专利摘要

专利摘要

辐射射线检测装置及其制备方法，其中辐射射线检测装置包括：高导电硅基底，其包括：周期排列的至少一个基底单元，每一基底单元包括：内层基底、包围内层基底的外层基底及由内层基底和外层基底围成的空腔；第一绝缘层，置于高导电硅基底上表面，其结构与高导电硅基底相对应；第二绝缘层，置于高导电硅基底下表面，其具有至少一个正对内层基底的凹槽，该凹槽内形成有金属电极，以作为至少一个正极；具有至少一个正对外层基底的凹槽，该凹槽内形成有金属电极，以作为至少一个负极；玻璃体，置于第一绝缘层的上表面，与正极键合。正极的接触面积远小于负极接触面积，且外层基底包围内层基底结构可进一步增大空腔面积，以明显提高辐射粒子的检测效率。

权利要求

1.一种辐射射线检测装置，包括：

高导电硅基底，其包括：周期排列的至少一个基底单元，每一基底单元包括：内层基底、包围所述内层基底的外层基底及由所述内层基底和外层基底围成的空腔；

第一绝缘层，置于所述高导电硅基底上表面，其结构与所述高导电硅基底相对应；

第二绝缘层，置于所述高导电硅基底下表面，其具有至少一个正对所述内层基底的凹槽，该凹槽内形成有金属电极，以作为至少一个正极；还具有至少一个正对所述外层基底的凹槽，该凹槽内形成有金属电极，以作为至少一个负极；

玻璃体，置于所述第一绝缘层的上表面，与所述正极键合。

2.根据权利要求1所述的辐射射线检测装置，其中：

至少一个所述空腔中注入有媒介物，该媒介物包括¹⁰B纳米颗粒、WO₃纳米颗粒、氧化铅纳米颗粒和/或惰性气体。

3.根据权利要求1所述的辐射射线检测装置，其为微机电系统；所述第一绝缘层和/或第二绝缘层的主体材质包括：SiO₂、SiN和/或氮氧化硅。

4.根据权利要求1所述的辐射射线检测装置，其中：

所述外腔与所述外层基底贴合的侧壁和/或与所述内层基底贴合的侧壁形成有金属层。

5.根据权利要求1所述的辐射射线检测装置，其中，所述外层基底为正六边形柱体，所述内层基底为圆柱体。

6.根据权利要求1所述的辐射射线检测装置，其中：

所述至少一个负极为多个，多个负极之间电性连接；和/或

所述至少一个正极为多个，多个正极之间电性连接；和/或

在所述第二绝缘层的表面还有电极引线；该电极引线与所述至少一个正极和/或至少一个负极电性连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的辐射射线检测装置，其通过高通滤波电路连接至示波器，以实时呈现检测结果。

8.一种辐射射线检测装置的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、在高导电硅基底的上、下表面分别形成第一绝缘层和第二绝缘层；

步骤2、去除部分区域的第二绝缘层，以形成贯穿其厚度方向的至少两个凹槽；并向至少两个凹槽中沉积金属，以形成至少一个正极和至少一个负极；

步骤3、图形化刻蚀所述第一绝缘层和高导电硅基底，以使所述高导电硅基底形成周期排列的至少一个基底单元，每一基底单元包括：内层基底、包围所述内层基底的外层基底及由所述内层基底和外层基底围成的空腔；且该内层基底正对所述至少一个正极，外层基底正对所述至少一个负极；

