CN108281506B - 硅漂移探测器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种硅漂移探测器。该硅漂移探测器包括：包括探测区的N型硅片，探测区的正面区域包括间隔设置的一个正面环形N区与多个正面环形P区，探测区的背面区域包括P型区；隔离层，设置在N型硅片的正面上，隔离层具有多个间隔设置的第一接触孔；多个间隔的正面电极，包括阴极与阳极，阴极一一对应地设置在与正面环形P区连接的第一接触孔中，阳极置在与正面环形N区连接的第一接触孔中；背面电极，设置在P型区的远离探测区的正面区域的表面上；多个间隔的分压部，设置在隔离层的远离N型硅片的表面上，分压部位于相邻的两个阴极之间的隔离层的表面上，分压部与相邻的两个阴极分别电连接，分压部为半导体分压部。该探测器使用时操作简单。
Description
技术领域
本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种硅漂移探测器。
背景技术
目前几乎所有同步辐射荧光实验站都使用Si(Li)探测器进行荧光分析，虽然能量分辨率满足需求，但是低计数率严重限制了实验效率。近几年，硅漂移探测器(SiliconDrift Detector，简称SDD)由于具有高计数率而被广泛应用在能量色散型X射线荧光光谱仪(XRF)或者X射线能谱仪(EDS)、医疗设备、高能物理研究设备、航空航天上。
硅漂移探测器是半导体探测器中一种较为高级的器件类型，由E.Gatti与P.Rehak在改进传统硅基PIN探测器的基础上于1983年发明和提出。它的主要结构是一块低掺杂的高阻硅，其背面辐射入射处有一层很薄的突变结，正面的掺杂电极设计成间隔很小的同心环状条纹，形成多个漂移环，反转偏置场在电极间逐步增加，形成平行表面的电场分量。耗尽层电离辐射产生的电子受该电场驱动，向极低电容的收集阳极“漂移”，形成电脉冲，即形成计数信号。激发的电子经过漂移才被收集，具有信号积累放大及过滤噪声的作用，在探测微弱信号方面具有很高的灵敏度。SDD采用半导体封装工艺安装在自动温控制冷器上，降低环境温度及辐射能量对微弱信号探测效率的影响，并通过Be窗过滤杂光信号的影响。
目前，SDD在使用过程中，需要分别在多个漂移环上施加电压，使用起来不方便。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种硅漂移探测器，以解决现有技术中的硅漂移探测器使用时不方便的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种硅漂移探测器，该硅漂移探测器包括：N型硅片，上述N型硅片包括探测区，上述探测区的正面区域包括间隔设置的一个正面环形N区与多个正面环形P区，至少部分上述正面环形P区设置在上述正面环形N区的周向外侧，上述探测区的背面区域包括P型区；隔离层，设置在上述N型硅片的正面上，上述隔离层具有多个间隔设置的第一接触孔，其中的一个上述第一接触孔使得上述正面环形N区的至少部分表面连接，剩余的各上述第一接触孔对应与一个上述正面环形P区的至少部分表面连接；多个间隔的正面电极，包括阴极与阳极，上述阴极一一对应地设置在与上述正面环形P区连接的上述第一接触孔中，上述阳极置在与上述正面环形N区连接的上述第一接触孔中；背面电极，设置在上述P型区的远离上述探测区的正面区域的表面上；多个间隔的分压部，设置在上述隔离层的远离上述N型硅片的表面上，各上述分压部位于相邻的两个上述阴极之间的上述隔离层的表面上，各上述分压部与相邻的两个上述阴极分别电连接，上述分压部为半导体分压部。
进一步地，上述硅漂移探测器还包括接触金属，上述接触金属设置在上述分压部的至少部分表面上以及相邻的上述阴极的至少部分表面上，以将上述分压部与相邻的上述阴极电连接。
