DE2103626A1 - Strahlungsdetektor - Google Patents
StrahlungsdetektorInfo
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Description
Patentassessor 2 Hamburg 1, 11.5.1971
Stelndamm 94 Dd/Thi
Postfach 992
9 1 Π Ί 6 2 S Telefon; (0411) 2811
C I u ο w *- w Fernschreiber: 2-162098 puhd
N.V.Philips1 Gloeilampenfabrieken Akte: PHN-5024
Abschrift
Strahlungsdetektor
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Befestigen eines Halbleiterkristalls eines Strahlungsdetektors an einem "
Träger, welcher Kristall mit einem gleichrichtenden Übergang versehen ist, der zwischen zwei Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps
gebildet ist, welche Zonen gegebenenfalls durch eine eigenleitende Zone getrennt sind, wobei das Material des
Trägers derartig ist, daß sich die Abmessungen des Trägers mit der Temperatur ändern. Die Erfindung betrifft ebenfalls einen
Strahlungsdetektor.
Der Fortschritt der Technik zum Herstellen von Halbleiter- | materialien hat es ermöglicht, monokristalline stäbe mit immer
grösseren Abmessungen zu erhalten; dies ist vorteilhaft zur Erhaltung von Halbleiterdetektoren vom koaxialen Typ (d.h.
vom Typ, bei dem die Zonen entgegengesetzten Typs mindestens teilweise koaxial sind) oder vom Planartyp (d.h., wobei der
detektierende Übergang zwischen zwei ebenen Schichten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps gebildet ist). Bei diesen Detektoren
wurde immer nach einer Vergrösserung des NutzVolumens
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gesucht, um den Wirkungsgrad zunehmen zu lassen. Um die Güte
der Responssignale dieser Detektoren zu verbessern, ist es ebenfalls vorteilhaft, eine eigenleitende Zone vorzusehen, die
zwischen den zwei Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps
liegen, wobei diese eigenleitende Zone beispielsweise auf bekannte Weise durch Diffusion von Kompensationsverunreinigungen,
wie Lithium, erhalten wird.
Ein derartiger Detektor ist im allgemeinen in einer hermetischen Hülle eingeschlossen, von welcher HUllle der Träger einen Teil
bildet, aber für bestimmte Anwendungen kann jedoch eine Hülle fortgelassen v/erden. So brauchen bestimmte Koaxialdetektoren,
die als Sonde verwendet werden, keine Hülle, da ihre Seitenflächen zum Empfangen der Strahlen, wie die Lage des Detektors
sein mag, völlig frei sein müssen.
Es ist außerdem notwendig, daß die Abmessungen des Trägers möglichst gering sind, um nur einen sehr geringfügigen Teil
der Seitenfläche zu bedecken. Eine Vergrösserung des Nutzvolumens des Kristalls verursacht jedoch gleichzeitig eine Gewichtszunahme,
wodurch die Befestigung des Kristalls erschwert wird, ebenso wie die Zentrierung im Träger. Der Kristall hat die Neigung,entweder
gegenüber dem Träger zu drehen, insbesondere bei Verwendung eines zylinderförmigen Kristalls, oder im Träger zu gleiten,
was im allgemeinen zur Folge hat, daß die Verbindungen gelöst werden, die Empfindlichkeit abnimmt und ein schlechter thermischer
Kontakt erhalten wird.
- 3 -109833/1364
Man versucht in allgemeinen, zur Vermeidung dieser Nachteile
einerseits die Dicke des Trägers zu vergrössern und andererseits die Befestigungsmittel des Trägers am Kristall zu verstärken.
Eine Zunahm-- der Dicke des Trägers, der normalerweise
aus Metall besteht, kann jedoch das Phänomen von Retrodiffusion
und Reemission der Strahlen verursachen bzv:. vergrössern und die
Verstärkung der Befestigungsmittel führt zum Durchführen zusätzlicher
Bearbeitungen entweder am Kristall oder am Träger, was die Kocten des Detektors erhöht sowie eine Gefahr vor Be- ™
Schädigung bei diesen zusätzlichen Bearbeitungen mit sich bringt.