步骤4、将玻璃体置于所述第一绝缘层的上表面，并与所述正极键合。

9.根据权利要求8所述的辐射射线检测装置的制备方法，还包括以下步骤：

向至少一个所述空腔的侧壁沉积金属层；并注入包括¹⁰B纳米颗粒、WO₃纳米颗粒、氧化铅纳米颗粒和/或惰性气体的媒介物。

10.根据权利要求8至9中任一项所述的辐射射线检测装置的制备方法，其中：

在向所述至少两个凹槽中沉积金属时，还包括以下步骤：

在所述第二绝缘层的下表面靠近所述至少两个凹槽的区域沉积金属作为电极引线，以与所述至少一个正极和/或至少一个负极电性连接；和/或

在所述步骤3与步骤4之间，还包括以下步骤：

在所述至少一个空腔的至少一个侧壁沉积金属层。

说明书

技术领域

本发明属于辐射检测领域，更具体地涉及一种辐射射线检测装置及其制备方法。

背景技术

近年来，核反应堆的民用化给人类带来便利、持久的能源，但因人为操作失误和设备问题引起的核反应堆的泄露事故问题也引人关注。核事故造成的环境污染使公众受到的辐射危害相当巨大，如1986年发生的切尔诺贝利事故致使约10万人死亡和数十万人受各种程度的辐射疾病折磨；2011年发生的日本福岛核泄漏事故中核电站周围的辐射量达到安全值的1000倍。因此，技术性能稳定的便携式辐射射线检测装置的研发尤为关键，便携性核辐射仪的普及可以让民众做出相应的防护措施。

便携式辐射射线检测装置的用处有：

1、检测辐射量以确保接触核物质的特殊工作者的身体健康与安全。这是因为核辐射会通过对细胞组织的离子化对身体带来严重损伤，引起细胞组织的坏死和基因病变。允许的辐射级定义为人体每天能承受的辐射计量，每天人体允许的辐射γ射线计量为100微伦琴。

2、用于需要检测γ粒子和中子的核物质探测和国防安全上；

3、测出核反应堆中的核辐射量，以此来控制核反应速率，这是因为核裂变伴随着中子和高能γ粒子；

4、地理学者使用便携式的核辐射探测仪来发现存于石头和上层土壤中的放射性元素铀；这是因为铀元素的周围往往伴随着γ射线辐射；

5、医学应用中常使用的同位素检测，这是因为同位素检测是通过测量低能量的β和γ离子来实现的。

闪烁计数器是一种辐射粒子探测器件，其探测原理为：首先辐射粒子与媒介物质反应生成快速电子，电子与计数器发生相互作用后变为荧光而释放，通过检测荧光强度可测到辐射粒子强度。但闪烁计数器的器件结构复杂、尺寸大、功耗大，另外受温度影响明显。

盖格计数器是另一类常用的辐射射线检测装置。传统的盖得计数器体积大约在10cm量级，需要使用充入一定压力的惰性气体如氦气(He)、氖气(Ne)等的空腔，两极板密封入空腔，工作偏压在500-1000V。其检测原理为：射线通过窗口入射至空腔，使空腔内部的气体产生雪崩击穿电离出电子，随后在偏置电场的作用下被阳极收集。基于这种原理制作的探测器的测试结果对温度变化不敏感，后端处理电路结构简单，并且动态范围广。但是，目前的盖格计数器限制于仅能检测β、γ射线，并且不能分辨出辐射离子的种类。

目前陶瓷作为结构层以形成探测器的方案有所报道，陶瓷可以容受大电压。但陶瓷的封装通常用Mo或Ti粉末，在1500°下键合，因此此类探测器的制备工艺复杂，器件封装难度大。

发明内容

基于以上问题，本发明的主要目的在于提出一种核辐射检测装置及其制备方法，用于解决以上技术问题的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提出一种辐射射线检测装置，包括：高导电硅基底，其包括：周期排列的至少一个基底单元，每一基底单元包括：内层基底、外层基底及由内层基底和外层基底围成的空腔；第一绝缘层，置于高导电硅基底上表面，其结构与高导电硅基底相对应；第二绝缘层，置于高导电硅基底下表面，其具有至少一个正对内层基底的凹槽，该凹槽内形成有金属电极，以作为至少一个正极；还具有至少一个正对外层基底的凹槽，该凹槽内形成有金属电极，以作为至少一个负极；玻璃体，置于第一绝缘层的上表面，与正极键合。

