本發(fā)明涉及包括至少兩種粉末的組合物(composition)，其中粉末從由包括p摻雜鈣鈦礦的粉末、包括n摻雜鈣鈦礦的粉末、以及包括非摻雜鈣鈦礦的粉末組成的組選??；涉及用于產(chǎn)生該組合物的方法；涉及用于使用該組合物產(chǎn)生檢測(cè)器的方法；以及涉及由此產(chǎn)生的檢測(cè)器，特別地，x射線檢測(cè)器。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，數(shù)字x射線圖像優(yōu)選地借助于由例如沉積到a-si光電檢測(cè)器矩陣上的csi閃爍體層組成的間接轉(zhuǎn)換器記錄。備選地，還應(yīng)用直接轉(zhuǎn)換器(諸如例如a-se)，主要在諸如乳房攝影術(shù)之類的需要高分辨率的應(yīng)用中使用?；诜蔷Ч?間接轉(zhuǎn)換)和非晶硒(直接轉(zhuǎn)換)的檢測(cè)器因此代表了當(dāng)前的背景技術(shù)。

直接轉(zhuǎn)換和間接轉(zhuǎn)換的底層原理分別在圖1和圖2中示意性地表示。在直接轉(zhuǎn)換的情形下，x射線量1在半導(dǎo)體2中被吸收，在該過(guò)程期間，生成電子-空穴對(duì)2a、2b，它們接著遷移到電極4(分別為陽(yáng)極和陰極，例如像素電極)并且在那里被檢測(cè)。在間接轉(zhuǎn)換的情形下，x射線量1在閃爍體2中被吸收，閃爍體2轉(zhuǎn)而以較低的能量發(fā)射輻射2'(例如，可見(jiàn)光、uv、或者ir輻射)，輻射2'接著借助于光電檢測(cè)器3(例如光電二極管)檢測(cè)。

間接x射線轉(zhuǎn)換因此包括例如閃爍體層(例如，具有諸如鋱、鉈、銪等之類的不同摻雜劑的gd2o2s或者csi；層厚度一般為0.1mm至1mm)和光電檢測(cè)器(優(yōu)選地，光電二極管)的組合。由x射線轉(zhuǎn)換造成的閃爍體光的發(fā)射波長(zhǎng)在這一情形下與光電檢測(cè)器的頻譜靈敏度重疊。

在直接x射線轉(zhuǎn)換的情形下，x射線輻射例如再次被直接轉(zhuǎn)換為電子-空穴對(duì)，并且它們被以電子方式(例如非晶se)讀出。硒中的直接x射線轉(zhuǎn)換一般使用在kv范圍內(nèi)偏置的厚達(dá)1mm的層(電場(chǎng)高達(dá)10v/μm)執(zhí)行。然而，間接轉(zhuǎn)換檢測(cè)器已經(jīng)被建立為規(guī)范，特別是因?yàn)樗鼈兛梢匀菀椎夭⑶矣谐杀拘б娴厣a(chǎn)，直接轉(zhuǎn)換器通常具有明顯更好的分辨能力。

有機(jī)電子元件(例如，有機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī)發(fā)光電化學(xué)電池、有機(jī)光伏元件、有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管、或者有機(jī)光電檢測(cè)器)的很多應(yīng)用(諸如例如檢測(cè)器，例如x射線檢測(cè)器)目前是以過(guò)程工程方式通過(guò)物理氣相方法或者濕法化學(xué)涂覆方法或者印刷方法實(shí)現(xiàn)的，其中所述方法可以用于例如建立相應(yīng)的部件架構(gòu)。就此，氣相沉積主要用于有機(jī)小分子，而濕法化學(xué)處理用于小的有機(jī)分子和聚合物兩者。

在這一情形下，氣相沉積一般需要復(fù)雜并且昂貴的過(guò)程工程解決方案，而濕法化學(xué)沉積通常利用必要的溶劑、添加劑、和/或分散劑，這可能有害地影響部件，和/或考慮到所添加的物質(zhì)的有害性質(zhì)，需要加強(qiáng)的并且成本高昂的安全措施、保護(hù)外殼、以及人員訓(xùn)練程序。

對(duì)于很多應(yīng)用，還需要具有幾十至幾百微米的均勻?qū)雍穸鹊膶?，諸如例如伽馬(gamma)射線和/或x射線檢測(cè)器中的吸收層，在借助于上文的方法生產(chǎn)這種層期間，可能發(fā)生材料損失和/或材料損傷，或者特別復(fù)雜并且昂貴的制造方法是必要的。

為了制造更厚的層，在de102013226339、de102014225543、以及de102014225541提出了借助于干相沉積產(chǎn)生檢測(cè)器(特別地，x射線檢測(cè)器)。

此外，在de102013226338、de102014212424、de102013226339、以及de102014203685中描述了如下方法，其在第一步驟中提供了對(duì)核殼粉末的產(chǎn)生，并且在第二步驟中提供了對(duì)粉末的壓縮以形成均勻膜。所述粉末由顆粒組成，顆粒具有包括有機(jī)半導(dǎo)體材料的殼體。

此外，在de102014225543和de102014225541中公開了在檢測(cè)器層中使用鈣鈦礦(例如碘化鉛鈣鈦礦)。

此外從文獻(xiàn)得知的是，碘化鉛鈣鈦礦的特征在于雙極輸運(yùn)，其中電子比空穴具有更長(zhǎng)的擴(kuò)散常數(shù)，如giorgi等人在“smallphotocarriereffectivemassesfeaturingambipolartransportinmethylammoniumleadiodideperovskite:adensityfunctionalanalysis”,phys.chem.lett.,2013,4(24),pp.4213–4216中描述那樣。隨著層厚度的增加，載流子的雙極輸運(yùn)和非平衡擴(kuò)散常數(shù)可以導(dǎo)致復(fù)合損失的增加。

在這一情形下，鈣鈦礦的高電導(dǎo)率和高載流子遷移率可以對(duì)從吸收層的載流子提取有積極效果，這可以實(shí)現(xiàn)對(duì)效率的改善，雖然這也可能反之導(dǎo)致漏電流，并且因此增加暗電流，暗電流可能限制x射線檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍。另一方面，x射線檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍可以通過(guò)減少暗電流而增加。

暗電流的減少可以例如借助于使用中間層實(shí)現(xiàn)，因此可以形成p-i-n結(jié)構(gòu)。中間層(還稱為間層)可以例如從液相或者從氣相沉積。中間層可以由例如有機(jī)和無(wú)機(jī)導(dǎo)體或者半導(dǎo)體組成，或者包括有機(jī)和無(wú)機(jī)導(dǎo)體或者半導(dǎo)體。在liu等人的“efficientplanarheterojunctionperovskitesolarcellsbyvapordeposition”,nature2013,vol.501,397中公開了這種p-i-n結(jié)構(gòu)的示例。如那里所描述的，相比于液相沉積，借助于氣相沉積增加了太陽(yáng)能電池的效率。在這一情形下可想到的是，在氣相沉積的鈣鈦礦中，載流子的擴(kuò)散常數(shù)比在液相處理的鈣鈦礦中更大。