进一步地，上述硅漂移探测器还包括绝缘层，上述绝缘层设置在上述分压部的远离上述N型硅片的表面上、上述分压部的侧壁上以及上述阴极两侧的上述隔离层的表面上，上述绝缘层具有间隔设置的多个第二接触孔，上述第二接触孔与上述分压部的远离上述N型硅片的部分表面连接，上述第二接触孔中以及至少部分上述绝缘层的表面上设置有上述接触金属，上述接触金属与上述阴极电连接。
进一步地，上述第一接触孔包括连通的第一子接触孔与第二子接触孔，上述第一子接触孔与上述N型硅片相连接，上述绝缘层还设置在上述第二子接触孔的侧壁与上述阴极之间。
进一步地，任意相邻的两个上述阴极之间的上述隔离层的表面上具有上述分压部，至少部分上述阴极包括两个间隔设置的阴极部，其中，一个上述阴极部与相邻的一个上述分压部电连接，另一个上述阴极部与相邻的另一个上述分压部电连接。
进一步地，上述正面环形N区的远离上述探测区的背面区域的表面、上述正面环形P区的远离上述探测区的背面区域的表面以及上述N型硅片的正面平齐，上述P型区的远离上述探测区的正面区域的表面与上述N型硅片的背面平齐。
进一步地，上述探测区的背面还包括背面环形P区，上述背面环形P区位于上述P型区的周向外侧，上述硅漂移探测器还包括设置在上述背面环形P区的远离上述N型硅片的表面上的背面环电极。
进一步地，上述分压部的材料包括金属氧化物半导体材料和/或二维半导体材料。
进一步地，上述金属氧化物半导体材料选自InGaZnO、ZnO、ZnO2、In2O3、SnO2、SnO、TiO与In2O3中的至少一种；上述二维半导体材料选自MoS2、MoSe2、TiS2、WS2、WSe2、TiS3、石墨烯、InSe、In2Se3、GaSe、GaS、ReS2、黑磷、BN与Sb2Te3中的至少一种。
进一步地，上述分压部的厚度在之间。
进一步地，各上述正面环形P区的环宽度在1～60μm之间。
进一步地，相邻的两个上述正面环形P区的之间的间隔在1～100μm之间，或者，相邻的上述正面环形P区与上述正面环形N区之间的间隔在1～100μm之间。
进一步地，上述隔离层的厚度在之间，优选上述绝缘层的厚度在之间，进一步优选上述正面电极与上述接触金属的总厚度在之间。
进一步地，上述正面环形P区、上述正面环形N区以及上述P型区均为重掺杂区。
进一步地，上述探测单元为六边形的探测单元。
进一步地，上述正面环形N区与上述正面环形P区均为六边形环。
应用本申请的技术方案，硅漂移探测器的探测区正面区域的多个正面环形P区为阴极漂移环，且与接触的部分N型硅片形成PN结，且阴极漂移环与阴极电连接；正面环形N区为阳极环，与阳极电连接，探测区的背面区域的P型区与接触的部分N型硅片形成PN结。当向该上下PN结均施加反向偏压时，N型硅片形成全耗尽半导体区域，入射射线在该区域中产生电子-空穴对，由于电场的作用，电子逐渐向阳极漂移，形成电脉冲，从而实现入射射线的探测。
并且，该硅漂移探测器中，在相邻的两个阴极之间设置有分压部，该分压部将相邻的两个阴极电连接，这样使得在施加电压时，无需向每个阴极引线加电压，使得该探测器使用时操作简单，方便应用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请的硅漂移探测器的实施例的局部结构示意图；
图2示出了图1中的局部结构示意图；
图3示出了图1的硅漂移探测器的局部剖面结构示意图；以及
图4示出了硅漂移探测器的局部结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、N型硅片；11、正面环形N区；12、正面环形P区；13、P型区；14、背面环形P区；20、隔离层；30、正面电极；31、阴极；32、阳极；40、背面电极；41、背面环电极；50、分压部；60、绝缘层；70、接触金属；200、外保护环；300、背面保护环。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及下面的权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“电连接”至该另一元件。
