一种卤化钙钛矿单晶、制备方法及其在制备X射线探测器中的应用技术

一种卤化钙钛矿单晶、制备方法及该单晶在制备X射线探测器中的应用，属于X射线探测器技术领域。本发明专利技术开发出了溶剂挥发控制生长卤化物钙钛矿单晶的方法，主要通过调控生长温度和溶液开口面积等因素使晶体生长速率恒定，生长出晶体缺陷态密度更低和载流子迁移率‑载流子寿命沉积更高的钙钛矿单晶。聚氧化乙烯被用来钝化钙钛矿单晶表面的缺陷，显著减少了晶体表面缺陷和表面泄漏电流，使晶体具有更大的电阻率和更低的噪音电流信号。制备的X射线探测器在120keV硬射线下的灵敏度达到1274μC·Gy

【技术实现步骤摘要】
一种卤化钙钛矿单晶、制备方法及其在制备X射线探测器中的应用
本专利技术属于X射线探测
，具体涉及一种卤化钙钛矿单晶、通过控制溶剂挥发生长的制备方法，及该单晶在制备X射线探测器中的应用。
技术介绍
由于X射线具有强大的穿透能力并且能够无损探测到物体内部的信息，在医疗成像、安全检查、运输集装箱检查、材料质量检验和科学研究等领域均有广泛应用。对于X射线探测器来说，在较低的X射线剂量下仍然具有较高的灵敏度才能广泛的运用在各个领域，灵敏度和最低检测剂量是其最为重要的参数之一。近几年，钙钛矿材料因其具有较低的缺陷态密度、较大的载流子迁移率、载流子寿命和扩散长度，在辐射探测领域表现出的优异性能被视为新一代X射线探测半导体材料。钙钛矿材料包括钙钛矿单晶材料和钙钛矿多晶材料，钙钛矿单晶具有更低的缺陷态密度，提供了研究半导体材料光电性质的独特平台，这显著推动了卤化钙钛矿单晶生长方法的研究。目前已经报道了逆温结晶法、温度降低结晶法、反溶剂挥发结晶法、液体扩散分离诱导结晶法等生长钙钛矿单晶的方法。然而，这些传统的晶体生长方法中晶体生长速率一直受到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过控制溶剂挥发制备卤化钙钛矿单晶的方法，其步骤如下：/n(a)称取摩尔比为(0.5～2)：(0.5～2)的卤化钙钛矿原料，投入到N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮或γ-丁内酯中，钙钛矿原料的浓度为0.2～1.0g/mL；在25～130℃下搅拌2～24h，之后静置30min～4h，过滤得到前驱体溶液；/n(b)将步骤(a)得到的前驱体溶液直接、水浴或油浴加热进行晶体生长，生长温度为25～130℃；在加热过程中，保持生长温度不变，在装有前驱体溶液器皿的上方覆盖一块薄片，在薄片和盛溶液的器皿之间留有小开口面积使溶剂能够挥发出去，从而促进溶液饱和与晶体的生长；/n(c)待晶体...

【技术特征摘要】
1.一种通过控制溶剂挥发制备卤化钙钛矿单晶的方法，其步骤如下：
(a)称取摩尔比为(0.5～2)：(0.5～2)的卤化钙钛矿原料，投入到N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮或γ-丁内酯中，钙钛矿原料的浓度为0.2～1.0g/mL；在25～130℃下搅拌2～24h，之后静置30min～4h，过滤得到前驱体溶液；
(b)将步骤(a)得到的前驱体溶液直接、水浴或油浴加热进行晶体生长，生长温度为25～130℃；在加热过程中，保持生长温度不变，在装有前驱体溶液器皿的上方覆盖一块薄片，在薄片和盛溶液的器皿之间留有小开口面积使溶剂能够挥发出去，从而促进溶液饱和与晶体的生长；
(c)待晶体长大以后，从溶液中取出，从而得到卤化钙钛矿单晶；剩余溶液可重复利用生长晶体。


2.如权利要求1所述的一种通过控制溶剂挥发制备卤化钙钛矿单晶的方法，其特征在于：卤化钙钛矿原料为碘化甲胺与碘化铅、溴化甲胺与溴化铅或氯化甲胺与氯化铅。


3.一种卤化钙钛矿单晶，其特征在于：是由权利要求1或2所述的方法制备得到。


4.权利要求3所述的卤化钙钛矿单晶在制备X射线探测器中的应用。


5.如权利要求4所述的卤化钙钛矿单晶在制备X射线探测器中的应用，其特征在于：制备X射线探测器的步骤如下：
(a)将卤化钙钛矿单晶用精细砂纸抛光表面，使表面光亮透明；
(b)在抛光处理的单晶表面旋涂PEO溶液钝化、利用空气中的O2钝化、或者利用紫外臭氧钝化其表...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏浩桐，李维俊，杨柏，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22