CN113130695A - 基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器及制备方法，制备方法包括：在金刚石衬底的上下表面形成由碳‑氢键覆盖的氢终端；在两个所述氢终端的表面分别形成欧姆接触电极；在未被所述欧姆接触电极覆盖的金刚石衬底表面形成氧终端，得到所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器。本发明的方法，利用金刚石的氢终端表面具有负的电子亲和能，很容易形成欧姆接触，结合具有较高的功函数的金属与金刚石的氢终端表面形成欧姆接触电极，克服了金刚石表面难以制备欧姆接触电极的问题，实现了金刚石超低阻抗的欧姆接触，利用氧终端抑制表面漏电，降低金刚石核探测器的暗电流，从而提高了金刚石核探测器的性能。

Description

基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器及制备方法
技术领域
本发明属于半导体工艺技术领域，具体涉及一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器及制备方法。
背景技术
随着材料科学和半导体工艺技术的迅速进步，国际上已经出现比第三代半导体材料碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)性能更加优异的探测器材料，即金刚石材料。超宽禁带半导体金刚石材料具有较大的禁带宽度、优良的载流子迁移率和饱和漂移速度、较小的介电常数、较高的热导率以及极高的电阻率。金刚石优异的材料特性使得该材料制作的核探测器具有具有超强的抗辐照能力、极快的响应时间以及极低的暗电流特性，可以承受极高的偏置电压并且降低了大型探测器系统中的热负载，简化了系统热设计工作。是下一代极端环境核探测器的优选材料，对比硅等传统核探测器，具有十分明显的优势。
传统的金刚石核探测器为金属电极-半导体-金属电极(MSM)的“三明治”结构，目前金刚石核探测器主要使用高质量的非掺杂型金刚石厚膜材料,由于掺杂困难，难以形成高浓度的电子空穴对，传统三明治结构的金属电极与非掺杂型金刚石表面接触电阻很大，当金刚石核探测器工作在电流模式下，高的表面接触电阻会恶化输出特性，造成金刚石核探测器性能下降。另外，金属接触主要考虑的是金刚石与某种金属或者合金形成的欧姆接触，在轻度到中度掺杂半导体金刚石上生长好的欧姆接触是比较困难的，非欧姆接触形成的势垒也会影响电荷的收集，造成电荷收集效率下降。目前传统的金刚石核探测器直接将金属制作在金刚石表面，金属主要是采用金的单层体系和钛金，镍金，钛-铂-金三层体系，金具有优良的导电性和抗腐蚀能力，是理想的接触材料。对于钛-铂-金三层体系来说，铂起阻挡层的作用，能阻挡钛向金中扩散，避免钛扩散到金层引起金的电阻升高，钛作为与金刚石接触的金属，与金刚石反应生成TiC，TiC的形成增强了附着力。但是，这些电极材料制作的金刚石核探测器接触电阻很大，工艺复杂，不能形成较好的欧姆接触。
除此之外，暗电流过大也会影响探测器的性能，传统金刚石核探测器为了降低探测器的暗电流，通常采用强酸腐蚀金刚石表面，以便去除非晶碳和石墨。但是强酸腐蚀会带来以下问题：一是工艺过程中的安全性较差，对环境不友好，强酸腐蚀的时间高达数小时；第二，强酸腐蚀采用湿法工艺，这种工艺会带来新的污染物，会导致一定程度的表面可动离子漏电；第三，强酸腐蚀后的表面整体呈氧化状，造成金刚石表面功函数较大，不利于金属电极与金刚石形成欧姆接触。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器及制备方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的制备方法，包括：
在金刚石衬底的上下表面形成由碳-氢键覆盖的氢终端；
在两个所述氢终端的表面分别形成欧姆接触电极；
在未被所述欧姆接触电极覆盖的金刚石衬底表面形成氧终端，得到所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器。
在本发明的一个实施例中，形成所述欧姆接触电极的金属的功函数不小于所述氢终端的功函数。
在本发明的一个实施例中，在金刚石衬底的上下表面形成由碳-氢键覆盖的氢终端，包括：
将所述金刚石衬底置于氢等离子体中进行微波等离子体化学气相沉积反应，所述微波等离子体化学气相沉积工艺参数包括：温度为700～950℃，时间为5～30min，氢气流量为300～800sccm，压强为80～150mbar；
在氢气气氛中冷却到室温，在所述金刚石衬底的上下表面形成所述氢终端。
在本发明的一个实施例中，在两个所述氢终端的表面分别形成欧姆接触电极，包括：
在两个所述氢终端的表面分别淀积一层金属膜，所述金属膜与所述氢终端形成欧姆接触；
