【发明内容】

[0004]针对上述需求，本发明提供了一种波导型碘化铯闪烁屏及其制备方法，该闪烁屏结构设计合理，在其制备过程中使用电化学腐蚀法处理η型单晶硅片，在硅片表面建立高密度微通道阵列结构，解决了碘化铯闪烁屏成像分辨率差、X射线剂量偏大等问题。 [0005]本发明是一种波导型碘化铯闪烁屏及其制备方法，所述的衬底材质为η型单晶硅片，闪烁体的主要成分为碘化铯和碘化铊。 [0006]在本发明一较佳实施例中，所述的制备方法包括如下步骤:a)衬底的表面刻蚀，b)配制闪烁体原料，c)制备闪烁体，d)闪烁屏后处理。 [0007]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤a)中，衬底的直径约为100mm，厚度约为 0.55mm;刻蚀过程如下:首先，对硅片进行打磨、抛光以及表面氧化处理，在硅片表面形成一层二氧化硅保护膜；然后，将硅片浸入浓度为10%的HF溶液中处理5-8分钟，取出后使用丙酮和无水乙醇冲净，并在烘箱中进行烘干处理；接着，将处理后的硅片安置在电解池中，硅片作为阳极，金属钼丝网作为阴极，刻蚀面与电解液面接触，背面使用卤素灯进行光激发，光照电压控制在4-10V ;最后，倒入电解液，工作电压控制在0.4-0.6V，温度控制在20°C左右，腐蚀5-6小时。 [0008]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤d)中，闪烁体原料为碘化铯和碘化铊的固体状粉末，碘化铊的含量控制在2000-2500ppm。 [0009]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c)中，首先，将闪烁体原料覆盖在衬底的上表面，原料的覆盖厚度控制在1.2-1.5倍的衬底厚度；然后，对加热室进行抽真空，真空度控制在10 -2 -10 torr ;接着，使用电阻丝辐射加热装置对衬底进行整体加热，加热温度控制在650°C -1200°C，升温时间控制在4-6分钟；最后，保温10-15分钟后，通入氮气冷却 至室温。 [0010]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤d)中，后处理工艺包括打磨抛光处理和低温退火处理；打磨抛光处理后的闪烁体厚度控制在120-150um ;低温退火处理时的加热温度控制在200-220°C，保温时间为3-4小时后在炉内缓冷至室温。 [0011]本发明揭示了一种波导型碘化铯闪烁屏及其制备方法，该闪烁屏结构设计合理，制备过程科学、成本适中，在其制备过程中使用电化学腐蚀法处理η型单晶硅片，并在硅片表面建立起高密度微通道阵列结构，有效的解决了碘化铯闪烁屏成像分辨率差、X射线剂量偏大等问题。 【专利附图】

【附图说明】 [0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明: 图1是本发明实施例波导型碘化铯闪烁屏的结构示意图； 图2是本发明实施例波导型碘化铯闪烁屏制备方法的工序步骤图； 附图1中各部件的标记如下:1、衬底，2、闪烁体。 【具体实施方式】 [0013]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。 [0014]如图1所示，为本发明实施例波导型碘化铯闪烁屏的结构示意图；该闪烁屏包括衬底I和闪烁体2，所述的闪烁体2采用晶体填充工艺成型于衬底I表面；衬底I材质为η型单晶硅片，闪烁体2的主要成分为碘化铯和碘化铊。 [0015]如图2所示，为本发明实施例波导型碘化铯闪烁屏制备方法的工序步骤图；该制备方法包括如下步骤:a)衬底的表面刻蚀，b)配制闪烁体原料，c)制备闪烁体，d)闪烁屏后处理。 