【技术实现步骤摘要】
本申请涉及x射线半导体材料，尤其涉及一种零维镉基钙钛矿单晶及其制备方法、半导体材料、x射线探测器。
技术介绍
1、x射线检测广泛应用于医疗诊断和安全检查，因此需要使用高灵敏度的x射线探测器来最大限度地减少辐射剂量，以减轻对健康的危害。然而，目前x射线放射仪器的局限性在于用于探测器结构的材料，这限制了它们的x射线性能。半导体中用于x射线探测的常用材料包括a-se(非晶硒)、非晶硅和cdte(多晶碲化镉)，尤其是金属卤化物钙钛矿，包括有机-无机杂化钙钛矿，在太阳能转换中的潜力得到了广泛的探索。
2、最近，金属卤化物钙钛矿由于其特殊的x射线衰减能力、高迁移率寿命乘积值(μτ)以及基于溶液法的简易性，在x射线检测应用中显示出巨大的前景。与三维晶体结构不同，零维钙钛矿由孤立的金属卤化物八面体单元或金属卤化物团簇与周围各个方向的无机或有机阳离子组成，提供了更局域化的电子结构，结构稳定性明显更高，可以有效地抑制离子迁移，增强x射线探测器在高偏置电压下的工作稳定性。目前，关于零维钙钛矿x射线探测器的研究大多是a3b2x9结构构型，对于新型零维钙钛矿x射线半导体材料的开发仍然处于起步阶段。与有机无机杂化的pb、sn基卤化物钙钛矿类似，cd基卤化物也倾向于形成基于四面体[cdx4]或八面体[cdx6]的低尺寸阴离子结构。然而，大多数研究主要集中在通过利用有机阳离子的定向功能来调节结构，以实现广泛的结构类型，这些包括0d[cdx4]2-,0d[cdx6]4-,1d[cdx3]-,1d[cd3x8]2-,1d[cd4x12]4-链状和2d[
技术实现思路
1、本申请提供了一种零维镉基钙钛矿单晶及其制备方法、半导体材料、x射线探测器，为现有x射线探测器提供了新的材料，同时也为零维cd基钙钛矿材料的应用开辟了新的道路。
2、第一方面，本申请提供了一种零维镉基钙钛矿单晶，所述零维镉基钙钛矿单晶的化学式为(c19h18p)2cdcl4，所述零维镉基钙钛矿单晶的晶体结构由有机阳离子(c19h18p)+和无机结构单元[cdcl4]2-组成；其中，
3、所述有机阳离子(c19h18p)+位于任意两个无机结构单元[cdcl4]2-形成的空隙中。
4、可选的，所述零维镉基钙钛矿单晶的晶体结构属于立方晶系，空间群为p213。
5、第二方面，本申请提供了一种制备第一方面所述的零维镉基钙钛矿单晶的方法，所述方法包括：
6、得到盐酸溶液；
7、将甲基三苯基氯化磷、氯化镉以及所述盐酸溶液进行第一混合，后进行蒸发，得到零维镉基钙钛矿单晶。
8、可选的，所述甲基三苯基氯化磷与所述氯化镉的摩尔比为(2～4):1。
9、可选的，所述甲基三苯基氯化磷与所述氯化镉的摩尔比为3:1。
10、可选的，所述得到盐酸溶液，包括：
11、将去离子水和盐酸进行第二混合，得到盐酸溶液；其中，所述盐酸的体积分数为5％～20％。
12、可选的，所述去离子水和所述盐酸的体积比为(2～8):1。
13、可选的，所述去离子水和所述盐酸的体积比为6:1。
14、第三方面，本申请提供了一种半导体材料，所述半导体材料包括第一方面所述的零维镉基钙钛矿单晶。
15、第四方面，本申请提供了一种x射线探测器，所述x射线探测器的组成包括第三方面所述的半导体材料。
16、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
17、本申请实施例提供的该镉基钙钛矿单晶，化学式为(c19h18p)2cdcl4，上述零维镉基钙钛矿单晶的晶体结构由有机阳离子(c19h18p)+和无机结构单元[cdcl4]2-组成；其中，上述有机阳离子(c19h18p)+位于任意两个无机结构单元[cdcl4]2-形成的空隙中。上述紧密排列的零维晶体结构，结构稳定性强，离子迁移效应弱，因而具有较好的探测性能，从而为现有x射线探测器提供了新的材料，同时也为零维cd基钙钛矿材料的应用开辟了新的道路。
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1.一种零维镉基钙钛矿单晶，其特征在于，所述零维镉基钙钛矿单晶的化学式为(C19H18P)2CdCl4，所述零维镉基钙钛矿单晶的晶体结构由有机阳离子(C19H18P)+和无机结构单元[CdCl4]2-组成；其中，
2.根据权利要求1所述的零维镉基钙钛矿单晶，其特征在于，所述零维镉基钙钛矿单晶的晶体结构属于立方晶系，空间群为P213。
3.一种制备权利要求1或2所述的零维镉基钙钛矿单晶的方法，其特征在于，所述方法包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述甲基三苯基氯化磷与所述氯化镉的摩尔比为(2～4):1。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述甲基三苯基氯化磷与所述氯化镉的摩尔比为3:1。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述得到盐酸溶液，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述去离子水和所述盐酸的体积比为(2～8):1。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述去离子水和所述盐酸的体积比为6:1。
9.一种半导体材料，其特征在于，所述
10.一种X射线探测器，其特征在于，所述X射线探测器的组成包括权利要求9所述的半导体材料。
...【技术特征摘要】
1.一种零维镉基钙钛矿单晶，其特征在于，所述零维镉基钙钛矿单晶的化学式为(c19h18p)2cdcl4，所述零维镉基钙钛矿单晶的晶体结构由有机阳离子(c19h18p)+和无机结构单元[cdcl4]2-组成；其中，
2.根据权利要求1所述的零维镉基钙钛矿单晶，其特征在于，所述零维镉基钙钛矿单晶的晶体结构属于立方晶系，空间群为p213。
3.一种制备权利要求1或2所述的零维镉基钙钛矿单晶的方法，其特征在于，所述方法包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述甲基三苯基氯化磷与所述氯化镉的摩尔比为(2～4):1。
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【专利技术属性】
技术研发人员：牛广达，郑光亚，巫皓迪，董智武，唐江，宋子豪，何松，金童，谭清文，逄锦聪，徐凌，郑志平，
申请(专利权)人：华中科技大学鄂州工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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