一种基于纳米碳材料/硅异质结的X射线探测器及其制备方法技术

本发明专利技术的纳米碳材料/硅异质结X射线探测器，使用纳米碳材料与硅构成异质结，同时纳米碳材料作为X射线的透明窗口层和器件的上电极。其中，纳米碳材料为原子序数为6的碳元素构成。在同等厚度下，该材料对X射线的透过率相对于传统的金材料(原子序数79)大幅提高。以针对1keV光子能量的X射线为例，250nm的纳米碳材料的射线透过率达95％，而250nm的金材料的射线透过率小于5％。即在同样的辐照条件下，本发明专利技术所述探测器可用于使硅中电子空穴电离、并产生电信号的有效X射线光子数目将远大于传统的金硅面垒探测器，从而可以大幅提高探测器的响应率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于纳米碳材料/硅异质结的X射线探测器及其制备方法
本专利技术涉及一种X射线探测器，特别涉及一种基于纳米碳材料/硅异质结的X射线探测器及其制备方法，属于纳米碳材料应用
，本专利技术所述的探测器可用于高能物理、天体物理、工业、安全检测、核医学、X光成像、军事等领域的X射线探测。
技术介绍
X射线是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁波，其波长很短，介于0.01～100埃之间。X射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，其在高能物理、天体物理、工业、安全检测、核医学、X光成像、军事等各个领域具有重要应用。X射线探测器是将X射线转换为电信号的装置。它接收到射线照射，然后产生与辐射强度相关的电信号，是X射线在各个领域应用的基础。因此，探测器的响应率就十分重要。X射线探测器主要包含气体探测器、闪烁体探测器、半导体探测器等类型，其中半导体探测器具有能量分辨率高、性能稳定、探测效率高、体积小、抗磁性好、光电转换效率高以及价格便宜等优点，已被广泛应用。但是，目前的半导体探测器也存在一些问题，例如，高纯锗探测器由于锗材料的带隙较小，为了抑制暗电流，往往需要对探测器进行制冷；金硅面垒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于纳米碳材料/硅异质结的X射线探测器，其特征在于：该探测器包括纳米碳材料层(1)、硅片(2)和下电极层(3)；硅片(2)的上面为纳米碳材料层(1)，硅片(2)的下面为下电极层(3)；所述的纳米碳材料层(1)的厚度为250nm～10μm。

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米碳材料/硅异质结的X射线探测器，其特征在于：该探测器包括纳米碳材料层(1)、硅片(2)和下电极层(3)；硅片(2)的上面为纳米碳材料层(1)，硅片(2)的下面为下电极层(3)；所述的纳米碳材料层(1)的厚度为250nm～10μm。2.根据权利要求1所述的一种基于纳米碳材料/硅异质结的X射线探测器，其特征在于：所述的纳米碳材料层(1)为碳纳米管薄膜。3.根据权利要求2所述的一种基于纳米碳材料/硅异质结的X射线探测器，其特征在于：所述的碳纳米管薄膜为单壁碳纳米管薄膜、双壁碳纳米管薄膜或多壁碳纳米管薄膜。4.根据权利要求1所述的一种基于纳米碳材料/硅异质结的X射线探测器，其特征在于：所述的纳米碳材料层(1)为石墨烯薄膜。5.根据权利要求4所述的一种基于纳米碳材料/硅异质结的X射线探测器，其特征在于：所述的石墨烯薄膜为多层石墨烯薄膜。6.根据权利要求1-5任一所述的一种基于纳米碳材料/硅异质结的X射线探测器，其特征在于：所述的硅片(2)的导电类型为N型。7.根据权利要求1-5任一所述的一种基于纳米碳材料/硅异质结的X射线探测器，其特征在于：所述的下电极层(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾怡，郭楠，肖林，刘军库，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11