一旦形成了鈣鈦礦晶格，載流子的輸運(yùn)性質(zhì)通常依賴于層的材料和結(jié)晶性。因此，例如，碘化鉛鈣鈦礦(ch3nh3pbi3)中的電子和空穴的擴(kuò)散長(zhǎng)度等于約1μm，如stranks等人在“electron-holediffusionlengthsexceeding1micrometerinanorganometaltrihalideperovskiteabsorber”,science,2013oct18；342(6156):341-4.doi:10.1126/science.1243982中證明那樣。

除了對(duì)可見(jiàn)光和x射線輻射的吸收，以鈣鈦礦晶格層結(jié)晶的材料還呈現(xiàn)所生成的載流子對(duì)的良好導(dǎo)電性和例如高達(dá)50cm²/vs的高遷移率。因此，例如，使用“鈣鈦礦”太陽(yáng)能電池(借助于以鈣鈦礦晶格結(jié)晶的材料混合物產(chǎn)生的太陽(yáng)能電池)可以獲得高達(dá)19.3％的高的功率轉(zhuǎn)換效率(science.2014aug1；345(6196):542-6.doi:10.1126/science.1254050.photovoltaics.interfaceengineeringofhighlyefficientperovskitesolarcells.zhouh,chenq,lig,luos,songtb,duanhs,hongz,youj,liuy,yangy)。這一效率使得鈣鈦礦成為用于對(duì)高能量輻射(諸如伽馬和/或x射線輻射)的檢測(cè)的令人關(guān)注的提議。然而，為了例如保證足夠的x射線吸收，需要例如10μm高至1mm的大的層厚度。

摻雜鈣鈦礦和其在光電子設(shè)備中的使用還在ep2942826a中被公開。

需要針對(duì)檢測(cè)器(特別地，x射線檢測(cè)器)的簡(jiǎn)單生產(chǎn)方法，借助于這種方法，還可能(特別地，根據(jù)特定的實(shí)施例變體)在檢測(cè)器中實(shí)現(xiàn)高濃度的閃爍體；以及需要針對(duì)這種方法的前體物質(zhì)。還需要包括鈣鈦礦的具有更高水平的效率和寬動(dòng)態(tài)范圍的檢測(cè)器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，可以使用簡(jiǎn)單工藝代替用于生產(chǎn)核殼顆粒的復(fù)雜并且昂貴的制造工藝，在該簡(jiǎn)單工藝中，單獨(dú)的前體材料作為顆粒粉末存在，并且它們接著在壓縮方法(諸如，例如，軟燒結(jié)形成最終檢測(cè)層，例如x射線轉(zhuǎn)換層)之前被混合在一起。由于該組合物的使用，還更容易產(chǎn)生例如等于或者大于100μm的更厚的層，而非對(duì)應(yīng)厚度的經(jīng)溶液處理的或者氣相沉積的層。

發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，使用包括摻雜鈣鈦礦(優(yōu)選地結(jié)合檢測(cè)層和/或檢測(cè)器中的層序列的特殊實(shí)施例)的粉末使得能夠?qū)崿F(xiàn)載流子的擴(kuò)散長(zhǎng)度的增加和載流子遷移率的改善，同時(shí)減少了復(fù)合。暗電流也可以得到降低，并且(例如二極管的)檢測(cè)器的整流或者反向偏置特性可以得到改善。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及包括至少兩種粉末的組合物，其中該粉末從由包括p摻雜鈣鈦礦的粉末、包括n摻雜鈣鈦礦的粉末、以及包括非摻雜鈣鈦礦的粉末組成的組選取，其中粉末被混合，特別地，被均勻地混合，或者作為分立的相存在。

本發(fā)明的另一方面涉及用于產(chǎn)生包括至少兩種粉末的組合物的方法，其中該粉末從由包括p摻雜鈣鈦礦的粉末、以及包括n摻雜鈣鈦礦的粉末、包括p摻雜鈣鈦礦的粉末、以及包括非摻雜鈣鈦礦的粉末組成的組選取，其中提供了該至少兩種粉末，粉末被添加到彼此，并且如果必要的話，粉末被混合在一起。

在另一方面中，本發(fā)明還涉及用于生產(chǎn)檢測(cè)器(特別地，x射線檢測(cè)器)的方法，該方法包括提供包括第一電極的基板、沉積根據(jù)本發(fā)明的組合物、以及沉積第二電極，其中根據(jù)本發(fā)明的組合物(特別地，借助于燒結(jié))被壓縮。

在另一方面中，本發(fā)明還涉及檢測(cè)器(特別地，x射線檢測(cè)器)，該檢測(cè)器借助于用于產(chǎn)生檢測(cè)器的發(fā)明性方法制造。

本發(fā)明的其它方面可以從從屬權(quán)利要求和具體實(shí)施方式得到。

附圖說(shuō)明

附圖旨在圖示本發(fā)明的實(shí)施例并且傳達(dá)對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解。附圖與描述一起用于解釋本發(fā)明的概念和原理。其它實(shí)施例和很多所提出的優(yōu)勢(shì)將通過(guò)參照附圖而變得明顯。附圖的元件不一定相對(duì)于彼此真實(shí)地按比例表示。除非另外陳述，相同、功能相同、以及行為相同的元件、特征、以及部件在附圖的每種情形下都使用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。

圖1和圖2是對(duì)比直接x射線轉(zhuǎn)換(圖1)概念和間接x射線轉(zhuǎn)換(圖2)概念的示意性表示。

圖3分別示意性地示出了用于p摻雜、n摻雜、以及非摻雜/本征的鈣鈦礦粉末形式的發(fā)明性粉末混合物的前體材料的示例。

圖4和圖5通過(guò)示例示意性地示出了圖3中的前體材料(在這一情形下為其中的兩種前體材料)的混合，在圖4中示出在混合之前的狀態(tài)，并且在圖5中示出混合(例如借助于速度混合)之后的狀態(tài)。

圖6示意性地示出了包括燒結(jié)鈣鈦礦粉末的x射線檢測(cè)器形式的根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)器的示例性層結(jié)構(gòu)。

圖7示出了包括燒結(jié)鈣鈦礦粉末的x射線檢測(cè)器形式的發(fā)明性檢測(cè)器的另一示例性示意性層結(jié)構(gòu)。

圖8示意性地示出了包括由p型和n型鈣鈦礦粉末組成的燒結(jié)異質(zhì)結(jié)的x射線檢測(cè)器形式的發(fā)明性檢測(cè)器的又一層結(jié)構(gòu)。

對(duì)圖8的發(fā)展將在圖9和圖10中找到，圖9示出了由用于提供可變摻雜的具有非摻雜/本征粉末的p型和n型鈣鈦礦粉末組成的燒結(jié)異質(zhì)結(jié)，并且圖10示出了由燒結(jié)p型、i型、以及n型鈣鈦礦粉末組成的p-i-n層結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明的上下文中，伽馬和x射線輻射包括在1kev至5mev(1.24nm至0.25pm)的能量范圍內(nèi)的輻射。兩種類型的輻射都表示離子化輻射，其中x射線輻射源自于電子殼層，例如由于躍遷和減速，而伽馬輻射因?yàn)樵雍诉^(guò)程而產(chǎn)生，例如通過(guò)衰變/聚變。在這一情形下，這兩種類型的輻射的能量范圍可以重疊。根據(jù)特定實(shí)施例變體，x射線輻射覆蓋了從1kev至250kev(1.24nm至5pm)的范圍。根據(jù)特定實(shí)施例變體，檢測(cè)了x射線輻射，即公開了針對(duì)x射線輻射的檢測(cè)器，或者根據(jù)具體情況，公開了用于生產(chǎn)針對(duì)x射線輻射的檢測(cè)器的方法。

