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陆海教授和张荣教授团队成功实现了国际首支宽禁带半导体pn结型EUV探测器

已有 10 人阅读此文 - 2022-06-10 15:55:52

2022530日,《第三代半导体产业》报道了我中心的陆海教授和张荣教授团队成功实现了国际首支宽禁带半导体pn结型EUV探测器。

高性能半导体极紫外(EUV)探测器是新一代EUV光刻机、等离子体物理、太阳活动观测,以及系列大科学装置等领域所急需的关键部件。EUV探测器主要针对10-121nm极紫外谱段光波的计量与能量探测,由于EUV光子在半导体材料中的穿透深度极易发生退化。因此,研制探测效率高、抗辐射能力强和温度稳定性好的新型EUV探测器一直是学术界和产业界亟待解决的关键问题。以SiC为代表的宽禁带半导体具有本征载流子浓度低、临界位移能高、可见光盲等系列材料性能优势,是制备新一代半导体EUV探测器的优选材料。

我中心的陆海教授和张荣教授团队在前期研究基础上,创新设计出一种表面梯度掺杂诱导δn-i-p超浅结SiC二极管,并通过开发选区刻蚀、高温氧化修复与低温金属化工艺,成功实现了国际首支宽禁带半导体pn结型EUV探测器。

相关研究成果于20225月以“4H-SiC δn-i-p extreme ultraviolet detector with gradient doping-induced surface junction”为题在线发表在IEEE Electron Device Letters 43:906,2022;其中博士研究生王致远为第一作者,通讯作者为陆海教授。

该团队在宽禁带半导体紫外探测器领域具有良好的研究基础,已实现多类型高性能半导体紫外探测器的规模化推广应用。团队自2011年起就开展了200nm以下短波紫外探测器的研制工作,于2013年首先实现了探测波长低至140nm的大感光面宽禁带AlGaN基真空紫外探测器(Chinese Physics Letters 30:117301,2013,这是国内公开报道的第一只半导体真空紫外探测器;在此基础上,该团队进一步发展了探测波长低至5nm的高量子效率EUV探测器技术,于2020年报道了高性能栅条型横向结SiC EUV探测器(IEEE Photonics Technology Letters 32:791,2020)。近年来,团队积极推进技术成果转化,已逐步向国内外若干家大型公司批量供应真空紫外和极紫外探测器,用于大型半导体装备研发。


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