在本发明的一些实施例中，上述至少一个空腔中注入有媒介物，该媒介物包括¹⁰B纳米颗粒、WO₃纳米颗粒、氧化铅纳米颗粒和/或惰性气体。

在本发明的一些实施例中，上述辐射射线检测装置为微机电系统。

在本发明的一些实施例中，上述第一绝缘层和/或第二绝缘层的主体材质包括：SiO₂、SiN和/或氮氧化硅。

在本发明的一些实施例中，上述外腔与外层基底贴合的侧壁和/或与内层基底贴合的侧壁形成有金属层。

在本发明的一些实施例中，上述外层基底为正六边形柱体，内层基底为圆柱体。

在本发明的一些实施例中，上述至少一个负极为多个，多个负极之间电性连接；和/或至少一个正极为多个，多个正极之间电性连接。

在本发明的一些实施例中，在第二绝缘层的表面还有电极引线；该电极引线与至少一个正极和/或至少一个负极电性连接。

在本发明的一些实施例中，上述辐射射线检测装置通过高通滤波电路连接至示波器，以实时呈现检测结果。

为了实现上述目的，作为本发明的另一个方面，提出一种辐射射线检测装置的制备方法，包括以下步骤：步骤1、在高导电硅基底的上、下表面分别形成第一绝缘层和第二绝缘层；步骤2、去除部分区域的第二绝缘层，以形成贯穿其厚度方向的至少两个凹槽；并向至少两个凹槽中沉积金属，以形成至少一个正极和至少一个负极；步骤3、图形化刻蚀第一绝缘层和高导电硅基底，以使高导电硅基底形成周期排列的至少一个基底单元，每一基底单元包括：内层基底、外层基底及由所述内层基底和外层基底围成的空腔；且该内层基底正对至少一个正极，外层基底正对至少一个负极；步骤4、将玻璃体置于所述第一绝缘层的上表面，并与正极键合。

在本发明的一些实施例中，上述辐射射线检测装置的制备方法，还包括以下步骤：向至少一个空腔的侧壁沉积金属层；并注入包括¹⁰B纳米颗粒、WO₃纳米颗粒、氧化铅纳米颗粒和/或惰性气体的媒介物。

在本发明的一些实施例中，上述辐射射线检测装置的制备方法，在向至少两个凹槽中沉积金属时，还包括以下步骤：在第二绝缘层的下表面靠近至少两个凹槽的区域沉积金属作为电极引线，以与至少一个正极和/或至少一个负极电性连接。

在本发明的一些实施例中，在上述步骤3与步骤4之间，还包括以下步骤：在至少一个空腔的至少一个侧壁沉积金属层。

本发明提出的辐射射线检测装置及其制备方法，具有以下有益效果：

1、设置的辐射射线检测装置，由于高导电硅基底为周期排列的基底单元结构，且其外层基底正对负极，内层基底正对正极，因此负极接触的高导电硅体积大，正极接触的高导电硅体积小，使得正极的接触面积远小于负极接触面积；且外层基底包围内层基底的结构可进一步增大空腔面积，从而明显提高辐射粒子的检测效率；

2、空腔中可注入有不同的媒介物(包括¹⁰B纳米颗粒、WO₃纳米颗粒和/或氧化铅纳米颗粒等)，这些不同的媒介物可分别与中子、α、β、γ和X射线等辐射射线作用，不仅能够增加吸收率，且释放出的电子可激发雪崩电子，在工作偏置电压下，信号幅值正比于辐射物的入射强度，从而实现多种辐射射线的辐射强度的检测；

3、基于MEMS技术设计和制作辐射射线检测装置，与传统的陶瓷盖格计数器结构不同，本发明的检测装置可以大批量生产，并且性能一致性强，制作简单，体积小，成本低；

4、绝缘层采用但并不限于SiO₂和/或SiN，能够建立良好的电和热的绝缘，同时还能用于补偿应力；

5、通过在器件空腔中注入不同的纳米颗粒，可增加器件工作中对不同高能射线粒子的检测选择性，且一个空腔中可注入有多种纳米颗粒，这样在测量高能射线辐射强度的同时可以通过波形和强度判断出入射粒子的种类。

