DE1764066C

DE1764066C - Diamond nuclear radiation detector and process for its manufacture

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Publication number: DE1764066C
Authority: DE
Inventors: Stanislaw F Konorowa Jelena A Moskau Koslow
Original assignee: Ordena Lenina fisitscheskij Institut lmeni P N Lebedewa, Moskau

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kern- Behandlung mit ultraviolettem Licht; Anlegen eines strahlungsdetektor, bestehend aus einem Diamant- gepulsten Feldes; /Ϊ-Strahlung; thermische Behandkörper mit ^wei an gegenüberliegenden Flächen des- lung. Alle diese Verfahren können den Raumseiben angebrachten Kontakten, von denen einer für ladungseffekt im Kristall nicht beseitigen, dienen also das Anlegen eines positiven Potentials und der andere 5 nur zu kurzzeitigen Depolarisationen.
zum Anlegen eines negativen Potentials dient, wobei Ferner ist bekannt, ein Kernstrahlungsdetektor der die Dicke des zwischen beiden Kontakten liegenden eingangs genannten Art, bestehend aus eurun Dia-Arbeitsbereiches des Diamantkörpers nicht größer ah mantkörper mit zwei Kontakten auf gegenüberliegendie Weglänge der Ladungsträger im Diamantkörper den Seiten (»Industrial Diamond Review«, Bd. 16 unter der Wirkung des angelegten elektrischen Feldes io [Neue Serie], 1956, S. 12 bis 14, 31, 32, 54, 55, 93, ist. 114, 116, 133 bis 135, 152 bis 154, 174 und 175). Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Aus dieser Literatursteile entnimmt man auch die Herstellung eines solchen Detektors. ableitbare Regel, daß die Dicke des zwischen beiden Kernstrahlungsdetektoren, die aus einem natür- Kontakten liegenden Arbeitsbereiches des Diamantlichen Diamantkristall mit verringertem Stickstoff- 15 körpers die Weglänge der Ladungsträger im Kristall gehalt (die Konzentration der Stickstoffatome ist ge- nicht übersteigen soll. Die Kontakte werden durch wohnlich geringer als 10¹⁹Cm-') bestehen, der mit Aufbringen (eventuell Aufdampfen) von Metali oder elektrischen Koniakten versehen ist, sind allgemein kollodialer Graphitsuspension hergestellt. Sie dienen bekannt. Wenn εη die Kontakte eine Potentialdiffe- zum Anlegen eines elektrischen Feldes an den Krirenz angelegt und der Kristall von einer beliebigen ao stall. Durch Felderhöhung wird versucht, auf die Seite mit Kernteilchen bestrahlt wird, entstehen in Polarisation Einfluß zu nehmen. Dabei erhalten die ihm Stromimpulse. Diese Stromimpulse rufen im Ladungsträger eine solche Geschwindigkeit, daß sie äußeren Stromkreis Spannungsimpulse hervor, die die Fangstellen im Kristall passieren. Die Literaturverstärkt und von einer entsprechenden Apparatur .stelle enthält die abschließende Feststellung, daß das registriert werden. 35 Problem nicht befriedigend gelöst ist. Die Detektoren In der Natur kommt nur eine geringe Anzahl von sind schwer einstellbar, nur für geringe Energien ge-Diamantkristallen vor, die geeignet sind, auf diese eignet, die Effektivität der Zählung ist beschränkt.
Weise als Kernstra langsdetektor zu dienen; jedoch Eine Diffusion von Donator- oder Akzeptormatesind die Eigenschaften dieser Detektoren verschieden- rial in Si oder Ge (Grundmaterial höchster Reinartig und nicht steuerbar. Derartige Detektoren ver- 30 heit) — wie sie z. B. aus den Literaturstellen fügen über eine schlechte Zählaasbe· te, sammeln die »Nuclear Instruments and Methods«, Bd. 40, 1966, Ladungsträger, die im Kristall durch die einfallende S. 277 bis 290; deutsche Auslegeschrift 1 236 668 Kernstrahlung entstanden sind, unvollständig und und »Ergebnisse der Exakten Naturwissenschaften«, haben ein niedriges Energieauflösungsvermögen. Da Bd. 34, 1962, S. 324 und 331, bekannt ist, läßt sich diese Kristalle zudem einen hohen spezifischen Wider- 35 auf Diamanten nicht übertragen. Der reale Kristall stand aufweisen, entsteht in ihnen außerdem eine enthält vielfältige Abweichungen, von der strengen elektrische Polarisation, durch die sich ihre Eigen- Gitterperiodizität. Es ist nur bekannt, Aluminium schäften als Detektoren bei Bestrahlung verschlech- mittels Inonenbeschuß in den Diamanten einzuführen tern. Die bekannten Verfahren zur Beseitigung der (W. S. Wawilow u. a.: »Halbleiterdiamanten, die im Polarisation durch Erwärmung oder Bestrahlung mit 40 Verfahren des Ionenbeschusses erhalten worden Licht einer bestimmten Wellenlänge sind praktisch sind«; »Festkörperphysik«, Bd. 8, 1964/1966; desungeeignet und wenig wirksam. Aus diesen Gründen gleichen »International Conference on Applications fanden Detektoren auf Diamantenbasis bisher kaum of Ion Beams to Semiconductor Technology«, Grepraktische Anwendung. noble 1967, S. 353. Die letztgenannten Literatur-Anregungen für die Verwendung von Diamanten- 45 stellen beschäftige» sich nur mit der Möglichkeit der kristallen zur Strahlungsüberwachung sind dem Buch Erzeugung von hochwertigen Schichten vom Leitvon G. Dearnaley und D. C. Northrop: »Semi- fähigkeitstyp η und p. Für den Aufbau eines Detekconductor Counters for Nuclear Radiations«, 2. Auf- to:s finden sich keine Anregungen,
lage, 1966, S. 111 und 113, zu entnehmen. Die Hin- Die bekannten Detektoren aus Diamant polariweise zur Beseitigung der Polarisation beziehen sich 50 sieren sich — wie vorstehend ausgeführt ist — durchauf die Behandlung mit Licht. Die in dieser Literatur- weg bei Bestrahlung, was mit der Zeit zu einer Verstelle weiterhin auf den Seiten 146, 169, 172 und 173 ringerung der Impulsamplitude und der Zählausbeute beschriebenen Detektoren mit Silizium als Grund- führt.The present invention relates to a core treatment with ultraviolet light; Application of a radiation detector, consisting of a diamond-pulsed field; / Ϊ radiation; thermal treatment body with white development on opposite surfaces. All of these methods can be used for contacts attached to the space discs, one of which does not eliminate the charge effect in the crystal, so they are used to apply a positive potential and the other 5 only for short-term depolarizations.
is used to apply a negative potential, it is also known to use a nuclear radiation detector of the thickness of the type between the two contacts mentioned at the beginning, consisting of a slide working area of the diamond body no larger than a mant body with two contacts on opposite sides of the path length of the charge carriers in the diamond body ("Industrial Diamond Review", Vol. 16 under the action of the applied electric field io [New Series], 1956, pp. 12 to 14, 31, 32, 54, 55, 93, is 114, 116, 133 to 135 , 152 to 154, 174 and 175). The invention also relates to a method for the manufacture of such a detector. The rule that can be deduced is that the thickness of the working area of the diamond crystal with reduced nitrogen content between the two nuclear radiation detectors, the path length of the charge carriers in the crystal (the concentration of nitrogen atoms is not to be exceeded. The contacts by living less than 10 ¹⁹ cm- '), which is provided with the application (possibly vapor deposition) of metals or electrical conicals, generally colloidal graphite suspensions are produced. They serve known. When εη the contacts have a potential difference to apply an electric field to the Krirenz and the crystal from any ao stall. By increasing the field, an attempt is made to influence the side that is irradiated with core particles that arise in polarization. In doing so, they receive current impulses. These current impulses produce such a speed in the charge carrier that they produce voltage impulses in the external circuit, which pass the trapping points in the crystal. The literature, reinforced and by an appropriate apparatus .stelle contains the final statement that these are registered. 35 problem has not been satisfactorily solved. The detectors In nature there is only a small number of are difficult to adjust, only for low energies. Diamond crystals which are suitable, suitable for this, the effectiveness of the counting is limited.
Way to serve as a core road detector; However, a diffusion of donor or acceptor mates are the properties of these detectors differently in Si or Ge (base material of the highest purity and not controllable. B. from the literature references add a bad counting capacity, the "Nuclear Instruments and Methods", Vol. 40, 1966, collect charge carriers that are in the crystal through the incident pp. 277 to 290; German Auslegeschrift 1 236 668 Nuclear radiation are incomplete and and "Results of the Exact Natural Sciences" have a low energy resolution. Since Vol. 34, 1962, pp. 324 and 331, is known, these crystals can also not transfer a high specific resistance to diamonds. Having the real crystal stand, they also contain a variety of deviations from the strict electrical polarization through which their own lattice periodicity is evident. It is only known to introduce aluminum shafts as detectors in the event of irradiation deteriorating by means of ion bombardment in the diamond. The known methods for eliminating the (WS Wawilow et al.: "Semiconductor diamonds, which have been obtained in polarization by heating or irradiation with methods of ion bombardment, light of a certain wavelength are practical";"Solid body physics", Vol. 8, 1964/1966; unsuitable For these reasons, similar to the "International Conference on Applications, detectors based on diamonds have so far rarely found detectors on the basis of diamonds", Grepraktische Einsatz, noble 1967, p. 353. The last-mentioned literature suggestions for the use of diamonds only deal »with the possibility of crystals for radiation monitoring are the book Generation of high-quality layers by the Leit by G. Dearnaley and DC Northrop:» Semifability type η and p. For the construction of a detector counters for Nuclear Radiations «, 2nd ed. to: s there are no suggestions,
lage, 1966, pp. 111 and 113. The known detectors made of diamond in polarity for eliminating the polarization relate - as explained above - to treatment with light. The detectors described in this literature for irradiation, which over time lead to an adjustment on pages 146, 169, 172 and 173, reduction of the pulse amplitude and the counting yield, with silicon as the basic principle.

