Полупроводниковые приборы, чувствительные к инфракрасному излучению, свету, электромагнитному, коротковолновому или корпускулярному излучению, специально предназначенные либо для преобразования энергии такого излучения в электрическую энергию, либо для управления электрической энергией с помощью такого излучения, способы или устройства, специально предназначенные для изготовления или обработки таких приборов или их частей, конструктивные элементы приборов: ...приборы, чувствительные к волнам очень короткой длины, например рентгеновскому излучению, гамма-излучению или корпускулярному излучению – H01L 31/115

Изобретение относится к области полупроводниковых оптоэлектронных устройств, в частности к фотодетекторам с высокой эффективностью регистрации света. Ячейка для фотоэлектронного умножителя на основе кремния согласно изобретению содержит первый слой (2) первого типа проводимости, второй слой (3) второго типа проводимости, сформированный на первом слое (2), причем первый слой (2) и второй слой (3) формируют первый p-n-переход. И отличается тем, что ячейка дополнительно обработана с помощью этапа ионной имплантации, причем параметры ионной имплантации выбраны так, что благодаря повреждению кристаллической решетки, вызванному имплантацией, длина поглощения инфракрасного света с длиной волны в интервале от ~800 нм до 1000 нм снижена, в частности снижена по меньшей мере в 3 раза, более конкретно снижена по меньшей мере в 5 раз. Изобретение обеспечивает создание ячейки для фотоэлектронного умножителя на основе кремния и фотоэлектронного умножителя на основе кремния, содержащего множество ячеек, в которых оптические помехи между ячейками значительно снижены без значительного снижения эффективности оптического детектирования, при этом ячейки для фотоэлектронного умножителя на основе кремния сформированы с увеличенной эффективностью оптического детектирования для длин волн больше ~800 нм. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение может найти применение для регистрации излучений в ядерной физике, в физике высоких энергий, а также при создании цифровых рентгеновских аппаратов, преимущественно маммографов. Рабочий объем детектора выполнен из пластины полуизолирующего монокристаллического полупроводникового материала, например арсенида галлия, на которой сформированы конденсаторы, у которых первая обкладка лежит непосредственно на рабочем объеме. Поверх конденсаторов нанесен слой разделительного диэлектрика, а электронные ключи на полевых транзисторах созданы на слое разделительного диэлектрика, на котором также создана вся разводка схем, включая шины, соединяющие затворы транзисторов (лежащие на разделительном диэлектрике) вдоль строк матрицы, а также шины, соединяющие стоки транзисторов вдоль столбцов, причем в слое диэлектрика сформированы окна, заполненные металлом, через которые осуществляется соединение первых обкладок конденсаторов с истоками транзисторов и вторых обкладок конденсаторов с земляными шинами в каждом элементе матрицы. Изобретение обеспечивает возможность расширения спектра полупроводниковых материалов, пригодных для использования в качестве рабочего объема детектора. 1 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым координатным детекторам радиационных частиц. МОП диодная ячейка монолитного детектора излучений содержит МОП транзистор, шину высокого положительного (отрицательного) напряжения питания и выходную шину, при этом для повышения качества детектирования, т.е. спектральной чувствительности и линейности усиления детектора, МОП транзистор является обедненным транзистором n(p) типа проводимости (т.е. имеет встроенный канал), при этом его подзатворная область подсоединена к общей шине питания, сток к выходной шине, а затвор соединен с анодом (катодом) диода и с первым выводом резистора, катод (анод) диода подсоединен к шине высокого положительного (отрицательного) напряжения питания, второй вывод резистора подсоединен к шине отрицательного (положительного) напряжения смещения. Также предложена конструкция (функционально интегрированная структура) МОП диодной ячейки монолитного детектора излучений. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области детектирования ионизирующих излучений с использованием полупроводниковых устройств и может быть использовано в научно-исследовательском оборудовании и средствах радиационной защиты. Способ регистрации ионизирующих излучений основан на эффекте ионизации, который заключается в том, что используют, по крайней мере, одну ионизационную ячейку, к электродам которой прикладывают разность электрических потенциалов, осуществляют регистрацию ионизирующих излучений путем непрерывного измерения электрического тока, протекающего через ионизационную ячейку, при этом объем V ионизационной ячейки выбирают согласно определенным соотношениям, связывающим среднюю длину пробега до ионизации носителей тока, выбитых квантом проникающего излучения; среднее число носителей тока, выбитых квантом проникающего излучения; равновесную концентрацию носителей тока в полупроводнике при заданной температуре измерения; коэффициент, равный отношению амплитуды распознаваемого, в зависимости от используемой аппаратуры и методов математической обработки сигнала к уровню шума, при этом для последующей обработки производят независимое усиление сигнала от каждой ионизационной ячейки с использованием полевого эффекта. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности детектора. 2 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым координатным детекторам радиационных частиц. Пиксельная биполярная структура с сетчатой базой, согласно изобретению, содержит полупроводниковую подложку, в которой расположена область коллектора 1-го типа проводимости, на которой имеется электрод коллектора, в области коллектора расположена область базы, 2-го типа проводимости, в области базы расположена область эмиттера 1-го типа проводимости, на которой расположен электрод эмиттера. Область базы 2-го типа проводимости выполнена в виде сетки, при этом величина областей пространственного заряда, образованных р-n переходами коллектор-база, превышает расстояние между соседними линиями сетчатой базы. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности координатных детекторов и увеличение соотношения сигнал/шум. Конструкция с сетчатой базой позволяет улучшить собирание заряда, при этом сохранив высокий коэффициент усиления ионизационного тока, вызываемого радиационными частицами. 2 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым координатным детекторам радиационных частиц. Согласно изобретению предложена конструкция координатного детектора, в которой используются активные пиксели с функционально-интегрированными биполярной и МОП структурами. Это позволяет сохранить высокий коэффициент усиления ионизационного тока, вызываемого частицами при разном снижении шума, издаваемого поверхностными состояниями на границе раздела окисел-полупроводник, за счет оптимального управления потенциалом поверхности изолированным затвором. Таким образом изобретение обеспечивает повышение чувствительности координатных детекторов и увеличение соотношения сигнал/шум. 3 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение для измерения основных параметров нейтронных потоков. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для достижения данного результата нейтроны регистрируются не непосредственно, а с помощью ядерных реакций. В результате ядерных реакций возникает гамма-излучение или заряженные частицы. Измерение нейтронного потока осуществляется на основе ионизации полупроводника гамма-излучением. При этом детектор содержит в качестве чувствительного элемента полупроводник TlInSe₂, в который введен изотоп ⁶Li. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к микроэлектронике, и в частности к созданию матричных детекторов релятивистских частиц. Наиболее чувствительными детекторами релятивистских частиц являются пиксельные структуры, построенные на биполярном транзисторе. Технический результат - повышение плотности компоновки пиксельных структур детекторов релятивистских частиц за счет функциональной интеграции усилительной транзисторной структуры и чувствительного элемента - первичного преобразователя типа излучение - напряжение, а также упрощение технологии изготовления детекторов релятивистских частиц. Указанный результат достигается тем, что пиксельная функционально-интегрированная структура детектора релятивистских частиц, содержащая в подложке биполярную n-p-n/p-n-p/-типа транзисторную структуру, базовая область которой через резистор подключена к общей шине, коллекторная область подключена к шине питания, а эмиттерная область - к выходному электроду, характеризуется тем, что содержит p-i-n диод, область p/n/-типа проводимости которого совмещена /соединена/ с базовой областью транзистора, область i-типа проводимости совмещена с подложкой, которая имеет омический контакт