在本發(fā)明的上下文內(nèi)，p摻雜鈣鈦礦還稱為p型鈣鈦礦，n摻雜鈣鈦礦還稱為n型鈣鈦礦，而非摻雜或者本征鈣鈦礦還稱為i型鈣鈦礦。

在本發(fā)明的上下文內(nèi)，非摻雜鈣鈦礦不受任何特定限制地作為晶體而存在，并且可以包括abx3和/或ab2x4型的材料，其中a例如表示來(lái)自周期表的第四周期或者更高周期的至少一種一價(jià)、二價(jià)和/或三價(jià)的帶正電元素和/或其混合物，即還包括第五、第六、以及第七周期(包括鑭系和錒系)，其中周期表的第四周期從k開始并且包括從sc開始的過(guò)渡金屬；b表示——例如一價(jià)的——陽(yáng)離子，其針對(duì)相應(yīng)元素a的體積參數(shù)足夠用于鈣鈦礦晶格形成；并且x例如從鹵化物和偽鹵化物的陰離子選取，例如從氯化物陰離子、溴化物陰離子、以及碘化物陰離子、以及其混合物選取。

非摻雜以及摻雜鈣鈦礦在這一情形下可以堆積為晶體，即鈣鈦礦晶體、同質(zhì)或者異質(zhì)單晶或者多晶，并且在組合物的粉末中，形成在鈣鈦礦晶格中結(jié)晶的粉末。鈣鈦礦(在本發(fā)明的上下文內(nèi)還稱為鈣鈦礦晶體)因此可以以單晶或者多晶形式存在。根據(jù)特定實(shí)施例變體，鈣鈦礦是同質(zhì)的。此外，鈣鈦礦還可以作為混合晶體存在，雖然優(yōu)選地，不存在混合晶體。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，a包括或者是來(lái)自周期表的第四周期或者更高周期的二價(jià)和/或三價(jià)元素。根據(jù)特定實(shí)施例變體，在上文的分子式中，a包括或者是sn、ba、pb、bi、或者包括這些元素的混合物。鈣鈦礦因此還可以包括混合物，該混合物包括來(lái)自第四周期或者更高周期的不同元素(即，例如兩種不同的二價(jià)元素或者包括一價(jià)和三價(jià)元素的混合物)。根據(jù)特定實(shí)施例變體，鈣鈦礦包括來(lái)自周期表的第四周期或者更高周期的僅一種元素。優(yōu)選地，其中包括sn、ba、和pb、以及其混合物，特別地包括所述元素的二價(jià)陽(yáng)離子。

b表示一價(jià)陽(yáng)離子，其針對(duì)相應(yīng)元素a的體積參數(shù)足夠用于鈣鈦礦晶格形成。在這一情形下，理論上和根據(jù)例如x射線結(jié)晶學(xué)研究?jī)烧?，用于鈣鈦礦晶格形成的對(duì)應(yīng)體積參數(shù)是充分已知的，一價(jià)陽(yáng)離子和根據(jù)a限定的陽(yáng)離子的體積參數(shù)也是如此。因此，對(duì)應(yīng)的一價(jià)陽(yáng)離子b可以在元素a和c(適用時(shí))已經(jīng)確定之后適當(dāng)?shù)卮_定，例如借助于計(jì)算機(jī)模型以及如果必要的話借助于簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。在上文的分子式中，b優(yōu)選地表示一價(jià)的、包含氨基的、帶正電的碳化合物，碳化合物是具有至少一個(gè)碳原子的化合物，并且因此包括有機(jī)以及無(wú)機(jī)化合物。根據(jù)特定實(shí)施例變體，b是從由脒基(amidinium)離子、胍基(guanidinium)離子、異硫脲(isothiuronium)離子、甲脒(formamidinium)離子，以及伯、仲、叔和/或季有機(jī)銨離子組成的組選取，其特別優(yōu)選地具有1至10個(gè)碳原子，特別地，1至4個(gè)碳原子，其中它們可以包含脂肪族、烯族、脂環(huán)族、和/或芳香族碳鍵。

x從例如鹵化物和偽鹵化物的陰離子選取，并且優(yōu)選地從氯化物離子、溴化物離子、和碘化物離子、以及其混合物選取。因此，不同的鹵化物離子例如還可以被包含在鈣鈦礦中，雖然根據(jù)特定實(shí)施例變體，僅包括一種鹵化物離子(諸如例如碘化物)。

在a是來(lái)自周期表(pte)的第四周期或者更高周期的二價(jià)元素，b是針對(duì)相應(yīng)元素a的體積參數(shù)足夠用于鈣鈦礦晶格形成的任意一價(jià)陽(yáng)離子，并且x對(duì)應(yīng)于鹵化物(碘化物、溴化物、或者氯化物、或者其混合物)陰離子時(shí)，具有一般分子式abx3和ab2x4的材料可以特別地在鈣鈦礦晶格中結(jié)晶。雖然根據(jù)本發(fā)明，不排除的是，一般分子式abx3和一般分子式ab2x4兩者的鈣鈦礦可以存在于檢測(cè)層中，還可能的是，僅存在根據(jù)這兩個(gè)分子式之一的鈣鈦礦，例如abx3。

作為鈣鈦礦的合適候選的示例是以摩爾比率混合的材料：

-ch3-nh3i:pbi2＝pbch3nh3i3

-ch3-ch2-nh3i:pbi2＝pbch3nh3i3

-ho-ch2-ch2-nh3:pbi2＝pbho-ch2-ch2-nh3i3

-ph-ch2-ch2-nh3i:pbi2＝pb(ph-ch2-ch2-nh3)2i4

因此，由甲基碘化銨和碘化鉛(ii)形成的已知材料(mapbi3)例如因此被認(rèn)為是本征或者非摻雜鈣鈦礦。

變化銨分量的取代模式使得所形成的鈣鈦礦能夠借助于施主功能被實(shí)施為更強(qiáng)的p型導(dǎo)通，或者借助于受主功能被實(shí)施為更強(qiáng)的n型導(dǎo)通。然而，由于幾何要求，變化的范圍通常相對(duì)小。

組合物因此也基于n摻雜鈣鈦礦粉末和p摻雜鈣鈦礦粉末的產(chǎn)生(不受任何特定限制)，并且這種粉末還例如在圖3中示出，此后更詳細(xì)地描述圖3。非摻雜鈣鈦礦粉末在例如de102014225543和de102014225541中進(jìn)行了描述，并且用于摻雜鈣鈦礦的方法例如在ep2942826a中進(jìn)行了描述。

實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦的摻雜的材料、分子、以及方法例如被描述如下：在鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中結(jié)晶的鹽混合物由它們的分子幾何結(jié)構(gòu)確定。對(duì)于這種材料在檢測(cè)器(諸如x射線檢測(cè)器)中的應(yīng)用，在鈣鈦礦晶格中結(jié)晶的重金屬鹽混合物是前提。

增加p型導(dǎo)通性的作為b的銨鹽(包括諸如cl^-、br^-、i^-之類的鹵化物)為例如2-甲氧乙基銨鹵化物、4-甲氧芐基銨鹵化物、脒基鹵化物、s-甲基硫脲鹵化物、n,n-二甲肼鹵化物、n,n-二苯肼鹵化物、苯肼鹵化物、以及甲基肼鹵化物。

