钙钛矿CsPb2Br5单晶X射线探测器及其制备方法技术

本发明专利技术属于一种钙钛矿X射线探测器制备方法。针对当前传统二维钙钛矿单晶探测器受限于晶体面外载流子传输能力差以及载流子收集效率低，提供一种钛矿CsPb<subgt;2</subgt;Br<subgt;5</subgt;单晶X射线探测器及其制备方法。通过使用新型二维CsPb<subgt;2</subgt;Br<subgt;5</subgt;晶体作为X射线吸收层。制备前驱体溶液时，加入了含N和F的有机辅助试剂，附着在表面能高的晶体表面，降低优势晶面的生长速度，同时增加了钙钛矿前驱体溶液的溶解度，这种方法获得了低缺陷态、高厚度、大尺寸的CsPb<subgt;2</subgt;Br<subgt;5</subgt;晶体。该晶体生长方法，解决了晶体生长的各向异性，获得了可应用于X射线探测的高质量单晶。将生长的晶体用于垂直结构的X射线探测，获得了8865.6mC Gy<subgt;air</subgt; cm<supgt;‑2</supgt;的灵敏度。为CsPb<subgt;2</subgt;Br<subgt;5</subgt;晶体向x射线探测器的集成化提供了实用的可能性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种x射线探测器，涉及一种钙钛矿cspb2br5单晶x射线探测器及其制备方法。

技术介绍

1、不受有机阳离子尺寸限制的二维有机-无机杂化钙钛矿单晶(2d psc)是一种独特的软晶格系统，类似量子阱，由于具有结构多样和高水分稳定的优异性，使其在辐射(如x射线)探测器中，表现出巨大的应用潜力。在x射线检测方面，2d psc具有较大的平均原子数(z)、高迁移率(μ)，较长的载流子寿命(τ)，独特的耐缺陷性，优良的运行稳定性和较低的成本，被认为是x射线探测器最有前景的候选产品，可被应用于医学诊断、无损检测和安全筛查。

2、二维卤化物钙钛矿可以看作是沿三维钙钛矿晶格的晶体学平面做切片，产生二维晶格。其中，典型的2d psc包括ruddlesden-popper(rp)型和dion-jacobson(dj)型。一般而言，rp型和dj型可分别通过式a'2mx4和式a"mx4表征，其中a'表示rp型的一价(+1)有机阳离子，a"表示dj型的二价(+2)有机阳离子。

3、对于rp型的2d psc，feng等人在《fabrication 本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钙钛矿CsPb2Br5单晶X射线探测器制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述钙钛矿CsPb2Br5单晶X射线探测器制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述溴化铅的浓度为0.10-0.20mol/L，溴化铯的浓度为0.05-0.10mol/L，有机辅助试剂的浓度为0.10-0.20mol/L。

3.根据权利要求2所述钙钛矿CsPb2Br5单晶X射线探测器制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述降温速率1-6℃/天。

4.根据权利要求1至3任一所述一种金属电极制备方法，其特征在于，步骤S2和步骤S3之间还包括步骤S2-3：

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【技术特征摘要】

1.一种钙钛矿cspb2br5单晶x射线探测器制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述钙钛矿cspb2br5单晶x射线探测器制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述溴化铅的浓度为0.10-0.20mol/l，溴化铯的浓度为0.05-0.10mol/l，有机辅助试剂的浓度为0.10-0.20mol/l。

3.根据权利要求2所述钙钛矿cspb2br5单晶x射线探测器制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述降温速率1-6℃/天。

4.根据权利要求1至3任一所述一种金属电极制备方法，其特征在于，步骤s2和步骤s3之间还包括步骤s2-3：

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【专利技术属性】
技术研发人员：刘生忠，冯晓龙，张璐，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：