半导体辐射检测器组件的制作方法

本发明涉及一种半导体辐射检测器组件。

背景技术：

1、半导体辐射检测器可以例如在分析仪设备、光谱仪或电子显微镜中用作检测辐射(电离辐射或非电离辐射)的组件，诸如伽马射线、x射线、紫外线(uv)辐射、可见辐射或带电粒子辐射。半导体辐射检测器通常操作以输出描述检测到的入射辐射水平的电测量信号。

2、半导体辐射检测器的非限制性示例包括半导体漂移检测器(sdd)和pin二极管，其各自包括布置在半导体块的一个表面上的集电极和布置在半导体块的至少相对表面上的场电极布置，以产生电场以驱动由于到集电极的入射辐射而在半导体块中生成的信号电荷(例如，电子)，使得可以从集电极读出测量信号。

3、对于实际应用，半导体辐射检测器通常被提供为检测器头的一部分，该检测器头可以包括附接在衬底的一侧上的半导体辐射检测器，该半导体辐射检测器提供电连接以将在半导体辐射检测器中生成的测量信号提供给辐射检测装置。检测器头通常还包括附接在衬底的另一侧上的热电冷却器(tec)。检测器头可以经由所谓的接头被耦合到辐射检测装置，而检测器头和接头的布置可以称为辐射检测器组件。

4、接头可以包括基板，基板设置有多个接触引脚，该多个接触引脚穿过布置在基板中的孔，而检测器头可以安装在基板上，使得tec被接触引脚围绕，该接触引脚可以(经由衬底)被电耦合到半导体辐射检测器以实现半导体辐射检测器与辐射检测装置之间的(多个)电连接。接头还可以包括用于将辐射检测器组件安装到辐射检测装置的附接机构。检测器头可以由布置在基板上的检测器罐覆盖，使得基板和检测器可以在检测器头周围提供气密地密封的包围件。在这点上，检测器的正面可以设置有由辐射窗口覆盖的开口，以使得入射辐射能够进入包围件并且在其中与半导体辐射的辐射检测表面相遇。

5、通常，为了通过在这样的辐射检测器组件中操作半导体辐射检测器来确保入射辐射的可靠和不受干扰的检测，检测器内部的密封包围件可以填充有特定的气体或气体混合物，或者在其中产生真空。当在辐射检测器组件的构造中将检测器罐附接到基板时用特定的气体或气体混合物填充包围件或在其中产生真空(例如，经由使用真空泵)是一个容易出错的重要的过程并且在很多情况下会导致折衷的结果，并且因此，非常期望有一种方法能够促进用具有期望特性的气体或气体混合物来填充包围件或者以可靠方式在包围件中产生真空。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是提供一种辐射检测器组件，该辐射检测器组件的结构能够促进利用具有期望特性的气体或气体混合物来填充检测器罐与接头的基板之间的气密地密封的包围件或者以可靠并且直接的方式在包围件中产生真空。

2、根据示例实施例，提供了一种用于辐射检测器组件的接头，其中接头被提供用于将检测器头安装到由接头和检测器罐形成的包围件中以形成辐射检测器组件，其中检测器头包括布置在衬底的第一侧上的半导体辐射检测器和布置在衬底的第二侧上的热电冷却器(tec)，接头包括：具有用于安装tec的第一侧和被提供有附接机构的第二侧的基板，附接机构用于将辐射检测器组件附接到辐射检测装置；穿过基板提供电耦合的多个接触引脚，多个接触引脚被布置为从基板的第一侧突出，使得多个接触引脚基本限定边缘以将tec容纳在边缘内；以及包括在基板的第一侧与第二侧之间穿过基板的开口的排放出口，排放出口用于向包围件和/或从包围件传递气态物质。

3、根据示例实施例，提供了一种辐射检测器组件，该辐射检测器组件包括：根据前述示例实施例的接头；包括布置在衬底的第一侧上的半导体辐射检测器和布置在衬底的第二侧上的热电冷却器(tec)的检测器头，检测器头布置在接头上，使得tec在基板的第一侧上安装在由多个接触引脚限定的边缘内；以及附接到基板使得形成包括检测器头的包围件的检测器罐，排放出口由此通过基板将包围件连接到包围件的外部，以向包围件和/或从包围件传递气态物质。