n ⁺-/p/-типа проводимости, подключенный к дополнительному источнику напряжения. 3 ил.

Детектор ионизирующих излучений содержит подложку с контактом, граничащий с подложкой полуизолирующий арсенидгаллиевый слой и барьерный контакт. Также детектор содержит изолирующий слой Ga_1-xAl_xAs, имеющий общую границу с полуизолирующим арсенидгаллиевым слоем, нелегированный слой арсенида галлия, имеющий общую границу с изолирующим слоем Ga_1-хAl_xAs, область p-типа проводимости, выполненную в нелегированном арсенидгаллиевом и изолирующем GaAlAs слоях, вплоть до полуизолирующего арсенидгаллиевого слоя, и высокоомную область, окружающую барьерный контакт по периферии. Описанная выше конструкция детектора обеспечивает высокую пороговую чувствительность и низкий уровень шума, высокое энергетическое разрешение, позволяющее детектировать слабые ионизационные потоки. 1 ил.

Детектор ионизирующих излучений содержит арсенидгаллиевую подложку с контактом, граничащий с ней полуизолирующий арсенидгаллиевый слой и омический контакт. Кроме того, детектор содержит изолирующий слой Ga_1-xAl_xAs, имеющий общую границу с полуизолирующим арсенидгаллиевым слоем, нелегированный слой арсенида галлия, имеющий общую границу с изолирующим слоем Ga_1-xAl _xAs, легированный слой арсенида галлия n-типа проводимости, имеющий общую границу с нелегированным GaAs слоем с выполненными на нем дополнительными омическим и барьерным контактами. Все эти слои совместно с упомянутым выше омическим контактом образуют полевой транзистор, содержащий область p-типа проводимости, сформированную в легированном и нелегированном арсенидгаллиевых слоях и изолирующем GaAlAs слое, и высокоомную область, расположенную по периферии упомянутого транзистора. Детектор такой конструкции обладает высокой пороговой чувствительностью, низким уровнем шума и высоким энергетическим разрешением и обеспечивает возможность детектирования слабых ионизационных потоков. 1 ил.

Использование: в атомной энергетике, геологии, металлургии, в системах экологического контроля, при переработке вторичного сырья, таможенном контроле и криминалистике. Сущность: устройство содержит полупроводниковый детектор, выполненный из монокристаллического кремния и содержащий плоский сигнальный p⁺-n переход, вокруг которого расположены охранные кольцевые р⁺-n переходы с электродами, предварительный усилитель, причем электрод плоского сигнального p⁺-n перехода соединен с входом предварительного усилителя, а электрод внутреннего охранного кольцевого p⁺-n перехода соединен с шиной нулевого потенциала предварительного усилителя. Технический результат - повышение эффективности работы устройства. 1 ил.

Использование: для детектирования ионизирующего излучения. Сущность: детектор излучения содержит в себе дополнительный слой алмаза, созданный на поверхности подложки из алмаза, легированного бором. Способ регистрации или измерения излучения, в котором используется детектор, представляющий собой дополнительный слой алмаза, созданный на поверхности подложки из алмаза, легированного бором. Причем поверхность дополнительного слоя, нанесенного поверх подложки, подвергают воздействию излучения. Технический результат - увеличение амплитуды сигнала при заданной интенсивности излучения, повышение надежности. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.