[發明專利]CVD金剛石薄膜探測器制作工藝

有效

• 申請號: 200910305235.0
• 申請日: 2009-08-05
• 公開（公告）號: CN101621091A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 歐陽曉平;劉林月;王蘭;雷嵐;潘洪波;宋獻才;張莉
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;C23C14/24;C23C14/16
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司
• 代理人: 王少文

技術領域

本發明涉及一種CVD金剛石薄膜探測器制作工藝。

背景技術

現有CVD(化學氣相沉積)金剛石薄膜探測器采用先在CVD金剛石薄膜表面鍍金再進行探測器封裝的工藝。該工藝導致以下技術問題：

1、CVD金剛石薄膜上的鍍金層與金屬殼體之間僅以壓力接觸，所制作的探測器電極接觸不牢固。

2、探測器性能不穩定，不利于探測器的使用。

3、探測器漏電流性能差，不利于使用時獲得較高的信噪比。

4、CVD金剛石薄膜與金屬電極之間的歐姆接觸不好，進而影響探測器在輻射探測領域中的應用。

發明內容

本發明目的是提供一種CVD金剛石薄膜探測器制作工藝，其解決了現有CVD金剛石薄膜探測器制作工藝導致的探測器電極接觸不牢固、性能不穩定、漏電流性能差、歐姆接觸性能不好的技術問題。

本發明的技術解決方案為：

一種CVD金剛石薄膜探測器制作工藝，包括以下步驟：

1]配件制備及清洗：

加工金屬殼體、螺絲、聚四氟乙烯配件，取CVD金剛石薄膜，分別清洗，干燥備用；清洗金屬殼體和螺絲之前先電鍍金層；

2]預鍍金層：

對CVD金剛石薄膜兩面與金屬殼體接觸的部位分別蒸鍍金層；

3]探測器封裝：

將CVD金剛石薄膜、聚四氟乙烯配件、金屬殼體組裝成探測器，在CVD金剛石薄膜與金屬殼體、聚四氟乙烯配件的空隙填充絕緣膠，用螺絲固定；

4]探測器兩面整體鍍金：

將封裝好的CVD金剛石薄膜探測器兩面整體蒸鍍金層并干燥。

它還包括探測器電接觸老化步驟：

整體蒸鍍金層并干燥后的CVD金剛石薄膜探測器在100～1000V偏壓范圍內，每隔50～100V，加電壓保持1～2小時。

以上所述對CVD金剛石薄膜兩面上可與金屬殼體接觸部位分別蒸鍍金層的具體步驟如下：

將CVD金剛石薄膜置于真空度為0.5～1×10^-3Pa、襯底溫度為160～240℃的真空蒸鍍裝置內，對清洗干凈的CVD金剛石薄膜兩面上可與金屬殼體接觸的環形部位分別蒸鍍金層，金層厚度為100～200nm。

以上所述將封裝好的探測器兩面整體蒸鍍金層的具體步驟如下：

將封裝好的探測器再次置于真空度為0.5～1×10^-3Pa，溫度為160～240℃的真空蒸鍍裝置內，對探測器兩面整體蒸鍍金層，金層厚度10～50nm。

本發明的技術效果為：

1、可保證CVD金剛石薄膜與金屬電極之間良好接觸。

在探測器封裝時，在金屬殼體、聚四氟乙烯配件與CVD金剛石薄膜接觸的空隙填充絕緣膠，使得CVD金剛石薄膜與金屬電極接觸更牢固。增加預蒸鍍金層的步驟，一方面使得金屬殼體與CVD金剛石薄膜之間的壓力接觸面上有導電的金層，另一方面使得再次蒸鍍金時接觸面附近金層與金層之間具有更大的附著力，利于CVD金剛石薄膜材料與金屬電極之間的良好接觸。在對探測器兩面進行整體鍍金時，殼體部位是將金層蒸鍍在殼體電鍍好的金層上，金與金之間的附著力較大，對形成金屬電極與CVD金剛石薄膜之間的歐姆接觸是有利的。

2、能獲得低漏電流。

對金屬殼體、聚四氟乙烯配件的仔細清洗及對CVD金剛石薄膜的干凈清洗可防止過多污染物的引入，決定了在CVD金剛石薄膜與金屬電極之間能否獲得好的歐姆接觸、探測器能否獲得低漏電流、探測器性能是否穩定。

3、不影響探測器的正常使用。

本發明對探測器兩面整體蒸鍍金層時合適控制金層厚度，不會由于金層太厚使得探測器在對低能量射線及帶電粒子進行探測時表面電極引起較強損失，也不會使金層太薄以致影響金屬與CVD金剛石薄膜之間的良好接觸，從而使得探測器的正常使用不受影響。

4、CVD金剛石薄膜材料與金屬電極之間可獲得較好的歐姆接觸。

探測器封裝過程中的填絕緣膠、預蒸鍍金層及探測器的電接觸老化步驟均有利于探測器在CVD金剛石薄膜與金屬電極之間獲得好的歐姆接觸。

5、金屬殼體電鍍金層可以使得制成的探測器電極防氧化能力更強、更美觀。

6、本發明只在CVD金剛石薄膜兩面上可與金屬殼體接觸的環形部位蒸鍍金，且金層的厚度比整體蒸鍍金層厚2～20倍，降低成本同時保證了良好的接觸。

7、性能穩定。

本發明將探測器置于紅外烘箱內干燥，之后自然冷卻，使得探測器內的絕緣膠完全干透，保證了探測器性能穩定、持久耐用、漏電流小。

附圖說明