KR101430689B1 - Scintilator structure material having nano structure and method of preparing same - Google Patents

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Abstract

나노구조 섬광체 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 이 나노구조 섬광체는 기공이 형성된 기판 및 상기 기판에 형성된 섬광체층을 포함하고, 상기 기공은 10 내지 1000의 종횡비를 갖고, 상기 기공은 섬광체가 80% 이상의 단차 피복율로 충진된 것이다.The present invention relates to a nanostructured scintillator and a method for producing the same. The nanostructured scintillator includes a substrate on which pores are formed and a scintillator layer formed on the substrate, the pores having an aspect ratio of 10 to 1000, It is filled with step coverage ratio.

Description

나노구조 섬광체 구조물과 그 제조 방법{SCINTILATOR STRUCTURE MATERIAL HAVING NANO STRUCTURE AND METHOD OF PREPARING SAME} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a nanostructured scintillator structure and a method of manufacturing the same. BACKGROUND ART [0002]

본 기재는 나노구조 섬광체 구조물과 그 제조 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to nanostructured scintillator structures and methods of making the same.

섬광체는 X-선이나 감마선과 같은 고에너지 방사선을 흡수하여 가시광으로 변환시키는 물질이다. 방사선이 섬광체 내에 흡수되면 전도대와 가전자대에 전자와 정공이 여기되고, 밴드갭 내에 형성된 형광점(luminescence center)을 통하여 재결합 될 때 에너지 차이에 해당되는 가시광을 방출하게 된다.Scintillators are substances that absorb high-energy radiation such as X-rays or gamma rays and convert them into visible light. When the radiation is absorbed into the scintillator, electrons and holes are excited in the conduction band and the valence band, and when visible light is recombined through the luminescence center formed in the bandgap, the visible light corresponding to the energy difference is emitted.

방출되는 가시광은 섬광체에 연접되어 있는 광 다이오드 등 광 반도체 센서를 통하여 흡수되면서 전자와 정공을 발생시키게 되며 이것을 전기적 신호로서 변환시킴으로써 방사선의 발생량과 위치 등 정보를 제공하여 방사선 영상진단 및 치료 등에 활용하게 된다.The emitted visible light is absorbed through the optical semiconductor sensor such as a photodiode connected to the scintillator, and generates electrons and holes. By converting this into an electrical signal, it provides the information such as the amount and position of the radiation to be used for radiographic imaging and treatment do.

한편, 이러한 섬광체의 X-선 광 변환 특성을 활용하는 X선 의료영상진단기는 사용과정에서 신체에 밀접하여 사용되며 사용빈도가 높으므로 방사광 소스의 강도를 저용량화하는 추세에 따라 고감도의 이미지 센서가 요구되고 있으며 정밀 진단을 위해서는 고해상도의 이미지를 확보할 필요가 있다.Meanwhile, since the X-ray medical image diagnostic device utilizing the X-ray photoconversion characteristic of such a scintillator is used close to the body during its use and is frequently used, the sensitivity of the image sensor of high sensitivity And it is necessary to secure a high-resolution image for precise diagnosis.

따라서 X-선 의료영상 분야에 있어서 고감도와 고해상도 구현을 위해서 형광 효율이 우수한 섬광체 물질과 해상도를 향상시킬 수 있는 픽셀 구조에 대한 연구가 세계적으로 진행되고 있다. Therefore, in order to realize a high sensitivity and a high resolution in the X-ray medical imaging field, studies on a scintillator material having a high fluorescence efficiency and a pixel structure capable of improving the resolution are progressing in the world.

종래 섬광체 제조 방법은, 광검출기 기판에서 섬광체 단결정을 성장시키는 방법과 섬광체를 증착 공정을 통하여 후막 형태로 제조하는 방법이 있다. 후막 형태로 제조한 경우, 제조된 섬광체는 광검출기에 접합하여 사용할 수 있다. Conventional scintillator manufacturing methods include a method of growing a scintillator single crystal on a photodetector substrate and a method of manufacturing a scintillator in a thick film form through a deposition process. In the case of a thick film, the prepared scintillator may be used in conjunction with a photodetector.

상기 단결정을 성장시키는 방법은 고품질의 섬광체를 얻을 수 있으나, 비용이 많이 드는 문제가 있다. 또한, 감도를 높이기 위해서는 단결정 재료의 두께를 증가시켜야하나, 이 경우 결정 내에서 변환광의 산란에 의하여 해상도가 감소하여 적절하지 않다. The method of growing the single crystal can obtain a scintillator of high quality, but it is expensive. Further, in order to increase the sensitivity, the thickness of the single crystal material must be increased. In this case, resolution is reduced due to scattering of the converted light in the crystal, which is not suitable.

또한, 상기 증착 공정을 이용하는 방법은 제조 비용을 절감할 수 있고, 후막으로 형성되는 것이기에, 두께가 두꺼워 감도는 향상되는 장점이 있다. 그러나 후막 섬광체는 해상도가 낮은 문제가 있어, 해상도를 증가시키기 위하여, 섬광체를 기판에 수직방향으로 수 마이크론 지름 및 100 마이크론 이상의 길이로 성장시켜 기둥 형태로 형성하는 방법과 기판에 수십 마이크론 크기를 갖는 기공을 100 마이크론 이상의 깊이를 갖도록 가공하고, 이 기공에 섬광체를 침전법 등으로 퇴적시켜서 픽셀 형태의 후막 구조를 형성하는 방법이 연구되고 있다. 그러나 이 방법들은 섬광체 기둥이 기울어지거나 기포가 발생하고 용액 중의 불순물이 혼입되는 문제가 있다. 따라서 결과적으로 감도와 해상도를 동시에 개선하는 방법이 미비한 상태이다.In addition, the method using the deposition process can reduce the manufacturing cost and is formed as a thick film, so that the thickness is increased and the thickness is increased. However, since the thick-film scintillators have a low resolution, there is a problem in that, in order to increase the resolution, the scintillators are grown in a column shape with a diameter of several microns and a length of 100 microns or more in the direction perpendicular to the substrate, Is processed so as to have a depth of 100 microns or more and a scintillator is deposited on the pores by a precipitation method or the like to form a thick film structure in the form of a pixel. However, these methods have a problem in that the scintillator pillars are inclined or bubbles are generated and impurities are mixed in the solution. As a result, there is no way to simultaneously improve sensitivity and resolution.

