【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核辐射探测，特别的涉及一种cspbbr3核辐射探测器及其提高稳定性的制备方法。
技术介绍
1、随着科技的进步，人类对未知领域探索，以及辐射于生活中无处不在，这些都直接促进着核辐射探测领域的发展。同时，核能作为最值得长久发展的清洁能源，对安全有效地利用核资源，做好核辐射信号的探测是第一步。通常核辐射探测器工作在强电场下会对核信号有一个更好的收集，从而实现更高的能量分辨率和灵敏度。然而在强电场下会使得离子迁移加剧，离子在表面聚集，影响核辐射探测器的稳定性，最终影响探测器性能。因此需要一个能够提升核辐射探测器性能，且提高稳定性的方法。
2、cspbbr3单晶是一种宽禁带半导体，同时布里奇曼法能够生长出优异晶体质量的单晶，其核辐射探测器对比传统半导体探测器有着更高的能量分辨率。并且cspbbr3具有明显优势，较高的平均原子序数(z＝48.4)使其拥有很强的射线阻挡、吸收能力。但cspbbr3存在离子迁移的现象，尤其是长期工作在的强电场下容易导致离子迁移的效果加剧，影响探测器长期稳定的工作。因此在cspbbr3吸收层表面制备钝化层，能够与表面分子结合，抑制表面的离子迁移；同时作为载流子传输层，能够促进载流子的分离与输运，提高信号响应。
3、cspbbr3作为半导体核辐射探测器，比较气体探测器和闪烁体探测器有着更加优异的性能，在核能开发、工业检测、空间探测和平面探测领域都有着广泛的应用。制备一个性能优异且高稳定的cspbbr3核辐射探测器，能降低探测器的漏电流，抑制离子极化效果，进一步提升探测器的稳定性
技术实现思路
1、本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种cspbbr3核辐射探测器及其提高稳定性的制备方法，以实现核辐射探测器长期稳定、性能优异的需求。
2、本专利技术提供了一种cspbbr3核辐射探测器，该探测器包括金属电极层，钝化层、cspbbr3吸收层、pcb板基座及金属管脚，所述的钝化层在cspbbr3吸收层一侧热蒸发材料粉末所得，并与cspbbr3形成异质结，所述金属电极层是利用电子束或热蒸发工艺在所得的钝化层与cspbbr3吸收层两侧沉积金属电极层，所述pcb板基座的阳极通过金线与钝化层顶部金属电极层相连，且pcb板基座的阴极利用金丝球焊机与cspbbr3吸收层一侧的底部金属电极相连；所述pcb板基座的阴极区与金属管脚阴极连接，所述pcb板基座的阳极区与金属管脚阳极连接。
3、作为本专利技术一种可选的实施方式，所述上下cspbbr3吸收层尺寸均为8mm～15mm。
4、作为本专利技术一种可选的实施方式，所述钝化层的厚度为10～100nm。
5、作为本专利技术一种可选的实施方式，所述的钝化层是由纯度大于99.99％的材料制备。
6、作为本专利技术一种可选的实施方式，所述金属电极层厚度为100-200nm。
7、作为本专利技术一种可选的实施方式，所述绝缘片厚度为0.5～2mm。
8、本专利技术还提供了一种提高cspbbr3核辐射探测器稳定性的制备方法，包括如下制备步骤：
9、(1)利用垂直布里奇曼法生长的、直径为15mm的cspbbr3单晶为原料，经过切割、机械和化学抛光获得表面光滑的cspbbr3吸收层；
10、(2)在cspbbr3吸收层的一侧蒸镀材料粉末，得到钝化层；
11、(3)对完成步骤(2)的钝化层在真空腔内进行冷却，最终得到cspbbr3与钝化层结构；
12、(4)将完成步骤(3)的cspbbr3与钝化层，利用蒸镀工艺，在两侧沉积金属电极；
13、(5)对完成步骤(4)得到的cspbbr3与钝化层结构焊接在pcb基座的阴极金属板上，并利用金丝球焊机，将pcb基座的阳极区与cspbbr3与钝化层顶部相连接；
14、(6)对完成步骤(5)得到的pcb基座利用焊锡工艺，pcb的阴极区连接管脚的阴极，pcb的阳极区连接管脚的阳极。
15、作为本专利技术一种可选的实施方式，步骤(2)中的热蒸发工艺参数为：加热电压为0.6-0.7v，蒸镀时间为1～2min(3)中的冷却的工艺参数为：时间为30～60min。
16、本专利技术的有益效果是：
17、1)本专利技术所述的提高cspbbr3核辐射探测器稳定性的制备方法，可以有效提升其稳定性，有效地延长了核辐射探测器的工作寿命。
18、2)本专利技术所述的性能优异且稳定的cspbbr3核辐射探测器，增加了钝化层，使得cspbbr3吸探测器能够承受更高的电压，更低的漏电流，更强的响应，从而展现出更加优异的性能。