Weiter muß für bestimmte Anwendungen das Eintrittsfenster der Planardetektoren mit den Strahlen in direktem Kontakt stehen,
ohne Zwischenfügung einer Schicht aus Metall oder Keramik, wie dünn diese auch sein mag, da die Schicht Retrodiffusion oder
eine zu gi'oße Absorption der Strahlen verursachen könnte. In
einem derartigen Fall ist es schwierig, eine Hülle zu erhalten, J die stark sowie hermetisch ist.
Die Erfindung ermöglicht es, ein Halbleiterkristall eines Detektors
fest am Träger zu befestigen, wobei nur ein geringfügiger Teil der seitlichen Kristalloberfläche verwendet wird.
Im Falle eines Kristalles mit koaxialen Zonen ermöglicht es die · Erfindung außerdem, den Kristall ohne Verwendung der äusseren
seitlichen Kristalloberfläche am Träger zu befestigen, wenn wenigstens der Kristall einen Hohlraum enthält.
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BAD ORIGINAL
Nach der Erfindung ist das eingangs genannte Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mit einem Befestigungsteil ausgebildet
wird, dessen Form an eine rundherum liegende Befestigungsoberfläche angepaßt ist, die sich auf einer Seitenfläche
oder in einem Hohlraum des Kristalls befindet, daß der Befestigungsteil des Trägers auf eine Temperatur gebracht wird,
die von der Verwendungstemperatür des Strahlungsdetektors abweicht,
wonach der Träger und der Kristall ineinander geschoben werden,bis der Befestigungsteil des Trägers der Befestigungsoberfläche des Kristalls gegenüberliegt, wonach der Träger auf
die Gebrauchstemperatur des Detektors gebracht wird, wobei der Kristall klemmend am Träger befestigt wird.
Eine derartige Befestigung läßt sich dadurch verwirklichen, daß der Befestigungsteil des Trägers einer Ausdehnung, bzw. einer
Einschrumpfung ausgesetzt wird.
Bei einer sehr günstigen Ausführungsform des erfindungsgemäi?.en
Verfahrens wird vor der Klemmbefestigung die Befestigungsoberfläche des Kristalls und der Befestigungsteil des Trägers
gegenüber ihrer Mittellinie derart in einen Winkel gebracht, daß der eine Teil konvergiert und der andere divergiert. Dabei
wird die Zentrierung des Kristalls gegenüber dem Träger auf einfache Weise ermöglicht. Beim Ineinanderschieben des Trägers
und des Kristalls brauchen die Winkel der Befestigungsoberfläche und des Befestigungsteils nicht notwendigerweise gleich
zu sein. Die Winkel können je nach dem Ausdehnungskoeffizienten
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des Befestigungsteils derart gewählt werden, daß die Befestigungsoberfläche
und der Befestigungsteil bei normaler Verwendungstemperatur des Detektors gut aneinander anliegen.
Die Winkel müssen groß genug sein, um eine Zentrierung des Kristalls gegenüber dem Träger zu ermöglichen, aber klein genug,
um zu vermeiden, daß der Kristall beim Verklemmen aus dem Träger gedrückt wird. Die Winkel können vorzugsweise eine
Größe von einigen Grad haben und sind jedenfalls kleiner als j50°.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen Strahlungsdetektor
mit einem Halbleiterkristall mit einem gleichrichtenden Übergang, der zwischen zwei Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps
gebildet ist, welche zwei Zonen jedoch durch eine eigenleitende Zone getrennt sind, und mit einem Träger,
an dem der Kristall befestigt ist. Ein derartiger Detektor ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mit
einem Befestigungsteil versehen ist, der unmittelbar um eine in ihrer Form angepaßte Befestigungsoberfläche des Kristalls liegt J
oder in einer derartigen Befestigungsoberfläche liegt, wobei die Befestigung aus einer Schrumpfverbindung bzw. einer Ausdehnung
sverbindung besteht, wobei der Befestigungsteil des Trägers
elektrisch leitend ist und mit einer der Haiblelterzonen
des Kristalls in elektrischem Kontakt steht.
