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中子探测在粒子探测技术中占有特殊的地位,它不仅在粒子物理和核物理,而且在医学物理、天文物理、考古和地质勘探等学科都有广泛的应用,促进了中子探测器的快速发展。基于3He气体的正比计数器在环境安全、中子辐射防护、食品检测、卫生防疫等方面都有出色的表现,随着需求的增加,3He气体的资源紧缺已成为一个亟待解决的问题。硅基微结构半导体中子探测器不仅能突破平面型半导体中子探测器自吸收效应的限制,在中子探测方面还有功耗低、能量分辨率高、时间响应快等特点,很好的缓解了3He正比计数器供不应求的这一矛盾。本文主要对硅基微结构半导体中子探测器的制备工艺进行了研究,为提高微结构半导体中子探测器的性能及商业化的推广奠定了重要的基础。 本文对孔洞型硅基微结构半导体中子探测器进行了制备。为了降低漏电流,对平面型硅基PIN中子探测器微结构化的工艺流程进行了优化。对比发现,使用铝腐蚀液开金属Al窗口,器件的漏电流变化最小;对深硅刻蚀的参数进行优化能有效的改善器件的漏电流;使用TMAH腐蚀液对硅基微结构侧壁进行平坦化能有效的降低器件的漏电流。经过初步的中子辐照测试,微结构型器件对中子的探测效率有明显的提高。 分析了孔洞型硅基微结构半导体中子探测器的漏电流仍然很大的现象,从三个方面对器件漏电流的减小进行了改进。使用湿法腐蚀制备硅基微结构,能得到垂直性更好、侧壁更光滑的微结构;使用扩散工艺进行掺杂,比侧壁钝化工艺制备的器件有更小的漏电流和更好的粒子探测性能;器件制备过程中添加保护环结构,能够有效地降低漏电流。 通过对上述工艺的研究,设计了新的硅基微结构半导体中子探测器的制备工艺流程,为器件的制备提供了重要的基础和依据。