在所述金属膜表面旋涂光刻胶，采用光刻工艺，光刻形成欧姆金属窗口；
利用KI溶液或I2溶液腐蚀掉非欧姆金属窗口下方的所述金属膜，形成所述欧姆接触电极。
在本发明的一个实施例中，所述金属膜的厚度为100～200nm；所述金属膜为铱、钯、铂或金中的一种或多种。
在本发明的一个实施例中，在未被所述欧姆接触电极覆盖的金刚石衬底表面形成氧终端，得到所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器，包括：
将包括所述欧姆接触电极的金刚石衬底浸泡在丙酮中，去除残余的光刻胶；
将去除残余光刻胶的包括所述欧姆接触电极的金刚石衬底置于ICP设备腔室中，进行干法刻蚀工艺，利用氧等离子体轰击未被所述欧姆接触电极覆盖的氢终端表面，将所述金刚石衬底表面的碳-氢键置换为碳-氧键，以形成覆盖的氧终端，得到所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器。
本发明另一个实施例供了一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器，包括金刚石衬底、位于所述金刚石衬底上下表面的氢终端，位于所述氢终端表面的欧姆接触电极，以及位于未被所述欧姆接触电极覆盖的金刚石衬底表面的氧终端，其中，所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器由上述任一实施例所述的方法制备形成。
本发明另一个实施例供了一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的制备方法，包括：
S01：选取金刚石衬底，并对其进行清洗；
S02：在700～950℃温度下，将金刚石衬底置于氢等离子体中进行微波等离子体化学气相沉积反应5～30min，在氢气气氛中冷却到室温，在所述金刚石衬底的上下表面形成碳-氢键覆盖的氢终端；
S03：在所述氢终端的表面利用热蒸发工艺或电子束蒸发工艺淀积一层厚度为100～200nm的金属膜，所述金属膜与所述氢终端形成欧姆接触，所述金属膜为铱、钯、铂或金中的一种或多种；
S04：在所述金属膜表面旋涂光刻胶，采用光刻工艺，光刻形成欧姆金属窗口；
S05：利用KI溶液或I2溶液腐蚀10～25s，腐蚀去掉非欧姆金属窗口下方的所述金属膜，形成欧姆接触电极；
S06：将包括所述欧姆接触电极的金刚石衬底在丙酮中浸泡5min，超声波1min，去除残余的光刻胶；
S07：将去除残余光刻胶的包括所述欧姆接触电极的金刚石衬底置于ICP设备腔室中，反应室内通入流量为100sccm的氧气，压强设置为30mbar，在300℃温度下，放置3min，利用氧等离子体轰击未被所述欧姆接触电极覆盖的氢终端表面，将所述金刚石衬底表面的碳-氢键置换为碳-氧键，以形成覆盖的氧终端，得到所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器。
本发明另一个实施例供了一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器，包括：金刚石衬底、位于所述金刚石衬底上下表面的氢终端，位于所述氢终端表面的欧姆接触电极，以及位于未被所述欧姆接触电极覆盖的金刚石衬底表面的氧终端，其中，所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器由上述实施例所述的方法制备形成。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明的制备方法，利用金刚石的氢终端表面具有负的电子亲和能，很容易形成欧姆接触，结合具有较高的功函数的金属与金刚石的氢终端表面形成欧姆接触电极，克服了金刚石表面难以制备欧姆接触电极的问题，实现了金刚石超低阻抗的欧姆接触，从而提高了金刚石核探测器的性能。
2、本发明的制备方法，利用氧等离子体干法刻蚀在器件表面形成氧终端，抑制表面漏电，形成表面钝化，从而制备得到暗电流极低的金刚石核探测器，另外，干法刻蚀法克服了传统化学处理法带来的表面污染、人员安全以及环境污染问题。
3、本发明的方法制备的基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器，采用全垂直结构，使用厚膜体金刚石材料作为探测器的作用区，使得探测器几乎不存在“死区”，可以通过设计金刚石衬底的厚度，实现更大的能量沉积，激发出更多的电子空穴对，相比于“死区”较大的结型薄膜探测器结构来说，垂直结构的探测器能够实现更大的能量收集效率、具有更高的信噪比、更大的信号电流。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的制备方法的工艺流程图；
图2a-2e是本发明实施例提供的一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的工艺示意图；