본 발명의 일 구현예는 방사선 검출을 위한 공간 분해능이 우수한 나노구조섬광체 구조물을 제공하는 것이다.One embodiment of the present invention is to provide a nanostructured scintillator structure having excellent spatial resolution for radiation detection.

본 발명의 다른 일 구현예는 상기 섬광체 구조물의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another embodiment of the present invention provides a method of manufacturing the scintillator structure.

본 발명의 일 구현예는, 기공이 형성된 기판; 및 상기 기판에 형성된 섬광체층을 포함하고, 상기 기공은 10 내지 1000의 종횡비를 갖고, 상기 기공은 섬광체가 80% 이상의 단차 피복율(step coverage)로 충진된 것인 나노구조 섬광체 구조물을 제공한다.One embodiment of the present invention is directed to a semiconductor device comprising: a substrate having pores formed therein; And a scintillator layer formed on the substrate, wherein the pores have an aspect ratio of 10 to 1000, and the pores are filled with a step coverage of 80% or more of scintillation material.

상기 섬광체층의 두께는 10nm 내지 100nm일 수 있다. The thickness of the scintillator layer may be 10 nm to 100 nm.

상기 기공은 100nm 내지 10㎛의 직경 및 100㎛내지 400㎛의 깊이를 가질 수 있다.The pores may have a diameter of 100 nm to 10 μm and a depth of 100 μm to 400 μm.

상기 섬광체는 HfO3:Ce, (Y,Gd)2O3:Eu,Pr, Gd2O2S:Pr,Ce,F, Gd3Ga5O12:Cr,Ce 또는 이들의 조합일 수 있다.The scintillator may be HfO 3 : Ce, (Y, Gd) 2 O 3 : Eu, Pr, Gd 2 O 2 S: Pr, Ce, F, Gd 3 Ga 5 O 12 : Cr, Ce, .

본 발명의 다른 일 구현예는 기판에 다수개의 기공을 형성하고; 상기 기공이 형성된 기판에 원자층 증착 방법(atomic layer deposition: ALD)으로 섬광체를 증착하는 공정을 포함하는 나노구조 섬광체 구조물의 제조 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a method for forming a plurality of pores in a substrate; And depositing a scintillator by atomic layer deposition (ALD) on the substrate having the pores formed therein. The present invention also provides a method of manufacturing a nanostructured scintillator structure.

상기 원자층 증착 방법은 희석 가스 하에 섬광체 전구체를 상기 기판에 흡착시키는 1단계; 희석 가스 하에 상기 기판으로부터 부산물을 제거하는 2단계; 부산물이 제거된 기판에 산화 반응을 야기하여 섬광체 전구체를 섬광체로 전환하는 3단계; 및 희석 가스 하에 산화 반응된 기판으로부터 부산물을 탈착하는 4단계를 포함할 수 있다.The atomic layer deposition method comprising the steps of: 1) adsorbing a scintillator precursor on the substrate under a dilution gas; Removing by-products from the substrate under a diluent gas; A third step of converting the scintillation precursor into a scintillant by causing an oxidation reaction on the substrate from which the byproduct has been removed; And removing the byproduct from the oxidized substrate under the diluent gas.

본 발명의 일 구현예에 따른 제조 방법에 있어서, 상기 1단계에서 도펀트 전구체를 더욱 사용할 수 있다.In the manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the dopant precursor may further be used in the first step.

또한, 상기 제조 방법에 있어서, 상기 1단계 이후, 2단계 전에, 도펀트 전구체를 기판에 흡착시키는 단계를 더욱 실시할 수 있다.In addition, in the above-mentioned manufacturing method, a step of adsorbing the dopant precursor on the substrate may be further performed before and after the first step and the second step.

본 발명의 일 구현예에 따른 나노 구조 섬광체 구조물은 기존의 픽셀형태의 구조를 더욱 개량하여 나노기공의 크기에 해당되는 해상도를 나타낼 수 있으며, 또한 기공 깊이에 해당되는 섬광체 두께를 광 산출을 위하여 활용할 수 있으므로 방사선 흡수에 필요한 증착 두께를 감소시킬 수 있으므로 섬광체의 제조비용을 감소시키는 효과가 있다.The nanostructured scintillator structure according to an embodiment of the present invention can further improve the structure of the existing pixel shape to exhibit a resolution corresponding to the size of the nanopores and can utilize the scintillator thickness corresponding to the pore depth for light calculation It is possible to reduce the deposition thickness required for radiation absorption, thereby reducing the manufacturing cost of the scintillator.

또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 나노 구조 섬광체 구조물 제조 방법은 원자층 증착 공정을 이용함에 따라, 기판에 치밀하고 군일한 섬광체 복합구조를 형성할 수 있어, 광 산란을 억제시키고 기공의 깊이에 해당되는 두께만큼 방사선 흡수에 필요한 섬광체 증착 두께를 감소시킬 수 있고, X-선 방사선 검출을 위한 공간 분해능과 비용 효율성을 개선할 수 있다.In addition, the method of fabricating a nanostructured scintillator structure according to an embodiment of the present invention can form a dense and uniform scintillation complex structure on a substrate by using an atomic layer deposition process, thereby suppressing light scattering, It is possible to reduce the thickness of the scintillator deposition necessary for the radiation absorption by the corresponding thickness, and to improve the spatial resolution and cost efficiency for X-ray radiation detection.

도 1은 비교예 1에 따라 제조된 섬광체 구조물의 단면에 대한 SEM 사진.
도 2는 실시예 1에 따라 제조된 섬광체 구조물의 SEM 사진.
도 3은 실시예 1에서 실시한 원자층 증착 공정의 조건을 나타낸 도면.
도 4a 및 도 4b는 실시예 2에 따라 제조된 섬광체 구조물의 SEM 사진.
1 is a SEM photograph of a section of a scintillator structure manufactured according to Comparative Example 1. Fig.
2 is a SEM photograph of a scintillator structure manufactured according to Example 1. Fig.
3 is a view showing the conditions of the atomic layer deposition process performed in Example 1. Fig.
4A and 4B are SEM photographs of a scintillator structure manufactured according to Example 2. Fig.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.

