【技术实现步骤摘要】
一种基于稀土氧化物闪烁体/半导体复合薄膜的X射线探测器的制备方法
本专利技术属于光电子信息材料领域，具体涉及一种基于稀土氧化物闪烁体/半导体复合薄膜的X射线探测器的制备方法。
技术介绍
闪烁体能将高能粒子或射线转为脉冲光，激发光电二极管产生电信号，监测电离辐射的存在与强度，在太空探测、核能源、核医学及安全稽查等领域具有广泛应用前景。基于闪烁体的X射线探测器具有便携和小型化的特点，但目前商业化闪烁体仍然存在很多挑战，如商业化NaI:T1和CsI:T1卤化物闪烁体光学性能良好，但易潮解；锗酸铋(Bi4Ge3O12，BGO)闪烁晶体不易潮解,闪烁效率高，但性能易受温度影响；新近研究的PbWO4闪烁晶体密度大，阻止能力强，但光学性能不易调控。在市场方面，X射线探测器需求日益剧增，但关键技术仍垄断于一些欧美日科技公司。因此，发展成本低、结构稳定和光学性能可调的新型闪烁体，开发高灵敏的可视化探测器，对实现X射线的安全使用意义重大。稀土氧化物是一类具有密度大,发光效率高，荧光波长可调和透明度高等优异性能的闪烁体。例如，Lu...
【技术保护点】
1.一种基于稀土氧化物闪烁体/半导体复合薄膜的X射线探测器的制备方法，包括以下步骤：/nS1.透明导电玻璃衬底表面处理：使用去离子水、玻璃清洗剂、酒精、丙酮依次对导电衬底进行超声清洗，然后使用等离子体对导电衬底表面进行润湿性处理，或使用紫外照射及臭氧辐射对导电衬底表面进行润湿性处理；/nS2.制备稀土离子Ln
【技术特征摘要】
1.一种基于稀土氧化物闪烁体/半导体复合薄膜的X射线探测器的制备方法，包括以下步骤：
S1.透明导电玻璃衬底表面处理：使用去离子水、玻璃清洗剂、酒精、丙酮依次对导电衬底进行超声清洗，然后使用等离子体对导电衬底表面进行润湿性处理，或使用紫外照射及臭氧辐射对导电衬底表面进行润湿性处理；
S2.制备稀土离子Ln3+的硝酸盐溶液备用，该Ln3+表示Lu3+、La3+、Y3+中的任一一种稀土离子；
S3.制备激活剂Re3+的硝酸盐溶液备用，该Re3+表示Eu3+，Tb3+和Tm3+中的任一一种稀土离子；
S4.制备含光电响应半导体AmXn的电解液备用，包括：
过渡金属阳离子An+的盐溶液作为电解液；
或将过渡金属阳离子An+的盐溶液与络合剂混合得到金属阳离子前驱体溶液，配置含有Na2S2O3、Na2SeO3、Na2TeO3中任一一种的氧族元素X含氧酸钠盐水溶液，再与所述的金属阳离子前驱体溶液按氧族元素X的阴离子与金属阳离子An+的摩尔比为1：1～10混合，调控混合溶液pH值在2-8范围，得到的电解液；
所述An+的盐溶液表示Cd2+、Zn2+、Bi3+、Cu2+、Cu+中任一一种金属阳离子的盐酸盐、或硫酸盐、或醋酸盐，所述络合剂表示聚乳酸、柠檬酸、柠檬酸钠、CTAB中的任一一种，所述X表示S、Se、Te中的一种；
S5.稀土氧化物闪烁体前驱体电化学沉积：将步骤S2和步骤S3配置的溶液混合得到前体电解液并加入电解池中，使前体电解液中Ln3+和Re3+的摩尔比为99.5：0.5～85：15，Ln3+和Re3+浓度之和为0.01～0.05mmol/L，以步骤S1中润湿后的导电玻璃衬底作为工作电极，Pt电极作为对电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，在所述前体电解液体系中进行电沉积，使稀土离子水合物Ln2(OH)6-x(NO3)x·yH2O成核沉积在导电玻璃衬底上，得稀土氧化物闪烁前驱体薄膜；
S6.退火结晶制备Ln2O3:Re3+闪烁体薄膜:将经步骤S5得到的附着了稀土氧化物闪烁前驱体薄膜的导电玻璃衬底置于管式炉中在空气氛围下，在300～600℃下退火结晶，得到闪烁体薄膜Ln2O3:Re3+，Ln表示稀土元素Lu、La、Y中的一种，Re3+表示激活剂离子Eu3+，Tb3+和Tm3+中的一种，且激活剂离子掺杂摩尔百分比为0.5～15％，闪烁体薄膜厚度为0.3～16μm；
S7.将经步骤S6得到的闪烁体薄膜作为基底放入溅射机，覆盖叉指电极掩膜版，采用磁控溅射仪在闪烁体薄膜未被覆盖的表面沉积一层金属叉指电极，去除叉指电极掩膜版备用；
S8.光电响应半导体AmXn薄膜的电化学沉积：将步骤S7中溅射了金属叉指电极的闪烁体薄膜的导电玻璃衬底作为工作电极，Pt电极作为对电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，在步骤S4中的电解液体系中进行电沉积，使光电响应半导体AmXn沉积在闪烁体薄膜表面的金属叉指电极之间，再在100～300℃下退火，得到对X射线有响应的X射线探测器，其中若选用电解液体系为金属阳...
【专利技术属性】
技术研发人员：李岳彬，陶敏，陈思琦，柳维端，王成，李根，胡永明，顾豪爽，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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