附图说明

图1是本发明提出的辐射射线检测装置的使用场景示意图；

图2是本发明一实施例提出的辐射射线检测装置的剖面结构图；

图3(a)～图3(e)是图2中辐射射线检测装置的制备流程图；

图4(a)～图4(c)是图2中辐射射线检测装置的制备流程中用到的掩膜板示意图；

图5是图2中辐射射线检测装置在显微镜下的背面结构示意图；

图6是图2中辐射射线检测装置在显微镜下的正面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

微机电(micromechanical and electrical system，MEMS)技术制作的器件能为环境监测提供极大的便利。例如用于监测环境的压力、温度和湿度的传感器，检测有毒和挥发性气体的气体传感器。因此相应的辐射射线检测传感器，应该具有便携性强、成本低、功耗小及性能稳定等特点。现有的α、β、γ射线的固体半导体检测装置，虽然存在但是体积较大，而且通常需要工作在低温。一些基于硅结构封装的小型盖格计数器，虽然体积小、功耗低，但这类器件只能检测β、γ射线，而且不能分辨出检测的粒子种类。因此目前需要一种基于MEMS技术制作的小型多功能辐射粒子检测装置，能检测出辐射粒子的种类和其辐射强度。

因此，本发明提出一种辐射射线检测装置，包括：高导电硅基底，其包括：周期排列的至少一个基底单元，每一基底单元包括：内层基底、外层基底及由内层基底和外层基底围成的空腔；第一绝缘层，置于高导电硅基底上表面，其结构与高导电硅基底相对应；第二绝缘层，置于高导电硅基底下表面，其具有至少一个正对内层基底的凹槽，该凹槽内形成有金属电极，以作为至少一个正极；还具有至少一个正对外层基底的凹槽，该凹槽内形成有金属电极，以作为至少一个负极；玻璃体，置于第一绝缘层的上表面，与正极键合。

因此，由于高导电硅基底为周期排列的基底单元结构，且其外层基底正对负极，内层基底正对正极，因此负极接触的高导电硅体积大，正极接触的高导电硅体积小，使得正极的接触面积远小于负极接触面积；且外层基底包围内层基底的结构可进一步增大空腔面积，从而明显提高辐射粒子的检测效率。

在本发明的一些实施例中，上述至少一个空腔中注入有媒介物，该媒介物包括¹⁰B纳米颗粒、WO₃纳米颗粒、氧化铅纳米颗粒和/或惰性气体。其中，可在同一空腔中注入该多种纳米颗粒，或在不同空腔中分别注入不同的纳米颗粒，这些不同的纳米颗粒可分别与中子、α、β、γ和X射线等辐射射线作用，不仅能够增加吸收率，且释放出的电子可激发雪崩电子，在工作偏置电压下，信号幅值正比于辐射物的入射强度，从而实现多种辐射射线的辐射强度的检测。

在本发明的一些实施例中，上述辐射射线检测装置为微机电系统，即基于MEMS技术设计和制作辐射射线检测装置，与传统的陶瓷盖格计数器结构不同，本实施例的辐射射线检测装置可以大批量生产，并且性能一致性强，制作简单，体积小，成本低。

在本发明的一些实施例中，第一绝缘层和/或第二绝缘层的主体材质包括：SiO₂、SiN和/或氮氧化硅，例如第一绝缘层和/或第二绝缘层可为单一的SiO₂层或SiN层，因此能够建立良好的电和热的绝缘；也可以同时包括一个SiO₂层和一个SiN层，SiN层用于补偿应力，即作为SiO₂层的应力补偿层。

在本发明的一些实施例中，上述至少一个空腔的四周均包围有高导电硅基底，且贯穿高导电硅基底；第一绝缘层具有至少一个与空腔正对的、贯穿其厚度方向的槽体，该槽体与正对的空腔连通，以使高导电硅基底与第一绝缘层的整体，呈现为除中心及边缘外，其他部分为空心的至少一个周期性结构；该周期性结构中单个结构的中心区域正对一组电极槽中的正极，边缘区域正对一组电极槽中的负极，因此可进一步增大空腔面积，从而明显提高辐射粒子的检测效率。