material weisen einen pn-übergang auf der nicht be- Mit der Erfindung soll ein Detektor auf Diamantenstrahlten Seite auf. Die Spannung wird so an den 53 basis angegeben werden, der unter Verwendung von Detektor gelegt, daß auf die Feldverteilung im Ar- hochohmigen Diamantkristallen und folglich ohne beitsbereich des Detektors Einfluß genommen wird. Verstärkung des Rauschpegels bei Zimmertemperatur Die NeutralisierunR der Ladungsträger gegenteiliger und höheren Temperaturen einwandfrei arbeitet und Polarität tritt bei Siliziumdetektoren als Problem gar dabei eine gute Zählausbeute liefert, die Ladungsnicht auf. 60 träger vollständig sammelt und ein hohes Energie-Weiterhin sind die speziellen Vorzüge eines Dia* auflösung» vet mögen besitzt und dessen Eigenschaften manten für in der Medizin eingesetzte Detektoren auch bei längerer Bestrahlung unverändert bleiben, bekannt (»Instruments and Experimental Techni- Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, ques«, 1961, S. 1048; übersetzt aus »Priborv i durch besondere Ausbildung des Diamantkristalls Tekhnika Eksperimenta«, Nr. 6, Nov.-Dez. 1961, 65 und seiner Kontakte zu erreichen, daß das angelegte S. 5 bis 13). Dort werden zusammenfassend folgende elektrische Feld ein vollständiges Sammeln der Verfahren zur Beseitigung der Polarisation genannt: Ladungsträger gewährleistet, daß eine gute Zählaus-Vor'icrige langzeitige Bestrahlung mit Elektronen; baute und ein hohes Energieauflösungsvermögen er-material have a pn junction on which is not used. With the invention, a detector is intended to shine on diamond beams Side up. The voltage will thus be specified on the 53 base using the Detector placed that on the field distribution in the Ar- high resistance diamond crystals and consequently without working range of the detector is influenced. Enhancement of the noise level at room temperature The neutralization of the charge carriers of opposite and higher temperatures works properly and Polarity occurs as a problem with silicon detectors, even delivering a good counting yield that does not charge the charge on. 60 carrier collects completely and a high level of energy. Furthermore, there are the special advantages of a slide resolution »vet and its properties mants for detectors used in medicine remain unchanged even after prolonged exposure, known (»Instruments and Experimental Techni- The invention is based on the task ques ", 1961, p. 1048; Translated from »Priborv i due to the special formation of the diamond crystal Tekhnika Eksperimenta «, No. 6, Nov.-Dec. 1961, 65 and his contacts to achieve that created Pp. 5 to 13). There, in summary, the following electric field is a complete collection of the Process for the elimination of the polarization called: Charge carrier ensures that a good count long-term exposure to electrons; built and developed a high energy resolution

reicht und daß eine elektrische Polarisation verhin- einer 8"P^Kis enough and that an electrical polarization prevents 8 "P ^ K

dert wird. P-thiiim und Kohlenstoff dotierten Oberflächenschichtis changed. P-thiiim and carbon doped surface layer

Dies wird bei einem Kernstrahlungsdetektor der ^^X™^£ZJ%L·. Die Bildung eines Sperreingangs beschriebenen Gattung ernndungsgema\ da- de _ FMatte erzeugι ^ ^ _dwch durch erreicht, daß der auf der StrahlungseinfaUseite 5 undI eines ^lnJ^eK"°P^K _{der angeg}ebenen Materialien, des Diamantkörpers angeordnete Kontakt als Sperr- V'™™*™*^^ Anlegen eines Potentials der kontakt für die im Diamant wirksamen Ladungsträger '™"_η^"_η Polarität gewährleistet und kann ausgebildet «ι und daß der dem Sperrkonukt gegen- entoprec^n ™un _der ^B _Krista„_struktur an der überliegende Kontakt aus einem solchen Material be- ^⁰J" der Platte erreicht werden, wie z. B. im steht und mit dem Diamantkörper derart verbunden io ^ η η r-rnohitieruneIn the case of a nuclear radiation detector, this becomes the ^ ^X ™ ^ £ ZJ% L ·. The formation of a blocking input character described ernndungsgema \ DA de _ fmatte erzeug ι ^ ^ _DWCH achieved by that the on the StrahlungseinfaUseite 5 andI a ^ln J ^eK "° P ^K _{of angeg} planar materials, the diamond body disposed contact as a barrier V ' ™™ * ™ * ^^ applying a potential of the contact for the effective in diamond carriers' ™ _"η ^" _η polarity ensured and can be formed «ι and that of the counter Sperrkonukt entoprec ^ n ™ un _^B _crystal" _str UCTURE at the overlying contact of such a material be ^ ⁰ J "of the plate can be achieved, such as. B. stands and connected to the diamond body in such a way io ^ η η r-rnohitierune

ist, daß er bei angelegtem elektrischen Feld als ^ta"^{e de}i ^ffakt tainn durch Metallaufsprühen Ladungsträgerinjektor wirkt. werden Ein solcher Kontakt arbeitet jedochis that, when an electric field is applied, it ^{acts as a ta} " ^{e de} i ^ fakt tainn by spraying metal charge carrier injector. Such a contact works, however

Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung der- ^^J^"· ρ_£Γ Erfindung liegt daher die weiartiger Detektoren angegeben werden. ti« Aufaabe zugrunde, ein HerstellungsverfahrenTo a process for the preparation DER ^^ J ^ "· ρ _{£ Γ} invention is therefore to weiartiger detectors are indicated ti" is Aufaabe. To provide a production method

Der erfindungsgemäß ausgebildete Detektor auf 15 £™ _d™^_e3™_enen Detektor anzugeben. Die der Basis von Diamant, weist einige Vorteile auf, d.e ur den vorgescmag _daß ^ ^^ _Diamant. seinen Einsatz in den für ihn typischen Anwendung Losung Ψ^¹ _{dessen Stärke die} Weglänge derAccording to the invention formed on detector 15 £ ™ _d indicate ™ ^ _e 3 _e NEN ™ detector. The base of diamond, has some advantages, de only suggests _that ^ ^^ _diamond . its use in its typical application solution Ψ ^ ¹ _{whose strength is the} path length of the

gebieten, z.B. in der Medizin, und besonders bei ta«»»«"*arpe^r'_Kris,_{aU r};,_ht übersteigt, ausgehohen Temperaturen ermöglichen. Wesentlich ist die ^La,^d"ⁿ _tf'3 Γ«? an seinta gegenüberliegenden Beseitigung bzw. fortlaufende Neutra'tfeniug der *o schnitten und-^^^^^^ _und besteht Polarisation. Der Sperrkontakt auf der bestrahlten ^"^^"dann daß der Kristallkörper im Seite gewährleistet ein ausreichend starkes Feld .η ^^^L^mpcrlr von 1000 bis 1300= C der Ionisierungszone und verhindert e.ne doppelte Vakuum bei em« V _{der dnen Fläche m!t} areas, for example in medicine, and especially with ta «» »« "* arpe ^r ' _Kris , _{aU r;,} _ht exceeds, enable elevated temperatures. What is essential is the ^La , ^d " ⁿ _t f'3 Γ «? at its opposite elimination or continuous Neutra'tfeniug the * o cut and - ^^^^^^ _{and there} is polarization. The blocking contact on the irradiated ^ "^^" then that the crystal body in the side ensures a sufficiently strong field .η ^^^ L ^ mpcrlr from 1000 to 1300 = C of the ionization zone and prevents a double vacuum at em « V of _{the thin Area m! T}

Injektion in den Kristall. Der erfindungsgemaße Auf- «^™\.™ί™ϊund auf der anderen Fläche mit bau des Detektors sichert eine vollständige Samm- »5 einem ^Sß™"£"^^u ™i_{ehen wird}. Vorteilhaft lung der Ladungsträger; Nachteile durch den Raum- «"^.^teSSS dkLebensdauer der Ladungsladungseffekt sind vermieden. Gegenüber den emz,- ^f^₀Jf ^^Geschwindigkeit der Obergen ebenfalls bei hohen Temperaturen einsehbaren trager ^oht um _Ladungsträger zu verDetektoren aus SiC weist der erfindungsgemäß aus- ttacnenreicomoirui Anbringen der Kontakte gebildete Detektor ein besseres Energieauflösungs- 30 «^^^^ ^Ai toS-mantkrisuIb vermögen, eine höhere Zählausbeute und einen Jg"™^¹« f^_m _sauerstoffhaltigen Medium breiteren Bereich auf, in dem er zuverlässig ar- durch brnnzen in cmcInjection into the crystal. The inventive up "^ ™ \. ™ ί ™ ϊund on the other surface with construction of the detector ensures complete collec-» 5 a ^S _ß ™ "£" ^ ^u ™ i _go. Advantageous development of the load carrier; . Disadvantages through the room "" ^ ^ Tesss dkLebensdauer charge charge effect are avoided Compared to the emz, -. ^ F ^ ₀ Jf ^^ speed of Obergen also at high temperatures visible exchanger ^ oht to _Ladungsträ ger has to verDetektoren of SiC according to the invention Removing ttacnenreicomoirui attaching the detector contacts formed a better Energieauflösungs- 30 «^ ^^^^ Ai TOS mantkrisuIb fortune, a higher counting efficiency and a Jg" ™ ^ ¹ "f ^ _m _saue rstoffhaltigen medium wider in the area in which it reliably ar- through burnings in cmc

^beitet· . _h ^at7urBildunE des Sperrkontaktes und des Injektions- ^works ·. _h ^at 7urBildunE of the blocking contact and the injection

Wenn der Detektor aus einem Diamanten hergc- Zur BUdung 1Ocs ap _der _κή%{Μ_ If the detector is made from a diamond, _the _{κή% {Μ} _

stellt wird, in welchem die Wränge der Elektronen 35 ^^XTgS- ^oder P'^ⁱⁿP^{aste auf und} is, in which the lengths of the electrons 35 ^^ XTgS- ^or P '^ ⁱⁿ P ^{aste on and}

größer ist als die der Defektelektronen, so soll der plattt eine b löer ^om _Temp£_&tm _Von 500is greater than that of the hole, so should the plattt a Löer b ^ om _Temp _& £ _tm _V on 500

Kontakt an der unbestrahlten Seite des Diamant- «Jiut d« Platte to zu ei ^ _{auf dieser} Contact on the unirradiated side of the diamond "Jiut d" plate to ei ^ _{on this}

körpers Defektelektronen injizieren, und an ihn wird bis 700 C und halt sie ^ _b inject body holes, and it will go up to 700 C and hold them ^ _b

einporitivei Potential angelegt. Wenn hingegen der Temperatur, «m Λ^as _de7^rrkontaktes und des InDetektor aus einem Diamanten hergestellt wird, in 40 Lur Herswi ^U"S £ _{f b ide Seiten der} an integral potential applied. Conversely, when the temperature "m Λ ^as _de 7 ^ rrkontaktes and InDetektor is made of a diamond, in 40 L ur Herswi ^U" S £ _{fb ide sides of}

welchem die Weglänge der Elektronen kiemer ist als J^¹»"*«"*⁸^ "Sungder Salze eines der Me-which the path length of the electrons is less than J ^ ¹ »" * «" * ⁸ ^ "Sungder salts of one of the

die der Defektelektronen, so soll der Kontakt an der Kartenplatte emc Losung aer _{und die} that of the defect electrons, the contact on the card plate should be emc solution _{and the}

unbestrahlten Seite Elektronen injizieren, und an ihn taUe Gold SJber J ^^ |_{is auf ei} Inject electrons on the non-irradiated side, and on it taUe gold SJber J ^^ | _{is on egg}

wird ein negatives Potential angelegt. -τ „*L· vnn 500 bis 700° C erhitzen, um diea negative potential is applied. -τ „* L · vnn 500 to 700 ° C heat to the

