[发明专利]一种核探测器碲锌镉晶片表面钝化的方法

摘要

本发明公开了一种核探测器碲锌镉晶片表面钝化的方法，该方法包括a.抛光；b.腐蚀；c.制备金电极；d.表面钝化四个步骤，其中最后表面钝化具体步骤是将在真空腔内采用阳极层离子源对步骤c所得的金电极的CZT晶体表面沉积DLC薄膜，其具体步骤为向真空腔内通入Ar气，真空腔内气压为10‑3～10－4Pa，开启阳极层离子源对CZT表面清洗8～10min；然后通入C2H2气体，保持温度为20～25℃在金电极的CZT晶体表面沉积厚度为5～10nm左右的DLC薄膜，即得到表面钝化的碲锌镉晶片。该方法采用DLC薄膜钝化CZT表面进行钝化能够较好的降低表面漏电流，增加CZT晶片表面电阻率，降低碲锌镉（CdZnTe，CZT）探测器的表面漏电流，提高CZT探测器的电学性能。

主权项

一种核探测器碲锌镉晶片表面钝化的方法，其特征在于，该方法采用表面沉积类金刚石薄膜(DLC)对CZT表面物理干法钝化，其具体步骤如下：a.抛光：首先将切割好的碲锌镉晶片用金刚砂进行粗抛，依次用粒径为1.0、 0.3、 0.1μm的氧化铝抛光液对碲锌镉晶片进行抛光，直至表面平整，然后用去离子水超声清洗表面，再在N2保护气氛下吹干；b. 腐蚀：将上述经抛光、清洗处理后的CZT晶片依次放置于第一腐蚀液、第二腐蚀液中，进行表面化学腐蚀，腐蚀时间分别为1～2分钟；第一腐蚀液为5%Br2＋甲醇(BM)的混合溶液，第二腐蚀液为2%Br2＋20%乳酸＋乙二醇(LB)的混合溶液；将完成腐蚀后的碲锌镉晶片在甲醇中清洗，以去除表面残余Br2以及其他杂质；c. 制备金电极：将腐蚀后的CZT晶片放在N2保护气氛下吹干，在晶片表面覆盖一层中间方形的镂空掩膜板；接着将晶片放入蒸发设备中，真空度为10‑3～10‑4 Pa，在CZT晶片的一个表面蒸发沉积Au层，其蒸发沉积层厚度为100～150nm，然后自然冷却0.5～1小时后取出；再将晶片放入蒸发设备中重复上述蒸发沉积步骤，在CZT晶片的另一个表面蒸发沉积Au层，其蒸发沉积层厚度为100～150nm；d. 表面钝化：将步骤c所得的CZT晶体表面进行钝化，采用与上一步骤相反的掩膜板保护金电极，在真空腔内采用阳极层离子源对步骤c所得的CZT晶体表面沉积DLC薄膜，其具体步骤为：向真空腔内通入Ar 气，真空腔内气压为10‑3～10－4 Pa，开启阳极层离子源对CZT表面清洗8～10 min；然后通入 C2H2气体，保持温度为20～25℃在金电极的CZT晶体表面沉积厚度为5～10nm的 DLC 薄膜，即得到表面钝化的碲锌镉晶片。