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1.一种CsPbBr3核辐射探测器，该探测器包括金属电极层，钝化层、CsPbBr3吸收层、PCB板基座及金属管脚，其特征在于，所述的钝化层是在CsPbBr3吸收层一侧制备所得，并形成II-型异质结，所述金属电极层是利用电子束或热蒸发工艺在所得的钝化层与CsPbBr3吸收层两侧沉积金属电极层，所述PCB板基座的阳极通过金线与钝化层侧的顶层金属电极层相连，且PCB板基座的阴极利用银浆与CsPbBr3吸收层一侧的底部金属电极相连，所述PCB板基座的阴极区与金属管脚阴极连接，所述PCB板基座的阳极区与金属管脚阳极连接。
2.根据权利要求1所述的CsPbBr3核辐射探测器，其特征在于：所述CsPbBr3为本征半导体，电阻率大于1010Ω·cm。
3.根据权利要求1所述的CsPbBr3核辐射探测器，其特征在于：所述钝化层与CsPbBr3吸收层接触形成I I-型异质结，钝化层材料可以是二氧化锡(SnO2)、聚酰亚胺(PI)、石墨烯(C60)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)其中一种。
4.根据权利要求3所述的CsPbBr3核辐射探测器，其特征在于：所述钝化层的厚
5.根据权利要求1或3或4任意一项所述的CsPbBr3核辐射探测器，其特征在于：所述钝化层原料纯度高于99.99％。
6.根据权利要求1或3或4任意一项所述的CsPbBr3核辐射探测器，其特征在于：所述钝化层材料使用SnO2粉末为原料时，镀膜方法采用高真空物理沉积法，真空度不低于4.5x10-4Pa。
7.根据权利要求1或4或5任意一项所述的CsPbBr3核辐射探测器，其特征在于：利用物理沉积的方式中，在CsPbBr3吸收层上制备钝化层，沉积速率为0.3-0.5nm/s。
8.根据权利要求1或3或4任意一项所述的CsPbBr3核辐射探测器，其特征在于：所述钝化层材料使用PI、C60以及PMMA为原料时，镀膜方法采用旋涂法制备，匀胶的转速为400～600r/min，甩胶转速为2000～3000r/min。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的CsPbBr3核辐射探测器，其特征在于：所述核辐射探测器工作范围在10～700V。
10.一种如权利要求1-8任意一项所述的CsPbBr3核辐射探测器的提高稳定性制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
11.根据权利要求10所述的CsPbBr3核辐射探测器的提高稳定性制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的热蒸发工艺参数为：加热电压为0.6-0.7V，蒸镀时间为1～2min(3)中的冷却的工艺参数为：时间为30～60min。
...【技术特征摘要】
1.一种cspbbr3核辐射探测器，该探测器包括金属电极层，钝化层、cspbbr3吸收层、pcb板基座及金属管脚，其特征在于，所述的钝化层是在cspbbr3吸收层一侧制备所得，并形成ii-型异质结，所述金属电极层是利用电子束或热蒸发工艺在所得的钝化层与cspbbr3吸收层两侧沉积金属电极层，所述pcb板基座的阳极通过金线与钝化层侧的顶层金属电极层相连，且pcb板基座的阴极利用银浆与cspbbr3吸收层一侧的底部金属电极相连，所述pcb板基座的阴极区与金属管脚阴极连接，所述pcb板基座的阳极区与金属管脚阳极连接。
2.根据权利要求1所述的cspbbr3核辐射探测器，其特征在于：所述cspbbr3为本征半导体，电阻率大于1010ω·cm。
3.根据权利要求1所述的cspbbr3核辐射探测器，其特征在于：所述钝化层与cspbbr3吸收层接触形成i i-型异质结，钝化层材料可以是二氧化锡(sno2)、聚酰亚胺(pi)、石墨烯(c60)和聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)其中一种。
4.根据权利要求3所述的cspbbr3核辐射探测器，其特征在于：所述钝化层的厚度为10～100nm。
5.根据权利要求1或3或4任意一项所述的cspbbr3核辐射探测器，其特征在于：所述钝化层原料纯度高于99.99...
【专利技术属性】
技术研发人员：张明智，黄晨涛，汤彬，邹继军，邓文娟，夏国图，刘娟，田芳，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：
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