본 발명의 일 구현예는 기공이 형성된 기판 및 상기 기판에 형성된 섬광체층을 포함하고, 상기 기공은 10 내지 1000의 종횡비(깊이/지름)를 갖고, 상기 기공은 섬광체가 80% 이상의 단차 피복율로 충진된 것인 나노구조 섬광체 구조물을 제공한다.One embodiment of the present invention includes a substrate having a pore formed therein and a scintillator layer formed on the substrate, wherein the pore has an aspect ratio (depth / diameter) of 10 to 1000 and the pore has a step coverage rate of 80% Lt; RTI ID = 0.0 > nanostructured scintillator < / RTI > structure.

이와 같이, 섬광체가 종횡비가 10 내지 1000인 기공에 80% 이상, 좋게는 80%이상, 100% 이하의 피복율로 충진되어 있어, 본 발명의 일 구현예에 따른 섬광체 구조물은 치밀하고 균일한 섬광체 구조물이며, 따라서 광 산란을 억제시키고, 기공의 깊이에 해당되는 두께만큼 방사선 흡수에 필요한 섬광체 두께를 감소시킬 수 있다. 따라서 X-선 방사능 검출을 위한 공간 분해능과 비용 효율성을 개선할 수 있다.As described above, the scintillator is filled with pores having an aspect ratio of 10 to 1000 at a coverage rate of 80% or more, preferably 80% or more and 100% or less. Thus, the scintillator structure according to an embodiment of the present invention includes a dense and uniform scintillator So that it is possible to suppress the light scattering and reduce the thickness of the scintillator necessary for radiation absorption by a thickness corresponding to the depth of the pores. Thus improving spatial resolution and cost-effectiveness for X-ray activity detection.

즉, 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 섬광체층의 두께는 100nm 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로는 10nm 내지 100nm일 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서는 섬광체층을, 종래 약 10㎛ 내지 100㎛보다, 얇게 형성할 수 있으므로, 섬광체 사용을 감소시킬 수 있어, 경제적이다. That is, the thickness of the scintillator layer according to an embodiment of the present invention may be 100 nm or less, more specifically, 10 nm to 100 nm. In one embodiment of the present invention, since the scintillator layer can be formed thinner than conventionally about 10 탆 to 100 탆, the use of the scintillator can be reduced, which is economical.

상기 기공은 100nm 내지 10㎛의 직경 및 100㎛ 내지 400㎛의 깊이를 가질 수 있다.The pores may have a diameter of 100 nm to 10 μm and a depth of 100 μm to 400 μm.

상기 섬광체는 HfO3:Ce, (Y,Gd)2O3:Eu,Pr, Gd2O2S:Pr,Ce,F, Gd3Ga5O12:Cr,Ce 또는 이들의 조합일 수 있다.The scintillator may be HfO 3 : Ce, (Y, Gd) 2 O 3 : Eu, Pr, Gd 2 O 2 S: Pr, Ce, F, Gd 3 Ga 5 O 12 : Cr, Ce, .

본 발명에 따른 나노구조 섬광체는 이를 활용하는 X-선이나 감마선 등의 방사선 검출기나 방사선 이미지센서의 감도와 해상도를 개선할 수 있으므로 의료용 영상진단기기나 그밖에 산업용, 계측용 영상진단기로서 다양하게 활용될 수 있다. 특히, 인체에 밀접하게 사용하는 치과용 섬광체는 저선량으로 유해성을 최소화 해야 하므로 더욱 효과적으로 널리 사용될 수 있다.The nanostructured scintillator according to the present invention can improve the sensitivity and resolution of a radiation detector such as an X-ray or a gamma ray or a radiation image sensor. Therefore, the nanostructured scintillator according to the present invention can be used variously as a medical image diagnostic device or an industrial image measuring device have. In particular, a dental scintillator that is closely used to a human body can be used more effectively because it has to be minimized in harmfulness at a low dose.

본 발명의 일 구현예는 본 발명의 다른 일 구현예는 기판에 다수개의 기공을 형성하고; 상기 기공이 형성된 기판에 원자층 증착 방법으로 섬광체를 증착하는 공정을 포함하는 나노구조 섬광체 구조물의 제조 방법을 제공한다. 이하 각 공정에 대하여 상세한 설명하기로 한다.Another embodiment of the present invention is a method for forming a plurality of pores in a substrate, And depositing a scintillator on the substrate having the pores formed thereon by an atomic layer deposition method. The present invention also provides a method of manufacturing a nanostructured scintillator structure. Hereinafter, each step will be described in detail.

상기 기공은 지름이 수십 내지 수백 나노미터인 나노 기공으로서, 구체적으로는 100nm 내지 10㎛일 수 있다. 상기 나노 기공은 100㎛ 이상의 깊이를 가질 수 있으며, 구체적으로는 100㎛ 내지 400㎛일 수 있다. The pores may be nano pores having a diameter of several tens to several hundreds of nanometers, specifically, 100 nm to 10 탆. The nano pores may have a depth of 100 mu m or more, specifically 100 mu m to 400 mu m.

상기 나노 기공은 상기 범위의 지름 및 깊이를 가지면서, 종횡비(깊이/지름)가 100 내지 1000일 수 있다. The nanopores may have a diameter and depth in the above range and an aspect ratio (depth / diameter) of 100 to 1000.

상기 기판은 금속, 반도체 또는 플라스틱일 수 있다. 금속으로는 Al, Mg일수 있고, 상기 반도체로는 Si, Ge 또는 C일 수 있으며, 상기 플라스틱으로는 폴리이미드 또는 폴리우레탄일 수 있다. The substrate may be a metal, a semiconductor, or a plastic. The metal may be Al or Mg, and the semiconductor may be Si, Ge or C, and the plastic may be polyimide or polyurethane.

상기 나노 기공 형성 공정은 전기화학적 식각 방법 또는 양극산화(Anodizing) 방법일 수 있으며, 나노 기공을 형성할 수 있는 공정이면, 어떠한 공정으로 실시하여도 무방하다. 이 중, 양극산화 방법이 간단하여 널리 실시되고 있기에, 이하 설명에서는 양극산화 방법에 대하여 설명하기로 한다. 물론, 전기화학적 식각 방법으로 나노 기공을 형성하는 경우, 그 공정은 당해 분야에 널리 알려진 내용이므로, 그에 대한 구체적인 조건이 본 명세서에 기재되어 있지 않더라도 당해 분야에 종사하는 사람들은 전기화학적 식각 방법으로 나노 기공을 형성할 수 있음은 물론이다. The nano pore forming process may be an electrochemical etching method or an anodizing method, and any process may be used as long as it can form nano pores. Of these, the anodic oxidation method is simple and widely practiced, and therefore, the anodic oxidation method will be described below. Of course, in the case where nano pores are formed by an electrochemical etching method, the process is well known in the art, and therefore, even if specific conditions are not described in this specification, those skilled in the art can use nano- It is of course possible to form pores.