正如背景技术所介绍的，现有技术中的硅漂移探测器使用时需要分别在多个漂移环上施加电压，较不方便，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种硅漂移探测器。
本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种硅漂移探测器，如图1至图4所示，该硅漂移探测器包括多个依次排列探测单元，各上述探测单元包括N型硅片10、隔离层20、多个间隔的正面电极30、背面电极40以及多个间隔的分压部50。
上述N型硅片10包括探测区，上述探测区的正面区域包括间隔设置的一个正面环形N区11与多个正面环形P区12，至少部分上述正面环形P区12设置在上述正面环形N区11的周向外侧，上述探测区的背面区域包括P型区13。
隔离层20设置在上述N型硅片10的正面上，上述隔离层20具有多个间隔设置的第一接触孔，其中的一个上述第一接触孔使得上述正面环形N区11的至少部分表面连接，剩余的各上述第一接触孔对应与一个上述正面环形P区12的至少部分表面连接，需要说明的是，这里的剩余的上述第一接触孔并不一定与正面环形P区一一对应，即剩余的上述第一接触孔的数量并不一定等于正面环形P区的数量，可以是等于，也可以是第一接触孔的数量大于正面环形P区的数量。
多个间隔的正面电极30包括阴极31与阳极32，上述阴极31一一对应地设置在与上述正面环形P区12连接的上述第一接触孔中，上述阳极32一一对应地设置在与上述正面环形N区11连接的上述第一接触孔中；背面电极40设置在上述P型区13的远离上述探测区的正面区域的表面上；多个间隔的分压部50设置在上述隔离层20的远离上述N型硅片10的表面上，各上述分压部50位于相邻的两个阴极31之间的上述隔离层20的表面上，各上述分压部50与相邻的两个上述阴极31分别电连接，上述分压部50为半导体分压部。
上述的硅漂移探测器的探测区正面区域的多个正面环形P区为阴极漂移环，且与接触的部分N型硅片形成PN结，且阴极漂移环与阴极电连接；正面环形N区为阳极环，与阳极电连接，探测区的背面区域的P型区与接触的部分N型硅片形成PN结。当向该上下PN结均施加反向偏压时，N型硅片形成全耗尽半导体区域，入射射线在该区域中产生电子-空穴对，由于电场的作用，电子逐渐向阳极漂移，形成电脉冲，从而实现入射射线的探测。
并且，该硅漂移探测器中，在相邻的两个阴极之间设置有分压部，该分压部将相邻的两个阴极电连接，这样使得在施加电压时，无需向每个阴极引线加电压，使得该探测器使用时操作简单，只需在最内环和最外环施加电压，通过分压部产生中间电压。并且，该分压部为半导体材料形成的半导体分压部，保证了每个阴极环上具有电势梯度，通过合适的电压梯度使内部电场平行于探测器表面，且电子集中在衬底中央匀速向阳极漂移。
由于SDD的分辨率受载流子漂移速率和漂移电场影响，分压电阻必须是均匀的。探测器工作时，可在各漂移环单独加电压，或通过外接电阻、外接螺旋分压器、注入P型电阻层、集成MOSFET等方式实现分压。半导体分压部的优点在于：耐高压、既不对电压敏感也不受小范围操作电压限制，相比其他技术更易实现均匀的电阻，电阻率在10-3Ω.cm到106Ω.cm范围的变化。
本申请的一种实施例中，如图2所示，上述硅漂移探测器还包括接触金属70，上述接触金属70设置在上述分压部50的至少部分表面上以及相邻的上述阴极31的至少部分表面上，以将相邻的上述分压部50与上述阴极31电连接，从而进一步保证做了分压部实现分压的作用。
