[发明专利]X射线成像多晶碘化汞探测器的制备方法

摘要

本发明涉及一种X射线成像多晶碘化汞探测器的制备方法，主要是先通过物理气相沉积法生长多晶碘化汞厚膜，最后再经过电极的制备及探测器封装等步骤，属于半导体探测器制备工艺技术领域。通过本方法制得的多晶碘化汞厚膜探测器具有漏电流小，探测效率高，X射线像素明显等优点。通过I-V特性测试表明金电极与多晶碘化汞厚膜均形成良好的欧姆接触。同时对制备的探测器进行了电容频率和能谱响应特性等测试。结果表明所制得的探测器的信噪比可达到2，显示出了良好的信号噪声分辨率；所制备的多晶碘化汞厚膜探测器的电容都比较小；在室温下对5.9keV的55FeX射线、有较好的计数响应，并获得最佳的能量分辨率分别为4％。

主权项

一种X射线成像多晶碘化汞探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a.多晶碘化汞厚膜的生长：采用超声波物理气相沉积法在压强真空室，真空度要求达到10‑3～10‑4Pa 条件下沉积多晶碘化汞厚膜；油浴温度恒定在110摄氏度，保持沉积时间1～3小时；所制备的厚膜厚度为150～250微米，沿（001）晶向择优生长，并且单个颗粒的直径保持30纳米，颗粒间隙小于20纳米；b.多晶碘化汞厚膜表面的处理：首先选取步骤a中所述沉积在薄膜晶体管基板上的多晶碘化汞厚膜，用细沙皮纸对厚膜进行机械粗抛光，然后用绸布进行机械细抛光；经过机械抛光后，用20‑30摄氏度的浓度30‑40%KI溶液进行20‑30分钟的化学腐蚀平抛光；根据膜的表面粗糙度化学腐蚀抛光延长或减少5分钟直到表面平整；然后使用无水乙醇反复冲洗2次，接着用18MΩ去离子水冲洗3次，最后在真空箱中恒温30摄氏度晾干42小时；c. X射线成像多晶碘化汞探测器电极的制备：将步骤b中处理好的多晶碘化汞厚膜放入磁控溅射仪中分别使用金，铬2种不同的靶材制各镀上100纳米厚的电极；在多晶碘化汞厚膜上放置掩模板，靶材和膜的距离为8厘米，在真空度10‑4Pa以下镀膜；d.X射线成像多晶碘化汞探测器的封装：制备好电极后，在已经镀上的金或者铬的上电极上连接直径100微米的钯丝引出线；引出线完成之后把电阻率大于1014Ω•cm的硅橡胶涂抹于多晶碘化汞厚膜及电极上表面；然后用环氧树脂固定于聚四氟乙烯基座上；将直径100微米的钯丝焊接在外引线上；最后安装开口窗方形边长7厘米的铝壳，作为探测器的外壳。