[发明专利]一种CdMnTe成像探测器的制备方法

说明书

一种CdMnTe(简称CMT)成像探测器及其制备方法，其中所述的探测器由CMT晶体制备而成，并于晶体两端真空蒸镀Ti/Au复合电极构成平面探测器结构，并在此基础上设置了弗里希栅极结构，从而改变了权重势分布，使得收集性能得到提高的同时兼顾了漏电流的影响；其中所述的制备方法，在完成晶体制备的过程中建立了对诸如Cd空位等点缺陷补偿控制、对组分过冷造成的固液界面的不稳定的控制，并进一步通过设置的三步回溶步骤、形成对固液界面的形貌控制。本发明的一种CMT成像探测器及其制备方法，通过同时从晶体生长工艺与器件制备工艺两个方面作考量，形成对探测器性能的良好响应。

技术领域

本发明属于半导体探测领域，具体涉及一种CdMnTe成像探测器的制备方法。

背景技术

伴随科技的日新月异，天体物理、核医学、安检、环境监测等领域迫切需要同时具有高能量分辨率、高空间分辨率、直接成像的半导体探测器系统。而一个好的成像探测通常由晶体生长、电极制备、前端电子学、后端信号处理等部分共同设计构成。

现有技术中，大都将研究重点放在了前端电子学以及后端信号处理中；而对于信号源的产品则是或采取直接应用的方式；或将其视为开发饱和领域看待；或依赖国外的研发。

半导体探测器因具有快速的时间响应、宽的线性范围、高的空间分辨率和能量分辨率，而被这些领域广泛使用。当前常用的的半导体探测器主要由硅、锗元素材料制备的传统型半导体探测器以及由砷化镓(GaAs)、碲化镉(CdTe)、碲锌镉(CdZnTe)、碘化汞(HgI₂)、碘化铅(PbI₂)等材料制备的新型化合物半导体探测器；其中化合物半导体探测器因具有较高的原子序数、较大的禁带宽度、较高的电阻率，因此具有光电吸收系数大、温度特性好、探测效率高、体积小等优点，而成为上述所需应用场合的很好适应对象。

申请号为：201810788478.3的发明申请，公开了“一种碲锌镉半导体探测器成像质量评估方法”，其利用碲锌镉探测器搭建狭缝成像装置以测量相应调制传递函数(MTF)，在此基础上，通过实验装置关键物理参数，如探测器厚度L；施加电场E；空穴迁移率μh；孔寿命τh；电子迁移率μe；电子寿命τe；与入射光子能量有关的线性衰减系数μa；像素大小b，进行预采样MTF测算，测算结果用以修正实际实验测试结果，以求达到更高成像性能评价结果。

申请号为：201811548420.8的发明申请，公开了“供一种中性原子成像单元、成像仪、成像方法及空间探测系统”，其中性原子成像单元包括至少一组探测单元，至少一组探测单元包括：至少一个半导体探测器线阵列；以及设置在至少一个所述半导体探测器线阵列的前方并且与至少一个所述半导体探测器线阵列一一对应设置的至少一个调制栅格，调制栅格对入射的中性原子进行傅里叶变换；半导体探测器线阵列的方向与所述调制栅格的狭缝方向一致。通过将栅格成像技术应用于中性原子探测及成像领域，大大提高了中性原子的成像效率，缩短了成像所需的时间，提高了中性原子成像探测的计数率。

申请号为：200810106279.6的发明申请，公开了“一种用于测量辐射的半导体探测器和成像装置”，其中半导体探测器包括：半导体介质，该半导体介质可以吸收待测量的至少一个能量段的辐射；阳极电极，该阳极电极设置在半导体介质的一个表面上；阴极电极，该阴极电极设置在与所述一个表面相对的半导体介质的另一个表面上；以及信号处理电路，该信号处理电路与所述阳极电极和阴极电极连接，并将检测到的信号处理为表示辐射的能量沉积量的数值，其中，所述半导体介质接收沿着平行于电极平面的方向入射的辐射，并且所述阳极电极和所述阴极电极沿着辐射的入射方向分成多个间隔开的子电极对，分别用于检测相应能量段的辐射的能量沉积量。

发明内容

为从晶体生长角度以及电极制备角度形成对成像探测器性能的更好响应与支撑，本发明提出了一种CdMnTe成像探测器的制备方法，其技术方案具体如下：

一种CdMnTe成像探测器的制备方法，其特征在于包括如下步骤：