增加n型導(dǎo)通性的作為b的銨鹽(包括諸如cl^-、br^-、i^-之類的鹵化物)為例如氰基甲銨鹵化物、2-氰基乙銨鹵化物、以及4-氰基苯甲銨鹵化物。

然而，此外，滿足鈣鈦礦的幾何結(jié)構(gòu)要求并且在鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)中與陽(yáng)離子(例如重金屬離子)結(jié)晶的所有其它施主或者受主功能化的鹽結(jié)構(gòu)也是滿足作為n型或者p型鈣鈦礦的必要要求的材料，并且因此被包括在根據(jù)本發(fā)明的組合物中或者被包括在檢測(cè)器以及其生產(chǎn)方法中。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及包括至少兩種粉末的組合物，其中粉末從由包括p摻雜鈣鈦礦的粉末、包括n摻雜鈣鈦礦的粉末、以及包括非摻雜鈣鈦礦的粉末組成的組選??；其中粉末被混合，特別地，被均勻地混合，或者作為分立的相存在。根據(jù)特定實(shí)施例變體，單獨(dú)的粉末或者所有粉末可以由相應(yīng)的非摻雜或者摻雜鈣鈦礦組成。根據(jù)特定實(shí)施例變體，組合物僅由鈣鈦礦粉末組成，例如2種、3種、4種、5種、6種、或者更多種鈣鈦礦粉末。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，本征鈣鈦礦使得能夠在將要形成于檢測(cè)器中的層中設(shè)置合適的摻雜水平。在將要形成的檢測(cè)器中的鄰近相的情形下，根據(jù)特定實(shí)施例變體，p型和n型鈣鈦礦可以通過(guò)形成兩個(gè)鄰接層來(lái)形成異質(zhì)結(jié)，并且在將要形成的檢測(cè)器中的混合的情形下，根據(jù)特定實(shí)施例變體，p型和n型鈣鈦礦可以通過(guò)形成一個(gè)層來(lái)形成體異質(zhì)結(jié)。

在這一情形下，摻雜鈣鈦礦(即p型和n型鈣鈦礦)以及非摻雜鈣鈦礦可以從相同的非摻雜鈣鈦礦材料得到或者從不同的前體物質(zhì)得到。

分立的相要理解為粉末基本上未與彼此混合，換句話說(shuō)，例如，未以超過(guò)90wt％、95wt％、或者99wt％(參考混合物)與彼此混合，并且優(yōu)選地未混合和/或以如下方式混合，即兩個(gè)相的滲透路徑仍然存在，使得載流子輸運(yùn)仍然可能。在這一情形下，例如在粉末的顆粒不僅在粉末之間的邊界處與彼此接觸時(shí)，存在混合物。

根據(jù)本發(fā)明的組合物因此可以包括例如n摻雜鈣鈦礦的粉末和p摻雜鈣鈦礦的粉末、n摻雜鈣鈦礦的粉末和非摻雜鈣鈦礦的粉末、p摻雜鈣鈦礦的粉末和非摻雜鈣鈦礦的粉末、或者n摻雜鈣鈦礦的粉末、p摻雜鈣鈦礦的粉末和非摻雜鈣鈦礦的粉末，其中不排除在每種情形下還包括p摻雜、n摻雜、和/或非摻雜鈣鈦礦的兩種或者更多種粉末。如果存在多于兩種粉末，則在這一實(shí)例中不同的鈣鈦礦粉末可以存在于根據(jù)本發(fā)明的組合物中，在每種情形下，這些不同的鈣鈦礦粉末完全混合、部分混合并且部分分離成相、或者完全分離成相。發(fā)明性組合物的示例還聯(lián)系用于生產(chǎn)檢測(cè)器的方法進(jìn)行了引用，或者可以從這些檢測(cè)器相似地得出。因此，例如，在p-n結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生中，換句話說(shuō)，在具有p摻雜鈣鈦礦的層和具有n摻雜鈣鈦礦的層的產(chǎn)生中，其中p摻雜鈣鈦礦和n摻雜鈣鈦礦以分立相存在的組合物是必要的，在包含p型和n型鈣鈦礦的混合層(在下文中還稱為鈣鈦礦體異質(zhì)結(jié)(bhj))的情形下，n摻雜鈣鈦礦和p摻雜鈣鈦礦的混合物在組合物中是必要的，并且例如在p-bhj-n結(jié)構(gòu)的情形下，其中存在三種分立相的組合物是必要的，其中第一相包括p型鈣鈦礦，第二相包括由p型和n型鈣鈦礦組成的混合物，并且第三相包括n型鈣鈦礦。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，根據(jù)本發(fā)明的組合物可以用于生產(chǎn)檢測(cè)器或者在檢測(cè)器的生產(chǎn)中使用，例如x射線和/或伽馬射線檢測(cè)器，優(yōu)選地x射線檢測(cè)器，例如數(shù)字像素化x射線檢測(cè)器。特別優(yōu)選地，應(yīng)該提出x射線檢測(cè)器，其中鈣鈦礦層被應(yīng)用于包括tft陣列(稱為平面板檢測(cè)器)的基板。這些檢測(cè)器收集每個(gè)像素中的由x射線輻射產(chǎn)生的電子，并且接著被按順序讀出。這些檢測(cè)器特別地應(yīng)用于血管攝影術(shù)、乳房攝影術(shù)、以及放射攝影術(shù)。此外特別優(yōu)選地，鈣鈦礦層可以沉積到cmos結(jié)構(gòu)上，這在計(jì)算斷層攝影術(shù)中通常是需要的。在這一情形下，x射線感應(yīng)的信號(hào)在每個(gè)檢測(cè)器元件中被直接數(shù)字化，從而使得能夠?qū)崿F(xiàn)高的時(shí)間分辨率。

粉末中的鈣鈦礦在其尺寸和形狀方面不受任何特定限制。根據(jù)特定實(shí)施例變體，粉末包括如下顆粒(即鈣鈦礦顆粒)，該顆粒具有0.5μm至200μm、優(yōu)選地0.8μm至100μm、更優(yōu)選地1μm至10μm的平均顆粒尺寸。

鈣鈦礦顆粒的直徑在這一情形下可以借助于光學(xué)方法(例如動(dòng)態(tài)光散射(dls))、電子顯微方法、或者電學(xué)分析方法(例如庫(kù)爾特(coulter)計(jì)數(shù)器)合適地確定，并且因此設(shè)置。根據(jù)特定實(shí)施例變體，鈣鈦礦顆?；旧弦郧蛐未嬖冢缜蛐晤w粒。

相比于生產(chǎn)和使用核殼顆粒而言，提供粉末形式的組合物使得生產(chǎn)檢測(cè)層或者檢測(cè)器容易得多并且更加具有成本效益。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，組合物至少包括與彼此混合的一種包括p摻雜鈣鈦礦的粉末和包括n摻雜鈣鈦礦的粉末。通過(guò)這一方法，可以在檢測(cè)器中形成鈣鈦礦bhj。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，相應(yīng)的鈣鈦礦粉末通過(guò)沉淀產(chǎn)生，和/或作為顆粒粉末存在。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，除了鈣鈦礦粉末，根據(jù)本發(fā)明的組合物和/或從該組合物形成的檢測(cè)器的檢測(cè)層還可以包含補(bǔ)充試劑或者添加劑，諸如二碘辛烷、triton-x(聚乙二醇)、硫醇或者諸如雙功能或者多功能環(huán)氧乙烷(oxirane)或者氧雜環(huán)丁烷衍生物(所謂的單體液體網(wǎng)絡(luò)形成物)之類的交聯(lián)劑，以便改善其電學(xué)和/或機(jī)械性能，以便例如改善靈敏度、載流子輸運(yùn)、載流子復(fù)合的減少等。在這一情形下，添加劑不受任何特定限制。根據(jù)特定實(shí)施例變體，根據(jù)本發(fā)明的組合物和/或在檢測(cè)器中從所述組合物形成的檢測(cè)層中不包含添加劑。