Dabei ist es möglich, eine günstige Befestigung des Kristalls am
Träger zu erhalten, wozu nur ein geringer Teil der seitlichen Oberfläche des Kristalls notwendig ist. Auf diese Weise weist
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der Detektor eine große Brauchbarkeit auf, insbesondere weil
die strahlungsempfindliche Oberfläche zu einem möglichst großen Teil vom Träger freigelassen wird. Außerdem ist der Träger
billig und kann vielerlei Formen des Kristalls angepaßt werden.
Nach einer günstigen Ausführungsform besteht der Befestigungsteil
des Trägers aus mindestens zwei Elementen, von denen eines die Form eines verhältnismäßig elastischen Kragens hat, der
einen Teil des Kristalls umgibt, während das andere Element aus einem Schrumpfring besteht, der den Kragen gegen den Kristall
klemmt. Dabei wird eine sehr gute und durchaus vakuumdichte Befestigung erhalten.
Die gute Befestigung wird noch erhöht, wenn nach der Erfindung der Befestigungsteil des Trägers und die damit zusammenarbeitende
Befestigungsoberfläche des Kristalls gegenüber der Mittellinie des Detektors in einem Winkel zueinander stehen, der
ist
kleiner/als 30°, vorzugsweise in einem Winkel von einigen Grad.
kleiner/als 30°, vorzugsweise in einem Winkel von einigen Grad.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es
zeigen:
Fig. 1 bis 9 einige schematische Darstellungen im Schnitt der unterschiedlichen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen
Detektors.
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In dem in Fig. ">
dargestellten Strahlungsdetektor befindet sich ein Halbleiterkristall, der aus Germanium oder Silizium
besteht, mit einer beispielsweise zylindrischen Form, welcher
Kristall zwei koaxiale Zonen 1 und 2 entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps hat, die durch eine eigenleitende Zone J1 voneinander
gelrennt sind, welche letztere Zone im allgemeinen
lithiumkompensiert ist. Es sei darauf hingewiesen, daß die
äuGsere Zone 1 den Kristall völlig umgibt mit Ausnahme der Fläche, wo die innere Zone 2 bis an den Umfang reicht. \
Der Kristall ist an einem Träger 4 in Form einer Schale befestigt,
'v'obei der Rand 4a des Trägers 4 den Kristall an der
Seite, v.-w die Zone 2 bis an den Umfang reicht, umringt. In
diesem Fall wird die Befestigung durch Ausdehnung des Metalls des Randes 4a des Trägers und danach, nachdem der Rand gegenüber
dem Kristall ausgerichtet ist, durch Schrumpfung dieses Metalles erhalten, wobei die Ausdehnung durch Erwärmung und
die Schrumpfung dadurch erhalten wird, daß man das Metall auf I die Verwendungstemperatur zurückbringt.
Wenn der Träger 4 aus Metall besteht, wird zur Erhaltung einer elektrischen Verbindung mit der Zone 2 im Boden 4b des Trägers
eine isolierte Durchführung 5 angeordnet, durch die ein Befestigungsdraht
β hindurchgeführt wird, der am Ende in einen elastischen Griff 7 gedrückt ist, welcher Griff zuvor mit der
Schicht 2 verlötet ist. Der Befestigungsdraht 8 wird unmittelbar
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mit dem Träger verschweißt, und zwar zur Erhaltung einer Verbindung
mit der Zone 1, da der Rand 4a mit der Zone 1 in elektrischem Kontakt steht.
Damit nach der Anordnung des Trägers der Raum zwischen den Innenwänden des Trägers 4 und dem Ende des in den Träger geführten
Kristalls evakuiert werden kann, ist ein Pumpstutzen 9 vorgesehen,
den man hermetisch absperrt, wenn das Vakuum im genannten Raum hoch genug ist.
Eine derartige Ausbildung weist den Vorteil auf, daß sie auf
einfache und schnelle ',/eise erhalten werden kann, billig ist
und eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet.
Der in Fig. 2 dargestellte Detektor entspricht in großen Zügen dem Detektor nach Fig. 3. Ein zylinderförmiger Kristall
enthält zwei koaxiale Zonen 11 und 12 entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps,
welche Zonen durch eine eigenleitende Zone 13 getrennt sind. Am Ende de.o Kristalls, wo die innere Zone 12 an
die Oberfläche gelangt, wird ein metallener Kragen Ί4 auf dieselbe
'./eise befestigt wie der Rand ''Ia in Fig. "* , welcher Kragen
sich ebenfalls an die Schicht 11 anlegt.