为了使得分压部以更简单的方式与相邻的两个阴极电连接，简化硅漂移探测器的结构与制作过程，如图4所示，本申请的一种实施例中，上述硅漂移探测器还包括绝缘层60，上述绝缘层60设置在上述分压部50的远离上述N型硅片10的表面上、上述分压部50的侧壁上以及上述阴极31两侧的上述隔离层20的表面上，上述绝缘层60具有间隔设置的多个第二接触孔，上述第二接触孔与上述分压部50的远离上述N型硅片10的部分表面连接，上述第二接触孔中以及至少部分上述绝缘层60的表面上设置有接触金属70，上述接触金属70与上述阴极31电连接，即通过接触金属将分压部与相邻的阴极电连接。一种具体的实施例中，上述第二接触孔与分压部一一对应连接。
当然，本申请分压部与阴极实现电连接的方式或者结构并不限于上述的图2中的结构或者方式，本领域技术人员还可以根据实际情况选择合适的将分压部与阴极电连接的结构或者方式。比如直接在分压部的远离N型硅片的表面上设置接触金属，并且使得接触金属与相邻的阴极电连接，并且接触金属与正面电极是一体成型的，从而实现分压部与相邻的阴极电连接。并且，分压部的形状也可根据需要做调整。
如图4所示，本申请的一种实施例中，上述第一接触孔包括连通的第一子接触孔与第二子接触孔，上述第一子接触孔与上述N型硅片10相连接，上述绝缘层60还设置在上述第二子接触孔的侧壁与上述阴极31之间，绝缘层60能够缓解界面应力，保证了器件具有良好的稳定性。
上述分压部50的材料包括金属氧化物半导体材料和/或二维半导体材料，这两类材料具有更高的电子迁移率，导电性能良好，所以分压部的厚度可以做得较薄；并且二者均属于低温材料，制作时的温度要求较低，进一步避免了其他结构由于高温的影响导致器件的性能较差的问题；另外，这两类材料形成的分压部的电阻无需通过掺杂来调节，从而减少了一次退火步骤，保证了器件具有良好的性能。
为了进一步保证该器件具有良好的性能，本申请的一种实施例中，上述金属氧化物半导体材料选自InGaZnO、ZnO、ZnO2、In2O3、SnO2、SnO、TiO与In2O3中的至少一种；上述二维半导体材料选自MoS2、MoSe2、TiS2、WS2、WSe2、TiS3、石墨烯、InSe、In2Se3、GaSe、GaS、ReS2、黑磷、BN与Sb2Te3中的至少一种。
当然，本申请的二维半导体材料并不限于上述的材料，还可以是现有技术中的其他二维半导体材料，本领域技术人员根据实际情况选择合适的金属氧化物半导体材料和/或二维半导体材料形成本申请的上述分压部。
为了形成电性能良好的分压部，本申请的一种实施例中，上述分压部的厚度在之间。
为了进一步保证分压部的良好导性能以及节省成本，本申请的另一种实施例中，上述分压部的厚度在之间。
本申请的再一种实施例中，如图4所示，任意相邻的两个阴极31之间的隔离层20的表面上具有上述分压部50，这样使得任意相邻的两个阴极均通过二者之间的分压部进行电连接，简化了该硅漂移探测器的使用时的接线过程。并且，如图2所示，至少部分上述阴极31包括两个间隔设置的阴极部，其中，一个上述阴极部与相邻的一个上述分压部50电连接，另一个上述阴极部与相邻的另一个上述分压部50电连接，这样能够进一步降低布线的复杂性。
为了进一步保证该硅漂移探测器能够通过简单的工艺制作得到，本申请中的一种具体的实施例中，如图3与图4所示，上述正面环形N区11的远离上述探测区的背面区域的表面、上述正面环形P区12的远离上述探测区的背面区域的表面以及上述N型硅片10的正面平齐，上述P型区13的远离上述探测区的正面区域的表面与上述N型硅片10的背面平齐。该实施例中的正面环形N区11、正面环形P区12以及上述P型区13只要在对应的N型硅片的表面进行离子注入即可。
为了进一步提高该硅漂移探测器的能量分辨率，本申请的一种实施例中，各上述探测单元还包括放大区，上述放大区位于上述探测区的内侧，该放大区内可以包括一个场效应晶体管，该晶体管对探测区探测得到的信号进行放大，即通过阳极电连接，进而将阳极的探测信号进行放大。该场效应晶体管可以具体为结型场效应晶体管(JFET)。