本發(fā)明的另一方面涉及用于產(chǎn)生包括至少兩種粉末的組合物的方法，其中粉末從由包括p摻雜鈣鈦礦的粉末、以及包括n摻雜鈣鈦礦的粉末、包括p摻雜鈣鈦礦的粉末、以及包括非摻雜鈣鈦礦的粉末組成的組選取，其中提供了至少兩種粉末，粉末被添加到彼此，并且如果必要的話，粉末被混合在一起。特別地，根據(jù)本發(fā)明的組合物可以借助于這一方法產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明，在這一情形下，將粉末添加在一起不受任何特定限制，雖然根據(jù)特定實(shí)施例變體，這可以依賴于其用于的目的，例如在具有特定層順序和/或組合物的檢測(cè)器的生產(chǎn)中，這也將在下文進(jìn)一步通過(guò)示例描述。

在鈣鈦礦晶格中結(jié)晶的同質(zhì)單晶或者多晶粉末可以用于例如產(chǎn)生組合物。

粉末(例如兩種粉末)的混合(如其所執(zhí)行那樣)不受任何特定限制。這可以例如借助于無(wú)接觸混合方法或者借助于包含接觸的混合方法(例如借助于速度混合、振動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或者搖動(dòng)、超聲等)來(lái)進(jìn)行。根據(jù)特定實(shí)施例變體，前體粉末借助于無(wú)接觸高速混合器來(lái)混合。借助于混合過(guò)程，根據(jù)特定實(shí)施例變體，可能混合任何期望的比例的粉末，并且因此在檢測(cè)器的鈣鈦礦bhj層中產(chǎn)生例如任何期望濃度的n型和p型相。這使得例如載流子的不相等擴(kuò)散常數(shù)，即例如摻雜鈣鈦礦的不相等擴(kuò)散常數(shù)，能夠被補(bǔ)償?？稍O(shè)想例如高于0:1高至1:高于0的重量濃度(例如1:1的重量濃度)(參照用于鈣鈦礦bhj的組合物)。

在這一情形下，混合速度不受任何特定限制并且可以例如依賴于單獨(dú)粉末的顆粒尺寸和/或形狀。在這一情形下，混合可以例如在10,000rpm或者更低、例如5000rpm或者更低、例如3000rpm或者更低的混合速度下進(jìn)行。

在混合之前，包括p摻雜鈣鈦礦的粉末和/或包括n摻雜鈣鈦礦的粉末和/或包括非摻雜鈣鈦礦的粉末可以根據(jù)特定實(shí)施例變體在惰性氣體中被冷卻至10℃或者更低的溫度，例如在5℃和-20℃之間、例如0℃或者更低、例如-10℃或者更低的溫度。然而，根據(jù)特定實(shí)施例變體，室溫(～20–25℃)下的混合同樣是可能的。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，粉末被混合在一起，并且混合被執(zhí)行達(dá)小于600s、優(yōu)選地小于300s、更優(yōu)選地小于180s的時(shí)間段。根據(jù)特定的粉末，例如持續(xù)從幾秒至幾分鐘的時(shí)段可以實(shí)現(xiàn)最佳的混合。

在圖3至圖5中示意性地示出了示例性混合過(guò)程。

圖3通過(guò)示例示出了被提供在分立容器11中的三種可能的前體材料：由p摻雜鈣鈦礦粉末12組成的第一粉末、由n摻雜鈣鈦礦粉末13組成的第二粉末、以及由本征鈣鈦礦粉末14組成的第三粉末。

在圖4中，前體粉末中的兩種(在這一情形下，p摻雜鈣鈦礦粉末21和n摻雜鈣鈦礦粉末22)被引入到混合器容器23中，其中粉末在這一情形下被指定為p摻雜鈣鈦礦粉末21和n摻雜鈣鈦礦粉末22以便使它們與圖3中的分立粉末進(jìn)行區(qū)別。在這一實(shí)例下，圖4表示混合之前的狀態(tài)。在混合之后，如圖5所示，實(shí)現(xiàn)了兩種粉末的均勻分布。

在另一方面中，本發(fā)明還涉及用于生產(chǎn)檢測(cè)器(特別地，x射線檢測(cè)器)的方法，該方法包括：

提供包括第一電極的基板；

沉積根據(jù)本發(fā)明的組合物；以及

沉積第二電極；

其中根據(jù)本發(fā)明的組合物被壓縮，特別地借助于燒結(jié)、例如軟燒結(jié)來(lái)壓縮。這種方法適合用于例如產(chǎn)生平板檢測(cè)器。

通過(guò)沉積具有多個(gè)分立相的組合物和/或通過(guò)沉積多種組合物和/或通過(guò)沉積包括僅i型鈣鈦礦、n型鈣鈦礦、或者p型鈣鈦礦或者由僅i型鈣鈦礦、n型鈣鈦礦、或者p型鈣鈦礦組成的粉末，在這一情形下，可能還形成其可以鄰近檢測(cè)層定位的中間層等?？梢砸赃@一方式形成的示例性層序列在下文中描述，但是它們不將該方法和檢測(cè)器限制于所述層序列，而是還可以產(chǎn)生任何其它期望的層序列。

在這一情形下可以遵循不同的路線，以便生產(chǎn)具有壓縮組合物的檢測(cè)器：

(1)例如借助于軟燒結(jié)，組合物或者多種組合物(如果適當(dāng)?shù)脑?，包含其它粉?被逐漸壓縮到彼此之上。

(2)單獨(dú)的自支撐層從一種或者多種組合物(以及如果適當(dāng)?shù)脑?，其它粉?壓縮，并且接著被沉積到基板上并且被壓在一起。

(3)還可設(shè)想(1)和(2)的混合形式。

用于產(chǎn)生檢測(cè)器的發(fā)明性方法還可以包括以下步驟：

壓縮根據(jù)本發(fā)明的組合物(特別地，借助于燒結(jié))，以便形成壓縮層；在壓縮層的第一側(cè)面上，沉積第一電極(以及如果必要的話，基板)；以及

在壓縮層的與第一側(cè)面相反的側(cè)面上，沉積第二電極。以這一方式生產(chǎn)的檢測(cè)器可以應(yīng)用于例如計(jì)算斷層攝影。

在組合物的壓縮期間，可以在檢測(cè)器中產(chǎn)生檢測(cè)層，其中然后可以檢測(cè)諸如例如伽馬和/或x射線輻射(優(yōu)選地x射線輻射)之類的輻射。借助于這一方法產(chǎn)生的檢測(cè)器因此是例如伽馬射線檢測(cè)器和/或x射線檢測(cè)器，特別地是x射線檢測(cè)器。