Wenn der Kristall solide am Kragen 3-1I befestigt ist, verschweißt
man danach den Flansch ]4a des Kragens mit dem Flansch τ ?a eines
Trägers 15, der die Form einer Schale hat, wobei die Befestigung des Flansches l4a am Träger ü 5 entweder durch Kaitschwcjßon oder
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durch eine elektrische Schweißbearbeitung durchgeführt werden kann.
Ebenso wie bei der Ausbildung nach Fig. 1 ist im Boden 15b des
Trägers 15 eine isolierende Durchführung 16 vorgesehen, durch
die ein Verbindungsdraht 17 hindurchragt, der wieder in einem elastischen Griff 18 klemmt, welcher Griff vorher mit der Halbleiterzone
12 verlötet ist, während ein Leiter 19 unmittelbar mit dem Träger 15 zur Erhaltung einer elektrischen Verbindung
mit der Zone 11 verschweißt ist.
Die Befestigung des Kristalls am Träger kann im Vakuum durchgeführt
werden, wobei dann auf einen Pumpstutzen im Boden des Trägers verzichtet werden kann, so daß die Abmessungen des
Detektors geringer werden.
Pig. -Jt bezieht sieh auf einen Detektor vom Planartyp, dessen
Kristall zwei übereinander liegende Schichten 21 und 22 ent- \
gegengesetzten Leitfähigkeitstyps enthält, welche Schichten durch eine eigenleitende Schicht 23 getrennt sind. In einer an
sich bekannten Weise ist ein Eintrittsfenster 2)\ vorgesehen in
der Schicht, die den zu detektierenden Strahlen ausgesetzt wird.
Am Umfang der Schicht 22, die bestimmt ist, die Strahlen zu
empfangen, befestigt man auf die an Hand der Fig. 1 und 2 beschriebene
Weise einen Kragen 25* der einen großen Plansch 25a
enthält* Der Flansch 25a wird danach mit einem Flansch 26a eines
Trägers 26 in Form einer Schale verschweißt,und zwar durch Kalt
schweißen oder durch eine elektrische Schweißbearbeitung.
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Die inneren Abmessungen des Trägers 26 sind etwas größer gewählt als die des Detektors, damit jede Gefahr vor Kurzschluß
zwischen der Schicht 22 und den Schichten 23 und 21 vermieden
wird.
Ebenso wie bei den Detektoren nach den Fig. 1 und 2 enthält der Boden des Trägers 26 eine isolierende Durchführung 27, durch
die eine Verbindung 28 ragt, die in einen elastischen Griff aufgenommen ist, welcher Griff zuvor mit der Schicht 21 verlötet
ist. Ein Leiter 30, der unmittelbar mit dem Boden 26b des Trägers verschweißt ist, gewährleistet eine elektrische Verbindung
mit der Schicht 22 über die Flansche 2oa und 25a und den Kragen 25.
Der in Fig. 4 dargestellte Detektor ist vom Planartyp und sein Kristall enthält zwei Schichten 3I und 32 entgegengesetzten
Leitfähigkeitstyps, welche Schichten durch eine eigenleitende Schicht 33 getrennt sind, wobei zwei Eintrittsfenster 34 und
vorgesehen sind. Am Umfang nur einer der zwei Schichten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps, beispielsweise 31, schrumpft
man einen ersten Kragen 36 niit seiner Fläche 36a, während man
zuvor am Flansch 36b einen Ring 37 aus einem isolierenden Material, beispielsweise Aluminiumoxid oder Berylliumoxid, verlötet
hat. Ander Fläche des Ringes 37 gegenüber dem Kragen
lötet man einen zweiten Kragen 38 mit gleicher Form wie die des' Kragens 3& und man befestigt ebenfalls durch Ausdehnung bzw.
Schrumpfung die Flache 38a am Itafang der Schicht 32. Man ver-
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ft dann mit dca Kragen 36 und 33 die Leiter IP, bzw.
zur Erhaltung einer elektrischen Verbindung des Kristalls mit der Außenwelt.