为了使得N型硅片的探测区的背面区域中的边界区域全部耗尽，进一步减少或者消除探测的死区，保证该硅漂移探测器具有较好的能量分辨率，本申请的一种实施例中，如图3所示，上述探测区的背面还具有背面环形P区14，上述背面环形P区14位于上述P型区13的周向外侧，该背面环形P区14作为背面保护环300，上述硅漂移探测器还包括设置在上述背面环形P区14的远离上述N型硅片10的表面上的背面环电极41，即在硅漂移探测器使用时，将该背面环形P区14上的背面环电极41接地。
本申请的另一种实施例中，上述探测区的正面区域中，位于正面环形N区11周向外侧的多个正面环形P区12中，至少位于探测区的外边界的一个正面环形P区12上的阴极悬空或者施加电压，形成外保护环200，为了提高击穿电压，确保耗尽区不会到达划片产生的缺陷区，进一步减小漏电流，保证该硅漂移探测器具有较好的能量分辨率。
一种具体的实施例中，上述位于探测区的与放大区距离最远的一个正面环形P区对应的阴极接地，以更进一步保证N型硅片的探测区的背面区域中的边界区域全部耗尽，从而进一步减少或者消除探测的死区，保证该硅漂移探测器具有较好的能量分辨率。
一种实施例中，该探测单元中，位于正面环形N区11周向外侧的三个正面环形P区12为保护环。当然，本申请的中的位于正面环形N区11周向外侧的保护环的数量并限于三个，也不限于对应的具体位置，其还可以是其他数量，以及其他位置，本领域技术人员可以根据实际情况将位于正面环形N区11周向外侧的保护环设置为合适的数量以及将各保护环设置在合适的位置。
本申请的一种实施例中，上述隔离层20的厚度在之间。这样既可以起到很好地隔离作用，同时也避免了隔离层20的厚度较大给后续的工艺带来的麻烦，例如，正面电极制作时，隔离层形成的台阶比较高，因此，正面电极的沉积时间比较长，需要的正面电极材料也比较多，导致器件的成本也比较高。
为了更好地缓解界面应力，且保证该绝缘层具有良好的覆盖性(厚度太小，台阶处的绝缘层可能会断开)，从而保证器件具有良好的性能，本申请的一种实施例中，上述绝缘层60的厚度在之间。
本申请的再一种实施例中，上述正面电极30和上述接触金属70的总厚度在之间，这样可以进一步保证器件具有良好的导电性能，也进一步保证了器件的探测性能等其他性能较好。制作时，正面电极与接触金属可以一体形成，那么，一体的结构的厚度在之间。
为了进一步保证各上述正面环形P区12附近全部耗尽，且同时进一步使得正面环形P区12上全耗尽施加的电压较小，进一步防止正面环形P区12与N型硅片之间形成的PN结反向击穿，保证该探测单元具有良好的性能，本申请的一种实施例中，各上述正面环形P区12的环宽度在1～60μm之间。为了进一步保证正面环形P区12附近全部耗尽，且同时降低制作工艺的难度，本申请的一种实施例中，各上述正面环形P区12的环宽度在20～60μm之间。
同样地，为了使得相邻的两个正面环形P区12的之间的间隔区域，以及相邻的上述正面环形P区12与上述正面环形N区11之间的间隔区域全部耗尽，且同时保证向正面环形P区12施加的电压较小，本申请的一种实施例中，相邻的两个正面环形P区12的之间的间隔在1～100μm之间，或者，相邻的上述正面环形P区12与上述正面环形N区11之间的间隔在1～100μm之间。
为了进一步保证相邻的两个正面环形P区12的之间的间隔区域，以及相邻的上述正面环形P区12与上述正面环形N区11之间的间隔区域全部耗尽，且同时降低制作工艺的难度，相邻的两个正面环形P区12的之间的间隔在20～100μm之间，或者，相邻的上述正面环形P区12与上述正面环形N区11之间的间隔在20～100μm之间。
为了进一步保证探测区全部耗尽，本申请的一种实施例中，上述正面环形P区12、上述正面环形N区11以及上述P型区13均为重掺杂区。
本申请的再一种实施例中，如图1所示，上述探测单元为六边形的探测单元，六边形的探测单元使得相邻的探测单元之间可以无缝隙连接，进一步减少了该硅漂移探测器的探测死区，从而进一步提升了该探测器的能量分辨率。