양극산화 방법은, 기판을 전해질 속에서 양극산화하는 것으로서, 이하에서 기판으로 Al을 사용하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 그러나 이는 일 예일 뿐, 기판으로 Al뿐만 아니라 Si도 사용가능하기에 본 발명의 일 구현예에서 기판을 Al으로 한정하는 것은 아님은 분명하다.The anodic oxidation method is an example in which the substrate is anodized in an electrolyte, and the case where Al is used as the substrate will be described below as an example. However, this is merely an example, and since Al as well as Si can be used as a substrate, it is apparent that the substrate is not limited to Al in one embodiment of the present invention.

알루미늄 기판에 양극(+)을 인가하고, 상대 전극에 음극(-)을 인가하면 양이온을 띄고 있는 알루미늄의 이온이 용액으로 용출되고 용액 내에 있는 산소 이온 및 수산화 이온이 알루미늄 기판 표면으로 이동하여 알루미나(Al2O3)를 형성하게 된다. 한편 산성 용액(전해액)은 접촉면을 이루는 산화막에서 부분적인 용해가 일어나 산화막 표면이 거칠게되며, 가장 얇은 쪽으로 전기장이 집중되고 이 집중된 전기장은 산화막 용해를 촉진시키므로 다시 더 얇은 산화막을 형성하게 되어 연속적이며 국부적인 산화 반응으로 인하여 기공이 형성되고 초기 기공은 양극 산화가 진행되는 동안 더욱 성장하여 길이가 긴 다공성 채널을 형성하게 된다. When positive (+) is applied to an aluminum substrate and negative (-) is applied to a counter electrode, ions of aluminum with positive ions are eluted as a solution, and oxygen ions and hydroxide ions in the solution move to the aluminum substrate surface, Al 2 O 3 ). On the other hand, the acid solution (electrolytic solution) partially dissolves in the oxide film forming the contact surface, so that the surface of the oxide film becomes rough, the electric field concentrates on the thinnest side, and the concentrated electric field promotes dissolution of oxide film, Due to the phosphorus oxidation reaction, pores are formed and the initial pores are further grown during the anodic oxidation to form long porous channels.

상기 전해액은 물, 황산, 옥살산 또는 이들의 조합일 수 있으며, 이들의 수용액 형태일 수 있다. The electrolytic solution may be water, sulfuric acid, oxalic acid, or a combination thereof, and may be in the form of an aqueous solution thereof.

본 발명의 일 구현예에 있어서, 양극산화 공정의 전압 및 전해액의 조성을 조절하여 기판에 형성되는 기공의 크기 및 간격을 조절할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the size and spacing of the pores formed in the substrate can be controlled by adjusting the voltage of the anodizing process and the composition of the electrolyte.

양극산화 공정의 전압은 15V 내지 20V가 적절하며, 양극산화 시간은 30분 내지 60분 동안 실시할 수 있다. The voltage of the anodizing process is suitably from 15V to 20V, and the anodizing time is from 30 minutes to 60 minutes.

아울러, 양극산화 공정은 0℃ 내지 60℃에서 실시할 수 있다.In addition, the anodic oxidation process can be carried out at 0 캜 to 60 캜.

상기 전해액의 농도는 10 중량% 내지 30 중량%일 수 있다.The concentration of the electrolytic solution may be 10 wt% to 30 wt%.

상기 전압, 시간, 온도 및 전해액의 농도 조건에서 양극산화 공정을 실시하는 경우, 기판에 목적하는 크기의 기공, 즉 100nm 내지 10㎛의 직경 및 100㎛ 내지 400㎛의 깊이를 갖는 기공이 형성될 수 있다. When an anodizing process is performed under the conditions of voltage, time, temperature and electrolyte concentration, pores having a desired size, that is, a diameter of 100 nm to 10 μm and a depth of 100 μm to 400 μm may be formed on the substrate have.

이어서, 섬광체 전구체를 이용하여 원자층 증착 방법으로 상기 나노 기공이 형성된 기판에 섬광체를 증착한다. Subsequently, a scintillator is deposited on the substrate having the nanopores formed thereon by an atomic layer deposition method using a scintillator precursor.

상기 원자층 증착 방법은 희석 가스 하에 섬광체 전구체를 상기 기판에 흡착시키는 1단계; 희석 가스 하에 상기 기판으로부터 부산물을 제거하는 2단계; 부산물이 제거된 기판에 산화 반응을 야기하여 섬광체 전구체를 섬광체로 전환하는 3단계; 및 희석 가스 하에 산화 반응된 기판으로부터 부산물을 탈착하는 4단계를 포함할 수 있다.The atomic layer deposition method comprising the steps of: 1) adsorbing a scintillator precursor on the substrate under a dilution gas; Removing by-products from the substrate under a diluent gas; A third step of converting the scintillation precursor into a scintillant by causing an oxidation reaction on the substrate from which the byproduct has been removed; And removing the byproduct from the oxidized substrate under the diluent gas.

상기 희석 가스는 Ar, N2 일 수 있다. 또한 이러한 희석 가스와 함께 수소 가스(H2)를 더욱 사용할 수 있다. 희석 가스와 수소 가스를 함께 사용하는 경우, 그 혼합비는 50 : 50 부피% 내지 80 : 20 부피%일 수 있다. The diluent gas may be Ar or N 2 . Further, hydrogen gas (H 2 ) can be further used together with the diluent gas. When the diluent gas and the hydrogen gas are used together, the mixing ratio thereof may be 50: 50% by volume to 80: 20% by volume.