Für den Fall, daß die Forderung nach vollstand.- 45 Temperatur von J^ »i^VüU c .^_n In the event that the requirement for completeness - 45 temperature of J ^ »i ^ VüU c. ^ _N

gern Sammeln der Ladungsträger lediglich bet einer ^ta"J^Jff^ οϊΑ»^"»·*««»· ^{der Elek}'like to collect the ^{load carriers just bet a ta} "J ^ Jff ^ οϊΑ» ^ "» · * «« »· ^{der Elek} '

sehr geringen Plattenstärke des Diamantkr.stalls er- Zur "«JS ^e^_ro„_en ^Pi_nj_iziert, trägt man aufvery small plate thickness Diamantkr.stalls ER ert to "" JS ^e ^ _ro _"s ^P i _n j _izi, you carry on

füllbar ist, ist es zur Erhöhung der mechanischen mn und DJfrtttWtt™» ^ eine kolloidaleis fillable, it is to increase the mechanical mn and DJfrtttWtt ™ »^ a colloidal

Festigkeit des Detektors vorteilhaft, in einer dicken eine Seite <^^, _und erhitzt die Platte unge-Strength of the detector advantageous, in a thick one side <^^, _and heats the plate un-

Kristallplatte eine Vertiefung anzubringen, deren 50 Graph>»^u*P*""°ⁿ, "J^ _im Vakuum bis auf eine Tem-Crystal plate to attach a depression, whose 50 graph> » ^u * P *""° ⁿ ," J ^ _{in a} vacuum to a temperature

Bodendickc höchstens gleich der Weglänge der La- ^«£^£%$_€. Floor thickness at most equal to the length of the path of the La- ^ «£ ^ £% $ _€ .

dungstrager ist. P^clf^l" _Herstellune des Sperrkomaktes dampft manfertilizer is. P ^c lf ^l " _H creating the locking compact one steams

Wie Versuche gezeigt haben, können als Mate- . ^Z"_k™"^le _a"fⁿ _e ^g _in™seite der DiamantkristallplatteAs tests have shown, can be used as a mate. ^Z " _k ™" ^le _a "f ⁿ _e ^g _in ™ side of the diamond crystal plate

rialien. die in Verbindung mit Diamant einen "?V^ak"^ ⁸^e, platin auf. In einer Reihe vonrials. which in connection with diamond a "? V ^ak " ^ ⁸ ^ e, platinum on. In a number of

Defektelektronen injizierenden Kontakt bilden, „ Gold Sifter g* ™™ Diamantkris'allplatteDefect electron-injecting contact form, "Gold Sifter g * ™haben Diamantkris'allplatte

Silber, Gold, Platin oder Graphit .verwendet FaUen ξ^^^ _kontakXe, _VOTXci\h_aft \n Silver, gold, platinum or graphite. Uses FaUen ξ ^^^ _kontakXe , _VOTX ci \ h _a ft \ n

werden. Eine mit Aluminium oder Bor dotierte Ober- zur "errtellung aes γ .^ ^ _MJ will. A top doped with aluminum or boron for the purpose of making aes γ. ^ ^ _MJ

flächenschicht der Diamantkristallplatte kann gleich- einem Vakuum^JJJJ·^}^ _Tempera ^B _tUr von 1000The surface layer of the diamond crystal plate can equal a vacuum ^ JJJJ ^} ^ _Tempera ^B _tU r of 1000

falls als Kontakt dienen. , Cu Tion" Γif serve as a contact. "Cu Tion" Γ

Als Material, das in Verbindung mit Diamant einen 60 bis. 130U1 c. Erfinduns an Hand der BeElektronen injizierenden Kontakt bildet, kann Gra- ^.^⁶™ Ausführungsbeispielen unter Bezugphit verwendet werden. Em solcher Kontakt kann ^Mnr"^!f3 Hie Teichnuneen näher erläutert. Es zeigt Über auch von ein* Oberflächenschicht der Diamant- nähme aufJ*^™™*™™^ _ausgebildeten Dekristallplatte, die mit Phosphor, Lithium oder Kohlen- Fig. 1 e.nen emnau ggAs a material that, in conjunction with diamond, has a 60 to. 130U1 c. Forms Erfinduns injecting reference to the BeElektronen contact graphite ^ can. ^ ⁶ ™ embodiments are used under Bezugphit. Em Such contact can ^{^Mnr!} "Explains f3 Hie Teichnuneen closer It is also about a * surface layer of the diamond. Would take on J * ^ * ™™ ™™ ^ _ausgeb ildeten Dekristallplatte that with phosphorus, lithium or carbon Fig. 1 e.nen emnau gg

Ve„,e,_Un₈ Ve ", e, _U n ₈

Der Detektor (Fig. 1) wird von einer Platte 1 gebildet, die an den gegenüberliegenden Seiten mit Kontakten 2 und 3 versehen ist. Die Platte besteht aus einem Diamanten, in welchem die Weglänge der Elektronen größer als die der Defektelektronen ist. Deshalb ist der Kontakt 2 aus Silber hergestellt, das in Vrrbindung mit einem derartigen Diamanten beim Anlegen eines positiven Potenttals Defektelektronen injiziert. Der gegenüberliegende Kontakt 3, der aus Gold gefertigt wurde, ist beim Anlegen eines negativen Potentials ein Sperrkontakt in bezug auf die Ladungsträger.The detector (Fig. 1) is formed by a plate 1, which on the opposite sides with Contacts 2 and 3 is provided. The plate consists of a diamond in which the path length of the Electron is larger than that of the hole. Therefore the contact 2 is made of silver, the associated with such a diamond when a positive potential is applied to holes injected. The opposite contact 3, which was made of gold, is a blocking contact with respect to the when a negative potential is applied Charge carrier.

Die Kernstrahlung, die von der Seite des Sperrkontaktes 3 her auf den Detektor auftrifft, ruft eine Ionisation in der Diamantkristallplatte hervor. Die sich infolge der Ionisation bildenden Ladungsträger, nämlich Elektronen und Defektelektronen, bewegen sich unter der Einwirkung des angelegten Feldes zu den Kontakten. Dabei bewegen sich die Elektronen zum Kontakt 2 und die Defektelektronen zum Kontakt 3.The nuclear radiation that strikes the detector from the side of the blocking contact 3 causes a Ionization in the diamond crystal plate. The charge carriers formed as a result of ionization, namely electrons and holes, move together under the action of the applied field the contacts. The electrons move to contact 2 and the defect electrons to contact 3.

