专利摘要

专利摘要

本发明涉及一种ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏及其制备方法和应用，本发明利用射频反应磁控溅射在基片上制备ZnO种子层薄膜，然后利用低温水热法在基片上形成ZnO:Ga单晶纳米棒阵列，再通过氢气退火处理制得ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏。与现有技术相比，本发明的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列组分稳定、厚度均匀、无开裂，附着于基底十分牢固，闪烁发光性能优异，制得的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏可应用于高空间分辨率和高时间分辨率数字X射线成像。

权利要求

1.一种ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏的制备方法，其特征在于，该方法利用射频反应磁控溅射在基片上制备ZnO种子层薄膜，然后利用低温水热法在基片上形成ZnO:Ga单晶纳米棒阵列，再通过氢气退火处理制得所述的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏。

2.根据权利要求1所述的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用射频反应磁控溅射法在基片上镀ZnO种子层薄膜；

(2)将镀有ZnO种子层薄膜的基片在空气气氛中退火处理；

(3)将Zn(NO3)·6H2O、Ga(NO3)3·6H2O和C6H12N14分别溶于去离子水中，混合均匀，形成反应物溶液；

(4)将镀有ZnO种子层薄膜的基片置于反应釜中，使基片上镀有ZnO种子层薄膜的一面朝下，并加入步骤(3)的反应物溶液，进行低温水热反应，在基片上形成垂直于基片生长的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列；

(5)将形成有ZnO:Ga单晶纳米棒阵列的基片进行氢气退火处理，得到ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏。

3.根据权利要求2所述的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏的制备方法，其特征在于，采用射频反应磁控溅射法在基片上镀ZnO种子层薄膜的方法包括以下步骤：

(a)将基片依次在丙酮与乙醇的混合液、稀硝酸、去离子水中进行超声处理，然后取出擦拭干净后干燥保存备用；

(b)将基片固定在磁控溅射室上方的工件架上，然后将锌靶放在溅射靶上，控制基片与锌靶的距离为5～7cm，在开始正式溅射之前，基片与锌靶之间用挡板遮挡；

(c)抽真空至真空度小于1.0×10-3Pa，将基片加热至200～400℃，并在开始蒸镀薄膜前使工件架以10～30rpm的转速匀速旋转；

(d)按体积比1:1、气流速率20～60sccm注入氩气和氧气，磁控溅射室的气压控制在0.5～5Pa；

(e)调节溅射功率为100～200W，预溅射10～60min；

(f)预溅射结束后，打开挡板，对基片进行正式溅射，溅射处理10～30min，溅射完毕后在真空环境中自然冷却至室温，完成在基片上镀ZnO种子层薄膜。

4.根据权利要求2所述的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏的制备方法，其特征在于，步骤(2)中退火处理的温度为250～750℃，退火处理时间为1～3h，退火处理完成后，自然降温至室温。

5.根据权利要求2所述的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏的制备方法，其特征在于，步骤(3)的反应物溶液中，Zn(NO3)·6H2O与C6H12N14的浓度为0.1～0.4mol/L，Zn(NO3)·6H2O与C6H12N14的摩尔比为1:1，所述的Ga(NO3)3·6H2O用于提供Ga掺杂元素，掺杂浓度为1～10％。

6.根据权利要求2所述的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏的制备方法，其特征在于，步骤(4)中的低温水热反应的温度为80～150℃，反应时间为7～12h。

7.根据权利要求2所述的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏的制备方法，其特征在于，步骤(5)中氢气退火处理的温度为350～650℃，退火气氛Ar:H2的体积比为80～95:20～5，退火时间为20～60min。

8.根据权利要求1或2所述的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏的制备方法，其特征在于，所述的基片为石英基片。

9.一种ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏，其特征在于，采用如权利要求1～8任一所述的方法制备得到。

10.如权利要求9所述的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏的应用，其特征在于，将其应用于高空间分辨率和高时间分辨率X射线成像。

说明书

技术领域

本发明属于高分辨率数字化X射线成像技术领域，尤其是涉及一种ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏及其制备方法和应用。