Der in Fig. lJ>
dargestellte Detektor enthält einen Kristeil,
der mit Knlbleiterzonen 4l und 4? verseilen ist, die koaxial
liegen, vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp sind und durch
eine eigenleitende Schicht 4l getrennt sind. Dieser Detektor hat ein Sackloci: 44, wobei die Schiclit 42 die Vfend dieses
Loches bedeckt. Der auf diese Ueise gebildete Kristall wird
mit seinem 3r:okloc!; -'ii! an einem metallenen, rohrförmigen .Gtab
<'*5 befestigt, der vorl. er mit dem Träger 56 verschweigt bzw.
verlötet ist. Der Tr".ger45 hat die Form einer Schale. Nachdem das lichr h1} au:1 niedrige Temperatur gebrannt ist, v/ird es in
das Loch **4 gefüh-rt. In diesem Fall findet die Befestigung
des Kristalls am Träger durch Abkühlung statt, wobei der rohrförmig e Stab 45, nachdem er wieder auf Gebrauchstemperatur des
Detektors geraten ist, solide im Zentralloch 44 befestigt ist. f Die elektrische Befestigung zwischen der Schicht 42 und dem
äusseren yerbindungsdrairo 47, der mit dem Träger 46 verschweißt
ist, wird mittels des Rohres ^5 erhalten. Die Verbindung mit der
Schicht 4l wird durch den 3efestigungsdraht 48 erhalten, der
mit einem Ende mit der Schicht 4l verlötet ist und mit Hilfe einer Glas-Metalldurchf{ihrung 4Q durch den Träger 46 ragt. Der
Deckel 50 wird, je nach der Verwendung, aus einem Metall oder
aus einem isolierendem Material gewählt und wird, wenn der
Deckel aus Metall besteht, durch Kaltschweißen am Träger 46 bc-
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festigt oder, wenn er aus einem isolierenden Material besteht,
beispielsweise aus Keramik, damit verlötet.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 enthält der Träger mindestens zwei Teile, von denen einer einen Kragen bildet, der
verhältnismäßig elastisch ist und einen Teil des Kristalles umgibt. Der andere Teil besteht aus einem Schrumpfring, der den
Kragen gegen den Kristall preßt. Diese Abänderung enthält den Planardetektor, der an Hand der Fig. 3 beschrieben wurde, aber
es dürfte einleuchten, daß diese Abänderung auch bei Koaxialdetektoren und bei anderen Trägern, die bereits früher beschrieben
worden sind, verwendbar ist. In den Fig. 3> und 6 tragen
gleiche Teile gleiche Bezugszeichen.
Am !Anfang der Schicht 22 bringt man nacheinander einen metallenen
Kragen 25> dessen Abmessungen etwas grosser sind als die des Kristalles, und einen Schrumpfring 51 an, der auch aus Metall
besteht und durch eine vorhergehende Erhitzung einer Ausdehnung ausgesetzt wurde. Wenn die Gebrauchstemperatür wieder eintrifft,
schrumpft der Schrumpfring 51 und preßt dabei die Fläche 25b
des Kragens 25 gegen den Umfang der Schicht 22.
Der Flansch 25a des Kragens 25 wird danach mit dem Flansch 26a des Trägers 26 verschweißt, welcher Träger die Form einer
Schale hat.
Einer der Vorteile der dargestellten Ausführungsform liegt in
der Tatsache, daß man die Oberfläche des Detektors, die einer
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Strahlung ausgesetzt wird, maximal ausnutzen kann und daß man außerdem einen sehr hohen Wirkungsgrad erhält.
Die in Fig. J dargestellte Ausführungsform entspricht im wesentlichen der nach Fig. 1. Der Kristall C enthält ein
kegelförmiges konvergierendes Ende Ca, das auf die bei Fig. 1 beschriebene Weise an einem erweiterten Rand 4a des Trägers 4
befestigt ist. Diese Ausführungsform ermöglicht eine einfache Zentrierung des Kristalls gegenüber dem Träger, ist billig und ™
weist eine ausgezeichnete Vakuumdichtigkeit auf.