包括第一電極和第二電極的基板不受特定限制，并且可以根據(jù)檢測(cè)器層(即依賴于組合物并且如果適當(dāng)?shù)脑捯蕾囉谄渌勰?合適地部署，并且還依賴于將要檢測(cè)的輻射，例如伽馬和/或x射線輻射。例如，第一電極本身還可以用作基板。

在這一情形下，基板可以包括例如在檢測(cè)器中使用的常規(guī)基板，但是還可以是臨時(shí)基板，檢測(cè)器還再次從臨時(shí)基板被移除。因此，例如，玻璃和/或塑料作為基板是合適的。基板還可以包括功能層或者具有功能性設(shè)計(jì)。因此，例如，薄膜晶體管或者薄膜晶體管(tft)的陣列(矩陣)也可以用作基板，還稱為背板。這實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)器(諸如x射線檢測(cè)器)的像素。在這一情形下，背板tft一般基于作為cmos電路的a-si、igzo、以及其它金屬氧化物、或者硅，并且不受任何特定限制。結(jié)構(gòu)化接觸例如接著可以在每種情形下沉積到單獨(dú)的tft上。(例如結(jié)構(gòu)化)電極還可以直接應(yīng)用于例如混合層或者中間層的檢測(cè)器層，并且這些接著可以借助于結(jié)合技術(shù)(諸如例如從玻璃上芯片、箔(凸塊)上芯片已知的)附接。根據(jù)特定實(shí)施例變體，基板(例如背板)包括或者包含第一(例如底部)電極。

電極可以包括通常在電子部件(特別地，檢測(cè)器)中采用的這樣的材料。合適的電極材料可以包括例如金屬(例如au、ag、pt、cu、al、cr、mo等、或者其混合物或者合金，優(yōu)選地al、mo、以及cr)、或?qū)щ娧趸锘蛘呓饘傺趸?例如ito、azo、優(yōu)選地ito)、和/或?qū)щ娋酆衔?例如pedot或者pedot:pss)。根據(jù)特定實(shí)施例變體，第一電極或者第一觸頭被結(jié)構(gòu)化，以便例如限定單獨(dú)的像素或者檢測(cè)器單元，和/或沉積第二電極或者第二觸頭以便覆蓋大面積，以便根據(jù)特定實(shí)施例變體，結(jié)合結(jié)構(gòu)化第一觸頭使用，作為用于所有像素的共用觸頭。根據(jù)特定實(shí)施例變體，第一電極例如借助于球形結(jié)合被連接至讀出電子電路。

為了產(chǎn)生成像x射線檢測(cè)器，因此可能例如將(非結(jié)構(gòu)化的)鈣鈦礦層沉積到還稱為背板的薄膜晶體管(tft)的陣列(矩陣)上。在這一設(shè)置中，每個(gè)陣列元素還可以被提供有第一電極，這建立了至鈣鈦礦層的連接。這實(shí)現(xiàn)了x射線檢測(cè)器的像素。背板tft一般基于作為cmos電路的a-si、igzo和其它金屬氧化物、或者硅。

為了構(gòu)建用于例如計(jì)算斷層攝影的檢測(cè)器，鈣鈦礦層還可以沉積到具有集成cmos電路的硅基板上。然而，根據(jù)特定實(shí)施例變體，在這一情形下，由鈣鈦礦制成的獨(dú)立層可以優(yōu)選地最先被壓縮。第一和第二觸頭例如接著可以氣相沉積到該層上。根據(jù)特定實(shí)施例變體，在這一情形下，第一觸頭優(yōu)選地被結(jié)構(gòu)化，并且第二觸頭提供大面積覆蓋。隨后，例如借助于球形結(jié)合，檢測(cè)器接著可以例如被結(jié)合到讀出電子電路上。

借助于用于產(chǎn)生檢測(cè)器的發(fā)明性方法，根據(jù)特定實(shí)施例變體，還可能借助于諸如例如軟燒結(jié)之類的具有成本效益的方法，從單晶或者多晶鈣鈦礦粉末制造更厚的吸收層，例如具有0.5μm至1000μm(例如10μm至500μm或者50μm至200μm)的厚度。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，燒結(jié)過(guò)程(例如，軟燒結(jié)過(guò)程)在30℃和300℃之間、優(yōu)選地50℃和200℃之間、更優(yōu)選地100℃和200℃之間、例如100℃和150℃之間的溫度下執(zhí)行，以便實(shí)現(xiàn)壓縮。在這一情形下，燒結(jié)的溫度范圍可以依賴于對(duì)鈣鈦礦和所使用的添加劑(如果適用的話)、用于產(chǎn)生前體粉末的方法等的選擇。

在軟燒結(jié)過(guò)程期間應(yīng)用的壓力非常高(例如在3mpa和500mpa之間)，以至于鈣鈦礦粉末的顆粒被壓縮到發(fā)生致密化的程度。根據(jù)特定實(shí)施例變體，壓縮是通過(guò)在3mpa和500mpa之間、優(yōu)選地在4mpa和200mpa之間、更優(yōu)選地在5mpa和100mpa之間、特別優(yōu)選地在5mpa和50mpa之間的壓力下執(zhí)行燒結(jié)過(guò)程而實(shí)現(xiàn)的。由于高壓，鈣鈦礦的顆?？梢院线m地“流動(dòng)到彼此之中”或者被合適地壓縮。

由于例如借助于燒結(jié)過(guò)程、通過(guò)壓力(并且如果適用的話，通過(guò)溫度)的方式壓縮組合物，檢測(cè)層(以及如果適用的話，其它層)中的間隙被最小化并且壓縮，使得當(dāng)應(yīng)用電壓時(shí)，電荷輸運(yùn)(例如通過(guò)粉末的單獨(dú)的分子之間的跳躍或者氧化還原過(guò)程)成為可能。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，借助于從干相的燒結(jié)(例如借助于“軟燒結(jié)”)，檢測(cè)器(例如x射線檢測(cè)器)中的鈣鈦礦層(也就是說(shuō)，從根據(jù)本發(fā)明的組合物或者從鈣鈦礦粉末產(chǎn)生(例如因此鈣鈦礦bhj)的層)的制造得以實(shí)現(xiàn)。這種方法例如從de102014225541得知，因此就燒結(jié)方面對(duì)其進(jìn)行了引用。根據(jù)特定實(shí)施例變體，燒結(jié)基本上在沒(méi)有溶劑的情況下執(zhí)行，即例如具有參照組合物的小于5wt％、1wt％、0.5wt％、或者0.1wt％的溶劑，優(yōu)選地，沒(méi)有溶劑。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，組合物至少包括充分與彼此混合的包括p摻雜鈣鈦礦的粉末和包括n摻雜鈣鈦礦的粉末，其中壓縮導(dǎo)致了bhj形式的第一層的形成，其中p摻雜鈣鈦礦和n摻雜鈣鈦礦以混合物存在。以這種方式，可以在壓縮之后在檢測(cè)器中形成鈣鈦礦bhj。

