[发明专利]探测器及其制作方法以及装置

说明书

本申请公开了一种探测器及其制作方法以及装置，所述探测器包括：在第一方向上相对设置的第一探测器单元和第二探测器单元；所述第一探测器单元包括：在所述第一方向上延伸的第一柱状电极；包围所述第一柱状电极的第一介质区；包围所述第一介质区的第一多边形电极；所述第二探测器单元包括：在所述第一方向上延伸的第二柱状电极；包围所述第二柱状电极的第二介质区；包围所述第二介质区的第二多边形电极；所述第一柱状电极与所述第二柱状电极为同一柱体在所述第一方向上相对的两部分。应用本发明提供的技术方案，通过双面刻蚀工艺，贯穿整个硅体，可以减少死区的比例，并且该探测器在工作时，粒子可双面入射，探测效率高，反应灵敏。

技术领域

本发明涉及光电探测、粒子探测、高能物理以及天体物理等技术领域，尤其是涉及一种探测器及其制作方法以及装置。

背景技术

探测器广泛应用于高能物理、天体物理、航空航天、军事、医学等技术领域，在高能物理及天体物理中，探测器处于强辐射条件下工作，因此对探测器能量分辨率响应速度等要求较高，且需有较强的抗辐射能力，且漏电流以及全耗尽电压不能太大，对于其体积的大小也有不同的要求。

传统的“三维沟槽电极硅探测器”有许多的不足之处，首先是在进行电极刻蚀时不能完全的贯穿整个硅体，使得探测器有一部分不能刻蚀，我们称这部分为“死区”，“死区”部分的电场较弱，电荷分布不均匀，进而影响探测器的性能；而且“死区”部分在单个探测器中占据20％-30％，如果是做成阵列，则会占据更大的比例。其次，传统的“三维沟槽电极硅探测器”只能是单面进行刻蚀。最后，这种探测器在工作时，粒子只能单面入射，影响探测效率。

目前，在减少“死区”的设计中，有三维开阖式盒型/壳型电极探测器等发明。然而，开阖式电极会影响探测器有效区域的电场分布，从而影响载流子的漂移和收集，从而降低探测器的探测效率。因此，亟需提出一种新型的三维沟槽电极探测器。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种探测器及其制作方法以及装置，通过双面刻蚀工艺，贯穿整个硅体，可以减少死区的比例，并且该探测器在工作时，粒子可双面入射，探测效率高，反应灵敏。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种探测器，其特征在于，包括：

在第一方向上相对设置的第一探测器单元和第二探测器单元；

所述第一探测器单元包括：在所述第一方向上延伸的第一柱状电极；包围所述第一柱状电极的第一介质区；包围所述第一介质区的第一多边形电极；

所述第二探测器单元包括：在所述第一方向上延伸的第二柱状电极；包围所述第二柱状电极的第二介质区；包围所述第二介质区的第二多边形电极；

所述第一柱状电极与所述第二柱状电极为同一柱体在所述第一方向上相对的两部分；

在所述第一方向上，所述第二多边形电极的外侧壁不超出所述第一多边形电极的外侧壁所包围的区域，至少部分所述第二多边形电极的外侧壁与所述第一多边形电极的外侧壁重合。

优选的，在上述的探测器中，所述第一多边形电极和所述第二多边形电极的形状相同，二者均为正n边形，n为大于2的正整数；

所述第一多边形电极的外侧壁与所述第二多边形电极的外侧壁完全重合。

优选的，在上述的探测器中，所述第一多边形电极为正n边形，n为大于2的正整数；

所述第二多边形电极为正m边形，m＝2n；

所述正m边形为所述正n边形的内接多边形。

优选的，在上述的探测器中，所述第一柱状电极和所述第二柱状电极均为圆柱形或正多边形。