Die Ausführungsform nach Fig. 8 weicht nur dadurch von der nach Fig. 2 ab, daß an einem kegelförmigen konvergierenden Ende Ca
des Kristalls C auf die obenstehend beschriebene Weise ein Kragen 14 befestigt wird, der einen auslaufenden Rand l4b hat.
Auch hier wird wieder die Zentrierung des Kristalls vereinfacht, wobei außerdem die Dichtigkeit der Verbindung besonders gut ist.
Eine sehr günstige Ausführungsform des Detektors ist in Fig.9
dargestellt. Diese Ausführungsform entspricht im wesentlichen
der nach Fig. 6. Sie enthält einen Halbleiterkristall C in der
Form einer zylinderförmigen Scheibe und weist zwei Zonen 21 und 22 entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps auf, welche Zonen durch
eine eigenleitende Zone 2J>
getrennt sind.
Das Gebiet 22a der Seitenfläche des Kristalls C, das vorzugsweise
auf der Schicht 22 liegt, ist derart geschliffen worden,
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daß es eine leicht kegelförmige konvergierende Form hat. Am Gebiet
22a befestigt man nacheinander5 einen Metallkragen 25 und
einen Schrumpfring 51, der ebenfalls aus Metall besteht. Der
Schrumpfring ist vor der Befestigung durch eine Temperaturerhöhung
ausgedehnt und preßt, indem er schrumpft, den Rand 25b des Kragens 25 gegen die Befestigungsoberfläche 22a des
Kristalls. Der Plansch 25a des Kragens 25 wird danach mit
dem Flansch 26a des Trägers 26 verschweißt, v/elcher Träger die Form einer Schale hat, die den Kristall umgibt. Demit die
unterschiedlichen Teile gut ausgerichtet v/erden können, weisen der Rand 25b und der Schrumpfring 51 eine gleiche Kegelförmigkeit
auf und sie konvergieren, von der Außenseite des Halbleiterbauelementes gesehen, derart, daß ihre Kegelform
im wesentlichen der der Befestigungsoberfläche 22a des Kristalls C entspricht.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 besteht der Kristall aus Germanium, wobei die Zone 21 vom N-Typ und die Zonen 22
vom P-Typ ist, wobei die eigenleitendeSchicht mit Lithium kompensiert ist. Der Kragen 25 ist aus Aluminium gebildet und
der Schrumpfring 26 besteht aus rostfreiem Stahl. Dabei hat es sich als Möglichkeit ergeben, unter Berücksichtigung des
Ausdehnungskoeffizienten der unterschiedlichen Teile, eine gleiche Kegelförmigkeit für die Wand 25b, die Befestigungsoberfläche
22a und den Schrumpfring 51 zu wählen; der Winkel α
ist im Ausführungsbeispiel gleich 2°3Of gewählt worden, er
kann im allgemeinen zwischen O und J0o liegen. Zur Vereinfachung
109833/1364 ~15"
der Festschrumpfung kann die Wand 25b vorzugsweise geschmeidig
und dünn ausgebildet sein. Zur Erhaltung einer zweckdienlichen
Befestigung wurde der Schrumpfring auf eine Temperatur von etvra. 50O0C erhitzt, während die Schrumpfung des
Ringes durch Kühlung bis zur Temperatur von flüssigem Stickstoff erholten wird.
Versuche, u.a. Heliumversuche, haben gezeigt, daß eine außerordentlich
vakuumdichte Verbindung sogar bei Temperaturstößen bis 77°K erhalten werden kann. Es sei darauf zu achten, daß
die Bearbeitung der Befestigungsoberfläche des Kristalls mit Sorgfalt geschieht und die /bmessungen der Befestigungsoberfläche an die des Befestigungsteils des Trägers abhängig
vom Ausdehnungskoeffizienten der Teile angepaßt wird. Gewünsch tenf al Is kann die Befestigungsoberfläche des Kristalls
noch mit einer sehr dünnen Metallschicht, beispielsweise Gold, versehen werden.