Die Dicke der Kristallplatte 1 ist nicht größer als die Weglange der Ladungsträger im Diamantkristall unter der Einwirkung des angelegten Feldes. Für Detektoren, die die Ladungsträger vollständig sammcln sowie ein hohes Energieauflösungsvermögen und eine gute Zählausbeute aufweisen sollen, muß die Bedingung d<fi = μτΕ eingehalten werden, worin /1 die Beweglichkeit der Ladungsträger, τ die Lebensdauer der Ladungsträger, E die Stärke des angelegten Feldes, Λ die Entfernung, die von den Ladungsträgern unter der Einwirkung des angelegten Fcldes zurückgelegt wird, und d die Plattendicke des Diamantkristalls ist.The thickness of the crystal plate 1 is not greater than the path length of the charge carriers in the diamond crystal under the action of the applied field. For detectors that collect the charge carriers completely and have a high energy resolution and a good counting yield, the condition d <fi = μτΕ must be met, where / 1 is the mobility of the charge carriers, τ is the life of the charge carriers, E is the strength of the applied field , Λ is the distance covered by the charge carriers under the action of the applied field, and d is the plate thickness of the diamond crystal.

Es ist bekannt, daß in Diamanten, in denen die Konzentration der Stickstoffatome, die durch die optischc Absorption bei einer Wellenlänge von 7,8 μΐη bestimmt wird, niedriger als 10» cm-« ist, die Beweglichkeit der Elektronen bei Zimmertemperatur ungefähr 2000 cmⁱ/Vsec und die der Defektelektronen 1500 cn^/Vsec beträgt. Die Lebensdauer der Ladungsträger in reinsten Diamantkristallen liegt im Bereich von 10"» bis 10"⁸ Sekunden. Untersuchungen haben ergeben, daß sich in starken elektrischen Feldern bei Zunahme des Feldes die Beweglichkeit der Elektronen und der Defektelektronen im Diamant verringert, und zwar zunächst proportional E~^m und dann, beginnend bei einer Feldstärke von 10⁴ V/cm, proportional E"¹ für Elektronen bei Zimmertemperatur. Somit trifft für die Driftgeschwindigkeit, die gleich//E ist. in starken Feldern Sättigung ein, deren Grenzwert für Elektronen bei Zimmertemperatur gleich 10⁷cm/Sek. ist. Folglich beträgt bei einer Lebensdauer der Ladungsträger von lO"' Sekunden die optimale Dicke der Diamantkristallplatte für einen alle Ladungsträger sammelnden Detektor 0,2 bis 0.3 mm. Bei kürzerer Lebensdauer der Ladungsträger muß die Diamantkristallplatte eine geringere Dicke haben, die nach der oben angeführten Formel bestimmt wird.It is known that in diamonds in which the concentration of nitrogen atoms, which is determined by the optical absorption at a wavelength of 7.8 μm, is lower than 10 "cm-", the mobility of the electrons at room temperature is approximately 2000 cm ⁱ / Vsec and that of the holes is 1500 cn ^ / Vsec. The lifetime of the charge carriers in the purest diamond crystals is in the range of 10 "to 10" ⁸ seconds. Investigations have shown that in strong electric fields the mobility of the electrons and the defect electrons in the diamond decreases as the field increases, initially proportionally E ~ ^m and then, beginning at a field strength of 10 ⁴ V / cm, proportionally E " ¹ for electrons at room temperature. Thus, saturation occurs for the drift speed, which is equal to // E. In strong fields, the limit value for electrons at room temperature is equal to 10 ⁷ cm / sec. Seconds the optimal thickness of the diamond crystal plate for a detector collecting all charge carriers 0.2 to 0.3 mm. If the life of the charge carriers is shorter, the diamond crystal plate must have a smaller thickness, which is determined according to the formula given above.

Bei der Bewegung der Elektronen zum Kontakt 2 bleibt ein kleiner Teil an Haftstellen, die im Kristall immer anwesend sind, haften. Infolgedessen wird die Diamantkristallplatte polarisiert. Der injizierende Kontakt 2 ist zur Beseitigung der Polarisation vorgesehen. Weil im Diamant tiefliegende Haftstellen existieren, sind die Injektionsströme vom Kontakt 2 durch die Raumladung, die mit diesen HaftstellenWhen the electrons move to contact 2, a small part of the traps remains in the crystal are always present, adhere. As a result, the diamond crystal plate is polarized. The injecting one Contact 2 is intended to eliminate polarization. Because there are deep traps in the diamond exist, the injection currents from contact 2 through the space charge associated with these traps verbunden ist, begrenzt. Somit entsteht durch die Injektionsströme keine wesentliche Leitfähigkeit und folglich auch kein Rauschen. Bei einer Störung des Feld- und Ladungsgleichgewichtes innerhalb desconnected, limited. Thus, the injection currents do not produce any significant conductivity and consequently no noise either. In the event of a disturbance of the field and charge equilibrium within the

Kristalls infolge einer Polarisation, die durch die einfallende Kernstrahlung hervorgerufen wurde, stellen jedoch die vom Kontakt 2 injizierten Ladungsträger den ursprünglichen stationären Zustand des Kristalls wieder her. Da die erhöhte Bedeutung der FeldstärkeCrystal as a result of a polarization that was caused by the incident nuclear radiation however, the charge carriers injected from contact 2 retain the original steady state of the crystal again. Because the increased importance of the field strength

to in der Ionisationszone bei Verwendung eines Detektors zur Registrierung von Kernstrahlung mit geringer Eindringtiefe die Verluste im Elektronenlochpiasma verringert, wird der Sperrkontakt zweckmäßig an der bestrahlten Seite der Platte 1 angebracht.to in the ionization zone when using a detector for registering nuclear radiation with low Penetration depth reduces the losses in the electron hole piasm, the blocking contact is expedient at the irradiated side of the plate 1 attached.

Die Ladungsträger, in diesem Falle Defektelektronen, die sich im angelegten Feld zum Sperrkontakt 3 bewegen, können ebenfalls an den Haftstellen aufgefangen werden. Allerdings befinden sich diese aufgefangenen Defektelektronen in einer Ioni-The charge carriers, in this case defect electrons, which move to the blocking contact 3 in the applied field, can also be captured at the traps. However, there are these trapped holes in an ionic

« sationszone und können von Ladungsträgem mit entgegengesetztem Vorzeichen, d. h. von Elektronen neutralisiert werden.«Sation zone and can of load carriers with opposite sign, d. H. are neutralized by electrons.

