[发明专利]一种基于CdZnTe薄膜的X射线探测器的制备方法

摘要

本发明公开了一种应用于X射线探测的CdZnTe薄膜的制备方法。所述制备方法是基于近空间升华（CSS）技术。该方法以CdZnTe单晶切片为升华源，使用氩气作为工作气体，并通过一定的表面处理获得理想的整流电极接触。该方法具有工艺简单、成本更低、可重复性高等特点，可以制备应用于大面积、低漏电流、高分辨率的X射线探测器的薄膜，有望X射线薄膜探测器的产业化生产。

主权项

一种基于CdZnTe薄膜的X射线探测器的制备方法，其特征在于该方法具有以下步骤：A.    CdZnTe单晶升华源的准备：将高纯Cd、Zn、Te放入石英管中，在高真空下，采用移动加热法生长出质量好、成分分布相对均匀的CdZnTe单晶体，其中锌的摩尔含量为2~20%，将生长好的晶体切片作为升华源；B.     衬底预处理：采用镀有透明导电层ITO玻璃或普通钠钙玻璃作为衬底，将衬底用去离子水、丙酮和乙醇分别超声清洗5～15分钟，洗去表面的杂质与有机物，烘干后放入近空间升华反应室内；C.     CdZnTe薄膜生长过程：开机械泵抽真空，将升华腔内气压抽至1Pa以下后关闭机械泵，通入氩气将气压调至10~100Pa，关闭气瓶；将升华源及衬底分别加热到500~650℃和400~550℃；生长30min~180min后开机械泵抽真空至气压为10Pa以下，关机械泵，待样品冷却至室温，取出CdZnTe薄膜样品，薄膜厚度50‑500mm；D.    CdZnTe薄膜退火及腐蚀：将样品在1Pa以下的真空升华腔中200~350°C退火20~60分钟；配制摩尔浓度为0.1~0.5%的溴甲醇溶液以及重铬酸钾和硫酸混合溶液，将退过火的样品依此浸入两种溶液腐蚀10~60s，腐蚀后的样品用去离子水清洗后用N₂吹干；E.     制备肖特基（Schottky）接触电极及后退火：采用离子溅射仪在样品表面沉积金电极，在样品表面放置孔洞直径为1mm的圆形电极掩膜版，溅射离子流为1~5mA，溅射时间10~30分钟；紧接着制备完电极后，再1Pa以下真空退火中200~350°C退火10~30分钟。