[发明专利]基于多晶碘化汞薄膜的X射线探测器的制备

摘要

本发明涉及利用超声辅助物理气相沉积技术，生长多晶碘化汞薄膜，并在薄膜上制备了X射线探测器方法，属于以半导体材料制备的射线成像探测器技术领域。该发明解决了制作碘化汞薄膜技术，与射线探测器制备工艺问题。此技术以经多次提纯后的碘化汞为原材料，采用物理气相沉积方法，制作了多晶碘化汞，并对其隔离大气，配置电极，又对薄膜器件进行有效封装，获得质佳的射线探测器。薄膜及制作的探测器经XRD、SEM、I-V等特性分析，表明气相沉积法可制得沿<001>晶向，柱状生长的多晶碘化汞薄膜，且获甚佳晶粒完整性及均匀性，探测器与金有良好的欧姆接触。本发明适用于对X射线及Gama射线等的检测，有潜在的实际应用价值。

主权项

1.一种用于基于碘化汞的X射线探测器的制备的方法，其特征在于该方法具有如下工艺过程和步骤：a.多晶碘化汞薄膜的制备：依据图1，先将TFT的多晶碘化汞薄膜衬底（8），用衬底温度控制仪温控（10），并置于薄膜生长管体；真空活塞盖用丙酮浸泡半小时后，超声清洗15分钟，再用酒精浸泡半小时，超声清洗15分钟；然后用去离子水反复冲洗六次，最后烘干备用；每次称取1.5克的HgI₂粉末，通过真空活塞装入薄膜生长管体；将衬底放入薄膜生长管体，盖上真空活塞，并用高真空硅脂密封玻璃磨口的缝隙；将抽气口用橡皮垫圈与真空机组连接，把生长管体下部，放入有超声波发生器（11）于油浴槽（9）炉加热，开启机械泵和扩散油泵（12），将生长管抽真空至10^-3Pa；使油浴快速升温至100℃，旁边有冷却水支管（7），并保持恒温，然后开启超声波发生器（11），开始多晶碘化汞薄膜生长；1.5h后，停止加热，让生长管自然冷却，同时关闭真空机组，停止抽气。b.碘化汞探测器的制备：可见附图2，在真空镀膜机中，用圆形点电极掩膜板在碘化汞膜的表面，蒸镀上约一层厚约100nm面积为2mm²的金电极，蒸镀时，蒸发舟与多晶膜之间距离为8cm，蒸镀时间为1min；蒸镀结束后，取出样品，然后用石墨导电胶，在碘化汞膜上，粘接直径约30m钯丝的为上电极引出线（5）；在探测器表面涂上一层聚对二甲苯为保护膜（3），用环氧树脂将探测器粘结，并固定在聚四氟乙烯基座（4）上，用钯丝引至外电路，焊接在外探测器引线上，并将衬底电极引线（6）外引线从基座上方引出固定；采用非磁性材料铝壳（I）作为探测器的外壳，并铝壳（1）外有一窗口（2），可通过X-射线至探测器。以此构成了多晶碘化汞薄膜的X-射线探测器。