在本发明的一些实施例中，上述外层基底为正六边形柱体，内层基底为圆柱体；但是，本发明并不对外层基底和内层基底的形状作限制，只要外层基底包围内层基底，且能够保证正极接触的高导电硅的体积远小于负极接触的高导电硅基底；优选地，相邻的两个基底单元的外层基底相切，以在恒定的基底板上，形成辐射射线检测装置的更多单元，从而减小器件体积和制造成本。

在本发明的一些实施例中，高导电硅基底包括多个周期排列的基底单元，从而具有多个空腔，从而不同的空腔中可注入不同的纳米颗粒，以增加器件工作中对不同高能射线粒子的检测选择性，并提高检测精度；同时，也可在同一个空腔中注入有多种纳米颗粒，这样在测量高能射线辐射强度的同时可以通过波形和强度判断出入射粒子的种类。

在本发明的一些实施例中，上述至少一个负极为多个，多个负极之间电性连接；和/或至少一个正极为多个，多个正极之间电性连接。

在本发明的一些实施例中，在第二绝缘层的表面还有电极引线；该电极引线与至少一个正极和/或至少一个负极电性连接；从而通过该电极引线与外接设备(例如高通滤波器)连接，以检测得到辐射射线的强度。且通过该电极引线，可实现多个正极之间和/或多个负极之间的电性连接。

在本发明的一些实施例中，上述辐射射线检测装置，其通过高通滤波电路连接至示波器，以实时呈现检测结果。

因此，本发明提出基于MEMS技术制作和封装的辐射射线检测装置及其制备方法，将分为几点进行陈述：辐射射线检测装置的制作工艺；针对不同的检测物质，辐射射线检测装置中使用的背景气体和填充物的选择和作用；及辐射射线检测装置的系统的实现：

1、笼统的讲，辐射射线检测装置的制备方法包括以下步骤：

在高导电硅基底的上、下表面分别形成第一绝缘层和第二绝缘层；去除部分区域的第二绝缘层，形成贯穿其厚度方向的至少两个凹槽，该至少两个凹槽中沉积金属，形成至少一个正极和至少一个负极，并在第二绝缘层的下表面靠近凹槽的区域沉积金属，作为正/负极的电极引线；图形化刻蚀第一绝缘层和高导电硅基底，以使高导电硅基底形成周期排列的至少一个基底单元，每一基底单元包括：内层基底、外层基底及由所述内层基底和外层基底围成的空腔；且该内层基底正对至少一个正极，外层基底正对至少一个负极；在至少一个空腔的侧壁沉积金属层；并注入包括¹⁰B纳米颗粒、WO₃纳米颗粒、氧化铅纳米颗粒和/或惰性气体的媒介物；将玻璃体置于第一绝缘层的上表面，并与至少一个正极键合。

2、辐射射线检测装置中辐射探测使用的填充物

不同辐射粒子需要采用不同的媒介物质和背景气体与粒子进行相互作用后释放出电子用于检测。下面分别对辐射粒子进行介绍。

中子检测：中子不能直接电离背景气体。在通常的中子检测中使用¹⁰B纳米材料与中子进行核反应产生α粒子。而且¹⁰B具有较大的截面面积，吸收中子效率较高。α粒子有很短的穿透距离，可以电离背景气体后检测生成的电子。

β粒子检测：β粒子可以电离背景气体而释放出电子，电子可以直接被检测。但是由于β粒子的穿透距离长，在微型检测装置中不能完全被吸收，影响检测效率。本发明采用WO₃纳米颗粒进行对β粒子的吸收。释放出的电子在阳极附近会雪崩激发更多电子。这样β粒子检测效率更高。

α粒子检测：α粒子是较重的带点粒子(氢原子核)，可以用惰性气体如He，Ne直接与之作用产生可检测电子。同样，释放出的电子在阳极附近会雪崩激发更多电子，以利于检测。