通過(guò)對(duì)具有不同摻雜的至少兩種粉末材料的使用和bhj鈣鈦礦層的制造，可能以空間分離的方式設(shè)置不同載流子類型的輸運(yùn)，這可以減少由復(fù)合造成的損失。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，如果存在鈣鈦礦bhj層，則可以附加地形成作為底部層的包括p摻雜鈣鈦礦的第二層和/或作為頂部層的包括n摻雜鈣鈦礦的第三層，這些層在每種情形下都被引入在第一層和第一電極之間、和/或被引入在第一層和第二電極之間，這還在圖6和圖7中通過(guò)示例的方式顯而易見(jiàn)，并且稍后詳細(xì)解釋。因此，僅第二層可以被引入在第一層或者bhj層與第一電極之間，僅第三層可以被引入在第一或者bhj層與第二電極之間，或者兩個(gè)層都可以相應(yīng)地引入。如果兩個(gè)層都被引入，則p-bhj-n結(jié)構(gòu)因此可以在檢測(cè)器中形成。

p-bhj-n鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生(其中bhj中的p摻雜和/或n摻雜鈣鈦礦可以或者不可以對(duì)應(yīng)于鄰近層中的p摻雜和/或n摻雜鈣鈦礦，但是優(yōu)選地，是對(duì)應(yīng)的)實(shí)現(xiàn)了漏電流的減少(相似于p-i-n硅光電二極管)，并且因此實(shí)現(xiàn)了x射線檢測(cè)器的更大動(dòng)態(tài)范圍。載流子的擴(kuò)散常數(shù)還可以通過(guò)選擇對(duì)應(yīng)的p摻雜和n摻雜鈣鈦礦而通過(guò)這一方式選擇性地增加，因此，可以在相應(yīng)的摻雜相中選擇性地增加兩種載流子的遷移率。通過(guò)將i型鈣鈦礦引入到鈣鈦礦bhj層中，還可能形成耗盡區(qū)，如基于si的檢測(cè)器的情形。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，非摻雜鈣鈦礦被引入到第一bhj層和/或第二或者底部層和/或第三或者頂部層中。非摻雜鈣鈦礦因此可以僅被包含在第一層中或者第二層中或者第三層中，被包含在第一和第二層中，被包含在第一和第三層中，或者被包含在第二和第三層中，或者被包含在第一、第二、和第三層中。層的摻雜水平可以通過(guò)添加本征鈣鈦礦進(jìn)行變化。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，至少兩種粉末作為分立的相存在，因此不形成bhj，而是例如在p摻雜和n摻雜粉末的情形下，形成異質(zhì)結(jié)。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，組合物至少包括：包括p摻雜鈣鈦礦的粉末和包括n摻雜鈣鈦礦的粉末，其中p摻雜鈣鈦礦和n摻雜鈣鈦礦在包括p摻雜鈣鈦礦的異質(zhì)層結(jié)構(gòu)(即沒(méi)有bhj)的第一層和包括n摻雜鈣鈦礦的異質(zhì)層結(jié)構(gòu)的第二層中分立地存在。如果兩種粉末或者兩個(gè)層與彼此鄰近，則p-n結(jié)構(gòu)因此在檢測(cè)器中形成。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，包括非摻雜鈣鈦礦或者由非摻雜鈣鈦礦組成的第三層被引入在這種異質(zhì)層結(jié)構(gòu)的第一層和第二層之間。通過(guò)這一方式，可以在檢測(cè)器中實(shí)現(xiàn)p-i-n結(jié)構(gòu)，例如如圖10所示，這將稍后詳細(xì)解釋。如果由非摻雜鈣鈦礦組成的層被引入在異質(zhì)結(jié)之間，根據(jù)特定實(shí)施例變體，其應(yīng)該盡可能地薄，以便實(shí)現(xiàn)載流子輸運(yùn)，具有例如最大500μm、優(yōu)選地最大200μm、更優(yōu)選地最大100μm的厚度。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，包括p摻雜鈣鈦礦和非摻雜鈣鈦礦的第三層被鄰近這種異質(zhì)層結(jié)構(gòu)的第一層引入，和/或包括n摻雜鈣鈦礦和非摻雜鈣鈦礦的第四層被鄰近這種異質(zhì)層結(jié)構(gòu)的第二層引入。因此，可能僅引入第三層和第四層之一，這可以導(dǎo)致第一層、第三層、第二層的層序列；第三層、第一層、第二層的層序列等。根據(jù)特定實(shí)施例變體，在異質(zhì)層結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生第一層、第三層、第四層、第二層的序列，如例如在圖9中所示的，這將稍后詳細(xì)解釋。

在另一方面中，本發(fā)明涉及檢測(cè)器(特別地，x射線檢測(cè)器)，該檢測(cè)器借助于用于產(chǎn)生檢測(cè)器的發(fā)明性方法來(lái)產(chǎn)生。

根據(jù)特定實(shí)施例變體，檢測(cè)器因此包括基板，基板具有第一電極、包括鈣鈦礦(例如還以混合物)或者由鈣鈦礦組成的一個(gè)或者多個(gè)層、以及第二電極，該一個(gè)或者多個(gè)層從根據(jù)本發(fā)明的組合物產(chǎn)生。對(duì)應(yīng)的層結(jié)構(gòu)可以例如從涉及用于產(chǎn)生檢測(cè)器的方法的以上實(shí)施例變體得到。

在這是有益的情況下，以上實(shí)施例變體、實(shí)施例、以及發(fā)展可以以任何期望的方式與彼此組合。本發(fā)明的其它可能實(shí)施例、發(fā)展、以及實(shí)施方式還包括此前或者此后聯(lián)系示例性實(shí)施例描述的本發(fā)明的特征的未明確提出的組合。特別地，本領(lǐng)域技術(shù)人員還將添加單獨(dú)的方面作為對(duì)本發(fā)明的相應(yīng)基本形式的改善或者延伸。

根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)器(特別地，x射線檢測(cè)器)的示例性實(shí)施例變體參照示意圖在下文解釋。

圖6示出了配置p-bhj-n中的軟燒結(jié)過(guò)程之后的示例性x射線檢測(cè)器的層結(jié)構(gòu)。軟燒結(jié)過(guò)程之后，不同的鈣鈦礦層被完全致密化并且因此不包含陷入空氣袋。對(duì)于完整的部件，p-bhj-n鈣鈦礦層在兩個(gè)電極之間被沉積到基板上。這產(chǎn)生了以下層結(jié)構(gòu)：

32基板

33作為底部電極的第一電極

36包括p型鈣鈦礦的第二層，其中鈣鈦礦層從燒結(jié)過(guò)程之后的壓縮(燒結(jié))層中的p摻雜顆粒產(chǎn)生

31包括鈣鈦礦bhj的第一層，其中p型鈣鈦礦和n型鈣鈦礦與彼此混合，其中在燒結(jié)過(guò)程之后，在壓縮(燒結(jié))層中得到n摻雜和p摻雜鈣鈦礦的混合物

35包括n型鈣鈦礦的第三層，其中在燒結(jié)過(guò)程之后，在壓縮(燒結(jié))層中得到包括n摻雜顆粒的鈣鈦礦層

34作為頂部電極的第二電極

在圖7所示的結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)基于圖6中的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步圖示了如何可能在軟燒結(jié)過(guò)程之前通過(guò)將本征鈣鈦礦混合到p型和n型鈣鈦礦來(lái)變化n型或者p型鈣鈦礦層的摻雜水平。

這產(chǎn)生了以下層結(jié)構(gòu)：

42基板

43作為底部電極的第一電極

46包括p型鈣鈦礦和i型鈣鈦礦的第二層，其中在燒結(jié)過(guò)程之后產(chǎn)生了在壓縮(燒結(jié))層中的包括本征和p摻雜顆粒的鈣鈦礦層

41包括鈣鈦礦bhj的第一層，其中p型鈣鈦礦和n型鈣鈦礦與彼此混合，其中在燒結(jié)過(guò)程之后，在壓縮(燒結(jié))層中得到n摻雜和p摻雜鈣鈦礦的混合物

