【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电器件，具体为一种以mapbi3单晶为核心的x射线探测仪的制备方法。
技术介绍
1、钙钛矿是一种具有广阔应用前景的新型材料。其独特的物理化学性质使其在光电子学、电子学和能源领域具有重要的应用价值。近年以来，钙钛矿的研究和开发取得了很大的进展。由于其高载流子迁移率和长载流子寿命等电子传输性能，使得钙钛矿在电子器件、储能器件等领域有着广泛的应用。同时，钙钛矿又具有较高的光电转换效率和光吸收系数。以上两种特性使得钙钛矿在太阳能电池、光电探测器等光电器件的领域均有广泛的应用。相较于其他钙钛矿材料，卤化物钙钛矿单晶的优势更为明显，具有更强的光吸收特性、更好的载流子传输性能和更加优越的稳定性。
2、钙钛矿单晶的基本结构是abx3。mapbi3单晶是典型的一种卤化物钙钛矿单晶，它拥有以上所述的多种特性。且相较于x位为氯或溴的甲基含铅钙钛矿，当x位为碘时所形成的mapbi3单晶拥有更大的原子序数和更小的带隙.在对x射线衰减与电子空穴对方面有着显著的优势，这使得它成为钙钛矿单晶中最为适宜x射线探测器制作的材料之一。但现有的钙钛矿x射线探测器普遍存在光电性能不佳、稳定度差的特点，因而需要对材料进行改进。
3、离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐，它一般由有机阳离子和无机或有机阴离子构成，是新一代电解质材料，并且有着环境友善的特点，因此在光电领域有着广泛的运用。由于离子液体中电子密度高，因此可以占据钙钛矿中卤素离子迁移所引发的卤素缺陷。利用离子液体控制钙钛矿表面及晶界的缺陷状态，可
4、离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(emimntf2)是由不包含mapbi3成分的大尺寸离子组成的。因此，它可以在排除表面处理过程中mapbi3单晶尺寸变化的情况下，对mapbi3单晶进行性能改进。
5、传统浸泡处理缺乏其他手段，离子液体中的阴离子和阳离子很难冲破晶界势垒，只局限于表面电离。采用通电浸泡的方式，可以使得离子液体中的阴离子和阳离子破除晶界势垒，进入钙钛矿晶体，于晶体内部发生离子反应，由此引发电子跃迁。针对emimntf2与mapbi3单晶，通电浸泡处理可使得mapbi3单晶中的pb2+离子发生σ-σ*跃迁，吸收能量后从4f5/2和4f7/2的基态跃迁至5s*的激发态。电子跃迁引发mapbi3单晶光电性能提升，由此以mapbi3单晶x射线探测器的性能也随之提升。
技术实现思路
1、本专利技术是一种以mapbi3单晶为核心的x射线探测仪的制备方法，其中包括利用离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(emimntf2)通电浸泡提高mapbi3单晶的光电性能与以其为核心的x射线探测器性能的方法，和一种利用刚性硅基叉指电极制作钙钛矿x射线探测器的方法。
2、一种以mapbi3单晶为核心的x射线探测仪的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3、(1)mapbi3单晶的制备
4、优选，结晶是以逆温度法生长的。步骤如下。在室温下将461mg的碘化铅与156mg的甲基碘化胺混合后溶解于1ml的γ-丁内酯内，如需制造更大尺寸的可对以上进行等比倍增。将混合后的溶液放置于加热包中，在60度的温度下用磁力转子搅拌30min至完全溶解。待搅拌均匀后取出，通过孔径为25mm的聚四氟乙烯过滤器，对加热后的溶液进行过滤。为生长大尺寸单晶，在过滤后的液体中加入籽晶辅助生长。而后，将过滤好的液体放置于加热包中再次加热，温度升高速度为一分钟二摄氏度，升高至100摄氏度。过饱和前驱体溶液在100度下加热三小时后，可获得稳定的大尺寸、高质量mapbi3单晶。以此单晶为基础，进行后续的处理与制备。
5、(2)离子液体处理
6、选用电压范围3v-7v的干电池，在干电池左右两侧电极处连接铜线，另取emimntf2(如1-3ml)，将干电池铜线浸入emimntf2中，确保emimntf2充分通电；同时将mapbi3单晶浸入emimntf2中，期间保持mapbi3单晶与emimntf2充分均匀接触，进行通电浸泡处理5-15min；浸泡处理结束后于室温下进行烘干，优选烘干时间控制在2.5h内，最低不低于1.5h。