4、根据示例实施例，提供了一种用于构造辐射检测器组件的方法，该方法包括：提供接头，接头包括：具有用于安装检测器头的热电冷却器(tec)的第一侧和被提供有附接机构的第二侧的基板，附接机构用于将辐射检测器组件附接到辐射检测装置；多个接触引脚，穿过基板提供电耦合并且被布置为从基板的第一侧突出，使得多个接触引脚基本限定边缘以将tec容纳在边缘内；以及包括在基板的第一侧与第二侧之间穿过基板的开口的排放出口；将包括布置在衬底的第一侧上的半导体辐射检测器和布置在衬底的第二侧上的tec的检测器头附接在接头上，使得tec在基板的第一侧上安装在由多个接触引脚限定的边缘内；以及将检测器罐附接到基板，使得包括形成检测器头的包围件，排放出口由此通过基板将包围件连接到包围件的外部，以向包围件和/或从包围件传递气态物质。

5、被认为是本发明的特性的新颖特征在所附的权利要求中特别提出。然而，当结合附图阅读时，本发明本身(就其结构和操作方法而言)以及其附加的目的和优点将从以下具体实施例的描述中得到最好的理解。

6、在本文件中，动词“包括(to comprise)”和“包括(to include)”用作开放限制，既不排除也不要求存在未列举的特征。除非另有明确说明，否则从属权利要求中所述的特征是可以相互自由组合的。此外，应当理解，在整个文件中对“一个(a)”或“一个(an)”(即，单数形式)的使用并不排除复数。

技术特征：

1.一种接头，用于将检测器头安装到由所述接头和检测器罐(116)形成的包围件中以形成辐射检测器组件(100)，其中所述检测器头包括布置在衬底(112)的第一侧上的半导体辐射检测器(111)和布置在所述衬底(112)的第二侧上的热电冷却器tec(113)，所述接头包括：

2.根据权利要求1所述的接头，其中穿过所述基板(114)的所述开口被引导穿过所述附接机构(114a)。

3.根据权利要求2所述的接头，其中所述附接机构(114a)包括附接螺栓。

4.根据权利要求3所述的接头，其中所述排放出口(120)还包括从所述附接机构(114a)突出的管段。

5.根据权利要求1所述的接头，其中所述基板(114)包括边缘部分(114b)，所述边缘部分(114b)从所述基板(114)的所述第一侧突出并且围绕穿过所述基板(114)的所述开口，使得用作所述排放出口(120)的一部分，从而便于所述tec(113)的定位，所述tec(113)在其用于面向所述基板(114)的所述第一侧的表面中具有凹部，所述凹部具有与所述边缘部分(114b)的形状和尺寸基本上匹配的形状和尺寸。

6.根据权利要求1所述的接头，其中

7.一种辐射检测器组件(100)，包括：

8.一种用于构造辐射检测器组件(100)的方法(200)，所述方法(200)包括：

9.根据权利要求8所述的方法(200)，

10.根据权利要求9所述的方法(200)，

11.根据权利要求8所述的方法(200)，其中所述附接机构(114a)包括附接螺栓。

12.根据权利要求8所述的方法(200)，其中所述排放出口(120)还包括从所述附接机构(114a)突出的管段。

13.根据权利要求8所述的方法(200)，还包括：

14.根据权利要求12所述的方法(200)，还包括：

15.根据权利要求13或14所述的方法(200)，还包括：在已经在所述包围件中产生所述真空之后，经由所述排放出口(120)向所述包围件供应(209)期望量的具有期望特性的气体或气体混合物。

技术总结
本公开的实施例涉及半导体辐射检测器组件。根据示例实施例，提供了一种用于辐射检测器组件(100)的接头，其中接头被提供用于将检测器头安装到由接头和检测器罐(116)形成的包围件中以形成辐射检测器组件，其中检测器头包括布置在衬底(112)的第一侧上的半导体辐射检测器(111)和布置在衬底(112)的第二侧上的热电冷却器TEC(113)，接头包括：具有用于安装TEC(113)的第一侧和被提供有附接机构(114a)的第二侧的基板(114)，附接机构(114a)用于将辐射检测器组件(100)附接到辐射检测装置；穿过基板(114)提供电耦合的多个接触引脚(115)，多个接触引脚(115)被布置为从基板(114)的第一侧突出，使得多个接触引脚(115)基本限定边缘以将TEC(113)容纳在边缘内；以及包括在基板(114)的第一侧与第二侧之间穿过基板(114)的开口的排放出口(120)，排放出口(120)用于向和/或从包围件传递气态物质。

技术研发人员：S·南诺南,H·安德森
受保护的技术使用者：牛津仪器科技公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16