【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】核心電子器件是電子信息系統(tǒng)的核心，高近十年來(lái)，在國(guó)家科技重大專項(xiàng)的扶持下，我國(guó)在以上領(lǐng)域取得了一系列重大突破和成果，與水平的差距逐步縮小。尤其在滿足國(guó)家戰(zhàn)略需求、支撐重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。
硅漂移探測(cè)器(SDD)結(jié)構(gòu)由E.Gatti和P.Rehak于1983年提出，因其輸出電容小(一般小于0.1pF)且不依賴于探測(cè)器面積，電子學(xué)噪聲一般遠(yuǎn)小于同樣面積和厚度的Si-PIN探測(cè)器，只需采用簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體致冷就能夠達(dá)到甚至超過需用液氮致冷的Si(Li)探測(cè)器的能量分辨率，使得該探測(cè)器在物質(zhì)成份分析、醫(yī)學(xué)成像、天體物理、核物理及核技術(shù)等領(lǐng)域有十分廣泛的應(yīng)用。我國(guó)也在致力于研發(fā)SDD核心元器件。
為加快實(shí)現(xiàn)SDD器件的國(guó)產(chǎn)化，微電子所賈銳研究員團(tuán)隊(duì)開展了SDD探測(cè)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(lái)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。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(cè)器，可清晰探測(cè)到55Fe發(fā)射的能量為5.9 keV的X射線，同時(shí)可探測(cè)到241Am等放射源發(fā)射出的阿爾法粒子和X射線。該團(tuán)隊(duì)在硅異質(zhì)結(jié)漂移探測(cè)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(jìng)爭(zhēng)力，并具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
硅漂移探測(cè)器對(duì)1~10keV軟X射線具有較高的探測(cè)效率和較高的能量分辨,將其應(yīng)用于X射線脈沖星導(dǎo)航中微弱X射線探測(cè),可以減小探測(cè)器面積同時(shí)提高信噪比。是高能粒子探測(cè)領(lǐng)域能量分辨率較高的探測(cè)器之一，主要用于探測(cè)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(cè)、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，該器件及其探測(cè)設(shè)備的相關(guān)技術(shù)和市場(chǎng)長(zhǎng)期被發(fā)達(dá)國(guó)家所壟斷，且只能制備面積小于等于100 mm2的器件。
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