α、β粒子在钝化注入平面硅探测器中的脉冲形状分析

利用钝化注入平面硅探测器(PIPS)测量α、β时,某些情况下只通过能量甄别无法区分这两种粒子,而通过脉冲形状甄别的方法可以很好地解决这一问题。通过研究α、β粒子在PIPS中脉冲形状不同的机制,分析了脉冲形状的特征;测量分析了一款PIPS探测器的电压脉冲上升时间及其随偏压的变化;分析得出了对PIPS探测器进行脉冲形状甄别的基本条件,为利用脉冲形状对α、β进行甄别提供了参考。

InGaAs/InP光伏探测器阵列钝化工艺及均匀性研究

通过对气态源分子束外延结合常规器件工艺研制的晶格匹配InGaAs/InP光伏型探测器阵列光响应和暗电流特性的表征和比较,研究了聚酰亚胺和氮化硅两种钝化工艺对阵列器件性能和均匀性的影响,并对两种不同钝化膜阵列器件后续封装的可靠性进行了比较和分析。实验结果表明,气态源分子束外延材料具有良好的均匀性;氮化硅钝化器件总体性能上优于聚酰亚胺钝化器件。引线封装实验显示,SiN钝化膜有较好的抗冲击和热稳定性,具有更好的工艺相容性。

a－Si：O：H对硅平面三极管的表面钝化

采用ａ－Ｓｉ：Ｏ：Ｈ对硅平面三极管表面进行二次钝化，可以使器件正向特性曲线明显变平，饱和区、截止区变窄，反向击穿特性显著变硬，击穿电压有所提高，漏电流有了较大的减小，而且具有较强的Ｎａ￣＋阻挡能力。

PIPS探测器对γ辐射特性的实验研究

介绍了钝化离子注入半导体探测器(PIPS),该探测器的γ辐射剂量原理。实验分析研究了探测器对γ的辐射特性,为射线仪器的研制提供了实验依据。

多晶硅层掺杂浓度对钝化接触效果的影响

隧穿氧化层钝化接触技术中,多晶硅层掺杂浓度对钝化效果有直接影响,本技术利用离子注入实现不同浓度的掺杂,分析了不同掺杂浓度的钝化效果,结果发现在掺杂浓度为6*1015cm^(-3)时,经过950℃退火,可以达到最优的钝化效果,ivoc可以达到715mv。

克服低击穿的硅平面技术

为提高硅平面大功率管的成品率和可靠性,提出了一种刻蚀槽和低温钝化相结合的克服低击穿的硅平面枝术.采用该技术可消除绝大多数平面晶体管管芯的低击穿和穿通点,从而大幅度提高管芯、特别是大功率管管芯的合格率和高档品率.由于应用该技术可消除低击穿点及杂质淀积和缺陷集中区而使器件的固有可靠性得到提高.

氢注入在硅异质结太阳电池a-Si:H窗口层中的研究

基于热丝化学气相沉积(Cat-CVD)系统开展氢注入对超薄(<10 nm)氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜特性改善的研究,发现适当的氢注入可提高薄膜内的氢含量、降低其微结构因子并展宽其光学带隙。将该方法用于处理硅异质结(SHJ)太阳电池入光侧的本征非晶硅(i-a-Si:H)及N型非晶硅(n-a-Si:H)薄膜钝化层,可显著提升晶体硅的表面钝化质量。通过使用AFORSHET软件模拟SHJ太阳电池入光面的界面缺陷及n-a-Si:H体缺陷对电池性能的影响,分析得到:将氢注入用于处理a-Si:H窗口层,SHJ太阳电池性能的提升源于电池入光侧界面及a-Si:H体材料的结构改善。电池的开路电压(Voc,728.4~736.1 mV)、短路电流密度(Jsc,37.99~38.20 mA/cm2)、填充因子(FF,79.67%~81.07%)及转换效率(Eff,22.04%~22.79%)均得到明显提升。

128×1线列InGaAs短波红外焦平面的研究

报道了用分子束外延(MBE)方法生长的掺杂InGaAs吸收层PIN InP/InGaAs/InP双异质结外延材料,通过干法刻蚀和湿法腐蚀相结合制作台面、硫化和聚酰亚胺钝化、电极生长等工艺,制备了128×1台面正照射InGaAs探测器阵列.测试了器件的变温I-V、响应光谱和探测率,在278K时平均峰值探测率为1.03×1012cmHz1/2W-1.实现了128元InGaAs探测器阵列与CTIA结构L128读出电路相互连,经封装后,在室温(291K)时成功测出128元响应信号.焦平面响应的不均匀性为18.3%,并对不均匀性产生的原因进行了分析.

256元InGaAs线列红外焦平面及扫描成像

报道了用分子束外延(MBE)方法生长掺杂InGaAs的PIN InP/InGaAs/InP外延材料,通过台面制作、硫化处理、ZnS/聚酰亚胺双层钝化、电极生长等工艺,制备了256元正照射台面InGaAs线列探测器,278K时平均峰值探测率为1.33×1012cmHz1/2W-1.测试了不同钝化方式探测器典型I-V曲线和探测率,硫化可以减小探测器暗电流,ZnS/聚酰亚胺双层钝化效果最好.并对ZnS/聚酰亚胺双层钝化InGaAs探测器进行了电子辐照研究.256元InGaAs探测器阵列与两个CTIA结构128读出电路互连并封装,在室温时,焦平面响应率不均匀性为19.3%.成功实现了室温扫描成像,图像比较清晰.

单场限环的平面高压器件

通过优化设计和充分利用硅片面积 。

基于Geant4的α粒子能谱模拟研究及软件设计实现

为进一步发展基于蒙特卡罗模拟方法的α粒子能谱探测参数优化技术,利用PyQt5设计一款调用蒙特卡罗模拟程序包Geant4进行α粒子能谱模拟研究的软件。一方面,建立了测量α粒子的钝化离子注入平面硅探测器(Passivated Implanted Planar Silicon)物理模型,根据实际α粒子测量条件对模拟的物理过程、模型材料及粒子源几何形状、成分等参数进行校正,结合PyQt5界面开发平台将粒子源参数、探测器参数修改等功能可视化。在多个探源距和不同真空压强条件下进行模拟实验,得到该模型的探测效率,并将获取的能量沉积成谱后,通过EMG-Landau响应函数模型展宽。另一方面,为验证该探测器模型的准确性,将模拟结果与实测结果的探测效率进行对比,实验结果表明,两者探测效率误差均在5%之内,且EMG-Landau响应函数模型展宽效果良好。本文研究结果验证了该Geant4模拟软件在α粒子能谱研究方面的可靠性,该软件可直观修改α粒子能谱测量条件,简化了模拟步骤,提高了模拟效率,为基于蒙特卡罗模拟方法的α粒子能谱探测参数优化技术提供了有力工具。