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        用于微電子化計(jì)量?jī)x的半導(dǎo)體探測(cè)器特性研究

        2017-11-08 05:46:47東華理工大學(xué)
        電子世界 2017年20期
        關(guān)鍵詞:半導(dǎo)體技術(shù)計(jì)數(shù)率微電子

        東華理工大學(xué) 馬 駿

        用于微電子化計(jì)量?jī)x的半導(dǎo)體探測(cè)器特性研究

        東華理工大學(xué) 馬 駿

        人類對(duì)于半導(dǎo)體的研究和應(yīng)用已經(jīng)有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,特別是在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天,半導(dǎo)體技術(shù)的應(yīng)用廣度和深度都有了較大的提升。作為科技不斷創(chuàng)新發(fā)展的產(chǎn)物,半導(dǎo)體技術(shù)在電子技術(shù)領(lǐng)域存在大量結(jié)合點(diǎn),本文中筆者結(jié)合微電子化劑量?jī)x展開研究,結(jié)合半導(dǎo)體探測(cè)器的特性,提出一些試驗(yàn)方法,以供廣大研究者參考借鑒。

        微電子化計(jì)量?jī)x;半導(dǎo)體探測(cè)器;特性研究;試驗(yàn)方法

        0 引語(yǔ)

        半導(dǎo)體技術(shù)近年來被運(yùn)用于多種領(lǐng)域,尤其是在核輻射探測(cè)器方面的運(yùn)用,將半導(dǎo)體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮得淋漓盡致,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。近年來,細(xì)數(shù)將半導(dǎo)體技術(shù)引入核輻射探測(cè)器領(lǐng)域的過程,我國(guó)的相關(guān)科研單位耗費(fèi)了大量的人力、財(cái)力和物力。隨著時(shí)代的發(fā)展,深化半導(dǎo)體材料和技術(shù)在核輻射探測(cè)器的運(yùn)用研究將繼續(xù)為我國(guó)的科技發(fā)展提供重要支持。結(jié)合本文研究方向,擬從半導(dǎo)體探測(cè)器特性的實(shí)驗(yàn)研究層面展開,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)討論。

        1 半導(dǎo)體探測(cè)器的內(nèi)涵

        半導(dǎo)體探測(cè)器以其高效、實(shí)用、成本低、性能穩(wěn)定等特性,目前在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。明確半導(dǎo)體探測(cè)器的內(nèi)涵概念,能夠深化我們對(duì)半導(dǎo)體探測(cè)器的了解,為接下來的更深入的探究工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。接下來筆者就從半導(dǎo)體探測(cè)器的概念及發(fā)展歷程兩個(gè)方面來粗淺剖析半導(dǎo)體探測(cè)器的內(nèi)涵:

        1.1 半導(dǎo)體探測(cè)器的概念

        顧名思義,半導(dǎo)體探測(cè)器就是利用半導(dǎo)體材料和特點(diǎn)研發(fā)的探測(cè)設(shè)備。結(jié)合原理分析,半導(dǎo)體探測(cè)器是一種通過鍺、硅等半導(dǎo)體材料物理屬性、并利用其作為探測(cè)介質(zhì)的輻射探測(cè)器。由于半導(dǎo)體探測(cè)器的工作原理和氣體電離室有諸多相似之處,因此半導(dǎo)體探測(cè)器也被稱之為固體電離室。

        從技術(shù)原理的層面來講,半導(dǎo)體探測(cè)器的工作原理是在半導(dǎo)體探測(cè)器的靈敏體積內(nèi)帶電粒子產(chǎn)生“電子——空穴對(duì)”,之后“電子——空穴對(duì)”在外電場(chǎng)環(huán)境下做出漂移繼而產(chǎn)生并輸出信號(hào)。經(jīng)過大量科學(xué)家的研究,半導(dǎo)體探測(cè)器誕生至今,經(jīng)過不斷的技術(shù)概念和材料改良,目前性能和效用已經(jīng)十分優(yōu)良。

        1.2 半導(dǎo)體探測(cè)器的發(fā)展歷程

        半導(dǎo)體技術(shù)在核輻射探測(cè)器方面的應(yīng)用分為幾個(gè)階段:第一個(gè)階段是八十年代之前。當(dāng)時(shí)的探測(cè)器受到技術(shù)技術(shù)條件和認(rèn)知的影響,最為常見的探測(cè)器是GM計(jì)數(shù)管探測(cè)器。這種GM計(jì)數(shù)管探測(cè)器的產(chǎn)品性能和效果并不理想。隨著技術(shù)的不斷更新和科學(xué)家探索的深入。第二個(gè)階段是九十年代之后,在法國(guó)、德國(guó)出現(xiàn)了用半導(dǎo)體材料作探測(cè)器的小型劑量?jī)x器。至此,半導(dǎo)體技術(shù)正式被應(yīng)用于探測(cè)器領(lǐng)域。這種半導(dǎo)體探測(cè)器具有體積小、工作電壓低、耗能少等優(yōu)勢(shì),這些特點(diǎn)為半導(dǎo)體探測(cè)器的應(yīng)用空間和范圍奠定了良好基礎(chǔ)。

