[发明专利]用于借助于干相沉积来产生X射线检测器的钙钛矿颗粒

说明书

公开了用于借助于干相沉积来产生X射线检测器的钙钛矿颗粒。本发明涉及包括至少两种粉末的组合物，其中粉末从由包括p掺杂钙钛矿的粉末、包括n掺杂钙钛矿的粉末、以及包括非掺杂钙钛矿的粉末组成的组选取；涉及用于产生组合物的方法；涉及用于使用组合物产生检测器的方法；并且涉及由此产生的检测器，特别地，X射线检测器。

技术领域

本发明涉及包括至少两种粉末的组合物(composition)，其中粉末从由包括p掺杂钙钛矿的粉末、包括n掺杂钙钛矿的粉末、以及包括非掺杂钙钛矿的粉末组成的组选取；涉及用于产生该组合物的方法；涉及用于使用该组合物产生检测器的方法；以及涉及由此产生的检测器，特别地，X射线检测器。

背景技术

当前，数字X射线图像优选地借助于由例如沉积到a-Si光电检测器矩阵上的CsI闪烁体层组成的间接转换器记录。备选地，还应用直接转换器(诸如例如a-Se)，主要在诸如乳房摄影术之类的需要高分辨率的应用中使用。基于非晶硅(间接转换)和非晶硒(直接转换)的检测器因此代表了当前的背景技术。

直接转换和间接转换的底层原理分别在图1和图2中示意性地表示。在直接转换的情形下，X射线量1在半导体2中被吸收，在该过程期间，生成电子-空穴对2a、2b，它们接着迁移到电极4(分别为阳极和阴极，例如像素电极)并且在那里被检测。在间接转换的情形下，X射线量1在闪烁体2中被吸收，闪烁体2转而以较低的能量发射辐射2'(例如，可见光、UV、或者IR辐射)，辐射2'接着借助于光电检测器3(例如光电二极管)检测。

间接X射线转换因此包括例如闪烁体层(例如，具有诸如铽、铊、铕等之类的不同掺杂剂的Gd₂O₂S或者CsI；层厚度一般为0.1mm至1mm)和光电检测器(优选地，光电二极管)的组合。由X射线转换造成的闪烁体光的发射波长在这一情形下与光电检测器的频谱灵敏度重叠。

在直接X射线转换的情形下，X射线辐射例如再次被直接转换为电子-空穴对，并且它们被以电子方式(例如非晶Se)读出。硒中的直接X射线转换一般使用在kV范围内偏置的厚达1mm的层(电场高达10V/μm)执行。然而，间接转换检测器已经被建立为规范，特别是因为它们可以容易地并且有成本效益地生产，直接转换器通常具有明显更好的分辨能力。

有机电子元件(例如，有机发光二极管、有机发光电化学电池、有机光伏元件、有机场效应晶体管、或者有机光电检测器)的很多应用(诸如例如检测器，例如X射线检测器)目前是以过程工程方式通过物理气相方法或者湿法化学涂覆方法或者印刷方法实现的，其中所述方法可以用于例如建立相应的部件架构。就此，气相沉积主要用于有机小分子，而湿法化学处理用于小的有机分子和聚合物两者。

在这一情形下，气相沉积一般需要复杂并且昂贵的过程工程解决方案，而湿法化学沉积通常利用必要的溶剂、添加剂、和/或分散剂，这可能有害地影响部件，和/或考虑到所添加的物质的有害性质，需要加强的并且成本高昂的安全措施、保护外壳、以及人员训练程序。

对于很多应用，还需要具有几十至几百微米的均匀层厚度的层，诸如例如伽马(gamma)射线和/或X射线检测器中的吸收层，在借助于上文的方法生产这种层期间，可能发生材料损失和/或材料损伤，或者特别复杂并且昂贵的制造方法是必要的。

为了制造更厚的层，在DE 10 2013 226 339、DE 10 2014 225 543、以及DE 102014 225 541提出了借助于干相沉积产生检测器(特别地，X射线检测器)。

此外，在DE 10 2013 226 338、DE 10 2014 212 424、DE 10 2013 226 339、以及DE 10 2014 203 685中描述了如下方法，其在第一步骤中提供了对核壳粉末的产生，并且在第二步骤中提供了对粉末的压缩以形成均匀膜。所述粉末由颗粒组成，颗粒具有包括有机半导体材料的壳体。