Dadurch, daß die Dicke der Diamantkristallplatte nicht grö*V.r als die Weglänge der Ladungsträger ist,In that the thickness of the diamond crystal plate is not greater than the path length of the charge carriers,

as und dadurch, daß das Kontaktsystem entsprechenderweise ausgewählt ist. sammelt der erfindungsgemäß ausgebildete Detektor die Ladungen vollständig und wird auch bei längerer Bestrahlung nicht polarisiert. Analog dazu kann ein Detektor aus Diamantkristall hergestellt werden, in welchem die Weglänge der Elektronen geringer als die der Defektelektronen ist. Ein solcher Detektor unterscheidet sich vom zuvor beschriebenen dadurch, daß der Kontakt an der bestrahlten Seite in bezug auf die Elektronen deras and in that the contact system is selected accordingly. collects the invention The built-in detector completely stores the charges and is not polarized even after prolonged exposure. Analogously, a detector can be made of diamond crystal, in which the path length of electrons is less than that of holes. Such a detector differs from the one previously described in that the contact on the irradiated side with respect to the electrons of the

Sperrkontakt ist und an ihn ein positives PotentialBlocking contact is and has a positive potential on it

angelegt wird, während der gegenüberliegende Kon-is applied while the opposite con

takt Elektronen injiziert und an ihn ein negativestact electrons injected and a negative at him

Potential angelegt wird.Potential is applied. Der in Fig. 2 gezeigte Detektor ist aus einerThe detector shown in Fig. 2 is made of a

Diamantkristallplatte, deren Dicke mn vieles größer als die Weglänge der Ladungsträger ist, angefertigt. Infolgedessen wird in der Diamantkristallplatte eine Vertiefung erzeugt, deren Bodendicke nicht größer als die Weglänge der Ladungsträger ist. DieserDiamond crystal plate, the thickness of which is much greater than the path length of the load carrier is made. As a result, a Generated recess, the bottom thickness of which is not greater than the path length of the charge carrier. This Detektor arbeitet analog dem oben angeführten, verfügt aber über eine erhöhte mechanische Festigkeit infolge des stärkeren Umfangsbereichs und ist in seiner Handhabung bedeutend bequemer.The detector works in the same way as the one mentioned above, but has increased mechanical strength due to the larger circumferential area and is significantly more convenient to use.

Der oben beschriebene Diamantdetektor ist ausThe diamond detector described above is off

natürlichem Diamant mit einem Stickstoffgehalt von weniger als 10¹⁹ Atome cm-^J hergestellt. Die Auswahl der Kristalle für die Detektorherstellung wird nach Abschätzung der mittleren Lebensdauer der Ladungsträger im Kristall durch Messen des Photonatural diamond with a nitrogen content of less than 10 ¹⁹ atoms cm- ^J . The selection of the crystals for the detector production is made after estimating the mean lifetime of the charge carriers in the crystal by measuring the photo stromes bei einer Wellenlänge von 250 ηΐμΐη durch geführt. Die Photoleitfähigkeit hat bei der Wellenlänge von 250 πΐμπι Störstellencharakter, und der optische Absorptionskoeffizient der Proben liegi bei dieser Wellenlänge im Intervall von 5 bis 15 cm-¹.current at a wavelength of 250 ηΐμΐη carried out. The photoconductivity has the character of an impurity at a wavelength of 250, and the optical absorption coefficient of the samples lies in the interval from 5 to 15 cm- ¹ at this wavelength.

Unter diesen Bedingungen kann man mit einer Genauigkeit von 5O^e/o davon ausgehen, daß das Licht in den Kristallen vollständig absorbiert wird.Under these conditions one can ^{assume with an accuracy of 50 e} / o that the light is completely absorbed in the crystals.

Somit kann man aus der Größe des Photostromes die für den Kristall maßgebende mittlere Le.bensThus, from the size of the photocurrent, one can determine the mean life that is decisive for the crystal dauer abschätzen, ohne den AbsorptionskoefSzienten zu messen. Für die Herstellung von Detektoren werden Kristalle mit einer mittleren Lebensdauer von mehr als 10~⁹ Sekunden ausgesucht.Estimate the duration without measuring the absorption coefficient. Crystals with an average lifespan of more than 10 ~ ⁹ seconds are selected for the production of detectors.

Die auf diese Weise ausgesuchten Kristalle werden in Platten mit einer Dicke von 0,1 bis 0,3 mm zerschnitten. Nach dem Schneiden werden die Kristalle in einem Vakuum von 1O^-" Torr 6 bis 8 Stunden lan.p, bei einer Temperatur von 1000 bis 1300⁰C geglüht. Durch die Wärmebehandlung wird die Lebensdauer der Ladungsträger wesentlich erhöht.The crystals selected in this way are cut into plates with a thickness of 0.1 to 0.3 mm. After cutting, the crystals are in a vacuum of 1O ^- lan.p "Torr 6 to 8 hours, annealed at a temperature from 1000 to 1300 ⁰ C by the heat treatment, the lifetime of carriers is significantly increased..

Die Lebensdauer der Ladungsträger in den geglühten Platten schätzt man nach der zuvor erwähnten Methode bei Wellenlängen von 225 und 220 πΐμπι ab. Bei diesen Wellenlängen beginnt im Diamant die Kantenabsorption. Die entsprechenden Absorptionskoeffizienten betragen 20 bzw. 1000 cm"¹. Aus der Größe des Photostromes bei der Wellenlänge von 225 ΐτίμΓη wird die für den Kristall maßgebende mittlere Lebensdauer abgeschätzt, während man bei der Wellenlänge von 220 ηΐμηι (die Eindringtiefe des Lichtes beträgt ungefähr 20μΐη) den Einfluß der Oberflächenrekombination auf die Größe der Photoleitfähigkeit abschätzt.The service life of the charge carriers in the annealed plates is estimated using the aforementioned method at wavelengths of 225 and 220 πΐμπι. Edge absorption begins in the diamond at these wavelengths. The corresponding absorption coefficients are 20 or 1000 cm " ^1. From the size of the photocurrent at the wavelength of 225 ΐτίμΓη, the decisive mean lifetime for the crystal is estimated, while at the wavelength of 220 ηΐμηι (the penetration depth of the light is approximately 20μΐη) Estimate the influence of surface recombination on the size of the photoconductivity.

Für die weitere Bearbeitung sucht man Platten mit einer mittleren Lebensdauer von etwa 10~⁸ Sekunden und mehr aus.For further processing, plates with an average service life of around 10 ~ ⁸ seconds and more are selected.

In einer Reihe von Fällen erweist sich die Oberflächenrekombination als wesentlich. Eine Verringerung der Oberflächenrekombinationsrate wird durch Äöen der Proben mit Sauerstoff bei einer Temperatur von 800 bis 900° C unter atmosphärischen Bedingungen im Verlaufe einiger Minuten erreicht. Wenn die Diamantplatte nach dem Zerschneiden, Glühen und Ätzen dicker ist als für das vollständige Sammeln der Ladungen notwendig ist, vermindert man die Dicke der Platte beispielsweise durch Polieren, Schleifen oder Ätzen bis zum gewünschten Wert. Nach einer solchen mechanischen Bearbeitung wird die Kristall platte wieder der oben angeführten Wärmebehandlung und Ätzung unterworfen.In a number of cases the surface recombination turns out to be as essential. A reduction in the rate of surface recombination is achieved by soaking the samples with oxygen at a temperature from 800 to 900 ° C under atmospheric conditions in the course of a few minutes. If the diamond plate after cutting, annealing and etching is thicker than it is for the whole It is necessary to collect the charges, the thickness of the plate is reduced, for example by polishing, Grinding or etching to the desired value. After such mechanical processing is the crystal plate is again subjected to the above-mentioned heat treatment and etching.

