核辐射探测器的制作方法

本实用新型实施例涉及半导体技术领域，尤其涉及一种核辐射探测器。

背景技术：

核辐射探测器，是一种对核辐射计量、强度等性质进行检测的仪器。核辐射指的是原子核从一种结构或能量状态转变为另一种结构或能量状态的过程中，所释放出来的微观粒子流。

目前的核辐射探测器中的微观粒子流在传输的过程中存在流失的问题，导致了核辐射探测器探测效率较低的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种核辐射探测器，减少了微观粒子流的传输路径，降低了微观粒子流在传输过程中的流失，增强了核辐射探测器的探测效率。

本实用新型实施例提供了一种核辐射探测器，包括：

核辐射探测单元，包括第一电极层；半导体材料层，位于所述第一电极层的一侧；第二电极层，位于所述半导体材料层远离所述第一电极层的一侧，所述第一电极层用于接受带电粒子的辐照；

接收器，所述接收器包括焊盘，位于所述核辐射探测单元远离所述第一电极层的一侧，所述焊盘与所述第二电极层电连接。

可选地，所述接收器在所述第二电极层远离所述半导体材料层的一侧设置有金属触点，所述金属触点与所述焊盘固定连接。

可选地，还包括环形保护层，位于所述第一电极层远离所述半导体材料层的一侧。

可选地，还包括防氧化管壳，所述防氧化管壳包括环形底面和管壳侧壁，所述环形底面位于所述环形保护层远离所述第一电极层的一面；

所述环形保护层、所述核辐射探测单元以及所述接收器设置在所述防氧化管壳内；

所述环形底面在所述核辐射探测单元的正投影位于所述环形保护层在所述核辐射探测单元的正投影内。

可选地，所述接收器还包括导电针；

位于所述焊盘远离所述第二电极层的一侧；

环形保护套，位于所述焊盘远离所述第二电极层的一侧，且包围所述导电针。

可选地，所述防氧化管壳还包括盖板，所述盖板位于所述第二电极层远离所述半导体材料层的一侧；

所述盖板抵持在所述第二电极层上。

可选地，所述盖板上开设有通孔，所述环形保护套穿设所述通孔，所述环形保护套上设置有外螺纹，所述通孔设置有内螺纹，所述环形保护套与所述通孔螺纹连接。

可选地，所述盖板还包括多个限位凹槽，位于所述盖板远离所述第二电极层的一侧。

可选地，所述第一电极层包括金电极层。

可选地，所述第二电极层包括铝电极层。

本实用新型公开的技术方案在核辐射探测单元和接收器的焊盘之间无需用压块支撑，减轻了核辐射探测器的重量，减小了探测器体积，便于运输保存；且无需在核辐射探测单元的第二电极层和焊盘之间设置金属引线来传输电信号，接收器的焊盘，位于核辐射探测单元远离第一电极层的一侧，焊盘与第二电极层电连接，减少了电子的传输路径，降低了电子在传输过程中的流失，增强了电子传输速度，从而增强了探测效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种核辐射探测器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种核辐射探测器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的又一种核辐射探测器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实用新型实施例提供了一种核辐射探测器的结构示意图，参见图1，该核辐射探测器包括：核辐射探测单元10，包括第一电极层11；半导体材料层12，位于第一电极层11的一侧；第二电极层13，位于半导体材料层12远离第一电极层11的一侧，第一电极层11用于接受带电粒子的辐照；接收器20，接收器20包括焊盘21，位于核辐射探测单元10远离第一电极层11的一侧，焊盘21与第二电极层13电连接。

包括半导体材料层12的核辐射探测器称之为半导体探测器，其工作原理具体如下：带电粒子辐照第一电极层11，半导体材料层12内产生电子-空穴对，经由第二电极层13，通过接收器的焊盘21将电子-空穴对产生的电信号导出。在本实施例中，半导体材料层12的材料示例性的可以是硅。硅材料是核辐射探测器制备类型最为丰富、应用比较广泛的半导体材料，它和硅单晶生产业发展紧密相连，可结合具体的应用需求制备出多种电阻率的硅单晶，从而达成各类核辐射探测器所存在的实际需求。

现有技术中的核辐射探测器，核辐射探测单元和接收器的焊盘之间有压块支撑，还会在核辐射探测单元的第二电极层和焊盘之间设置金属引线来传输电信号，导致电子传输速度较慢，探测效率较低，且核辐射探测器的重量较大。

本实用新型公开的技术方案在核辐射探测单元和接收器的焊盘之间无需用压块支撑，减轻了核辐射探测器的重量，减小了探测器体积，便于运输保存；且无需在核辐射探测单元10的第二电极层13和焊盘21之间设置金属引线来传输电信号，接收器20的焊盘21，位于核辐射探测单元10远离第一电极层11的一侧，焊盘21与第二电极层13电连接，减少了电子的传输路径，降低了电子在传输过程中的流失，增强了电子传输速度，从而增强了探测效率。