背景技术

在核聚变、等离子体诊断、无损检测、物质微结构及生物医学等领域，闪烁转换屏是实现X射线探测与成像的核心器件。近年来X射线图像的数字化记录由于其方便快捷、易于存储、传输和图像处理等优点，已逐渐代替传统的感光胶片进行图像记录的方法。常见的X射线数字成像系统是由闪烁转换屏，光学系统及可见光探测器件。其基本原理是：由闪烁转换屏将X射线图像转换成可见光图像，再经过光学系统将图像耦合到普通的CCD上。因此，在可见光探测器件日趋完善的前提下，闪烁转换屏的性能是影响X射线成像探测器件指标的关键。评价闪烁转换屏的性能涉及到两个关键参数，即发光衰减时间和空间分辨率。获得兼顾超快闪烁发光与高空间分辨率的闪烁转换屏是人们长期以来追求的目标。

宽禁带半导体ZnO:Ga的激子激活能高达到60meV，在室温下具有优异的发光性能。在高能X射线或粒子激发下，该材料辐射硬度高，激子发光上升沿时间约43ps，衰减时间为82ps(20keV X射线)，光产额达到15000photo/MeV(511keVγ射线)，是一种极具发展潜力的超快闪烁材料。再者，由于其高折射率(n＝2.45)使得一维ZnO基单晶纳米棒对激子发光具有良好的光波导效应。因此，若将ZnO基单晶纳米棒阵列应用于高能射线或粒子的闪烁转换屏，则它不仅具有超快探测与成像的特性，还将因为光波导作用避免了荧光的侧向扩散及传播散射，极大提高闪烁探测器的空间分辨率。

根据已有报道，实现高空间分辨率探测与成像的方式通常有两种：一是制备出性能优异的透明闪烁薄膜；另外就是获得结构化的闪烁材料。在无机透明闪烁薄膜研究方面，国际上近年来已取得了巨大进展，最高成像空间分辨率已能达到亚微米。该方式的不足之处主要体现在空间分辨率受到薄膜厚度的制约。为了达到微米量级的空间分辨率，薄膜厚度一般需控制在1-3μm，这将严重影响它的发光强度，进而影响到转换屏的探测效率。另一方面，发展结构化闪烁转换屏是获得高空间分辨率探测与成像的大趋势。目前，实现结构化生长的闪烁材料主要是CsI:Tl。该材料的光输出高，是一种综合性能优良且实用的闪烁体，使其在高能物理、核医学、安检、工业CT很多领域得到了广泛应用。结构化CsI:Tl X射线探测器的微柱直径一般在3-50μm范围内，能获得微米量级的空间分辨率成像，但其微秒量级的衰减时间无法满足高计数率探测与超快成像等方面的应用需要。

国际上，2013年A.Taheri等人提出了以ZnO微米棒作为闪烁材料的概念。基于ZnO基材料相对易于制备成单晶纳米棒阵列，且直径为亚微米的纳米棒长度可达数十微米，这在保证探测效率的前提下，可以获得亚微米级的空间分辨率成像。另外，2015年日本Masakazu Kobayashi等人初步尝试了利用ZnO纳米线制备的X射线闪烁转换屏，闪烁屏厚度仅有500nm左右，闪烁发光较弱，为了获得清晰的成像，需要的X射线剂量达到了4×1011photons mm-2s-1，由于X射线的剂量过大，无法满足X射线闪烁转换屏的实际成像需求，特别是在生物和医学方面的成像需求。在国内，目前尚无利用ZnO:Ga单晶纳米棒阵列做X射线闪烁转换屏的报道。总体来看，可以说国内外目前基本上都还没有利用ZnO:Ga单晶纳米棒阵列制作兼顾高空间分辨率和高时间分辨率X射线成像探测器的实用报道。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏及其制备方法和应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏的制备方法，该方法利用射频反应磁控溅射在基片上制备ZnO种子层薄膜，然后利用低温水热法在基片上形成ZnO:Ga单晶纳米棒阵列，再通过氢气退火处理制得所述的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏。

