一种用于宽波段硅基探测器的混合荧光薄膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于宽波段硅基探测器的混合荧光薄膜的制备方法，用玛瑙研钵分别对Lumogen粉末和Coronene粉末进行研磨的前处理，处理后放入指定烧杯中；用甲苯溶液作为溶剂，硝化棉胶体溶液作为粘合剂，制成悬浮胶体溶液；取适量悬浮胶体溶液，滴入光敏面上或者石英玻璃基片上，同时，将样品真空吸附在旋涂仪上，旋涂成膜。制备方法不会破坏两种荧光材料的晶体结构特性，从而保证了两种荧光材料成膜前后发光特性的一致性，薄膜弥补了单种荧光材料在部分波段量子效率低的缺陷；相对于传统的热蒸发工艺，该制备工艺操作简单，材料利用率大幅提高，而且省时高效，降低实验成本，有利于硅基成像器件的产业化开发。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种紫外增强镀膜技术，特别涉及一种用于宽波段硅基探测器的混合荧光薄膜的制备方法。
技术介绍
由于紫外波段的光波在多晶硅中穿透深度很小，一般的成像器件如CCD、CMOS 等都在紫外波段响应很弱。自CCD、CMOS等光电探测器投入商业生产以来，人们就一直致力于寻找一种能提高探测器紫外响应能力的方法。为了提高探测器对紫外辐射的敏感性,可行的一种办法是在器件上镀一层可以将紫外光转化为可见光的变频膜。荧光物质很多，但是能够把UV和EUV光转换成可见光的物质还需要满足一定的条件：首先，它们的发射光谱必须与CCD匹配，且波长范围尽可能在宽的光谱区域内。其次，它们必须在UV和EUV到可见光的转换过程中有很高的转换效率，且效率与光强无关。再次，它们的化学性质要比较稳定，辐照和放置中衰减的比较慢。Lumogen或者Coronene均为满足上述条件的荧光物质而被广泛使用，具有各自有优势的同时又各有缺陷：Coronene在深紫外波段却表现出很高的量子产率，但在近紫外波段的转换效率相对较低；Lumogen与Coronene的相应波段相反。两种单质在实际使用中无法实现在更宽紫外波段的有效响应灵敏度。
技术实现思路
本专利技术是针对现在的紫外光转化为可见光的变频膜无法实现在更宽紫外波段的有效响应灵敏度的问题，提出一种用于宽波段硅基探测器的混合荧光薄膜的制备方法，将Lumogen粉末与Coronene粉末按特定工艺进行混合旋涂成膜，该混合薄膜克服了单种荧光材料在部分波段响应弱的缺陷，在光谱响应范围内实现了互补增强。本专利技术的技术方案为：一种用于宽波段硅基探测器的混合荧光薄膜的制备方法，具体包括如下步骤：1）用玛瑙研钵分别对Lumogen粉末和Coronene粉末进行研磨的前处理，处理后粉末放入指定烧杯中；2）用甲苯溶液作为溶剂，硝化棉胶体溶液作为粘合剂，一起放入步骤1）中装有荧光粉末的烧杯，在配置过程中，采用磁力搅拌器对混合溶液进行边加热边搅拌，制成悬浮胶体溶液；3）取适量悬浮胶体溶液，滴入光敏面上或者石英玻璃基片上，同时，将样品真空吸附在旋涂仪上，旋涂成膜。所述Lumogen粉末和Coronene粉末质量比为1:1。所述步骤1）中各称取经过玛瑙研钵充分研磨的Lumogen粉末和Coronene粉末0.2g，步骤2）再用量筒量取10ml甲苯溶剂，并用滴管吸取6ml硝化棉溶液，然后将它们充分混合，再经过步骤3）旋涂成膜的混合变频薄膜发射光谱集中在500nm～600nm波长范围内。本专利技术的有益效果在于：本专利技术用于宽波段硅基探测器的混合荧光薄膜的制备方法，不会破坏两种荧光材料的晶体结构特性，从而保证了两种荧光材料成膜前后发光特性的一致性；相对于传统的热蒸发工艺，该制备工艺操作简单，材料利用率大幅提高，而且省时高效，降低实验成本，有利于硅基成像器件的产业化开发。具体实施方式用于宽波段硅基探测器的混合荧光薄膜的制备方法：首先，利用玛瑙研钵分别对Lumogen粉末和Coronene粉末进行研磨的前处理，处理后放入指定烧杯中。其次，利用甲苯溶液作为溶剂、硝化棉胶体溶液作为粘合剂，一起放入装有荧光粉末的烧杯，在配置过程中，采用磁力搅拌器对混合溶液进行边加热边搅拌，制成悬浮胶体溶液。最后，取适量悬浮胶体溶液，滴入光敏面上或者石英玻璃基片上，同时，将样品真空吸附在旋涂仪上，旋涂成膜。本专利技术所制备的混合变频薄膜能够有效吸收紫外光，激发光谱涵盖深紫外到近紫外；然后发射出可见光，发射光谱集中在500nm～600nm波长范围内，并且不影响可见光的透过率。同时，该薄膜弥补了单种荧光材料在部分波段量子效率低的缺陷。在探测器光敏面上腹膜过程：一、对石英基片2进行清洗，清洗分为三步：（1）用无水乙醇反复擦洗石英基片，至基片表面光洁为止；（2）用超声清洗器对基片进行二次处理，加热清洗20分钟；（3）用超纯水再对基片进行多次清洗。二、溶胶的制备：（1）用托盘天平用托盘天平分别各称取0.2g经过玛瑙研钵充分研磨的lumogen S0795粉末和coronene粉末，即1:1质量至平地烧瓶中，按浓度要求再用量筒量取10ml甲苯溶剂，并用滴管吸取6ml硝化棉溶液，然后将它们充分混合；（2）将整个烧瓶放在磁力搅拌器上，放入磁子，调整好搅拌速度和加热温度后，启动搅拌器，加热搅拌30分钟。三、旋涂成膜：检查匀胶机各部件正常后，调整好匀胶转速和匀胶时间，先低速（800rpm）匀胶15秒，后高速（2000rpm）甩胶60秒，安放好事先清洗干净的石英基片于托盘中心位置，启动程序进行匀胶，旋涂成膜。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于宽波段硅基探测器的混合荧光薄膜的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1）用玛瑙研钵分别对Lumogen粉末和Coronene粉末进行研磨的前处理，处理后粉末放入指定烧杯中；2）用甲苯溶液作为溶剂，硝化棉胶体溶液作为粘合剂，一起放入步骤1）中装有荧光粉末的烧杯，在配置过程中，采用磁力搅拌器对混合溶液进行边加热边搅拌，制成悬浮胶体溶液；3）取适量悬浮胶体溶液，滴入光敏面上或者石英玻璃基片上，同时，将样品真空吸附在旋涂仪上，旋涂成膜。

【技术特征摘要】
1.一种用于宽波段硅基探测器的混合荧光薄膜的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1）用玛瑙研钵分别对Lumogen粉末和Coronene粉末进行研磨的前处理，处理后粉末放入指定烧杯中；
2）用甲苯溶液作为溶剂，硝化棉胶体溶液作为粘合剂，一起放入步骤1）中装有荧光粉末的烧杯，在配置过程中，采用磁力搅拌器对混合溶液进行边加热边搅拌，制成悬浮胶体溶液；
3）取适量悬浮胶体溶液，滴入光敏面上或者石英玻璃基片上，同时，将样品真空吸附在旋涂仪上，旋涂成膜。
2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶春先，何梁，张大伟，卢忠荣，洪瑞金，黄元申，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：