γ和X射线检测：本发明选用氧化铅纳米颗粒作为媒介物质。入射的γ和X射线与氧化铅产生康普顿散射后可以发射出电子，在背景气体中释放出的电子在阳极附近会雪崩激发更多电子，以利于检测。

选择的媒介物质可以通过选择性沉积在玻璃上，通过玻璃与硅片的键合实现媒介纳米物质和气体的密封。

因此，当空腔中注入有多种纳米颗粒时，若空腔中注入¹⁰B纳米颗粒作为中子检测装置，中子与¹⁰B纳米颗粒作用产生α射线并被负极捕捉到；空腔中注入如WO₃纳米颗粒作为β射线检测装置，WO₃纳米颗粒可以吸收β粒子并释放出更多电子而被正极捕捉到；空腔中注入如氧化铅纳米颗粒作为γ和X射线检测装置，γ和X射线与化铅纳米颗粒作用释放出光电子被正极捕捉到。

因此，在器件空腔中注入不同的纳米颗粒增加了器件工作中对不同高能射线粒子的检测选择性，这样在测量高能射线辐射强度的同时可以通过波形和强度判断出入射粒子的种类。

3、辐射射线检测装置的系统原理

负极附近的气体区域是漂移区，正极附近的区域是高强度场放大区域。粒子进入漂移区域电离气体，电离出的离子被加速至放大区的雪崩区间。设计漂移区尺寸应远大于放大区。前述的辐射射线检测装置的制备方案中正极的接触面积仅为内层基底的小尺寸区域，而负极区域包括了整个外层基底的侧壁和地面，负极接触面积大于正极接触面积100倍以上，从而提高辐射粒子的检测效率。根据施加在电极上的电压幅值分，电子放电有四个区域，分别为：低电压饱和区、线性区、限制的线性区和盖格-米勒区。器件应工作在线性区间内，在漂移区产生的电子可以加速到阳极产生雪崩电子，这部分的电子数量与入射粒子的能量成正比关系。而在别的工作区域内检测的电子数量受其他因素影响，与入射粒子的关系不明显。

通常器件工作的偏置直流电压在500-1000V。本发明提出的器件的制备方法以干法氧化法生成致密的SiO₂作为绝缘层，它的击穿电场强度在10.8-11.6MV/cm，如果假设绝缘层的厚度为2μm，那么器件的击穿电压为2160-2320V。另外SiN薄膜层也具有较高的击穿电压。可见该器件可以安全工作在需要的偏置电压区间。如图1所示，偏置电压V_dc需要接一个高电阻然后接入后端的RC高通滤波器，当辐射粒子进入计数器后阳极接收到电子使C放电，在示波器上可以检测出一个脉冲信号。

需要说明的是，上述的辐射射线检测装置可仅作为一个单元，则检测装置系统由该多个单元组成，并把所有正极连接后引出，所有的负极连接后引出，采用本发明的方法制备检测装置，受加工设备的限制因素小，易于加工。辐射射线检测装置的不同单元可注入有不同的媒介物质，从而实现多种辐射射线的检测。

以下通过具体实施例，对本发明提出的辐射射线检测装置及其制备方法，进行详细描述。

实施例

本实施例提出一种辐射射线检测装置，此处如图2所示，以如图6所示结构的斜对角的截面为例进行说明，包括：高导电硅基底1，呈圆柱体的内层基底10、包围该内层基底10、呈正六边形主题的外层基底11及由内层基底10和外层基底11包围形成的空腔12，该空腔12的部分侧壁形成有金属层13；第一绝缘层2和第二绝缘层3，分别形成于高导电硅基底的上、下表面；上述第二绝缘层3由SiO₂层30和SiN层31构成，该第二绝缘层3具有与外层基底11正对的、贯穿第二绝缘层3厚度方向的电极槽32，及与内层基底10正对的，贯穿第二绝缘层3厚度方向的电极槽33，该些电极槽32、33中形成有金属电极，电极槽33中的金属电极作为正极35，电极槽32中的金属电极作为负极34；其中多个正极35之间通过第二绝缘层上的金属线37连接，负极34连接有金属线36；以及玻璃体4，置于第一绝缘层2的上表面，与正极35键合；空腔12中注入有媒介物，该媒介物包括¹⁰B纳米颗粒，WO₃纳米颗粒，氧化铅纳米颗粒和/或惰性气体。