-ΙΟ
109833/1364
Claims (1)
- Pa ten tans pr iiche1. Verfahren zum Befestigen eines Halbleiterkristalls eines Strahlungsdetektors an einem Träger, welcher Kristall mit einem gleichrichtenden Übergang versehen ist, der zwischen zwei Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps gebildet ist, die gegebenenfalls durch eine eigenleitende Zone getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mit einem Befestigungsteil ausgebildet wird, dessen Form an eine rundherum liegende Befestigungsoberfläohe angepaßt ist, die sich auf einer Seitenfläche oder in einem Hohlraum des Kristalls befindet, daß der Befestigungsteil des Trägers auf eine Temperatur gebracht wird, die von der Gebrauchstemperatür des Strahlungsdetektors abweicht, wonach der Träger und der Kristall ineinander geschoben werden, bis der Befestigungsteil des Trägers der Befestigungsoberfläche des Kristalls gegenüberliegt, wonach der Träger auf die Gebrauchstemperatür des Detektors gebracht wird, wobei der Kristall klemmend am Träger befestigt wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die klemmende Befestigung des Kristalls am Träger dadurch erhalten wird, daß der Befestigungsteil des Trägers vor dem Ineinanderschieben des Kristalls und des Trägers einer Ausdehnung ausgcr.etr.t wird.ι" 109833/1364j5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die klemmende Befestigung des Kristalls am Träger dadurch erhalten wird., daß der Befestigungsteil des Trägers bevor dieser in einen Hohlraum des Kristalls geführt wird, einer Schrumpfbearbeitung ausgesetzt wird.4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der klemmenden Befestigung die Befestigungsoberfläche des Kristalls und der Befestigungsteil des Trägers gegenüber ihrer Mittellinie in einen Winkel gebracht werden, und zwar derart, daß der eine konvergiert und der andere divergiert.5. Strahlungsdetektor mit einem Halbleiterkristall mit einem gleichrichtenden Übergang, der zwischen zwei Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps gebildet ist, welche Zonen gegebenenfalls durch eine eigenleitende Zone getrennt sind, und mit einem Träger, an dem der Kristall be- I festigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mit einem Befestigungsteil versehen ist, der unmittelbar um eine in ihrer Form angepaßte BefestLgungsoberfläche des Kristalls liegt oder in einer derartigen Oberfläche, wobei die Befestigung aus einer Schrumpfverbindung bzw. einer Ausdehnungsverbindung besteht, wobei der Befestigungsteil des Trägers elektrisch leitend ist und mit einer der Plalbleiterzonen des Kristall in elektrischem Kontakt steht.- 18 109833/13646. Strahlungsdetektor nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsteil des Trägers aus mindestens zwei Elementen besteht, von denen eines die Form eines verhältnismäßig elastischen Kragens hat, der einen Teil des Kristalls umringt, während das andere Element aus einem Schrumpfring besteht, der den Kragen gegen den Kristall preßt.7· Strahlungsdetektor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem schalenförmigen Teil und einem Kragen besteht, wobei der Kragen durch eine Schrumpfverbindung an einer Seitenfläche des Kristalls befestigt sind und der Kragen mit einem Plansch versehen ist, der mit einem Plansch des schalenförmigen Teils verbunden ist und zwar zur Erhaltung eines hermetisch geschlossenen Raumes zwischen dem schalenförmigen Teil und dem von ihm aufgenommenen Kristallende.8. Strahlungsdetektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein ringförmiges Element aus Isoliermaterial enthält und zwei Metallkragen, die je mit einem Flansch auf einer ebenen Oberfläche des Ringes gelötet sind, welche Kragen je mit der Außenoberfläche des Kristalls in klemmendem Kontakt stehen.- 19 -109833/136421Ü36269. Strahlungsdetektor nach Anspruch 5 mit einem Kristall mit zwei koaxialen Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall einen Hohlraum enthält, dessen Wand durch eine der genannten Zonen gebildet wird, wobei ein stabförmiger Teil des Trägers durch eine Ausdehnungsverbindung in den Hohlraum geklemmt ist.10. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 5 bis 9,dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsteil des Trägers und die damit zusammenarbeitende Befestigungsoberfläche des Kristalls gegenüber der Mittellinie des Detektors in einem Winkel stehen, der kleiner ist als j50°, vorzugsweise in einem Winkel von einigen Grad.109833/1364
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