当然，本申请的上述探测单元的形状并限于六边形的，还可以是其他的形状，本领域技术人员可以根据实际情况将探测单元设置为合适的形状，比如正方形、圆形、八边形或三角形等等。
本申请中的正面环形P区12、正面环形N区11以及背面环形P区14的形状可以是六边环形也可以是圆环形，还可以是其他形状的环形。本领域技术人员可以根据实际情况选择合适形状的正面环形P区12、正面环形N区11以及背面环形P区14，并且，这三种环形区的形状可以是相同的，也可以是不同的，本领域技术人员可以根据实际情况选择将三者设置为全相同、部分相同或者完全不同。
本申请的一种实施例中，为了组成多元SDD阵列时无探测死区且有较高的电场均匀性，上述正面环形N区11与上述正面环形P区12均为六边形环。
本申请的探测单元的制作可以采用现有技术中的任何一种方法制作形成，本申请的一种实施例中，上述探测单元的制作过程包括：
提供N型硅片，该N型硅片N<100>或N<111>双面抛光硅片，厚度在300-500μm之间，电阻率大于5000Ω.cm；
在N型硅片的正面沉积二氧化硅形成第一隔离层；
光刻有源区，BOE刻蚀净，形成开孔，即将后续需要注入的区域裸露出来；
在形成的开孔中沉积二氧化硅形成第二隔离层，该层对衬底进行保护，防止在注入时损坏衬底，第一隔离层与第二隔离层形成隔离层；
光刻，注入P形成阳极环；
光刻，注入B形成阴极漂移环；
背面光刻，背面注入B形成背面阴极、背面保护环；
淀积二硫化钼形成分压层，对分压层进行光刻并分压层的与接触金属的接触区进行重掺杂，形成分压部；
光刻第二接触孔，干法刻蚀；
光刻背面接触孔，干法刻蚀；
背面溅铝背面光刻，刻蚀形成背面电极；
正面溅铝正面光刻，刻蚀形成正面电极与接触金属。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
本申请的硅漂移探测器的探测区正面区域的多个正面环形P区为阴极漂移环，且与接触的部分N型硅片形成PN结，且阴极漂移环与阴极电连接；正面环形N区为阳极环，与阳极电连接，探测区的背面区域的P型区与接触的部分N型硅片形成PN结。当向该上下PN结均施加反向偏压时，N型硅片形成全耗尽半导体区域，入射射线在该区域中产生电子-空穴对，由于电场的作用，电子逐渐向阳极漂移，形成电脉冲，从而实现入射射线的探测。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种硅漂移探测器，其特征在于，所述硅漂移探测器包括多个依次排列探测单元，各所述探测单元包括：
N型硅片(10)，所述N型硅片(10)包括探测区，所述探测区的正面区域包括间隔设置的一个正面环形N区(11)与多个正面环形P区(12)，至少部分所述正面环形P区(12)设置在所述正面环形N区(11)的周向外侧，所述探测区的背面区域包括P型区(13)；
隔离层(20)，设置在所述N型硅片(10)的正面上，所述隔离层(20)具有多个间隔设置的第一接触孔，其中的一个所述第一接触孔与所述正面环形N区(11)的至少部分表面连接，剩余的各所述第一接触孔对应与一个所述正面环形P区(12)的至少部分表面连接；
多个间隔的正面电极(30)，包括阴极(31)与阳极(32)，所述阴极(31)一一对应地设置在与所述正面环形P区(12)连接的所述第一接触孔中，所述阳极(32)设置在与所述正面环形N区(11)连接的所述第一接触孔中；
背面电极(40)，设置在所述P型区(13)的远离所述探测区的正面区域的表面上；以及
多个间隔的分压部(50)，设置在所述隔离层(20)的远离所述N型硅片(10)的表面上，各所述分压部(50)位于相邻的两个所述阴极(31)之间的所述隔离层(20)的表面上，各所述分压部(50)与相邻的两个所述阴极(31)分别电连接，所述分压部(50)为半导体分压部。
