[发明专利]一种基于钙钛矿单晶的X射线探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于钙钛矿单晶的X射线探测器的制备方法，其步骤如下：

（一）制备钙钛矿单晶

制备FAPbBr₃溶液：将摩尔比为0.8~1.25：1的FABr和PbBr₂混合溶解到体积比为0~1：1的γ-丁内酯和二甲基甲酰胺溶液中，然后在室温下混合搅拌8~12 h至钙钛矿材料全部溶解，得到FAPbBr₃溶液；

制备籽晶：将步骤1）得到的FAPbBr₃溶液升温至70~85 ℃，保持一段时间直至溶液中产生橙色钙钛矿小籽晶晶粒；

生长单晶：将步骤2）得到的晶体形状较规则的钙钛矿小籽晶晶粒移入到按步骤1）所述方法新配置的FAPbBr₃溶液中继续生长，从50~55 ℃的起始温度开始按照0.25~0.75 ℃/h的速度升温24~36 h，从而获得上下表面为正方形的长方体形状的FAPbBr₃钙钛矿单晶；

制备基于钙钛矿单晶的X射线探测器

将上下表面为正方形的长方体形状的FAPbBr₃钙钛矿单晶进行10~20分钟的臭氧钝化处理；随后，在该长方体形状单晶顶面利用物理气相沉积法蒸镀金属金作为正极，在该单晶底面黏结金属镓作为负极，从而得到基于钙钛矿单晶的X射线探测器。

2.如权利要求1所述的一种基于钙钛矿单晶的X射线探测器的制备方法，其特征在于：步骤1）中的搅拌时间为10~11 h。

3.如权利要求1所述的一种基于钙钛矿单晶的X射线探测器的制备方法，其特征在于：步骤2）中是将FAPbBr₃溶液升温至75~80 ℃。

4.如权利要求1所述的一种基于钙钛矿单晶的X射线探测器的制备方法，其特征在于：步骤3）中晶体形状较规则的钙钛矿小籽晶晶粒是上下表面为正方形的长方体，上下表面边长为0.1~0.2 cm，厚度为0.05~0.1 cm。

5.如权利要求1所述的一种基于钙钛矿单晶的X射线探测器的制备方法，其特征在于：步骤3）中的升温速度为0.5 ℃/h。

6.如权利要求1所述的一种基于钙钛矿单晶的X射线探测器的制备方法，其特征在于：步骤3）中得到的上下表面为正方形的长方体形状的FAPbBr₃钙钛矿单晶上下表面的正方形边长为0.6~1.2 cm，厚度为0.3~0.5 cm。

7.如权利要求1所述的一种基于钙钛矿单晶的X射线探测器的制备方法，其特征在于：上下表面为正方形的长方体形状的FAPbBr₃钙钛矿单晶顶面金电极的厚度为20~30 nm，底面镓电极的厚度为100~300 μm。

8.一种基于钙钛矿单晶的X射线探测器，其特征在于：是由权利要求1~7任何一项所述的方法制备得到。