상기 섬광체 전구체는 방사선 흡수를 위한 전구체로서, Hf, Gd, Ga, Ba 등을 포함하는 화합물을 들 수 있다. 섬광체 전구체의 구체적인 예로는 테트라키스(에틸메틸아미노)하프늄(TEMAH: Hf[N(CH3)(C2H5)]4), 트리메틸가돌리움(Trimethylgadolinium), 트리메틸갈륨(Trimethylgallium), 비스(에틸시클로펜타디에닐)바륨(Bis(ethylcyclopentadienyl)barium) 등을 들 수 있다.The scintillator precursor is a precursor for radiation absorption, and includes compounds including Hf, Gd, Ga, Ba and the like. Specific examples of the scintillator precursor is tetrakis (ethylmethylamino) hafnium (TEMAH: Hf [N (CH 3) (C 2 H 5)] 4), teurimetilga stone Solarium (Trimethylgadolinium), trimethyl gallium (Trimethylgallium), bis (ethyl Bis (ethylcyclopentadienyl) barium), and the like.

본 발명의 일 구현예에 따른 제조 방법에 있어서, 상기 1단계에서 도펀트 전구체를 더욱 사용할 수 있다. 또한, 상기 제조 방법에 있어서, 상기 1단계 이후, 2단계 전에, 도펀트 전구체를 기판에 흡착시키는 단계를 더욱 실시할 수 있다.In the manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the dopant precursor may further be used in the first step. In addition, in the above-mentioned manufacturing method, a step of adsorbing the dopant precursor on the substrate may be further performed before and after the first step and the second step.

상기 도펀트 전구체는 광변환을 위한 것으로서, Ce, Eu 또는 Cr를 포함하는 화합물을 들 수 있다. 도펀트 전구체의 구체적인 예로는 Ce[N(CH3)(C2H5)4], Eu[N(CH3)(C2H5)4], 또는 크롬 헥사카르보닐(Chromium hexacarbonyl) 등을 들 수 있다.The dopant precursor is for photo-conversion, and includes compounds containing Ce, Eu or Cr. Specific examples of the dopant precursor and the like Ce [N (CH 3) ( C 2 H 5) 4], Eu [N (CH 3) (C 2 H 5) 4], or chromium hexacarbonyl (Chromium hexacarbonyl) .

상기 공정에 따라 증착되는 섬광체는 HfO3:Ce, Gd2O3:Eu,Pr, Gd2O2S: Ce, Gd3Ga5O12:Cr,Ce 또는 이들의 조합일 수 있다. The scintillator deposited according to the process may be HfO 3 : Ce, Gd 2 O 3 : Eu, Pr, Gd 2 O 2 S: Ce, Gd 3 Ga 5 O 12 : Cr, Ce or a combination thereof.

도펀트 전구체의 첨가량은 섬광체 전구체의 증착 사이클 횟수와 도펀트 전구체의 증착 사이클 횟수를 조절하여 조절할 수 있으며, 섬광체 전구체와 도펀트 전구체의 비율이 50 : 50 내지 90 : 10 중량% 비율이 되도록 사용하는 것이 적절하다.The addition amount of the dopant precursor can be controlled by controlling the number of deposition cycles of the scintillator precursor and the number of deposition cycles of the dopant precursor, and it is suitable to use the scintillator precursor and the dopant precursor in a ratio of 50:50 to 90:10 weight% .

상기 제1 단계는 1초 내지 5초 동안 실시할 수 있고, 상기 제2 단계는 10초 내지 20초, 상기 제3 단계는 2초 내지 10초, 상기 제4 단계는 10초 내지 20초 동안 실시할 수 있다. 또한, 반응 온도는 100℃ 내지 300℃에서 실시할 수 있다. The first step may be performed for 1 second to 5 seconds, the second step may be performed for 10 seconds to 20 seconds, the third step may be performed for 2 seconds to 10 seconds, and the fourth step may be performed for 10 seconds to 20 seconds can do. The reaction can be carried out at a temperature of 100 to 300 캜.

상기 제3 단계에서 상기 산화 반응은 산소, H2O 또는 O3 등의 기체를 적용하여 플라즈마를 형성하여 실시할 수 있다.In the third step, the oxidation reaction may be performed by forming a plasma by applying a gas such as oxygen, H 2 O, or O 3.

상기 1단계 내지 4단계를 1 사이클로 하여, 성막 두께와 성막 속도에 따라 사이클을 반복하여 10nm 내지 100nm 두께까지 원자층 증착을 실시한다. 상기 성막 속도는 1사이클 당 약 0.1nm 내지 0.2nm일 수 있다.The above steps 1 to 4 are repeated for one cycle, and the cycle is repeated according to the deposition thickness and the deposition rate to deposit the atomic layer to a thickness of 10 nm to 100 nm. The deposition rate may be about 0.1 nm to 0.2 nm per cycle.

만약, 변환광의 산출량을 개선하여 감도를 더욱 개선하기 위하여 섬광체 층을 더욱 두껍게 형성하고자 하는 경우에도, 100nm까지는 상술한 원자층 증착 방법을 실시하고, 그 이후에는 종래 화학 증착 방법, 스퍼터링 방법 등으로 두께를 증가시킬 수도 있음은 물론이다.If the scintillator layer is to be made thicker in order to further improve the sensitivity of the converted light to improve the sensitivity, the above-described atomic layer deposition method is carried out up to 100 nm, and thereafter, the conventional chemical vapor deposition method, sputtering method, May be increased.

이와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따른 나노구조 섬광체 구조물의 제조 방법은 원자층 증착 방법을 이용하므로, 불순물의 함량이 낮고 핀홀 등의 결함을 극소화할 수 있고, 섬광체를 원자층 단위로 증착, 특히 정밀하게 증착할 수 있다. 또한, 종횡비가 10 내지 1000으로 높은 기공에 80% 이상의 피복율로 섬광체를 충진할 수 있다. 따라서, 광 산란을 억제하고 방사선 흡수에 필요한 섬광체 증착 두께를 감소시킬 수 있으므로 방사선 검출을 위한 공간 분해능과 비용 효율성을 개선할 수 있다.As described above, the nanostructured scintillator structure according to one embodiment of the present invention uses an atomic layer deposition method, so that the content of impurities is low, defects such as pinholes can be minimized, Especially, it is possible to deposit precisely. In addition, the scintillator can be filled with pores with high aspect ratios of 10 to 1000 at a coating rate of 80% or more. Therefore, it is possible to suppress the light scattering and reduce the thickness of the scar deposition required for radiation absorption, thereby improving spatial resolution and cost efficiency for radiation detection.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described. The following embodiments are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

Si 웨이퍼에 전기화학적 식각 방법으로 기공 크기(지름)이 약 4㎛ 내지 7㎛, 깊이 약 400㎛까지 기공을 형성하였다. 이 기공의 종횡비는 약 100이었다.Pores were formed on the Si wafer by electrochemical etching to a pore size (diameter) of about 4 탆 to 7 탆 and a depth of about 400 탆. The aspect ratio of this pore was about 100.