45包括n型鈣鈦礦和i型鈣鈦礦的第三層，其中在燒結(jié)過(guò)程之后產(chǎn)生了在壓縮(燒結(jié))層中的包括本征和n摻雜顆粒的鈣鈦礦層

44作為頂部電極的第二電極

圖8示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)器(例如x射線檢測(cè)器)中的層結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例。在所述結(jié)構(gòu)中，形成了包括p型和n型鈣鈦礦粉末的燒結(jié)異質(zhì)結(jié)——與由硅制成的p-n二極管相似——但是在這一情形下不發(fā)生鈣鈦礦bhj的形成。

在這一配置中，層結(jié)構(gòu)如下：

51基板

52作為底部電極的第一電極

55包括p型鈣鈦礦的第一層，其中在燒結(jié)過(guò)程之后產(chǎn)生了在壓縮(燒結(jié))層中的包括p摻雜顆粒的鈣鈦礦層

54包括n型鈣鈦礦的第二層，其中在燒結(jié)過(guò)程之后產(chǎn)生了在壓縮(燒結(jié))層中的包括n摻雜顆粒的鈣鈦礦層

53作為頂部電極的第二電極

圖9表示了在圖8中描繪的層結(jié)構(gòu)的概念的延伸。圖8示意性地示出了包括p型和n型鈣鈦礦粉末的燒結(jié)異質(zhì)結(jié)，其具有一定比例的本征鈣鈦礦以提供可變摻雜，本征鈣鈦礦被混合在所述層的過(guò)渡區(qū)中。在這一情形下，認(rèn)為這與由硅制成的p-i-n二極管相似。

產(chǎn)生以下層結(jié)構(gòu)：

61基板

62作為底部電極的第一電極

65包括p型鈣鈦礦的第一層，其中在燒結(jié)過(guò)程之后產(chǎn)生了在壓縮(燒結(jié))層中的包括p摻雜顆粒的鈣鈦礦層

67包括p型鈣鈦礦和i型鈣鈦礦的第三層，其中在燒結(jié)過(guò)程之后產(chǎn)生了在壓縮(燒結(jié))層中的包括本征或者非摻雜顆粒和p摻雜顆粒的鈣鈦礦層

66包括n型鈣鈦礦和i型鈣鈦礦的第四層，其中在燒結(jié)過(guò)程之后產(chǎn)生了在壓縮(燒結(jié))層中包括本征或者非摻雜顆粒和n摻雜顆粒的鈣鈦礦層

64包括n型鈣鈦礦的第二層，其中在燒結(jié)過(guò)程之后產(chǎn)生了在壓縮(燒結(jié))層中包括n摻雜顆粒的鈣鈦礦層

63作為頂部電極的第二電極

圖8中的實(shí)施例變體的延伸還可以見(jiàn)于圖10。這示例性地示出了檢測(cè)器(例如x射線檢測(cè)器)中的層結(jié)構(gòu)，其具有包括p型和n型鈣鈦礦粉末的燒結(jié)異質(zhì)結(jié)和用于形成p-i-n結(jié)構(gòu)的本征層。

層結(jié)構(gòu)如下：

61基板

62作為底部電極的第一電極

65包括p型鈣鈦礦的第一層，其中在燒結(jié)過(guò)程之后產(chǎn)生了在壓縮(燒結(jié))層中包括p摻雜顆粒的鈣鈦礦層

68包括i型鈣鈦礦的第三層，其中在燒結(jié)過(guò)程之后產(chǎn)生了在壓縮(燒結(jié))層中包括本征或者非摻雜顆粒的鈣鈦礦層

64包括n型鈣鈦礦的第二層，其中在燒結(jié)過(guò)程之后產(chǎn)生了在壓縮(燒結(jié))層中包括n摻雜顆粒的鈣鈦礦層

63作為頂部電極的第二電極

通過(guò)提供包括鈣鈦礦的基于粉末的組合物，可能以簡(jiǎn)單方式提供用于檢測(cè)器(特別地，x射線檢測(cè)器)的有效檢測(cè)結(jié)構(gòu)(如果必要的話還具有間層)，其中所述檢測(cè)器容易產(chǎn)生。所有三種鈣鈦礦粉末(p摻雜、n摻雜、或者非摻雜/本征)在這一情形下適合用于例如基于直接轉(zhuǎn)換的檢測(cè)器(特別地，x射線檢測(cè)器)，并且允許借助于諸如軟燒結(jié)之類的具有成本效益的方法，產(chǎn)生更厚的吸收層(例如0.5μm至1000μm的吸收層)，其包括例如單晶和/或多晶鈣鈦礦粉末。同時(shí)，吸收層的轉(zhuǎn)換率可以由于對(duì)x射線輻射的直接吸收而增加，并且由于由鈣鈦礦bhj中的分立輸運(yùn)相引起的減少的復(fù)合率而甚至進(jìn)一步增加。

通過(guò)使用摻雜鈣鈦礦，還可能產(chǎn)生給予不同優(yōu)勢(shì)的檢測(cè)器結(jié)構(gòu)的多樣性。因此，例如，可以可能借助于軟燒結(jié)，特別地，通過(guò)對(duì)兩種或者更多種鈣鈦礦粉末的不同摻雜，產(chǎn)生鈣鈦礦體異質(zhì)結(jié)(bhj)。這使得檢測(cè)器中的不同載流子類型的輸運(yùn)能夠在空間上分離，從而減少由復(fù)合造成的損失。產(chǎn)生p-bhj-n鈣鈦礦結(jié)構(gòu)還使得漏電流能夠減少并且因此使得能夠?qū)崿F(xiàn)x射線檢測(cè)器的更大動(dòng)態(tài)范圍。

附圖標(biāo)記列表

1x射線量

2用于檢測(cè)的半導(dǎo)體或者閃爍體

2a、2b電子-空穴對(duì)

2’以較低能量發(fā)射的輻射

3光電檢測(cè)器

4電極

11容器

12p摻雜鈣鈦礦粉末

13n摻雜鈣鈦礦粉末

14本征鈣鈦礦粉末

21p摻雜鈣鈦礦粉末

22n摻雜鈣鈦礦粉末

23混合器容器

31包括鈣鈦礦bhj的第一層，其中p型鈣鈦礦和n型鈣鈦礦與彼此混合

32基板

33第一電極

34第二電極

35包括n型鈣鈦礦的第三層

36包括p型鈣鈦礦的第二層

41包括鈣鈦礦bhj的第一層

42基板

43第一電極

44第二電極

45包括n型鈣鈦礦和i型鈣鈦礦的第三層

46包括p型鈣鈦礦和i型鈣鈦礦的第二層

51基板

52第一電極

53第二電極

54包括n型鈣鈦礦的第二層

55包括p型鈣鈦礦的第一層

61基板

62第一電極

63第二電極

64包括n型鈣鈦礦的第二層

65包括p型鈣鈦礦的第一層

66包括n型鈣鈦礦和i型鈣鈦礦的第四層

67包括p型鈣鈦礦和i型鈣鈦礦的第三層

68包括i型鈣鈦礦的第三層