图3是本发明实施例提供的一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的立体结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的剖面示意图。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本发明提出的一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器及制备方法进行详细说明。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明的技术方案加以限制。
实施例一
核探测器工作的基本原理是核辐射与探测器材料相互作用，能量沉积在核探测器体内，从而产生电子空穴对，这些电荷被核探测器两端电极上的电场收集后，在外电路产生电信号，如果核探测器在射线入射后的电信号显著高于没有射线入射时的本底暗信号(暗电流)，则探测到核辐射。除此以外，核探测器材料与电极间接触不应产生较高的接触电阻，不应产生明显的非线性特征，应尽可能的将外加电场全部作用在能量沉积区，从而减少“死区”，提高电荷收集效率，使得核探测器有较好的线性特性。因此，更大的能量沉积、更高的电荷收集效率、更低的暗电流特性以及优良的欧姆接触特性对核探测器极为重要。
一般来说，在金刚石上制作欧姆接触是比较困难的，由于在所有半导体的表面处总是存在着一定量的表面态和界面态，表面态的存在会使表面处形成一定高度的势垒，而势垒高度又会被表面态所钉扎，即被钉扎的势垒高度固定不变。一方面，由于金刚石的共价本性，提供高浓度的界面态，费米能级被强烈地牵制在金刚石表面，因此金刚石有与金属无关的势垒；另一方面，由于它的不活泼和宽带隙，因此，在轻度到中度掺杂半导体金刚石上生长好的欧姆接触是困难的。
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的制备方法的工艺流程图，本实施例的制备方法包括如下步骤：
步骤1：在金刚石衬底的上下表面形成由碳-氢键覆盖的氢终端；
步骤2：在两个所述氢终端的表面分别形成欧姆接触电极；
步骤3：在未被所述欧姆接触电极覆盖的金刚石衬底表面形成氧终端，得到所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器。
其中，在步骤2中，形成欧姆接触电极的金属的功函数不小于所述氢终端的功函数，在本实施例中，金刚石衬底表面形成的氢终端的功函数为4.2～5.1eV，考虑器件欧姆接触的可靠性，选取功函数≥5.1eV的金属形成欧姆接触电极。
具体地，步骤1包括：
步骤101：将所述金刚石衬底置于氢等离子体中进行微波等离子体化学气相沉积反应，所述微波等离子体化学气相沉积工艺参数包括：温度为700～950℃，时间为5～30min，氢气流量为300～800sccm，压强为80～150mbar；
步骤102：在氢气气氛中冷却到室温，在所述金刚石衬底的上下表面形成所述氢终端。
步骤2包括：
步骤201：在两个所述氢终端的表面分别淀积一层金属膜，所述金属膜与所述氢终端形成欧姆接触；
步骤202：在所述金属膜表面旋涂光刻胶，采用光刻工艺，光刻形成欧姆金属窗口；
步骤203：利用KI溶液或I2溶液腐蚀掉非欧姆金属窗口下方的所述金属膜，形成所述欧姆接触电极。
可选地，所述金属膜的厚度为100～200nm，所述金属膜为铱、钯、铂或金中的一种或多种。
步骤3包括：
步骤301：将包括所述欧姆接触电极的金刚石衬底浸泡在丙酮中，去除残余的光刻胶；
步骤302：将去除残余光刻胶的包括所述欧姆接触电极的金刚石衬底置于ICP设备腔室中，进行干法刻蚀工艺，利用氧等离子体轰击未被所述欧姆接触电极覆盖的氢终端表面，将所述金刚石衬底表面的碳-氢键置换为碳-氧键，以形成覆盖的氧终端，得到所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器。
本发明的工作原理及有益效果具体为：
当把金刚石在氢等离子体氛围中处理之后，会形成由碳-氢(C—H)键覆盖的表面，即氢终端，这种表面暴露在空气中会产生一层二维空穴气(2Dimensional hole gas，简称2DHG)。在室温下，2DHG的载流子浓度通常在1012～1014cm-2范围，迁移率μ通常在几十到200cm2/(V·s)范围。而氢终端表面没有悬挂键，表面的电子亲和能在-1.3～-0.4eV之间，由于金刚石的禁带宽度为5.5eV，因此，如果金属的功函数大于4.2～5.1eV以上，与其接触可以不形成肖特基势垒，很容易形成欧姆接触，从而解决金刚石表面难以制备欧姆接触电极的问题，同时降低了在金刚石表面做低电阻欧姆接触的难度。