상기 전기화학적 식각 방법은 먼저 상온에서 Si 웨이퍼에 2mA cm의 전류밀도가 일정하게 유지되도록 전압을 가하면서, 디메틸포름아미드(DMF)와 49% HF 수용액이 80:20 부피%의 비율로 혼합된 식각액을 이용하여, 상기 Si 웨이퍼를 식각하여 기공을 형성하고, 이후 단계적으로 15mA cm까지 전류밀도를 높이면서 식각을 진행하여 기공의 크기와 깊이를 증가시켜 실시하였다.In the electrochemical etching method, an etching solution in which dimethylformamide (DMF) and a 49% HF aqueous solution were mixed at a ratio of 80:20 volume% while applying a voltage so that a current density of 2 mA cm was kept constant on a Si wafer at room temperature , The Si wafer was etched to form pores, and then the etching was performed while increasing the current density to 15 mA cm to increase the size and depth of the pores.

CsI:Tl 섬광체 분말을 621℃로 가열하여 용융시켜, 상기 Si 웨이퍼에 형성된 기공에 매립시켜 섬광체 구조물을 제조하였다. The CsI: Tl scintillator powder was heated to 621 캜 and melted and embedded in pores formed in the Si wafer to prepare a scintillator structure.

제조된 섬광체 구조물의 단면 SEM 사진을 도 1에 나타내었다. 도 1에 나타낸 것과 같이, 표면 부근에서는 섬광체가 채워져있지만, 트렌치 하부에서는 섬광체가 채워져있지 않은 빈 공간이 발생하여 빛이 산란되므로 음영이 나타나는 것을 알 수 있다(단차 피복율: 평균 약 50%(하부에 빈공간이 형성된 경우는 0%이며, 빈공간이 형성되지 않고, 완전히 충진된 경우는 100%로서, 단차 피복율 0%와 100%가 공존하며, 이에 대하여 평균값 계산하면 약 50%임). 결과적으로 섬광체와 기판의 계면에서 빛의 흡수와 산란이 일어나므로 방사선 센서에 적용하면 감도의 감소를 초래한다. A sectional SEM photograph of the manufactured scintillator structure is shown in Fig. As shown in Fig. 1, although the scintillator is filled in the vicinity of the surface, a hollow space in which the scintillator is not filled is generated in the lower part of the trench, and light is scattered, so that shading appears (step coverage ratio: 0% when empty space is formed, 100% when no empty space is formed, and 100% when completely filled. Coverage of step coverage is 0% and 100%, and average value is about 50%). As a result, absorption and scattering of light occurs at the interface between the scintillator and the substrate, which results in a decrease in sensitivity when applied to a radiation sensor.

(실시예 1)(Example 1)

알루미늄 기판을 20 부피% 농도의 황산 수용액 전해질 속에서 양극산화하여 기공을 형성하였다.The aluminum substrate was anodized in a 20 vol.% Aqueous sulfuric acid electrolyte to form pores.

상기 양극산화 공정은 3±0.5℃의 온도에서 알루미늄에 양극(+)을 인가하고 상대 전극(백금)에 음극(-)을 인가하여 실시하였다. 이때, 인가된 전압은 18V였으며, 양극산화 공정은 30분 동안 실시하였다.In the anodic oxidation process, a positive electrode (+) was applied to aluminum at a temperature of 3 ± 0.5 ° C and a negative electrode (-) was applied to a counter electrode (platinum). At this time, the applied voltage was 18 V and the anodizing process was performed for 30 minutes.

상기 공정으로 형성된 기공은 도 2에 나타낸 것과 같이, 직경이 40nm이었다. 또한, 상기 기공의 깊이가 200㎛이며, 종횡비가 약 500이었다.The pores formed in the above process had a diameter of 40 nm as shown in Fig. Further, the pore depth was 200 mu m and the aspect ratio was about 500.

이어서, 기공이 형성된 알루미늄 기판에 섬광체 물질을 원자층 증착 공정으로 증착하였다. 원자층 증착 공정은 섬광체 전구체 주입구와 산소 가스 주입구를 갖는 반응기를 이용하여 실시하였으며, 4단계로 실시하였다.Subsequently, a scintillation material was deposited on the punched aluminum substrate by an atomic layer deposition process. The atomic layer deposition process was performed using a reactor having a scintillator precursor inlet and an oxygen gas inlet, and was performed in four steps.

원자층 증착 공정에서, 섬광체 전구체 및 분위기 조건을 도 3에 나타내었다. 도 2에서, x축의 1.5s, 10s, 3s 및 10s는 각각 1단계, 2단계, 3단계 및 4단계에의 실시 시간을 의미하며, Y축의 TEMAH 및 두 번째 Ar은 상기 섬광체 전구체 주입구로 주입되는 물질이고, O2 및 네 번째 Ar은 상기 산소 주입구로 주입되는 물질을 나타낸다.In the atomic layer deposition process, the scintillator precursor and the atmospheric conditions are shown in Fig. In FIG. 2, 1.5 s, 10 s, 3 s, and 10 s of the x-axis mean the time for the first stage, second stage, third stage and fourth stage, respectively, and the TEMAH and the second Ar of the Y-axis are injected into the scintillator precursor inlet And O2 and fourth Ar represent the material to be injected into the oxygen inlet.

도 3에 나타낸 조건과 같이, 희석 가스인 Ar 가스는 200sccm(standard cubic centimeter per minute, ㎤/분)의 속도로, 상기 섬광체 전구체 주입구로 1단계 내지 4단계, 즉 원자층 증착 공정 전체 공정 동안 주입하였다. 이때, 섬광체 주입구 안에서 반응 기체 및 부산물을 제거하기 위하여, 퍼지(purge)를 실시하였다. O2는 3단계에서 방사 주파수(radio frequency) 100W를 갖는 산소 플라즈마 형태로 상기 산소 가스 주입구로 주입하였으며, 이때 주입 속도는 200sccm으로 하였다. 또한, 희석 가스인 Ar 가스는 3단계를 제외하고는 1단계, 2단계 및 4단계에서, 상기 산소 가스 주입구로 200sccm 속도로 주입하였고, 이때, 산소 주입구 내에서 반응 기체와 부산물을 제거하기 위하여, O2-퍼지(O2-purge)를 실시하였다. As shown in FIG. 3, Ar gas as a diluent gas is injected at a rate of 200 sccm (standard cubic centimeter per minute, cm 3 / min) to the scintillator precursor inlet in steps 1 to 4, Respectively. At this time, purge was performed to remove reaction gas and by-products in the scintillator injection port. O 2 was injected into the oxygen gas inlet in the form of an oxygen plasma having a radio frequency of 100 W in step 3, and the injection rate was 200 sccm. In addition, the dilution gas, Ar gas, was injected into the oxygen gas inlet at a rate of 200 sccm in the first stage, the second stage and the fourth stage except for the third stage. At this time, in order to remove the reaction gas and the by- O 2 - was carried out a purge (O -purge 2).