实施例 [0016]具体制备过程如下: a)衬底的表面刻蚀，衬底选用η型单晶硅片，直径约为100_，厚度约为0.55mm;刻蚀过程如下:首先，对硅片进行打磨、抛光以及表面氧化处理，在硅片表面形成一层二氧化硅保护膜；然后，将硅片浸入浓度为10%的HF溶液中处理5-8分钟，除去二氧化硅掩护膜，取出后使用丙酮和无水乙醇冲净，并在烘箱中进行烘干处理；接着，将处理后的硅片安置在电解池中，硅片作为阳极，金属钼丝网作为阴极，刻蚀面与电解液面接触，背面使用卤素灯进行光激发，光照电压控制在4-10V ;最后，倒入电解液，工作电压控制在0.4-0.6V，温度控制在20°C左右，腐蚀5-6小时，制得孔深380-400um、孔径5_10um的微通道阵列结构；上述电解液的主要成分为氢氟酸、乙醇溶液和去离子水，三者比例约为1:1:10 ； b)配制闪烁体原料，闪烁体原料为固体状粉末，主要成分为碘化铯和碘化铊，碘化铊的含量控制在2000-2500ppm ； c)制备闪烁体，首先，将闪烁体原料覆盖在衬底的上表面，原料的覆盖厚度控制在1.2-1.5倍的衬底厚度；然后，对加热室进行抽真空，真空度控制在10 -z -10 -3 torr ;接着，使用电阻丝辐射加热装置对衬底进行整体加热，加热温度控制在650°C -1200°C，升温过程缓慢进行，时间控制在4-6分钟；最后，保温10-15分钟后，通入氮气冷却至室温； d)闪烁屏后处理，后处理工艺包括打磨抛光处理和低温退火处理；打磨抛光处理是用于去除残留在衬底表面的闪烁体原料，处理后的闪烁体厚度控制在120-150um;低温退火处理时的加热温度控制在200-220°C，保温时间为3-4小时后在炉内缓冷至室温。 [0017]本发明揭示了一种波导型碘化铯闪烁屏及其制备方法，其特点是:该闪烁屏结构设计合理，制备过程科学、成本适中，在其制备过程中使用电化学腐蚀法处理η型单晶硅片，并在硅片表面建立起高密度微通道阵列结构，有效的解决了碘化铯闪烁屏成像分辨率差、X射线剂量偏大等问题。 [0018]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。 【权利要求】 1.一种波导型碘化铯闪烁屏，其特征在于，该闪烁屏包括衬底和闪烁体，所述的闪烁体采用晶体填充工艺成型于衬底表面。 2.根据权利要求1所述的波导型碘化铯闪烁屏及其制备方法，其特征在于，所述的衬底材质为η型单晶硅片，闪烁体的主要成分为碘化铯和碘化铊。 3.根据权利要求1所述的波导型碘化铯闪烁屏的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤:a)衬底的表面刻蚀，b)配制闪烁体原料，c)制备闪烁体，d)闪烁屏后处理。 4.根据权利要求3所述的波导型碘化铯闪烁屏的制备方法，其特征在于，所述的步骤a)中，衬底的直径约为100mm，厚度约为0.55mm;刻蚀过程如下:首先，对硅片进行打磨、抛光以及表面氧化处理，在硅片表面形成一层二氧化硅保护膜；然后，将硅片浸入浓度为10%的HF溶液中处理5-8分钟，取出后使用丙酮和无水乙醇冲净，并在烘箱中进行烘干处理；接着，将处理后的硅片安置在电解池中，硅片作为阳极，金属钼丝网作为阴极，刻蚀面与电解液面接触，背面使用卤素灯进行光激发，光照电压控制在4-10V ;最后，倒入电解液，工作电压控制在0.4-0.6V，温度控制在20°C左右，腐蚀5-6小时。 5.根据权利要求3所述的波导型碘化铯闪烁屏的制备方法，其特征在于，所述的步骤d)中，闪烁体原料为碘化铯和碘化铊的固体状粉末，碘化铊的含量控制在2000-2500ppm。 6.根据权利要求3所述的波导型碘化铯闪烁屏的制备方法，其特征在于，所述的步骤c)中，首先，将闪烁体原料覆盖在衬底的上表面，原料的覆盖厚度控制在1.2-1.5倍的衬底厚度；然后，对加热室进行抽真空，真空度控制在10 - -10 -3 torr ;接着，使用电阻丝辐射加热装置对衬底进行整体加热，加热温度控制在650UC -1200°C，升温时间控制在4-6分钟；最后，保温10-15分钟后，通入氮气冷却至室温。 7.根据权利要求3所述的波导型碘化铯闪烁屏的制备方法，其特征在于，所述的步骤d)中，后处理工艺包括打磨抛光处理和低温退火处理；打磨抛光处理后的闪烁体厚度控制在120-150um ;低温退火处理时的加热温度控制在200-220°C，保温时间为3_4小时后在炉内缓冷至室温。 【文档编号】G01T1/20GK103700423SQ201310672233 【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日 【发明者】范波 申请人:江苏龙信电子科技有限公司