        2 用于微電子化計(jì)量?jī)x的半導(dǎo)體探測(cè)器特性的實(shí)驗(yàn)方法

        為了進(jìn)一步地探究半導(dǎo)體探測(cè)器的特性,更明確地了解并認(rèn)知其優(yōu)勢(shì),筆者通過一組實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行說明。在這一實(shí)驗(yàn)中筆者所用的半導(dǎo)體測(cè)試器是目前業(yè)界內(nèi)比較新型的設(shè)備,它是筆者單位和某原子能科學(xué)研究院合理研發(fā)的。實(shí)驗(yàn)中與半導(dǎo)體探測(cè)器相連接的電力屬于微電子學(xué)混合電路。下面筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)方法(如圖2.1所示)作詳細(xì)的論述與分析:

        圖2.1 實(shí)驗(yàn)示意圖

        考慮到夜晚的干擾信號(hào)比白天小很多,因此我們?cè)谧龃藢?shí)驗(yàn)時(shí)選擇在了晚上的時(shí)間段。為了處理好半導(dǎo)體探測(cè)器特性實(shí)驗(yàn)中噪音大的問題,本次實(shí)驗(yàn)所選擇的單道閾值是0.21V。在實(shí)驗(yàn)中,主放大倍數(shù)為50積分、微分常數(shù)為0.5μs。定標(biāo)器的工作方式為積分,脈沖為正脈沖方式。基于上述這些情況,我們的“用于微電子化計(jì)量?jī)x的半導(dǎo)體探測(cè)器特性”實(shí)驗(yàn)研究正式開始。

        3 用于微電子化計(jì)量?jī)x的半導(dǎo)體探測(cè)器特性的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理

        關(guān)于特性研究實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理方式,筆者對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的記錄。筆者將半導(dǎo)體的探測(cè)器面積分為10平方豪米、25平方毫米和50平方毫米三種數(shù)據(jù)類型來進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。

        第一,半導(dǎo)體探測(cè)器的面積為10平方毫米,98型的半導(dǎo)體探測(cè)器輻射響應(yīng)特性的數(shù)據(jù)結(jié)果如圖3.1、3.2所示,圖中所反映出來的數(shù)據(jù)指標(biāo)是偏壓為1V和3V的情況下,98型號(hào)的半導(dǎo)體探測(cè)器中凈計(jì)數(shù)和劑量率之間的關(guān)系;99型的半導(dǎo)體探測(cè)器所反饋的實(shí)驗(yàn)曲線如圖3.3、3.4所示,98型半導(dǎo)體探測(cè)器的輻射響應(yīng)特性數(shù)據(jù)如圖3.5、3.6所示。圖中所反映出來的數(shù)據(jù)指標(biāo)是偏壓為1V和3V的情況下,98型號(hào)的半導(dǎo)體探測(cè)器中凈計(jì)數(shù)和劑量率之間的關(guān)系。

        第二,當(dāng)半導(dǎo)體探測(cè)器的面積增加到25平方毫米之后,99型的半導(dǎo)體探測(cè)器輻射響應(yīng)特性的數(shù)據(jù)結(jié)果如圖3.5、3.6所示,圖中所反映出來的數(shù)據(jù)指標(biāo)是偏壓為1V和3V的情況下,99型號(hào)的半導(dǎo)體探測(cè)器中凈計(jì)數(shù)和劑量率之間的關(guān)系?;谙盗袑?shí)驗(yàn)分析,當(dāng)半導(dǎo)體探測(cè)器的面積從10平方豪米增加到25平方毫米,在遞增到50平方毫米的過程中,在不同的偏壓下,98型和99型的半導(dǎo)體探測(cè)器的凈計(jì)數(shù)率在0.869cGy/h點(diǎn)上,半導(dǎo)體探測(cè)器的型號(hào)和探測(cè)器偏壓的關(guān)系如表1所示。

        在表中,在照射量率為均為1的情況下,當(dāng)半導(dǎo)體探測(cè)器的偏壓設(shè)定為1V時(shí),探測(cè)面積為10平方毫米的98型探測(cè)器的凈計(jì)數(shù)率是68.2,探測(cè)面積為25平方毫米的98型探測(cè)器的凈計(jì)數(shù)率是104.0;探測(cè)面積為50平方毫米的98型探測(cè)器的凈計(jì)數(shù)率是181.7,探測(cè)面積為10平方毫米的99型探測(cè)器的凈計(jì)數(shù)率是125.3。當(dāng)半導(dǎo)體探測(cè)器的偏壓設(shè)定為3V時(shí),探測(cè)面積為10平方毫米的98型探測(cè)器的凈計(jì)數(shù)率是90.4,探測(cè)面積為25平方毫米的98型探測(cè)器的凈計(jì)數(shù)率是167.6;探測(cè)面積為50平方毫米的98型探測(cè)器的凈計(jì)數(shù)率是316.4,探測(cè)面積為10平方毫米的99型探測(cè)器的凈計(jì)數(shù)率是178.6。