1단계로 전달 가스인 Ar과 함께 Hf 전구체인 테트라키스(에틸메틸아미노) 하프늄(TEMAH, Hf[N(CH3)(C2H)5]4를 100sccm의 속도로 상기 섬광체 전구체 주입구로 주입하여, 280℃에서 1.5초간 기판에 흡착시켰다. 또한, 도펀트로 Ce[N(CH3)(C2H5)4]를 상기 섬광체 전구체와 함께 주입하였다.(TEMH, Hf [N (CH 3 ) (C 2 H) 5 ] 4 ), which is a Hf precursor, is introduced into the scintillator precursor inlet at a rate of 100 sccm , it was adsorbed onto the substrate in 1.5 seconds 280 ℃. in addition, a dopant Ce [N (CH 3) ( C 2 H 5) 4] was injected with the precursor to the scintillator.

이어서, 부산물을 탈착시키는 공정을 280℃에서 10초간 실시하였다(2단계). 도 3에 나타낸 것과 같이, Ar 가스가 전체 공정 내 주입되므로, 이 공정 또한 희석 가스 존재 하에 실시되는 것이다. Subsequently, the step of desorbing byproducts was carried out at 280 DEG C for 10 seconds (step 2). As shown in Fig. 3, since Ar gas is injected into the whole process, this process is also carried out in the presence of a diluting gas.

이어서, 도 3에 나타낸 것과 같이, 방사 주파수 100W를 갖는 산소 플라즈마를 200sccm의 속도로 상기 산소 주입구로 주입시켜, 이 산화반응을 3초간 실시하였다(3단계). 도 3에 나타낸 것과 같이, 산소 주입구를 통하여 Ar 가스를 200sccm으로 속도로 계속 주입하나, 산소 플라즈마를 주입하는 3단계에서는 Ar 가스 주입을 중단하고 실시하였다. Then, as shown in Fig. 3, an oxygen plasma having a radiation frequency of 100 W was injected into the oxygen inlet at a rate of 200 sccm, and the oxidation reaction was carried out for 3 seconds (Step 3). As shown in FIG. 3, the Ar gas was continuously injected at a rate of 200 sccm through the oxygen inlet, but the Ar gas injection was stopped in the third stage of injecting the oxygen plasma.

4단계로, 희석 가스인 Ar 가스를 200sccm의 속도로 다시 주입하여, 부산물을 탈착시켰다. In a fourth step, Ar gas as a diluting gas was injected again at a rate of 200 sccm to desorb the by-products.

상기 1단계-4단계를 1사이클로 하여, 300 사이클을 실시하여, 약 30nm 두께의 섬광체 박막을 기판 위에 형성하였다. 즉, HfO3:Ce 섬광체가 기공에 증착되고, 이후, 기판 위에 섬광체 박막이 형성되었다. 기공에 증착된 섬광체의 단차 피복율은 90% 이상이었다(이하 나타낸 도 4a 및 도 4b에 나타낸 것과 같이, 기공의 하부에 빈공간이 형성되어 있지 않고, 기공에 대체적으로 섬광체가 채워져있음).The above steps 1 to 4 were performed as one cycle, and 300 cycles were carried out to form a scintillator thin film having a thickness of about 30 nm on the substrate. That is, a HfO 3 : Ce scintillator was deposited on the pores, and then a scintillator thin film was formed on the substrate. The step coverage ratio of the scintillators deposited on the pores was 90% or more (as shown in FIGS. 4A and 4B, no voids were formed in the lower portion of the pores, and the scintillators were generally filled in the pores).

상기 방법에 따라 형성된 섬광체 구조물에 대한 표면부의 기공 SEM 사진을 도 4a 및 도 4b에 나타내었다(도 4a : 기공의 표면부분, 4b : 기공의 바닥 부분). 도 4a 및 도 4b에 나타낸 것과 같이, 표면 부근과 바닥 부근에서 섬광체 물질이 모두 치밀하게 증착된 것을 알 수 있다. 즉, 종횡비가 높음에도 불구하고, 섬광체 물질이 기공 내 균일하게 증착된 것을 알 수 있다.Pore SEM photographs of the surface portion of the scintillator structure formed according to the above method are shown in Figs. 4A and 4B (Fig. 4A: surface portion of pores, and 4b: bottom portion of pores). As shown in FIGS. 4A and 4B, it can be seen that the scintillator material is densely deposited both in the vicinity of the surface and in the vicinity of the bottom. That is, even though the aspect ratio is high, it can be seen that the scintillator material is uniformly deposited in the pores.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.

Claims (11)