优选地，该方法包括以下步骤：

(1)采用射频反应磁控溅射法在基片上镀ZnO种子层薄膜；

(2)将镀有ZnO种子层薄膜的基片在空气气氛中退火处理；

(3)将Zn(NO3)·6H2O、Ga(NO3)3·6H2O和C6H12N14分别溶于去离子水中，混合均匀，形成反应物溶液；

(4)将镀有ZnO种子层薄膜的基片置于反应釜中，使基片上镀有ZnO种子层薄膜的一面朝下，并加入步骤(3)的反应物溶液，进行低温水热反应，在基片上形成垂直于基片生长的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列，将基片上镀有ZnO种子层薄膜的一面朝下，得到质量比较好的单晶纳米棒阵列；

(5)将形成有ZnO:Ga单晶纳米棒阵列的基片进行氢气退火处理，得到ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏。

优选地，采用射频反应磁控溅射法在基片上镀ZnO种子层薄膜的方法包括以下步骤：

(a)将基片依次在丙酮与乙醇的混合液、稀硝酸、去离子水中进行超声处理，然后取出擦拭干净后干燥保存备用；

(b)将基片固定在磁控溅射室上方的工件架上，然后将锌靶放在溅射靶上，控制基片与锌靶的距离为5～7cm，在开始正式溅射之前，基片与锌靶之间用挡板遮挡；

(c)抽真空至真空度小于1.0×10-3Pa，将基片加热至200～400℃，并在开始蒸镀薄膜前使工件架以10～30rpm的转速匀速旋转；

(d)按体积比1:1、气流速率20～60sccm注入氩气和氧气，磁控溅射室的气压控制在0.5～5Pa；

(e)调节溅射功率为100～200W，预溅射10～60min；

(f)预溅射结束后，打开挡板，对基片进行正式溅射，溅射处理10～30min，溅射完毕后在真空环境中自然冷却至室温，完成在基片上镀ZnO种子层薄膜。

进一步优选地，采用射频反应磁控溅射法在基片上镀ZnO种子层薄膜的方法包括以下步骤：

(a)将基片依次在丙酮与乙醇的混合液、稀硝酸、去离子水中进行超声处理，然后取出擦拭干净后干燥保存备用；

(b)将基片固定在磁控溅射室上方的工件架上，然后将锌靶放在溅射靶上，控制基片与锌靶的距离为6cm，在开始正式溅射之前，基片与锌靶之间用挡板遮挡；

(c)抽真空至1.0×10-4Pa，将基片加热至250℃，并在开始蒸镀薄膜前使工件架以20rpm的转速匀速旋转；

(d)按体积比1∶1、气流速率30sccm注入氩气和氧气，磁控溅射室的气压控制在1Pa；

(e)调节溅射功率为100W，预溅射30min；

(f)预溅射结束后，打开挡板，对基片进行正式溅射，溅射处理10min，溅射完毕后在真空环境中自然冷却至室温，完成在基片上镀ZnO种子层薄膜。

优选地，步骤(2)中退火处理的温度为250～750℃，退火处理时间为1～3h，退火处理完成后，自然降温至室温。

进一步优选地，步骤(2)中退火处理的温度为500℃，退火处理时间为2h，退火处理完成后，自然降温至室温。

通过调节步骤(2)中的退火处理温度，可以得到不同晶粒大小的ZnO种子层薄膜。晶粒大小随着退火温度的增加而增加，但是当温度太大的时候，晶粒会发生升华而气化掉，故而选择上述退火处理温度。

优选地，步骤(3)的反应物溶液中，Zn(NO3)·6H2O与C6H12N14的浓度为0.1～0.4mol/L，Zn(NO3)·6H2O与C6H12N14的摩尔比为1∶1，所述的Ga(NO3)3·6H2O用于提供Ga掺杂元素，替换ZnO中的Zn元素，掺杂浓度为1～10％。

优选地，步骤(4)中的低温水热反应的温度为80～150℃，反应时间为7～12h。

进一步优选地，步骤(4)中的低温水热反应的温度为95℃，反应时间为9h。

步骤(4)的低温水热反应过程可以用下列反应式来描述：

Zn(NO3)2·6H2O(s)→Zn2+(aq)+2NO3-(aq)+6H2O(1)(1)