        表1 不同偏壓下的98和99型號(hào)半導(dǎo)體探測(cè)器靈敏度一覽表

        4 用于微電子化計(jì)量?jī)x的半導(dǎo)體探測(cè)器特性的結(jié)果與討論

        通過上述關(guān)于不同型號(hào)半導(dǎo)體探測(cè)器在不同輻射面積中輻射響應(yīng)特性等相關(guān)數(shù)據(jù)的分析我們可以得出如下三個(gè)方面的結(jié)論:

        第一,該半導(dǎo)體探測(cè)器的工作電壓相對(duì)較低,對(duì)γ響應(yīng)十分敏感。當(dāng)“用于微電子化計(jì)量?jī)x的半導(dǎo)體探測(cè)器特性研究”的實(shí)驗(yàn)電壓在1V—3V單偏壓電源數(shù)據(jù)之間變動(dòng)時(shí),半導(dǎo)體探測(cè)器的靈敏度能夠在68-316S/(R/h)區(qū)間進(jìn)行變化。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與反饋,總體來講,輻射面積為10平方毫米的99型探測(cè)器性能比輻射面積為10平方毫米的98型探測(cè)器性能優(yōu)良。在同樣的實(shí)驗(yàn)條件中,用來測(cè)定DM91的輻射面積為10平方毫米的半導(dǎo)體探測(cè)器靈敏度情況如下:當(dāng)實(shí)驗(yàn)偏壓為1V時(shí),10平方毫米的半導(dǎo)體探測(cè)器靈敏度為87.2;當(dāng)實(shí)驗(yàn)偏壓為3V時(shí),10平方毫米的半導(dǎo)體探測(cè)器靈敏度是1.8。對(duì)比關(guān)于試驗(yàn)偏壓和不同輻射面積的半導(dǎo)體探測(cè)器靈敏度的這幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),我們可以得出如下結(jié)論:輻射面積為10平方毫米的99型半導(dǎo)體探測(cè)器敏感度性能相比較國(guó)外輻射面積為10平方毫米的半導(dǎo)體探測(cè)器,在對(duì)γ輻射方面的靈敏度方面性能要高出很多。也就是說我們目前的輻射面積為10平方毫米的半導(dǎo)體探測(cè)器性能已經(jīng)達(dá)到并超出國(guó)外同類探測(cè)器的水平。

        第二,從噪音閾值的層面來講,本次實(shí)驗(yàn)中所采用的半導(dǎo)體探測(cè)器噪音極小,這種小分貝的噪音數(shù)值可以顯著提升信噪比,這種情況可以促進(jìn)微電子學(xué)設(shè)計(jì)工作的更好開展。這一點(diǎn)在微電子化計(jì)量?jī)x的半導(dǎo)體探測(cè)器特性實(shí)驗(yàn)中雖然是一個(gè)細(xì)節(jié),但也應(yīng)當(dāng)充分引起我們的注意和重視。

        第三,本次“用于微電子化計(jì)量?jī)x的半導(dǎo)體探測(cè)器特性”實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)探測(cè)器的屏蔽材質(zhì)發(fā)生變化時(shí),其抗干擾能力也會(huì)有明顯改變。這一現(xiàn)象表明在實(shí)驗(yàn)室中,空間的電磁干擾因素需要引起實(shí)驗(yàn)者的重視。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,半導(dǎo)體探測(cè)器在當(dāng)前多種行業(yè)中所發(fā)揮的作用不容忽視,為了探究“用于微電子化計(jì)量?jī)x的半導(dǎo)體探測(cè)器特性”,筆者通過開展一項(xiàng)專題實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行闡述與說明,在上述文段中,筆者不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行羅列和描述,還對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)及處理進(jìn)行對(duì)比分析,并有針對(duì)性地提出自己的見解。通過上述實(shí)驗(yàn)的分析,筆者希望能夠喚起更多業(yè)界同行對(duì)于半導(dǎo)體探測(cè)器特性的關(guān)注,通過群策群力,為促進(jìn)半導(dǎo)體探測(cè)器的運(yùn)用水平貢獻(xiàn)力量。

        [1]崔曉輝,谷鐵男,張燕,袁寶吉,劉明健,閆學(xué)昆.離子注入型與金硅面壘型半導(dǎo)體探測(cè)器溫度特性比較[J].輻射防護(hù)通訊,2011,31(02):26-28.

        [2]蔡志猛,周志文,李成,賴虹凱,陳松巖.硅基外延鍺金屬-半導(dǎo)體-金屬光電探測(cè)器及其特性分析[J].光電子.激光,2008(05):587-590.

        [3]張志龍,傅翠明,郝慶國(guó).金硅面壘半導(dǎo)體探測(cè)器溫度特性測(cè)量與補(bǔ)償[J].核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù),2006(03):261-264+279.

        [4]孫亞春,王慶康.金屬-半導(dǎo)體-金屬光電探測(cè)器的瞬態(tài)特性分析[J].光電子技術(shù),2003(02):121-125.

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