进一步地，金刚石表面形成的由碳-氧(C—O)键覆盖的表面，即氢终端，其电子亲和能为1.7eV，具有极低的表面电导，能够实现表面钝化、抑制表面漏电的作用。
本实施例，通过上述制备工艺，至少具备如下优点：
1)本实施例的制备方法，利用金刚石的氢终端表面具有负的电子亲和能，很容易形成欧姆接触，结合具有较高的功函数的金属与金刚石的氢终端表面形成欧姆接触电极，克服了金刚石表面难以制备欧姆接触电极的问题，实现了金刚石超低阻抗的欧姆接触，从而提高了金刚石核探测器的性能。
2)本实施例的制备方法，利用氧等离子体干法刻蚀在器件表面形成氧终端，抑制表面漏电，形成表面钝化，从而制备得到暗电流极低的金刚石核探测器，另外，干法刻蚀法克服了传统化学处理法带来的表面污染、人员安全以及环境污染问题。
3)本实施例的制备方法，采用全垂直结构，特点为两个欧姆接触金属分别位于金刚石衬底的上下两个对称面，优点是可以改善电场分布，可以对入射辐射粒子的能量达到更大的能量吸收效率，提高信号强度，不产生死区。
实施例二
请参见图2a-2e，图2a-2e是本发明实施例提供的一种基于氢氧终端的金刚石核探测器的工艺示意图，在上述实施例的基础上，本实施例将较为详细地对本发明的工艺流程进行介绍。该方法包括：
S01：选取衬底。如图2a所示，选取一定厚度的单晶金刚石材料001作为衬底材料，并依次进行无机、有机清洗。
S02：氢终端制备。如图2b所示，在700～950℃温度下，将金刚石衬底001置于氢等离子体中进行微波等离子体化学气相沉积反应5～30min，在氢气气氛中冷却到室温，在金刚石衬底001的上下表面形成碳-氢键覆盖的氢终端002；
具体地，反应室中的氢气流量为300～800sccm，压强为80～150mbar，功率为1.5-3KW。
值得说明的是，在工艺过程中，不可避免的会在金刚石衬底001的侧表面形成氢终端002。
S03：金属膜的制备。如图2c所示，在氢终端002的表面利用热蒸发工艺或电子束蒸发工艺淀积一层厚度为100～200nm的金属膜，金属膜与氢终端002形成欧姆接触，金属膜为铱、钯、铂或金中的一种或多种；
S04：欧姆接触电极的制备。如图2d所示，在金属膜表面旋涂光刻胶，采用光刻工艺，光刻形成欧姆金属窗口；利用KI溶液或I2溶液腐蚀10～25s，腐蚀去掉非欧姆金属窗口下方的金属膜，形成欧姆接触电极003；
S05：将包括所述欧姆接触电极的金刚石衬底在丙酮中浸泡5min，超声波1min，去除残余的光刻胶；
S06：氧终端的制备。如图2e所示，将去除残余光刻胶的包括所述欧姆接触电极的金刚石衬底置于ICP设备腔室中，反应室内通入流量为100sccm的氧气，压强设置为30mbar，在300℃温度下，放置3min，利用氧等离子体轰击未被欧姆接触电极003覆盖的氢终端002表面，将金刚石衬底001表面的碳-氢键置换为碳-氧键，以形成覆盖的氧终端004，得到所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器。
值得说明的是，工艺过程中，不可避免的会将金刚石衬底001侧表面的碳-氢键置换为碳-氧键，形成氧终端004。
实施例三
请参见图3和图4，图3是本发明实施例提供的一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的立体结构示意图(金刚石衬底001侧表面的氧终端在图3中未示出)；图4是本发明实施例提供的一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的剖面示意图。如图所示，本实施例供了一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器，包括：金刚石衬底001、位于金刚石衬底001上下表面的氢终端002，位于氢终端表面002的欧姆接触电极003，以及位于未被欧姆接触电极003覆盖的金刚石衬底001表面的氧终端004，其中，所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器由上述实施例所述的方法制备形成。
本实施例的基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器，采用全垂直结构，使用厚膜体金刚石材料作为探测器的作用区，使得探测器几乎不存在“死区”，可以通过设计金刚石衬底的厚度，实现更大的能量沉积，激发出更多的电子空穴对，相比于“死区”较大的结型薄膜探测器结构来说，垂直结构的探测器能够实现更大的能量收集效率、具有更高的信噪比、更大的信号电流。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，包括：
在金刚石衬底的上下表面形成由碳-氢键覆盖的氢终端；
在两个所述氢终端的表面分别形成欧姆接触电极；
在未被所述欧姆接触电极覆盖的金刚石衬底表面形成氧终端，得到所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器。