Auf eine derart vorbereitete Platte trägt man die Kontakte auf. Das einfachste Herstellungsverfahren zur Bildung eines Kontaktes, der Defektelektronen injiziert, besteht im Auftragen von Silberpaste auf der einen Seite der Platte, die anschließend unter Atmosphärendruck bei einer Temperatur um 600° C 2 bis 3 Stunden lang eingebrannt wird. Zur Herstellung des Sperrkontaktes auf der gegenüberliegenden Seite der Platte dampft man im Vakuum bei Zimmertemperatur Gold auf.The contacts are applied to a plate prepared in this way. The simplest manufacturing process to form a contact that injects defect electrons consists in applying silver paste one side of the plate, which is then placed under atmospheric pressure at a temperature around 600 ° C Baked for 2 to 3 hours. To make the blocking contact on the opposite one Gold is evaporated on the side of the plate in a vacuum at room temperature.

Auf analoge Weise kann man einen Kontakt, der Defektelektronen injiziert, auf der einen Seite der Platte durch Einbrennen einer Paste aus Gold oder Platin herstellen. Außerdem kann man einen Kontakt, der Defektelektronen injiziert, durch Reduktion von Platin, Silber oder Gold aus einer Lösung ihrer Salze bilden, indem man die Diamantkristallplatte, auf die die Lösung aufgetragen wird, einige Minuten lang bis auf eine Temperatur von 500 bis 700° C erhitzt.In an analogous way, one can have a contact that injects holes on one side of the Make a plate by burning in a paste made of gold or platinum. You can also create a contact The hole is injected by reducing platinum, silver or gold from a solution of their Form salts by leaving the diamond crystal plate to which the solution is applied for a few minutes heated to a temperature of 500 to 700 ° C for a long time.

Zur Herstellung eines Graphitkontaktes, der Elektronen und Defektelektronen injiziert, trägt man auf eine Seite der Diamantkristallplatte eine kolloidale Graphitsuspension auf und erhitzt die Platte 'im Vakuum ungefähr 3 Stunden lang auf 500 bis 600° C. Dann dampft man an der gegenüberliegenden Seite zur Herstellung eines Sperrkontaktes Gold auf.To make a graphite contact that injects electrons and defect electrons, one applies one side of the diamond crystal plate a colloidal graphite suspension and heats the plate 'im Vacuum to 500 to 600 ° C for about 3 hours. Then steam on the opposite side to produce a blocking contact gold.

In einigen Fällen wird der Sperrkontakt auch so hergestellt, daß man die Diamantkristallplatte durch Erhitzen in einem Vakuum von 0,1 Torr bei einer Temperatur von 1000 bis 1300⁰C ungefähr 30 Minuten graphitisiert. Danach entfernt man die entstandene Graphitschicht von einer Seite, trägt darauf eine kolloidale Graphitsuspension auf und erhitzt die Platte im Vakuum bis auf eine Temperatur von 500 bis 600° C, um den injizierenden Kontakt herzustellen. Ebenso kann man den injizierenden Kontakt nach Entfernung der obenerwähnten Schicht herstellen, indem man in der oben angegebenen Weise im Vakuum eine Paste aus Silber einbrennt.In some cases, the blocking contact is also produced in such a way that the diamond crystal plate is ^{graphitized by heating in a vacuum of 0.1 Torr at a temperature of 1000 to 1300 °} C. for about 30 minutes. The graphite layer is then removed from one side, a colloidal graphite suspension is applied to it and the plate is heated in a vacuum to a temperature of 500 to 600 ° C. in order to establish the injecting contact. In the same way, after removing the above-mentioned layer, the injecting contact can be established by baking a paste of silver in a vacuum in the above-mentioned manner.

ίο Der erfindungsgemäß ausgebildete Kernstrahlungsdetektor aus Diamant besitzt eine Reihe »on Vorzügen. Er kann Kernteilchen mit einer Reichweite bis zu 2 · 10~² cm registrieren und ist bei Zimmertemperatur und höheren Temperaturen funktionsfähig. Außerdem weist er ein hohes Energieauflösungsvermögen, das bei Zimmertemperatur 7 Ve beträgt, sowie eine Zählausbeute von 100% auf und gewährleistet eine vollständige Sammlung der Ladungsträger, wobei er sich auch bei langanhaltenderThe inventive nuclear radiation detector made of diamond has a number of advantages. It can register core particles with a range of up to 2 · 10 ~ ² cm and is functional at room temperature and higher temperatures. In addition, it has a high energy resolution, which is 7 Ve at room temperature, as well as a counting efficiency of 100% and guarantees a complete collection of the charge carriers, whereby it remains even when it lasts for a long time

ao Bestrahlung nicht polarisiert.ao irradiation not polarized.

Claims

Patent claims:

1. Nuclear radiation detector, consisting of a diamond body with two on opposite sides Areas of the same attached contacts, one of which for applying a positive Potential and the other is used to apply a negative potential, the thickness of the The working area of the diamond body lying between the two contacts is not larger than that Path length of the charge carriers in the diamond body under the effect of the applied electrical Field is characterized in that on the radiation incidence side of the diamond body (1) arranged contact as a blocking contact (3) for the charge carriers active in the diamond is designed that the blocking contact (3) opposite contact (2) from such a Material consists and is connected to the diamond body (1) in such a way that it is when electrical Field acts as a charge carrier injector.

2. Nuclear radiation detector according to claim 1 with a body made of a diamond in which the Path length of the electrons is greater than that of the defect electrons, characterized in that the charge carrier injecting contact (2) consists of a material which, in conjunction with the diamond acts as a hole injector, and that this contact (2) for applying the of positive potential.

3. Nuclear radiation detector according to claim 1, having a body made of a diamond, in which the path length of the electrons is smaller than that of the defect electrons _; is, characterized in that the charge carrier injecting contact (2) consists of a material which acts as an electron injector in conjunction with the diamond, and that this contact (2) is used to apply the negative potential.

4. Nuclear radiation detector according to claim 1, characterized in that the diamond body (1 ') has a curve on the side provided with one (2') of the contacts and that its thickness between the bottom of the recess

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und dem anderen Kontakt (3) nicht größer ist als die Weglänge der Ladungsträger im Diamant (Fig. 2).and the other contact (3) is not greater than the path length of the charge carriers in the diamond (Fig. 2).

5. Kernstrahlungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkontakt (3) aus einer durch Erhitzen des Diamants gebildeten Graphit-Oberflächenschicht des Diamantkörpers (1) besteht.5. Nuclear radiation detector according to claim 1, characterized in that the blocking contact (3) consists of a graphite surface layer of the diamond body (1) formed by heating the diamond.

6. Kernstrahlungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladungsträger te injizierende Kontakt (2) aus Graphit besteht.6. Nuclear radiation detector according to claim 1, characterized in that the charge carrier te injecting contact (2) is made of graphite.

7. Kernstrahlungsdetektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkontakt (3) und der Defektelektronen injizierende Kontakt (2) aus Silber bestehen. »57. nuclear radiation detector according to claim 2, characterized in that the blocking contact (3) and the hole injecting contact (2) are made of silver. »5

8. Kernstrahlungsdetektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkontakt (3) und der Defektelektronen injizierende Kontakt (2) aus Gold bestehen.8. Nuclear radiation detector according to claim 2, characterized in that the blocking contact (3) and the hole injecting contact (2) are made of gold.