Ga(NO3)3·xH2O(s)→Ga3+(aq)+3NO3-(aq)+xH2O(l)(2)

Zn2++xGa3++yOH-→ZnGax(OH)y→

ZnGaxO0.5y(s)+0.5yH2O，y＝3x+2 (5)

低温水热反应过程中，之所以将基片上镀有ZnO种子层薄膜的一面朝下，是因为如果有ZnO种子层薄膜的那一面向上，溶液中自发成核产生的ZnO颗粒会落到基片上，导致纳米棒无法依靠种子层生长。而将种子层那一面向下，可以依靠重力向下生长，也不存在被覆盖的问题，单晶纳米棒阵列质量比较好。

水热反应条件如反应物浓度、反应物配比和反应时间可调控纳米棒阵列中纳米棒的粗细与长度。反应物浓度越大，纳米棒长的越粗，但是长度变短。反应物配比一般以1:1为好，不然会使纳米棒中存在由于化学失配产生的缺陷。

优选地，步骤(5)中氢气退火处理的温度为350～650℃，退火气氛Ar:H2的体积比为80～95:20～5，退火时间为20～60min。

进一步优选地，步骤(5)中氢气退火处理的温度为550℃，退火气氛Ar:H2的体积比为90:10，退火时间为30min。

氢气退火处理过程中如果氢气量太少，就无法显著提高纳米棒阵列的X射线发光特性。但是，如果氢气退火太过头，会导致ZnO被还原成金属Zn。本发明中该处理步骤的目的只是掺杂少了的氢原子进入到ZnO的晶格中，去优化它的发光性能。

优选地，所述的基片为双面抛光的石英基片。

一种ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏，采用所述的方法制备得到。

采用本发明的方法制备得到的闪烁转换屏的纳米棒阵列近乎垂直于基片生长，纳米棒结构优异，尺寸均匀，纳米棒直径与长度均可控制。

所述的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏的应用，将其应用于高空间分辨率和高时间分辨率X射线成像。可达到微米量级的空间分辨率和亚纳秒量级的时间分辨率。

与现有技术相比，本发明通过调节磁控溅射参数和水热生长条件，获得近乎垂直于基底，结晶性能好，排列致密，具有亚微米直径和厚度可达20μm的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列，从而使X射线成像器件的空间分辨率得到提高，并通过氢气退火处理大幅度提高ZnO:Ga单晶纳米棒阵列的闪烁发光性能。该ZnO:Ga单晶纳米棒阵列组分稳定、厚度均匀、无开裂，附着于基底十分牢固，闪烁发光性能优异，在超高空间和时间分辨率X射线成像方面有着重要的应用价值。此方法制备得到的具有阵列结构的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏可应用于高空间分辨率和高时间分辨率数字X射线成像。本发明具有很高的推广应用价值，创造经济价值的潜力巨大。

附图说明

图1为ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏实物图例，其中，图1(a)为正面图例，图1(b)为背面图例；

图2为实施例1中制备的闪烁转换屏的扫描电镜照片，其中，图2(a)为表面照片，图2(b)为侧面照片；

图3为实施例1中制备的闪烁转换屏X射线衍射谱；

图4为实施例1中制备的闪烁转换屏X射线激发发射光谱；

图5为实施例1中制备的闪烁转换屏发光衰减时间谱；

图6为利用实施例1制备的闪烁转换屏对分辨率板成像得到的成像图，其中，图6(a)为整个分辨率板图案，图6(b)为极限分辨1μm图案。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏的制备方法，该方法利用射频反应磁控溅射在基片上制备ZnO种子层薄膜，然后利用低温水热法在基片上形成ZnO:Ga单晶纳米棒阵列，再通过氢气退火处理制得所述的ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏。

