薄膜的生长速率增大，结晶质量提高。基于生长的氧化镓薄膜，制备了平面 MSM 结构探测器，系统测试了器件对X射线的响应特性。测试结果表明，器件在不同辐射剂量率和偏置电压下均表现出良好的响应特性和时间稳定特性，在100V偏置电压下具有较高的灵敏度和响应速度，为后续低成本氧化镓基X射线探测器甚至成像器件的性能优化研发提供了方向参考。
关键词：微电子学与固体电子学；氧化镓；X射线探测器；碳热还原法；灵敏度；响应速度
中图分类号：TN36