9. Kernstrahlungsdetektor nach Anspruch 2, «β dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkontakt (3) und der Defektelektronen injizierende Kontakt (2) aus Platin bestehen.9. Nuclear radiation detector according to claim 2, «β characterized in that the blocking contact (3) and the defect electron injecting contact (2) are made of platinum.

10. Kernstrahlungsdetektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkontakt (3) as und der Defektelektronen injizierende Kontakt10. Nuclear radiation detector according to claim 2, characterized in that the blocking contact (3) as and the hole injecting contact

(2) durch Dotierung der betreffenden Oberflächenschichten des Diamantkörpers (1) mit Bor gebildet sind.(2) by doping the relevant surface layers of the diamond body (1) with boron are formed.

11. Kernstrahlungsdetektor nach Anspruch 2, 3« dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkontakt11. Nuclear radiation detector according to claim 2, 3 « characterized in that the blocking contact

(3) und der Defektelektronen injizierende Kontakt (2) durch Dotierung der betreffenden Oberflächenschichten des Diamantkörpers (1) mit Aluminium gebildet sind.(3) and the hole injecting contact (2) are formed by doping the relevant surface layers of the diamond body (1) with aluminum.

12. Kernstrahlungsdetektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkontakt (3) und der Elektronen injizierende Kontakt (2) durch Dotierung der betreffenden Oberflächenschichten des Diamantkörpers mit Phosphor ge- 4< > bildet sind.12. Nuclear radiation detector according to claim 3, characterized in that the blocking contact (3) and the electron-injecting contact (2) by doping the relevant surface layers of the diamond body with phosphorus > are educated.

13. Kernstrahlungsdetektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkontakt (3) und der Elektronen injizierende Kontakt (2) durch Dotierung der betreffenden Oberflächenschichten des Diamantkörpers mit Lithium gebildet sind.13. Nuclear radiation detector according to claim 3, characterized in that the blocking contact (3) and the electron injecting contact (2) are formed by doping the respective surface layers of the diamond body with lithium.

14. Kernstrahlungsdetektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkontakt (3) und der Elektronen injizierende Kontakt (2) durch Einlagerung von Kohlenstoff in die betreffenden Oberflächenschichten des Diamantkörpers (1) gebildet sind.14. Nuclear radiation detector according to claim 3, characterized in that the blocking contact (3) and the electron injecting contact (2) are formed by the incorporation of carbon in the relevant surface layers of the diamond body (1).

15. Verfahren zur Herstellung eines Kernstrahlungsdetektors nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem ein aus Diamant in einer Dicke, die nicht größer als die Weglänge der Ladungsträger im Diamant ist, hergestellter Körper an ge15. A method for producing a nuclear radiation detector according to any one of claims 1 to 14, in which a body made of diamond in a thickness that is not greater than the path length of the charge carriers in the diamond, is at ge genüberliegenden Flächen mit Kontakten versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper im Vakuum bei einer Temperatur von 1000 bis 1300° C geglüht und anschließend auf der einen Fläche mit einem Sperrkontakt und auf der anderen Fläche mit einem Injektionskontakt versehen wird.opposite surfaces is provided with contacts, characterized in that the body annealed in a vacuum at a temperature of 1000 to 1300 ° C and then on one Provide a blocking contact on the surface and an injection contact on the other surface will.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der geglühte Diamantkörper zur Verringerung der Oberflächenrekombinationsrate vor dem Anbringen der Kontakte durch Erhitzen in einem sauerstoffhaltigen Medium geätzt wird.16. The method according to claim 15, characterized in that the annealed diamond body to reduce the surface recombination rate, etched by heating in an oxygen-containing medium before the contacts are made will.

17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf beide Kontaktflächen des Diamantkötpers eine eines der Metalle Silber, Gold oder Platin enthaltende Paste aufgetragen und anschließend der Körper bis auf eine Temperatur von 500 bis 700° C erhitzt und das Metall der Paste zur Herstellung des Sperrkontaktes und des Injektionskontaktes eingebrannt wird.17. The method according to claim 15, characterized in that on both contact surfaces of the Diamantkötpers a paste containing one of the metals silver, gold or platinum is applied and then the body is heated to a temperature of 500 to 700 ° C and the metal the paste is burned in to produce the blocking contact and the injection contact.

18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf beide Kontaktflächen des Diamantkörpers eine Lösung eines Salzes der Metalle Silber, Gold oder Platin aufgetragen und anschließend der Körper bis auf eine Temperatur von 500 bis 700° C erhitzt wird, wobei das Metall zur Herstellung des Sperrkontaktes und des Injpktionskontaktes reduziert wird.18. The method according to claim 15, characterized in that on both contact surfaces of the Diamond body is a solution of a salt of the metals silver, gold or platinum applied and then the body is heated to a temperature of 500 to 700 ° C, the metal for producing the blocking contact and the Injpktionskontaktes is reduced.

19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Fläche des Diamantkörpers der Sperrkontakt aufgebracht und anschließend auf die gegenüberliegende Fläche eine kolloidale Graphitsuspension aufgetragen wird und daß der Körper dann zur Bildung des Injektionskontaktes im Vakuum bis auf eine Temperatur von 500 bis 600° C erhitzt wird.19. The method according to claim 15, characterized in that the blocking contact is applied to one surface of the diamond body and then one on the opposite surface colloidal graphite suspension is applied and that the body is then heated to a temperature of 500 to 600 ° C in a vacuum to form the injection contact.

20. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Diamantkörper zur Herstellung des Sperrkontaktes durch Erhitzen im Vakuum oberflächlich graphitisiert wird und daß anschließend von einer der Flächen die Graphitschicht entfernt und statt dessen eine kolloidale Graphitsuspension aufgetragen wird, worauf die Platte zur Herstellung des Injektionskontaktes im Vakuum bis auf eine Temperatur von 500 bis 600° C erhitzt wird.20. The method according to claim 15, characterized in that the diamond body for producing the blocking contact by heating in Vacuum is superficially graphitized and that then the graphite layer is removed from one of the surfaces and instead a colloidal one Graphite suspension is applied, whereupon the plate for making the injection contact is heated in a vacuum to a temperature of 500 to 600 ° C.

21. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Diamantkörpe. zur Herstellung des Sperrkontaktes durch Erhitzen im Vakuum oberflächlich graphitisiert und daß anschließend von einer der Flächen die Graphitschicht entfernt und statt dessen eine Silber-Gold- oder Platinpaste aufgetragen wird, woraui der Körper im Vakuum bis auf eine Temperate von 500 bis 700° C erhitzt und das Metall dei Paste zur Herstellung des Injektionskontaktei eingebrannt wird.21. The method according to claim 15, characterized in that the diamond body. to produce the blocking contact by heating in the Vacuum graphitized on the surface and that the graphite layer is then removed from one of the surfaces and instead a silver-gold or platinum paste is applied, whataui the body is heated in a vacuum to a temperature of 500 to 700 ° C and the metal dei Paste is baked in to produce the injection contact.

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