上述空腔12贯穿高导电硅基底1，且第一绝缘层2具有与空腔12对应的贯穿第一绝缘层的槽体，槽体与空腔12连通形成空槽，以使高导电硅基底和第一绝缘层的整体形成除中心及边缘外，其他部分为空心的周期性结构；该周期性结构的中心区域正对正极33，边缘区域对应负极32，且空腔12四周均包围有高导电硅基底。

本实施例采用干法深刻蚀的方式制作空腔，通过深硅刻蚀形成中空的正六边性柱体结构。六边形柱体结构的中心为刻蚀出的硅立柱，作为正极；六边形柱体结构的边框为器件的负极。正极和负极之间为中空结构。基底采用的是双面抛光的高导电n型或者p型硅片。多个六边形柱体结构可以连接成蜂窝结构，这样空腔占器件的面积更大，增大了辐射粒子与惰性气体的反应面积，增大了信号输出。本实施例的辐射射线检测装置的具体制备流程如图3(a)至图3(e)所示，为了描述方便，制备流程图以截面图为例，制备流程具体包括以下步骤：

步骤1、采用高导电的n型或者p型、电阻率在0.001-0.01Ω/cm的硅片作为基底加工材料。如图3(a)所示，首先对硅片进行干法氧化，生成致密的氧化层，厚度为2-4μm的氧化层，再通过低压化学气相沉积技术(LPCVD)或者等离子增强化学气相沉积(PECVD)在硅片上、下表面沉积一层二氧化硅SiO₂，以建立良好的电和热的绝缘层；同时还在下表面的SiO₂下表面沉积一层SiN，作为下层二氧化硅的应力补偿层，厚度为0.1-1μm；

步骤2、如图3(b)所示，接下来，采用如图4(a)所示的掩膜板通过光刻技术在硅片的下表面暴露出负极触点(图4(a)中的两个方块)和正极开口(图4(a)中放大部分的圆阵列)，然后刻蚀掉SiN层和SiO₂层，露出高导电硅；

步骤3、如图3(c)所示，在硅片下表面的阳极开口处物理气相沉积金属并采用如图4(b)所示的掩膜板图形化以形成引线和触点；

步骤4、采用如图4(c)所示的掩膜板对硅片和其上表面的SiO₂层进行光刻图形化，之后用干法深硅刻蚀方法(DRIE)打开空腔形成蜂窝结构。刻蚀会自动停止到硅片下表面的氧化层，刻蚀厚度为硅片厚度与上表面的SiO₂层厚度，形成如图3(d)所示的结构；

步骤5、如图3(e)所示，图形化一定区域后对空腔进行金属13的无电沉积，沉积金属可以为常见金属如Au、Cu、Ni、Ti等，金属仅沉积于空腔的侧壁；

步骤6、最后用玻璃体与器件进行阳极键合封装，得到如图2所示的结构。阳极键合的过程可以在He或者Ne的惰性气体空间中进行。

如图5和图6所示，是基于本实施例的制备方法制成的蜂窝结构辐射射线探测仪的正反面。因此，本实施例的器件尺寸在1cm左右，其背面结构为引线和金属触点(正极、负极)。在背面结构中金属网格连接各个正面蜂窝结构的圆柱型阳极，这些金属网格连接到一个正极电极触点上；另外，整个基底结构为正六边形柱体相连的结构，形成负极，因此，在器件背面通过SiN/SiO₂的刻蚀和金属图形化后，形成了负极电极触点。正面的蜂窝结构用于增大空腔面积，提高辐射粒子的吸收率。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

辐射射线检测装置及其制备方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。