[发明专利]钙钛矿厚膜X射线探测器及其制备方法有效
申请号: | 202110031000.8 | 申请日: | 2021-01-11 |
公开(公告)号: | CN112768609B | 公开(公告)日: | 2022-11-01 |
发明(设计)人: | 林乾乾;李威;许亚伦 | 申请(专利权)人: | 武汉大学 |
主分类号: | H01L51/42 | 分类号: | H01L51/42;H01L51/48 |
代理公司: | 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人: | 俞琳娟 |
地址: | 430072 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 钙钛矿厚膜 射线 探测器 及其 制备 方法 | ||
本发明提供钙钛矿厚膜X射线探测器及其制备方法,钙钛矿厚膜X射线探测器的特征在于包括:透明导电膜基底、空穴传输层、钙钛矿厚膜、电子传输层、电极,其中,钙钛矿厚膜通过真空热共蒸发法制得,并且位于空穴传输层和电子传输层之间。制备方法的特征在于:将不同的钙钛矿原料分别放入不同的束源炉,并分别加到各自的沸点,同时对基底进行原位加热,然后进行真空热共蒸得到钙钛矿厚膜。本发明所提供的钙钛矿厚膜X射线探测器具有优异的电荷传输性能、极快的响应速度、较高的X射线灵敏度和较好的稳定性,并且制备工艺简单,厚度可调,易于在柔性基底上制备,在医学成像、航空安检等领域具有广泛潜在应用。
技术领域
本发明属于X射线器件领域,具体涉及真空沉积法制备的钙钛矿厚膜X射线探测器和该探测器的制备方法。
技术背景
X射线探测器在生活中有广泛的应用,比如医学成像、航空领域等。厚并且密度大的材料才能更好地吸收X射线。在X射线探测领域,基于多晶硅和CdTe等半导体材料的X射线探测器已有成熟的工艺和广泛的应用。但是基于这些无机材料的X射线探测器制备工艺复杂、成本高,而且不能应用在柔性基底上。因此,寻找可替代的X射线探测器材料迫在眉睫。
近年来,钙钛矿材料由于具有高的吸收系数、带隙可调、长的载流子寿命等出色的光电特性,使其在X射线探测领域有着重大进展。除此之外,钙钛矿还有大原子序数的元素,这能更好地吸收X射线。目前人们制备钙钛矿X射线探测器的方法主要是单晶溶液法,但溶液生长出的单晶易脆,稳定性差,仍然无法在柔性基底上使用。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的,目的在于出一种厚度可调,可在柔性基底上制备,并且具有优良性能的钙钛矿厚膜X射线探测器及制备方法。本发明为了实现上述目的,采用了以下方案:
X射线探测器
本发明提供一种钙钛矿厚膜X射线探测器,其特征在于,包括:透明导电膜基底、空穴传输层、钙钛矿厚膜、电子传输层、电极,其中,钙钛矿厚膜通过真空热共蒸发法制得,并且位于空穴传输层和电子传输层之间。
优选地,本发明所提供的钙钛矿厚膜X射线探测器,还可以具有这样的特征:钙钛矿厚膜X射线探测器具有光敏二极管型器件结构,为P-I-N型或N-I-P型;P-I-N型钙钛矿厚膜X射线探测器由下至上依次包括:透明导电膜基底、空穴传输层、钙钛矿厚膜、电子传输层、电极;N-I-P型钙钛矿厚膜X射线探测器由下至上依次包括:透明导电膜基底、电子传输层、钙钛矿厚膜、空穴传输层、电极。
优选地,本发明所提供的钙钛矿厚膜X射线探测器,还可以具有这样的特征:在P-I-N型钙钛矿厚膜X射线探测器中,在电子传输层和电极之间还形成有界面修饰层;在N-I-P型钙钛矿厚膜X射线探测器中,电子传输层和钙钛矿厚膜之间还形成有界面修饰层。
优选地,本发明所提供的钙钛矿厚膜X射线探测器,还可以具有这样的特征:钙钛矿厚膜为具有ABX3化学组成的杂化钙钛矿材料,A选自甲胺、甲脒、铯、铷等一价阳离子,B选自铅、锡、锗等二价阳离子,X选自碘、溴、氯的一价负离子。
优选地,本发明所提供的钙钛矿厚膜X射线探测器,还可以具有这样的特征:钙钛矿厚膜的厚度为0.5~200μm,更佳为5~50μm。
优选地,本发明所提供的钙钛矿厚膜X射线探测器,还可以具有这样的特征:空穴传输层的膜厚为10~40nm;电子传输层的膜厚为50~200nm;界面修饰层的膜厚为1~8nm;电极的膜厚为50~200nm。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于武汉大学,未经武汉大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202110031000.8/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 同类专利
- 专利分类
H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L51-00 使用有机材料作有源部分或使用有机材料与其他材料的组合作有源部分的固态器件;专门适用于制造或处理这些器件或其部件的工艺方法或设备
H01L51-05 .专门适用于整流、放大、振荡或切换且并具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的;具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的电容器或电阻器
H01L51-42 .专门适用于感应红外线辐射、光、较短波长的电磁辐射或微粒辐射;专门适用于将这些辐射能转换为电能,或者适用于通过这样的辐射进行电能的控制
H01L51-50 .专门适用于光发射的,如有机发光二极管
H01L51-52 ..器件的零部件
H01L51-54 .. 材料选择