2.根据权利要求1所述的基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，形成所述欧姆接触电极的金属的功函数不小于所述氢终端的功函数。
3.根据权利要求1所述的基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，在金刚石衬底的上下表面形成由碳-氢键覆盖的氢终端，包括：
将所述金刚石衬底置于氢等离子体中进行微波等离子体化学气相沉积反应，所述微波等离子体化学气相沉积工艺参数包括：温度为700～950℃，时间为5～30min，氢气流量为300～800sccm，压强为80～150mbar；
在氢气气氛中冷却到室温，在所述金刚石衬底的上下表面形成所述氢终端。
4.根据权利要求1所述的基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，在两个所述氢终端的表面分别形成欧姆接触电极，包括：
在两个所述氢终端的表面分别淀积一层金属膜，所述金属膜与所述氢终端形成欧姆接触；
在所述金属膜表面旋涂光刻胶，采用光刻工艺，光刻形成欧姆金属窗口；
利用KI溶液或I2溶液腐蚀掉非欧姆金属窗口下方的所述金属膜，形成所述欧姆接触电极。
5.根据权利要求4所述的基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，所述金属膜的厚度为100～200nm；所述金属膜为铱、钯、铂或金中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，在未被所述欧姆接触电极覆盖的金刚石衬底表面形成氧终端，得到所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器，包括：
将包括所述欧姆接触电极的金刚石衬底浸泡在丙酮中，去除残余的光刻胶；
将去除残余光刻胶的包括所述欧姆接触电极的金刚石衬底置于ICP设备腔室中，进行干法刻蚀工艺，利用氧等离子体轰击未被所述欧姆接触电极覆盖的氢终端表面，将所述金刚石衬底表面的碳-氢键置换为碳-氧键，以形成覆盖的氧终端，得到所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器。
7.一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器，其特征在于，包括：金刚石衬底、位于所述金刚石衬底上下表面的氢终端，位于所述氢终端表面的欧姆接触电极，以及位于未被所述欧姆接触电极覆盖的金刚石衬底表面的氧终端，其中，所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器由权利要求1～6任一项所述的方法制备形成。
8.一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器的制备方法，其特征在于，包括：
S01：选取金刚石衬底，并对其进行清洗；
S02：在700～950℃温度下，将金刚石衬底置于氢等离子体中进行微波等离子体化学气相沉积反应5～30min，在氢气气氛中冷却到室温，在所述金刚石衬底的上下表面形成碳-氢键覆盖的氢终端；
S03：在所述氢终端的表面利用热蒸发工艺或电子束蒸发工艺淀积一层厚度为100～200nm的金属膜，所述金属膜与所述氢终端形成欧姆接触，所述金属膜为铱、钯、铂或金中的一种或多种；
S04：在所述金属膜表面旋涂光刻胶，采用光刻工艺，光刻形成欧姆金属窗口；
S05：利用KI溶液或I2溶液腐蚀10～25s，腐蚀去掉非欧姆金属窗口下方的所述金属膜，形成欧姆接触电极；
S06：将包括所述欧姆接触电极的金刚石衬底在丙酮中浸泡5min，超声波1min，去除残余的光刻胶；
S07：将去除残余光刻胶的包括所述欧姆接触电极的金刚石衬底置于ICP设备腔室中，反应室内通入流量为100sccm的氧气，压强设置为30mbar，在300℃温度下，放置3min，利用氧等离子体轰击未被所述欧姆接触电极覆盖的氢终端表面，将所述金刚石衬底表面的碳-氢键置换为碳-氧键，以形成覆盖的氧终端，得到所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器。
9.一种基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器，其特征在于，包括：金刚石衬底、位于所述金刚石衬底上下表面的氢终端，位于所述氢终端表面的欧姆接触电极，以及位于未被所述欧姆接触电极覆盖的金刚石衬底表面的氧终端，其中，所述基于氢氧终端全垂直结构的金刚石核探测器由权利要求8所述的方法制备形成。
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