7、(3)x射线探测仪制备
8、采用成品刚性叉指电极作为接触电极，选用的电极宽度2mm-6mm、长度2mm、-10mm、线宽间距在2um-10um的成品刚性叉指电极，成品刚性叉指电极有20-30对指；同时，在不附着mapbi3单晶的情况下，电极两端在有光照与无光照的情况下均呈现断路；
9、将步骤(2)经过处理的mapbi3单晶覆盖在刚性硅基叉指电极上，确保刚性硅基叉指电极与mapbi3单晶紧密贴合；在位于单晶下方的电极顶端连接处利用导电银胶链接铜线，将铜线引至电路板焊点处，即可制得x射线探测器。
10、本专利技术的优点：采用本专利技术处理后的mapbi3单晶的x射线探测器其灵敏度为-0.00472，说明本专利技术的x射线探测仪非常灵敏可用于0-1200w尤其对于低功率0-900w的x射线更加灵敏。该器件在光电性能上出现显著提升，能够更为便捷的对x射线进行探测。
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1.一种以MAPbI3单晶为核心的X射线探测仪的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)，结晶是以逆温度法生长的；步骤如下：在室温下将461mg的碘化铅与156mg的甲基碘化胺混合后溶解于1ml的γ-丁内酯内，或对以上进行等比倍增；将混合后的溶液放置于加热包中，在60度的温度下搅拌至完全溶解；待搅拌均匀后取出，通过孔径为25mm的聚四氟乙烯过滤器，对加热后的溶液进行过滤；为生长大尺寸单晶，或在过滤后的滤液中加入籽晶辅助生长；而后，将滤液或加入籽晶的滤液放置于加热包中再次加热，温度升高速度为一分钟二摄氏度，升高至100摄氏度；过饱和前驱体溶液在100度下加热三小时后，获得稳定的大尺寸、高质量MAPbI3单晶。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，(2)中浸没MAPbI3单晶的EMIMNTF2体积为1-3ml。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，(2)烘干时间控制在2.5h内，最低不低于1.5h。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)选用的电极宽度2mm-6
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)刚性叉指电极有20-30对指。
7.按照权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的X射线探测仪。
8.按照权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的X射线探测仪的应用，在0-3V的范围内，用于0-1200w尤其0-900W的X射线的检测。
...【技术特征摘要】
1.一种以mapbi3单晶为核心的x射线探测仪的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)，结晶是以逆温度法生长的；步骤如下：在室温下将461mg的碘化铅与156mg的甲基碘化胺混合后溶解于1ml的γ-丁内酯内，或对以上进行等比倍增；将混合后的溶液放置于加热包中，在60度的温度下搅拌至完全溶解；待搅拌均匀后取出，通过孔径为25mm的聚四氟乙烯过滤器，对加热后的溶液进行过滤；为生长大尺寸单晶，或在过滤后的滤液中加入籽晶辅助生长；而后，将滤液或加入籽晶的滤液放置于加热包中再次加热，温度升高速度为一分钟二摄氏度，升高至100摄氏度；过饱和前驱体溶液在100度下加热三小时后，获得稳定的大尺寸、高质量mapbi3单晶。
3.按照...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏雪琼，王瑞旻，俞慧敏，王进，陈瑞祥，王丽，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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