半导体电极是指半导体材料与适当电解液构成的电极体系成为半导体电极。当半导体与电解液接触时,其剩余电荷在电极表面层中分布,形成类似于溶液中离子双电层的空间电荷层。半导体电极受光照激发所产生的空穴与电子分别具有极强的氧化性与还原性,可与电解质溶液发生氧化还原反应,同时空穴与电子在空间电荷区被分离,产生电动势,与对电极形成回路,构成光电化学电池。
使用13.56MHz的原因: (1)根据国际通讯协会的规定,13.56MHz(及谐频27.12Mhz、 40.68Mhz) 915Mhz(微波)、2450Mhz(微波),非通讯频段,工业、及无线电爱好者可以使用,由此该频率的电源技术逐渐成熟,生产厂家也多,价格也相应低,选用该频率的用户也多。但在产生等离子体或偏压特性上衡量,13.56MHz并不是最佳选择。 (2)从产生自偏压而言,在13.56MHz范围,同样功率产生的自偏压(仅仅直流自偏压)大, 在芯片的等离子体刻蚀中绝大多数使用电负性气体等离子体,等离子体中有正、负离子。使用400Kz电源产生自偏压时,直流自偏压小,电压的正负半周期几乎对称,正、负离子在平偏压的负、正半周期内通过鞘层加速轰击待刻蚀的Si、SiO2槽、孔,不但提高刻蚀速率,还可以降被刻蚀低绝缘材料的电荷积累,有利于刻蚀深、宽比大的槽、孔,刻蚀后的侧壁形状陡直。 采用13.56MHz偏压源,存在负的自偏压,仅有正离子可以进入刻蚀槽孔、底部,负离子不能穿过鞘层进入刻蚀表面,电子可以在很小的时间段(瞬时偏压为正期间)进入槽、孔,但仅能达到上部,由此造成刻蚀绝缘材料的差分带电,导致刻蚀性能恶化。半导体探测器有两个电极,加有一定的偏压。当入射粒子进入半导体探测器的灵敏区时,即产生电子-空穴对。在两极加上电压后,电荷载流子就向两极作漂移运动﹐收集电极上会感应出电荷,从而在外电路形成信号脉冲。但在半导体探测器中,入射粒子产生一个电子-空穴对所需消耗的平均能量为气体电离室产生一个离子对所需消耗的十分之一左右,因此半导体探测器比闪烁计数器和气体电离探测器的能量分辨率好得多。半导体探测器的灵敏区应是接近理想的半导体材料,而实际上一般的半导体材料都有较高的杂质浓度,必须对杂质进行补偿或提高半导体单晶的纯度。通常使用的半导体探测器主要有结型、面垒型、锂漂移型和高纯锗等几种类型。金硅面垒型探测器1958年首次出现,锂漂移型探测器60年代初研制成功,同轴型高纯锗(HPGe)探测器和高阻硅探测器等主要用于能量测量和时间的探测器陆续投入使用,半导体探测器得到迅速的发展和广泛应用。
结型探测器 结构类似结型半导体二极管,但用于探测粒子时要加上足够的反向偏压。这时电子和空穴背着PN结移动而形成灵敏区。结型探测器一般采用硅单晶。这是因硅具有较大的禁带宽度,可用以保证在室温下工作时有足够小的漏电流。此外它的灵敏层厚度一般只有1毫米左右,故只适于探测穿透力较小的带电粒子。
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