可选地，在上述技术方案的基础上，参见图2，接收器20在第二电极层13远离半导体材料层12的一侧设置有金属触点24，金属触点24与焊盘21通过焊盘21固定连接。

金属触点24的制备方法可以是：在第二电极层13远离半导体材料层12的一侧使用电子束热蒸发的方法蒸发一层小面积的金属锡，用点焊将接收器的焊盘焊接在金属锡上。

可选地，在上述技术方案的基础上，参见图2，该核辐射探测器还包括环形保护层30，位于第一电极层11远离半导体材料层12的一侧。

环形保护层30用于保护核辐射探测单元10。可选地，环形保护层30可以采用非金属材料，相比金属材料，不易变形，不易受温度影响，金属材质的环形保护层如果温度上升时，会增大漏电流，导致核辐射探测器的探测能力下降。

可选地，可以在环形保护层30的表面镀金，使用银浆与核辐射探测单元10的第一电极层11粘连在一起。

可选地，在上述技术方案的基础上，参见图2和图3，该核辐射探测器还包括防氧化管壳40，防氧化管壳40包括环形底面41和管壳侧壁42，环形底面41位于环形保护层30远离第一电极层11的一面；环形保护层30、核辐射探测单元10以及接收器20设置在防氧化管壳40内；环形底面41在核辐射探测单元10的正投影位于环形保护层30在核辐射探测单元10的正投影内。

可选地，防氧化管壳40的制备方法可以是：防氧化管壳40采用铝制金属，表面镀金，起到防止氧化的作用。防氧化管壳40可以防止核辐射探测单元10被氧化，漏电流增大的问题。

可选地，在上述技术方案的基础上，参见图2和图3，接收器还包括导电针22；位于焊盘21远离第二电极层13的一侧；环形保护套23，位于焊盘21远离第二电极层13的一侧，且包围导电针22。

导电针22与焊盘21电连接，将电子-空穴对产生的电信号导出。环形保护套23可以起到保护导电针22，避免其受外力损毁的作用。

可选地，在上述技术方案的基础上，参见图2和图3，防氧化管壳40还包括盖板43，盖板43位于第二电极层13远离半导体材料层12的一侧；盖板43抵持在第二电极层13上。

可选地，盖板43抵持在第二电极层13上，与管壳侧壁42螺纹连接，用于保护核辐射探测单元10，避免其受外力损毁，且将核辐射探测单元10压紧在环形底面41上，防止松动。

可选地，在上述技术方案的基础上，参见图2和图3，盖板43上开设有通孔431，环形保护套23穿设通孔431，所述环形保护套23上设置有外螺纹，所述通孔设431置有内螺纹，所述环形保护套23与所述通孔431螺纹连接。这样，盖板43是一个可拆卸的部件，在环形保护层30、核辐射探测单元10以及接收器20设置在防氧化管壳40内，可以很方便得将盖板43通过旋转抵持在第二电极层13上，完成核辐射探测器的封装。

可选地，在上述技术方案的基础上，参见图3，盖板43还包括多个限位凹槽432，位于盖板43远离第二电极层13的一侧。盖板43还包括多个限位凹槽432，便于通过工具将盖板43通过旋转抵持在第二电极层13上，完成核辐射探测器的封装。

可选地，在上述技术方案的基础上，第一电极层11包括金电极层。第一电极层11包括金电极层，即金电极层与半导体材料层12形成肖特基接触。肖特基接触是指金属和半导体材料相接触的一种形式，与欧姆接触不同的是，肖特基接触是电子就从半导体流入金属，在半导体表面层形成一个由带正电不可移动的杂质离子组成的空间电荷区，在此区中存在一个由半导体指向金属的电场，使得界面处的半导体能带弯曲，形成势垒导致了大的界面电阻。配合着半导体材料层12，第一电极层11选用功函数较高的金属金来制得，这样有利于形成良好的肖特基接触。

可选地，在上述技术方案的基础上，第二电极层13包括铝电极层。即铝电极层与半导体材料层12形成欧姆接触。欧姆接触是金属与半导体接触的一种形式，理想的欧姆接触在有电流通过的情况下，要求其产生的电压降与器件的电压降相比可以忽略不计，即接触界面没有势垒，在iv曲线上表现为线性的，整个的特性只受半导体器件本身特性所影响。本实施例中用铝金属与硅材料功函数相匹配的特性来制得理想的欧姆接触电极。可选地，半导体材料层12可以是圆形n型高阻硅片，圆形的硅片具有分布较均匀的垫层，且制作工艺较简单的有点。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、互相结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。