具体地，选用双面抛光的石英基片，将其清洗后固定在磁控溅射仪的磁控溅射室的工件架上，选用锌靶做溅射靶材，锌靶距离石英基本的距离为6cm，在开始正式溅射之前，石英基片与锌靶之间用挡板挡住。开始抽真空，先用机械泵把真空抽到5Pa，然后再用分子泵把真空度抽到1.0×10-4Pa。可以在抽真空的过程中，将石英基片温度加热到350℃。待磁控溅射室真空度达到1.0×10-4Pa时，调节进气阀，注入高纯度的氩气和氧气，氩气和氧气的体积比是1:1，气体的流速控制在30sccm，磁控溅射室的气压控制在1Pa，同时将工件架以20rpm的转速均匀旋转。打开磁控溅射电源开关，将溅射功率设为100W，打开溅射开关，进行预溅射30min，此时，石英基本与锌靶之间用挡板挡住，预溅射结束后，由电脑控制打开挡板，开始对石英基片进行正式溅射，溅射时间设为10min，制备ZnO种子层薄膜。对制备好的ZnO种子层薄膜在马弗炉中进行退火处理，退火温度为500℃，退火时间为2h。把退火完冷却后的ZnO种子层取出放入水热反应釜底部，其中镀有种子层那一面向下，斜靠着反应釜的釜壁。取7.0683624g的六水硝酸锌[化学式：Zn(NO3)2·6H2O]和0.0613776g的六水硝酸镓[化学式：Ga(NO3)3·6H2O]放入80ml的去离子水中，常温下搅拌30min。然后，取3.36456g六亚甲基四胺[化学式：C6H12N4]放入80ml的去离子水中，常温下搅拌30min。把制备好的两种溶液依次倒入水热反应釜中，把反应釜密封好，放入真空干燥箱中，加热到95℃，保温9小时。待降到室温后取出反应釜里的石英基片，即可得到ZnO:Ga单晶纳米棒阵列，然后进行氢气退火处理，退火温度550℃，退火气氛Ar:H2＝90:10，退火时间30min。待退火后的阵列降到室温，取出即可得到ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏。

本实施例中，石英基片的清洗，采用以下方法：将基片依次在丙酮与乙醇的混合液、稀硝酸、去离子水中进行超声处理，然后取出擦拭干净后干燥保存备用；丙酮和乙醇按1:1配制，每一步超声处理的时间为30min。

本实施例制得的闪烁转换屏实物图见附图1。闪烁屏尺寸为直径35mm，厚度为1mm。

本实施例所制备的闪烁转换屏的表面和断面扫描电镜图见附图2。从图中可以看出，ZnO:Ga纳米棒的直径约为500nm，长度约为20μm。ZnO:Ga纳米棒高度致密且垂直于石英基片，纳米棒的直径大体上均匀统一，这都有利于X射线成像。

本实施例所制备的闪烁转换屏的X射线衍射图见附图3。从图中可以看出，纳米棒有一个强烈的(002)衍射峰，说明纳米棒都是沿着[0001]面生长，有利于光沿着纳米棒传播。

本实施例所制备的闪烁转换屏的X射线激发发射光谱图见附图4。从图中可以看出，通过氢气退火处理，纳米棒阵列有一个强烈的紫外发光，位于390nm。

本实施例所制备的闪烁转换屏发光衰减时间谱见附图5。从图中可以看出，闪烁转换屏的衰减时间几乎与仪器响应(此仪器的极限衰减时间是0.1ns)完全重合，说明闪烁转换屏的衰减时间达到了亚纳秒级别。

