[发明专利]模板辅助矩阵式微柱结构CsI(Tl)闪烁转换屏的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种使用模板辅助的矩阵式微柱结构CsI(Tl)闪烁转换屏的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

(1) 选用(100)晶面取向的硅片作为模板衬底，采用各向异性湿法腐蚀方法加工矩阵排列的矩形微孔阵列，微孔周期与所要制备转换屏的微柱线度相当，为2~10μm，微孔深度为1~2μm；

(2) 以步骤(1)所得的硅片作为模板衬底，固定在蒸镀室上方的工件架上，然后称取适量CsI(Tl)粉末置于蒸镀舟内，蒸镀舟与衬底的距离在5~25cm之间，蒸镀舟与衬底之间设有挡板；

(3) 打开真空泵，控制蒸镀室的真空度为1.0×10^-6-5.0×10^-3Pa；

(4) 工件架配有加热及旋转设备，在抽真空过程中可调整衬底温度，衬底温度控制在100~300℃之间；在开始蒸镀薄膜前使工件架以45-75rpm的转速匀速旋转；

(5) 待真空度及衬底温度达到平衡后，可按需调节进气阀，注入微量氩气，氩气流量控制在：≦60sccm，或气压控制在：≦ 1.0Pa；打开蒸镀舟加热电源，将蒸镀舟加热至450-550℃，并保持温度不变；

(6) 待蒸镀舟达到预定温度后，打开挡板，开始蒸发，通过测厚仪在线测量所制备转换屏的薄膜厚度，待薄膜厚度达到预定要求后，关闭挡板、蒸镀舟电源及衬底加热电源；

(7) 真空环境自然冷却至室温后关闭真空阀，充入干燥气体后取出，得到的CsI(Tl)闪烁转换屏置于干燥环境中储存。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述CsI(Tl)原料的用量由所需制备的转换屏薄膜厚度确定，并与蒸镀舟和衬底间的距离有关。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(4)和步骤(5)中所用的加热设备使用控温系统。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所得微柱结构CsI(Tl) X射线闪烁转换屏的微柱完整，线宽均匀并与模板衬底上的微孔周期一致，微柱呈矩阵式排列并与模板衬底上的微孔排列方式一致，晶面择优取向为(200)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所得微柱结构CsI(Tl) X射线闪烁转换屏的微柱近乎垂直于屏面，排列整齐，线宽在几至十几微米内可控。

6.一种如权利要求1所述制备方法得到的微柱结构CsI(Tl) X射线闪烁转换屏与光电探测器件耦合后在高分辨率X射线成像中的应用。