기공이 형성된 기판; 및
상기 기판에 형성된 섬광체층을 포함하고,
상기 기공은 10 내지 1000의 종횡비를 갖고,
상기 기공 내에 섬광체가 80% 이상의 단차 피복율로 충진된 것인
나노구조 섬광체 구조물로서,
상기 나노구조 섬광체 구조물은 기판에 다수개의 기공을 형성하고;
상기 기공이 형성된 기판에 원자층 증착 방법으로 섬광체를 증착하는 공정으로 제조된 것인 나노구조 섬광체 구조물.
A substrate having pores formed therein; And
And a scintillator layer formed on the substrate,
The pores have an aspect ratio of 10 to 1000,
Wherein the scintillator is filled in the pores at a step coverage ratio of 80% or more
As nanostructured scintillator constructions,
The nanostructured scintillator structure forming a plurality of pores in the substrate;
And depositing a scintillator on the substrate having the pores formed thereon by an atomic layer deposition method.
제1항에 있어서,
상기 섬광체층은 10nm 내지 100nm인 나노구조 섬광체 구조물.
The method according to claim 1,
Wherein the scintillator layer is between 10 nm and 100 nm.
제1항에 있어서,
상기 기공은 100nm 내지 10㎛의 직경 및 100㎛ 내지 400㎛의 깊이를 갖는 것인 나노구조 섬광체 구조물.
The method according to claim 1,
Wherein the pores have a diameter of 100 nm to 10 mu m and a depth of 100 mu m to 400 mu m.
제1항에 있어서,
상기 섬광체는 HfO3:Ce, (Y,Gd)2O3:Eu, Gd2O2S:Ce, Gd3Ga5O12:Cr 또는 이들의 조합인 나노구조 섬광체 구조물.
The method according to claim 1,
Wherein the scintillator is a nanostructured scintillator structure that is HfO 3 : Ce, (Y, Gd) 2 O 3 : Eu, Gd 2 O 2 S: Ce, Gd 3 Ga 5 O 12 : Cr, or combinations thereof.
기판에 다수개의 기공을 형성하고;
상기 기공이 형성된 기판에 원자층 증착 방법으로 섬광체를 증착하여 상기 기공 내에 섬광체를 80% 이상의 단차 피복율로 충진하는
공정을 포함하는 나노구조 섬광체 구조물의 제조 방법.
Forming a plurality of pores in the substrate;
A scintillator is deposited on the substrate having the pores formed thereon by atomic layer deposition to fill the scintillator with a step coverage ratio of 80% or more
≪ / RTI > wherein the nanostructured scintillator structure is a nanostructure.
제5항에 있어서,
상기 원자층 증착 방법은 희석 가스 하에 섬광체 전구체를 상기 기판에 흡착시키는 1단계;
희석 가스 하에 상기 섬광체 전구체가 흡착된 기판으로부터 부산물을 제거하는 2단계;
부산물이 제거된 기판에 산화 반응을 야기하여 섬광체 전구체를 섬광체로 전환하는 3단계; 및
희석 가스 하에 산화 반응된 기판으로부터 부산물을 탈착하는4단계
를 포함하는 것인 나노구조 섬광체 구조물의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
The atomic layer deposition method comprising the steps of: 1) adsorbing a scintillator precursor on the substrate under a dilution gas;
Removing by-products from the substrate on which the scintillator precursor is adsorbed under a dilution gas;
A third step of converting the scintillation precursor into a scintillant by causing an oxidation reaction on the substrate from which the byproduct has been removed; And
Four steps of desorbing by-products from the oxidized substrate under dilute gas
≪ / RTI >
제6항에 있어서,
상기 1단계에서 도펀트 전구체를 더욱 사용하는 것인 나노구조 섬광체 구조물의 제조 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the dopant precursor is further used in step 1 above.
제6항에 있어서,
상기 1단계 이후, 2단계 전에, 도펀트 전구체를 기판에 흡착시키는 단계를 더욱 실시하는 것인 나노구조 섬광체 구조물의 제조 방법.
The method according to claim 6,
Further comprising the step of adsorbing the dopant precursor to the substrate before and after the first and second steps.
제1항에 있어서,
상기 종횡비는 500 내지 1000인 나노구조 섬광체 구조물.
The method according to claim 1,
Wherein the aspect ratio is 500 to 1000. < Desc / Clms Page number 24 >
제5항에 있어서,
상기 원자층 증착 방법은 희석 가스 하에 섬광체 전구체를 상기 기공이 형성된 기판에 흡착시키는 1단계; 희석 가스 하에 상기 섬광체 전구체가 흡착된 기판으로부터 부산물을 제거하는 2단계; 부산물이 제거된 기판에 산화 반응을 야기하여 섬광체 전구체를 섬광체로 전환하는 3단계; 및 희석 가스 하에 산화 반응된 기판으로부터 부산물을 탈착하는 4단계를 포함하고,
상기 1단계에서 도펀트 전구체를 더욱 사용하거나, 또는 상기 1단계를 실시한 후, 상기 2단계를 실시하기 전에 도퍼트 전구체를 상기 기공이 형성된 기판에 흡착시키는 단계를 더욱 실시하고,
상기 섬광체 전구체와 상기 도펀트 전구체의 비율이 50 : 50 내지 90 : 10 중량%인 나노구조 섬광체 구조물의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
The atomic layer deposition method comprises the steps of: 1) adsorbing a scintillator precursor on a substrate having the pores formed therein under a dilution gas; Removing by-products from the substrate on which the scintillator precursor is adsorbed under a dilution gas; A third step of converting the scintillation precursor into a scintillant by causing an oxidation reaction on the substrate from which the byproduct has been removed; And a fourth step of desorbing the by-product from the oxidized substrate under the diluent gas,
Further comprising the step of further using the dopant precursor in the step 1 or the step of adsorbing the putt precursor on the substrate on which the pores have been formed even after performing the step 1 and before carrying out the step 2,
Wherein the ratio of the scintillator precursor and the dopant precursor is 50:50 to 90:10% by weight.
제5항에 있어서,
상기 원자층 증착 방법은 희석 가스 하에 섬광체 전구체를 상기 기공이 형성된 기판에 흡착시키는 1단계; 희석 가스 하에 상기 섬광체 전구체가 흡착된 기판으로부터 부산물을 제거하는 2단계; 부산물이 제거된 기판에 산화 반응을 야기하여 섬광체 전구체를 섬광체로 전환하는 3단계; 및 희석 가스 하에 산화 반응된 기판으로부터 부산물을 탈착하는 4단계를 포함하고,
상기 1단계, 상기 2단계, 상기 3단계 및 상기 4단계를 1사이클이라고 할 때, 상기 1사이클당 0.1nm 내지 0.2nm의 성막 속도로 실시하는 것인 나노구조 섬광체 구조물의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
The atomic layer deposition method comprises the steps of: 1) adsorbing a scintillator precursor on a substrate having the pores formed therein under a dilution gas; Removing by-products from the substrate on which the scintillator precursor is adsorbed under a dilution gas; A third step of converting the scintillation precursor into a scintillant by causing an oxidation reaction on the substrate from which the byproduct has been removed; And a fourth step of desorbing the by-product from the oxidized substrate under the diluent gas,
Wherein said step 1, step 2, step 3, and step 4 are performed at a film formation rate of 0.1 nm to 0.2 nm per cycle.
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