2.根据权利要求1所述的硅漂移探测器，其特征在于，所述硅漂移探测器还包括接触金属(70)，所述接触金属(70)设置在所述分压部(50)的至少部分表面上以及相邻的所述阴极(31)的至少部分表面上，以将所述分压部(50)与相邻的所述阴极(31)电连接。
3.根据权利要求2所述的硅漂移探测器，其特征在于，所述硅漂移探测器还包括绝缘层(60)，所述绝缘层(60)设置在所述分压部(50)的远离所述N型硅片(10)的表面上、所述分压部(50)的侧壁上以及所述阴极(31)两侧的所述隔离层(20)的表面上，所述绝缘层(60)具有间隔设置的多个第二接触孔，所述第二接触孔与所述分压部(50)的远离所述N型硅片(10)的部分表面连接，所述第二接触孔中以及至少部分所述绝缘层(60)的表面上设置有所述接触金属(70)，所述接触金属(70)与所述阴极(31)电连接。
4.根据权利要求3所述的硅漂移探测器，其特征在于，所述第一接触孔包括连通的第一子接触孔与第二子接触孔，所述第一子接触孔与所述N型硅片(10)相连接，所述绝缘层(60)还设置在所述第二子接触孔的侧壁与所述阴极(31)之间。
5.根据权利要求1所述的硅漂移探测器，其特征在于，任意相邻的两个所述阴极(31)之间的所述隔离层(20)的表面上具有所述分压部(50)，至少部分所述阴极(31)包括两个间隔设置的阴极部，其中，一个所述阴极部与相邻的一个所述分压部(50)电连接，另一个所述阴极部与相邻的另一个所述分压部(50)电连接。
6.根据权利要求1所述的硅漂移探测器，其特征在于，所述正面环形N区(11)的远离所述探测区的背面区域的表面、所述正面环形P区(12)的远离所述探测区的背面区域的表面以及所述N型硅片(10)的正面平齐，所述P型区(13)的远离所述探测区的正面区域的表面与所述N型硅片(10)的背面平齐。
7.根据权利要求1所述的硅漂移探测器，其特征在于，所述探测区的背面还包括背面环形P区(14)，所述背面环形P区(14)位于所述P型区(13)的周向外侧，所述硅漂移探测器还包括设置在所述背面环形P区(14)的远离所述N型硅片(10)的表面上的背面环电极(41)。
8.根据权利要求1所述的硅漂移探测器，其特征在于，所述分压部(50)的材料包括金属氧化物半导体材料和/或二维半导体材料。
9.根据权利要求8所述的硅漂移探测器，其特征在于，所述金属氧化物半导体材料选自InGaZnO、ZnO、ZnO2、SnO2、SnO、TiO与In2O3中的至少一种；所述二维半导体材料选自MoS2、MoSe2、TiS2、WS2、WSe2、TiS3、石墨烯、InSe、In2Se3、GaSe、GaS、ReS2、黑磷、BN与Sb2Te3中的至少一种。
10.根据权利要求8所述的硅漂移探测器，其特征在于，所述分压部(50)的厚度在之间。
11.根据权利要求1所述的硅漂移探测器，其特征在于，各所述正面环形P区(12)的环宽度在1～60μm之间。
12.根据权利要求1所述的硅漂移探测器，其特征在于，相邻的两个所述正面环形P区(12)之间的间隔在1～100μm之间，或者，相邻的所述正面环形P区(12)与所述正面环形N区(11)之间的间隔在1～100μm之间。
13.根据权利要求3所述的硅漂移探测器，其特征在于，所述隔离层(20)的厚度在之间。
14.根据权利要求3所述的硅漂移探测器，其特征在于，所述绝缘层(60)的厚度在之间。
15.根据权利要求3所述的硅漂移探测器，其特征在于，所述正面电极(30)与所述接触金属(70)的总厚度在之间。
16.根据权利要求1所述的硅漂移探测器，其特征在于，所述正面环形P区(12)、所述正面环形N区(11)以及所述P型区(13)均为重掺杂区。
17.根据权利要求1所述的硅漂移探测器，其特征在于，所述探测单元为六边形的探测单元。
18.根据权利要求1所述的硅漂移探测器，其特征在于，所述正面环形N区(11)与所述正面环形P区(12)均为六边形环。
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