在上海光源BL13W1线站上利用ZnO:Ga单晶纳米棒阵列对日本检测仪器制造商协会生产的JIMART RC-02B型分辨率版成像，所用的X射线剂量约为1.0×106photons mm-2s-1所得到的成像图见附图6。通过分辨率可以极限分辨1μm的分辨线。说明ZnO:Ga纳米棒阵列闪烁转换屏的空间分辨率达到了微米量级。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中，锌靶距离石英基本的距离为5cm，在开始正式溅射之前，石英基片与锌靶之间用挡板挡住。开始抽真空，先用机械泵把真空抽到5Pa，然后再用分子泵把真空度抽到真空度小于1.0×10-3Pa即可。可以在抽真空的过程中，将石英基片温度加热到200℃。待磁控溅射室真空度小于1.0×10-3Pa时，调节进气阀，注入高纯度的氩气和氧气，氩气和氧气的体积比是1:1，气体的流速控制在60sccm，磁控溅射室的气压控制在0.5Pa，同时将工件架以30rpm的转速均匀旋转。打开磁控溅射电源开关，将溅射功率设为150W，打开溅射开关，进行预溅射10min，此时，石英基本与锌靶之间用挡板挡住，预溅射结束后，由电脑控制打开挡板，开始对石英基片进行正式溅射，溅射时间设为20min，制备ZnO种子层薄膜。对制备好的ZnO种子层薄膜在马弗炉中进行退火处理，退火温度为250℃，退火时间为3h。把退火完冷却后的ZnO种子层取出放入水热反应釜底部，其中镀有种子层那一面向下，斜靠着反应釜的釜壁。取六水硝酸锌[化学式：Zn(NO3)2·6H2O]和六水硝酸镓[化学式：Ga(NO3)3·6H2O]放入80ml的去离子水中，常温下搅拌30min。然后，取六亚甲基四胺[化学式：C6H12N4]放入80ml的去离子水中，常温下搅拌30min。把制备好的两种溶液依次倒入水热反应釜中，作为反应物溶液，反应物溶液中，Zn(NO3)·6H2O与C6H12N14的浓度为0.1mol/L，Zn(NO3)·6H2O与C6H12N14的摩尔比为1:1，Ga(NO3)3·6H2O用于提供Ga掺杂元素，使其掺杂浓度为1％。把反应釜密封好，放入真空干燥箱中，加热到80℃，保温12小时。待降到室温后取出反应釜里的石英基片，即可得到ZnO:Ga单晶纳米棒阵列，然后进行氢气退火处理，退火温度350℃，退火气氛Ar:H2＝95:5，退火时间60min。待退火后的阵列降到室温，取出即可得到ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中，锌靶距离石英基本的距离为7cm，在开始正式溅射之前，石英基片与锌靶之间用挡板挡住。开始抽真空，先用机械泵把真空抽到5Pa，然后再用分子泵把真空度抽到真空度小于1.0×10-3Pa即可。可以在抽真空的过程中，将石英基片温度加热到400℃。待磁控溅射室真空度小于1.0×10-3Pa时，调节进气阀，注入高纯度的氩气和氧气，氩气和氧气的体积比是1:1，气体的流速控制在20sccm，磁控溅射室的气压控制在5Pa，同时将工件架以10rpm的转速均匀旋转。打开磁控溅射电源开关，将溅射功率设为200W，打开溅射开关，进行预溅射60min，此时，石英基本与锌靶之间用挡板挡住，预溅射结束后，由电脑控制打开挡板，开始对石英基片进行正式溅射，溅射时间设为30min，制备ZnO种子层薄膜。对制备好的ZnO种子层薄膜在马弗炉中进行退火处理，退火温度为750℃，退火时间为1h。把退火完冷却后的ZnO种子层取出放入水热反应釜底部，其中镀有种子层那一面向下，斜靠着反应釜的釜壁。取六水硝酸锌[化学式：Zn(NO3)2·6H2O]和六水硝酸镓[化学式：Ga(NO3)3·6H2O]放入80ml的去离子水中，常温下搅拌30min。然后，取六亚甲基四胺[化学式：C6H12N4]放入80ml的去离子水中，常温下搅拌30min。把制备好的两种溶液依次倒入水热反应釜中，作为反应物溶液，反应物溶液中，Zn(NO3)·6H2O与C6H12N14的浓度为0.4mol/L，Zn(NO3)·6H2O与C6H12N14的摩尔比为1:1，Ga(NO3)3·6H2O用于提供Ga掺杂元素，使其掺杂浓度为10％。把反应釜密封好，放入真空干燥箱中，加热到150℃，保温7小时。待降到室温后取出反应釜里的石英基片，即可得到ZnO:Ga单晶纳米棒阵列，然后进行氢气退火处理，退火温度650℃，退火气氛Ar:H2＝80:20，退火时间20min。待退火后的阵列降到室温，取出即可得到ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

ZnO:Ga单晶纳米棒阵列X射线闪烁转换屏及其制备方法和应用专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。