[发明专利]一种CdMnTe成像探测器的制备方法

权利要求书

1.一种CdMnTe成像探测器的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

S1：以THM法生长CdMnTe晶体，并切割制成单晶片；

S2：对单晶片进行表面处理与点电极制备，形成平板探测器；

S3：对形成的平板探测器进行栅极制备，形成弗里希栅极探测器；

S4：对形成的弗里希栅极探测器进行4×4阵列封装，形成CMT成像探测器；

步骤S1中所述的以THM法生长CdMnTe晶体，具体包括如下步骤：

S11：按照工艺要求的晶体生长界面温度以及溶剂区宽度完成THM晶体生长炉的温度场分布设定；温度场分布的设定中，以产生组分过冷的条件为温度梯度设定的依据；

S12：按设定的化学计量比完成高纯单质原料的称重与装入，所述的按设定的化学计量比为引入了针对晶体生长过程中的化学计量比偏离现象的补偿配比，于多晶料中掺杂In元素，掺杂量为10¹⁷atoms/cm³，用以补偿晶体生长过程中的化学计量比偏离产生的Cd空位缺陷；

S13：建立形成第一速率升温→第二速率升温→第一次保温→第三速率升温→第二次保温→降温的合料控制步骤，按此合料控制步骤完成合料、形成晶体生长用多晶料锭；

S14：将真空封装好的多晶料锭送入THM晶体生长炉，并配合由晶体生长固液界面凹界面的形成时刻→按设定的时间静置→按设定的时间、距离及速率回溶构成的三步操作，形成有限次的循环操作，改善固液界面，完成晶体生长。

2.根据权利要求1所述的一种CdMnTe成像探测器的制备方法，其特征在于：

步骤S11中，THM晶体生长炉的温度场分布设定具体为：按照中间温度高、上下两端温度低的原则形成3个温区构成的温场，完成THM晶体生长炉的温度场初步布设，并通过埋偶测温法完成THM晶体生长炉的温度场分布的最终设定。

3.根据权利要求1所述的一种CdMnTe成像探测器的制备方法，其特征在于：

步骤S13中的，

第一速率升温形成于合料准备阶段；

第二速率升温形成于Cd与Te融化产生化合反应阶段，所述第二速率为第一速率的1/6—1/5，以保证合料的稳定性；

第一次保温形成于Cd、Mn、Te溶质的熔点范围时段，用以适配固相的充分扩散。

4.根据权利要求1所述的一种CdMnTe成像探测器的制备方法，其特征在于：

步骤S2中，所述的对单晶片进行表面处理，具体为：于氧化铝抛光液中按粒径递减方式依次进行多次机械抛光后，再经由化学机械抛光。

5.根据权利要求4所述的一种CdMnTe成像探测器的制备方法，其特征在于：

所述的“于氧化铝抛光液中按粒径递减方式依次进行多次机械抛光”具体为：形成依次粒径3μm、1μm、05μm、0.05μm的递减式四次抛光。

6.根据权利要求4所述的一种CdMnTe成像探测器的制备方法，其特征在于：

所述的化学机械抛光由硅溶胶与次氯酸钠混合形成化学机械抛光液，所述化学机械抛光液按照先制备设定PH值的次氯酸钠，再制备设定比例的硅溶胶与次氯酸钠混合溶液的步序制成。

7.根据权利要求1所述的一种CdMnTe成像探测器的制备方法，其特征在于：

步骤S2中所述的点电极制备，具体为：真空蒸镀Ti-Au复合电极，形成阳极和阴极。

8.根据权利要求7所述的一种CdMnTe成像探测器的制备方法，其特征在于：

真空蒸镀Ti-Au复合电极，具体包括如下步骤：

S21：于CMT晶体两端面沉积Ti层；

S22：于Ti层上沉积Au电极；

S23：按设定时间进行保温；

S24：于氩气气氛下、按工艺设定的时间与温度进行可控快速退火。