[發(fā)明專利]一種鈣鈦礦超快X射線探測(cè)器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011283052.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112531116B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐江;牛廣達(dá);巫皓迪;杜鑫源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)鄂州工業(yè)技術(shù)研究院;華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H10K30/60
• 分類號(hào): H10K30/60;H10K30/10;H10K30/15;H10K71/00
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 彭博

本發(fā)明提供了一種鈣鈦礦超快X射線探測(cè)器，自上至下依次包括：金屬電極、電子傳輸層；鈣鈦礦材料層、空穴傳輸層和襯底層；其中，X射線從所述探測(cè)器的一側(cè)入射，并在鈣鈦礦材料層中產(chǎn)生電子空穴對(duì)，工作電壓施加在襯底層，產(chǎn)生電信號(hào)，并通過(guò)所述金屬電極輸出，本發(fā)明提供了一種鈣鈦礦超快X射線探測(cè)器，X射線斜向入射到鈣鈦礦材料層，可以在設(shè)計(jì)鈣鈦礦材料層時(shí)，減小其厚度，以提高響應(yīng)速度，滿足對(duì)響應(yīng)速度要求較高的CT應(yīng)用要求，本發(fā)明提供的鈣鈦礦超快X射線探測(cè)器制備方法，給出了鈣鈦礦超快X射線探測(cè)器的制備方法，保證探測(cè)器的使用穩(wěn)定性，層間形成有效接觸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及X射線探測(cè)器領(lǐng)域，尤其涉及一種鈣鈦礦超快X射線探測(cè)器祭祀制備方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前X射線成像技術(shù)可分為間接成像和直接成像兩種。間接探測(cè)成像是利用閃爍體受X射線輻照后發(fā)射可見(jiàn)光，再利用光電探測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)成像。閃爍體優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)速度快、造價(jià)低廉。但由于受到光學(xué)折射和散射引起的串?dāng)_影響，空間分辨率較低，為了降低串?dāng)_，晶體間需要使用屏蔽材料隔離，這也使得閃爍體像素?zé)o法減小，且利用率較低。直接探測(cè)成像則是利用半導(dǎo)體材料吸收高能射線后，產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，在外加電場(chǎng)的作用下，被外電路收集實(shí)現(xiàn)信號(hào)探測(cè)。

目前，X射線斷層掃描(CT)主要利用閃爍體作為X射線探測(cè)器，其空間分辨率為毫米級(jí)別。而半導(dǎo)體由于載流子傳輸速度限制，其對(duì)射線響應(yīng)速度較慢，尚無(wú)法滿足X射線斷層掃描(CT)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種鈣鈦礦超快X射線探測(cè)器，X射線斜向入射到鈣鈦礦材料層，可以在設(shè)計(jì)鈣鈦礦材料層時(shí)，減小其厚度，以提高響應(yīng)速度，滿足對(duì)響應(yīng)速度要求較高的CT應(yīng)用要求。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供了一種鈣鈦礦超快X射線探測(cè)器制備方法，給出了鈣鈦礦超快X射線探測(cè)器的制備方法，保證探測(cè)器的使用穩(wěn)定性，層間形成有效接觸。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種鈣鈦礦超快X射線探測(cè)器，其特征在于，自上至下依次包括：金屬電極、電子傳輸層；鈣鈦礦材料層、空穴傳輸層和襯底層；

其中，X射線從所述探測(cè)器的一側(cè)入射，并在鈣鈦礦材料層中產(chǎn)生電子空穴對(duì)，所述電子空穴對(duì)在工作電壓作用下分離，產(chǎn)生電信號(hào)，并通過(guò)所述金屬電極輸出，其中，所述工作電壓施加在所述襯底層。

優(yōu)選的是，所述金屬電極材質(zhì)為金、銀、銅和鉻中的一種或幾種。

優(yōu)選的是，所述電子傳輸層材質(zhì)為氧化鋅、富勒烯衍生物、二氧化錫、氧化鎂鋅、二氧化鈦、聚[雙(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]中的一種。

優(yōu)選的是，所述鈣鈦礦材料層由鈣鈦礦材料制成，所述鈣鈦礦材料的化學(xué)表達(dá)式為ABX3，其中，A為甲胺、甲脒、銫中的一種或幾種；B為鉛；X為鹵素離子氯、溴、碘的其中一種或幾種。

優(yōu)選的是，所述空穴傳輸層材料可為氧化鎳、碘化銅和2,2',7,7'-四溴-9,9'-螺二、三(4-碘苯)胺中的一種。

優(yōu)選的是，所述襯底層為氧化銦錫或摻雜氟的二氧化錫透明導(dǎo)電玻璃的一種。

優(yōu)選的是，所述鈣鈦礦材料層厚度為0.1-1mm。

優(yōu)選的是，所述金屬電極包括多個(gè)間隔設(shè)置的像素電極條，所述像素電極條長(zhǎng)度大于5mm且寬度為300nm-1mm。

一種鈣鈦礦超快X射線探測(cè)器制備方法，包括：

步驟一、在襯底層上通過(guò)蒸鍍、濺射、旋涂或噴涂的方式，制備空穴傳輸層；

步驟二、在所述空穴傳輸層上通過(guò)刮涂、蒸鍍或旋涂的方式制備鈣鈦礦層；

步驟三、在所述鈣鈦礦層上通過(guò)蒸鍍、濺射、旋涂或噴涂的方式，制備電子傳輸層；