# Fraunhofer IZM изготовил демонстратор 3D-диода с кремниевыми сотами для опытов по массе нейтрино

- Опубликовано: 2026-11-05 18:36 UTC
- Раздел: Наука › Приборы и эксперименты
- Теги: масса нейтрино, 3D-диод фильтр энергии, эксперимент KATRIN, Si-PIN-диод, детектор с чувствительностью к углу, бета-распад трития, глубокое реактивное ионное травление, кремниевые соты, подавление фона
- Адрес: https://realtech.media/ru/news/rt-4a94a024d84aad45790c14eb_fraunhofer_izm_izgotovil/

**Fraunhofer IZM и Мюнстерский университет создали кремниевый диод с шестигранными ямками глубиной 250 мкм, различающий электроны по углу; по моделированию фон падает в 3–5 раз.**

![Fraunhofer IZM makes wafer-scale 3D energy-filter diode demonstrator for neutrino mass experiments](https://sgzwpqqelzmajkcubgkl.supabase.co/storage/v1/object/public/rt-media/2026/11/4b24e0db8f0fadf5.webp)
*Interesting Engineering*

Исследователи Fraunhofer IZM и Мюнстерского университета разработали технологию изготовления на целой пластине «3D-диода — фильтра энергии», сообщает Interesting Engineering. Кремниевый прибор несёт сотовый рисунок из ямок глубиной 250 микрометров. Он предназначен для того, чтобы отличать сигнальные электроны от фоновых по углу падения [1]. Диод остаётся демонстратором, а не готовым детектором [1].

## Почему важен угол падения

Прибор измеряет энергию частицы и угол, под которым она попадает в детектор. В экспериментах вроде KATRIN (Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment) учёные изучают тонкую структуру энергетического спектра бета-распада трития, чтобы определить массу нейтрино [1]. Измерению мешает фон: «самозванцы»-электроны достигают детектора почти с той же кинетической энергией, что и сигнальные [1].

Отличаются они геометрией. Фоновые электроны обычно приходят под малыми углами, менее десяти градусов, а сигнальные входят под углами до 50 градусов [1]. Обычные детекторы, работающие в сильных магнитных полях и сверхвысоком вакууме, эту разницу не различают [1].

В новом Si-PIN-диоде сигнальные электроны, летящие под большим углом, попадают на активные боковые стенки шестигранных ямок и дают сигнал. Фоновые электроны под малым углом проходят к неактивному дну ямки [1]. Компьютерное моделирование показывает, что такая архитектура может снизить фон в три–пять раз [1].

## Этапы изготовления

Первые пластины для детекторов имели 24-гранную форму, не подходящую для стандартного 200-миллиметрового оборудования чистых комнат. Инженеры Fraunhofer IZM временно приклеили нестандартные пластины воском к стандартным 200-мм носителям [1].

Глубокие почти вертикальные канавки вытравили методом глубокого реактивного ионного травления (DRIE). Команда подбирала давление, мощность плазмы и температуру пластины, чтобы устранить структурные дефекты, известные как «кремниевая трава» [1].

Последним этапом стала пассивация боковых стенок глубиной 250 микрометров. Стандартное термическое окисление разрушило бы металлические слои, уже нанесённые на диод, поэтому применили плазмохимическое осаждение из газовой фазы (PECVD) при 175 градусах Цельсия. Верхние, средние и нижние участки стенок покрыли изолирующим диоксидом кремния, чтобы подавить тёмновые токи [1].

Новые пластины сейчас проходят тестовые измерения в Мюнстерском университете. Авторы отметили, что диод ещё не готов к применению, но разработанная технология и результаты первого демонстратора дают основу для доработки архитектуры и экспериментального изучения детектирования частиц с учётом угла [1].

## Источники

1. [Interesting Engineering](https://interestingengineering.com/innovation/silicon-honeycomb-weigh-neutrinos)

---

Источник: RealTech, realtech.media — https://realtech.media/ru/news/rt-4a94a024d84aad45790c14eb_fraunhofer_izm_izgotovil/