[发明专利]CVD金刚石薄膜探测器制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种CVD金刚石薄膜探测器制作工艺。

背景技术

现有CVD(化学气相沉积)金刚石薄膜探测器采用先在CVD金刚石薄膜表面镀金再进行探测器封装的工艺。该工艺导致以下技术问题：

1、CVD金刚石薄膜上的镀金层与金属壳体之间仅以压力接触，所制作的探测器电极接触不牢固。

2、探测器性能不稳定，不利于探测器的使用。

3、探测器漏电流性能差，不利于使用时获得较高的信噪比。

4、CVD金刚石薄膜与金属电极之间的欧姆接触不好，进而影响探测器在辐射探测领域中的应用。

发明内容

本发明目的是提供一种CVD金刚石薄膜探测器制作工艺，其解决了现有CVD金刚石薄膜探测器制作工艺导致的探测器电极接触不牢固、性能不稳定、漏电流性能差、欧姆接触性能不好的技术问题。

本发明的技术解决方案为：

一种CVD金刚石薄膜探测器制作工艺，包括以下步骤：

1]配件制备及清洗：

加工金属壳体、螺丝、聚四氟乙烯配件，取CVD金刚石薄膜，分别清洗，干燥备用；清洗金属壳体和螺丝之前先电镀金层；

2]预镀金层：

对CVD金刚石薄膜两面与金属壳体接触的部位分别蒸镀金层；

3]探测器封装：

将CVD金刚石薄膜、聚四氟乙烯配件、金属壳体组装成探测器，在CVD金刚石薄膜与金属壳体、聚四氟乙烯配件的空隙填充绝缘胶，用螺丝固定；

4]探测器两面整体镀金：

将封装好的CVD金刚石薄膜探测器两面整体蒸镀金层并干燥。

它还包括探测器电接触老化步骤：

整体蒸镀金层并干燥后的CVD金刚石薄膜探测器在100～1000V偏压范围内，每隔50～100V，加电压保持1～2小时。

以上所述对CVD金刚石薄膜两面上可与金属壳体接触部位分别蒸镀金层的具体步骤如下：

将CVD金刚石薄膜置于真空度为0.5～1×10^-3Pa、衬底温度为160～240℃的真空蒸镀装置内，对清洗干净的CVD金刚石薄膜两面上可与金属壳体接触的环形部位分别蒸镀金层，金层厚度为100～200nm。

以上所述将封装好的探测器两面整体蒸镀金层的具体步骤如下：

将封装好的探测器再次置于真空度为0.5～1×10^-3Pa，温度为160～240℃的真空蒸镀装置内，对探测器两面整体蒸镀金层，金层厚度10～50nm。

本发明的技术效果为：

1、可保证CVD金刚石薄膜与金属电极之间良好接触。

在探测器封装时，在金属壳体、聚四氟乙烯配件与CVD金刚石薄膜接触的空隙填充绝缘胶，使得CVD金刚石薄膜与金属电极接触更牢固。增加预蒸镀金层的步骤，一方面使得金属壳体与CVD金刚石薄膜之间的压力接触面上有导电的金层，另一方面使得再次蒸镀金时接触面附近金层与金层之间具有更大的附着力，利于CVD金刚石薄膜材料与金属电极之间的良好接触。在对探测器两面进行整体镀金时，壳体部位是将金层蒸镀在壳体电镀好的金层上，金与金之间的附着力较大，对形成金属电极与CVD金刚石薄膜之间的欧姆接触是有利的。

2、能获得低漏电流。

对金属壳体、聚四氟乙烯配件的仔细清洗及对CVD金刚石薄膜的干净清洗可防止过多污染物的引入，决定了在CVD金刚石薄膜与金属电极之间能否获得好的欧姆接触、探测器能否获得低漏电流、探测器性能是否稳定。

3、不影响探测器的正常使用。

本发明对探测器两面整体蒸镀金层时合适控制金层厚度，不会由于金层太厚使得探测器在对低能量射线及带电粒子进行探测时表面电极引起较强损失，也不会使金层太薄以致影响金属与CVD金刚石薄膜之间的良好接触，从而使得探测器的正常使用不受影响。

4、CVD金刚石薄膜材料与金属电极之间可获得较好的欧姆接触。

探测器封装过程中的填绝缘胶、预蒸镀金层及探测器的电接触老化步骤均有利于探测器在CVD金刚石薄膜与金属电极之间获得好的欧姆接触。

5、金属壳体电镀金层可以使得制成的探测器电极防氧化能力更强、更美观。

6、本发明只在CVD金刚石薄膜两面上可与金属壳体接触的环形部位蒸镀金，且金层的厚度比整体蒸镀金层厚2～20倍，降低成本同时保证了良好的接触。

7、性能稳定。

本发明将探测器置于红外烘箱内干燥，之后自然冷却，使得探测器内的绝缘胶完全干透，保证了探测器性能稳定、持久耐用、漏电流小。

附图说明