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本论文主要的研究课题为4H-SiC材料PiN二极管α探测器的性能研究,该课题来源于课题组探测器项目的研究。半导体碳化硅(SiC)材料有禁带宽度大、热稳定性强、热导率高以及抗辐射能力强等特点,现在在半导体制造行业中比硅(Si)、锗(Ge)和砷化镓(GaAs)等半导体材料更有优势,所以采用宽禁带半导体材料的辐射探测器比其他类型的探测器更有优势。目前利用宽禁带半导体材料制备的探测器种类有:雪崩光电二极管探测器、肖特基势垒二极管辐射探测器、金属-半导体-金属紫外探测器等。本文主要研究采用4H-SiC材料制作PiN二极管α粒子探测器的性能。此类型探测器可以广泛使用在对周围环境中的α粒子强度的检测,也可以用于居住地α粒子辐射的监测,所以研究α辐射探测器对我们的生活有至关重要的作用。采用4H-SiC材料制作的α辐射探测器的特点上面已经介绍过,主要是该辐射探测器可以工作在高温高压、高功率以及辐射强度大的环境中,并且探测器对α粒子的响应显著,这已经被一些研究者实验验证过了。之前大量研究者设计的探测器结构为肖特基二极管结构,本文主要研究的是利用PiN二极管结构制作α探测器,其中关键的一步是用软件SRIM确定了PiN二极管中n-型外延层的厚度。然后分析了4H-SiC材料制作欧姆接触的研究状况,目前形成n型欧姆接触的技术已经非常成熟,n型欧姆接触已经在工艺生产中广泛应用,但是对于形成p型欧姆接触还依然面临许多困难。本文设计的欧姆接触金属电极结构为Ti/Al/Au合金,其中Au主要是防止溅射的Al被氧化。最后本文中还用软件模拟实验了在不同偏压和不同n-型外延层掺杂浓度时4H-SiC材料PiN二极管探测器对不同入射能量的α粒子的脉冲响应,得出结论:(1)在n-型外延层浓度相同的情况下,偏压越大,入射的α粒子的响应越显著,(2)在偏压相同的情况下,掺杂浓度越大,入射的α粒子的响应越显著。由于时间和本人能力的限制,本论文还存在许多不足的地方,首先参阅的文献太少,所查找的文献过于陈旧,其次研究工作做的不充分,方面太窄,另外本论文中并没有提出很新的观点,只是设计了一个简单的探测器结构,做了最为基础的研究工作。基于上述几点不足,我还需要继续努力,还需要做很多工作。