钙钛矿X射线探测器的制作方法

本技术涉及探测器，具体涉及一种钙钛矿x射线探测器。

背景技术：

1、基于非晶硒的直接式x-射线探测器具有空间分辨率高的特点，然而该类探测器通常对温度、湿度非常敏感且需要在高电压下工作，器件寿命短、成本高。新型钙钛矿材料对于x-射线有较强的衰减能力，且能通过光电效应产生大量电子-空穴对，具有灵敏度高、响应速度快、探测极限低的特点。同时钙钛矿材料多通过溶液法制备，成本低，且工作电压很小。常见的采用pi-mapbi3/mapbi3/pi-mapbbr3直接式x-射线探测器，多层结构的设计有效降低了暗电流，但钙钛矿层的晶粒取向随机分布，器件整体的横向串扰限制了直接式探测器成像的分辨率，且全三维有机杂化钙钛矿的水氧稳定性通常较差，同时容易在高电压下与电极发生反应。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种钙钛矿x射线探测器。该钙钛矿x射线探测器能有效降低横向电流串扰、抑制暗电流，且器件整体的稳定性好。

2、本实用新型公开了一种钙钛矿x射线探测器。根据本实用新型的实施例，该钙钛矿x射线探测器包括依次层叠的导电背板、2维钙钛矿层、3维钙钛矿层、准2维钙钛矿层和顶层电极。

3、根据本实用新型上述包括依次层叠的导电背板、2维钙钛矿层、3维钙钛矿层、准2维钙钛矿层和顶层电极的钙钛矿x射线探测器，3维钙钛矿与2维钙钛矿形成异质结，可以降低横向电流串扰、抑制暗电流，在3维钙钛矿层和顶层电极之间形成的准2维钙钛矿层，准2维钙钛矿层不仅能降低整体器件暗电流，而且能有效阻止水、氧分子侵入3维钙钛矿层，提升器件的整体稳定性，由此，该钙钛矿x射线探测器能有效降低横向电流串扰、抑制暗电流，且器件整体的稳定性好。

4、另外，根据本实用新型上述实施例的钙钛矿x射线探测器还可以具有如下技术特征：

5、在本实用新型的一些实施例中，所述准2维钙钛矿层的材料通式为(a)2(m)x-1pbxbr3x+1，x取值为2～4，其中，a为pea、联二噻吩乙胺或丁胺，m为甲脒、甲胺或铯。由此，可以降低器件暗电流和提高器件整体的稳定性。

6、在本实用新型的一些实施例中，所述2维钙钛矿层的材料通式为(b)2pbi4，其中，b为pea、联二噻吩乙胺或丁胺。由此，可以降低器件暗电流。

7、在本实用新型的一些实施例中，所述3维钙钛矿层的材料通式为mapbi3。

8、在本实用新型的一些实施例中，所述导电背板包括非晶硅背板、cmos背板或igzo背板。

9、在本实用新型的一些实施例中，所述顶层电极包括al、ag或au。

10、在本实用新型的一些实施例中，所述准2维钙钛矿层的厚度为100-150nm。由此，可以降低器件暗电流的作用和提高器件整体的稳定性。

11、在本实用新型的一些实施例中，所述2维钙钛矿层的厚度为150-300nm。由此，可以降低器件暗电流。

12、在本实用新型的一些实施例中，所述3维钙钛矿层的厚度为600-800μm。由此，可以降低器件暗电流。

13、在本实用新型的一些实施例中，所述顶层电极的厚度为15-100nm。

14、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种钙钛矿x射线探测器，其特征在于，包括依次层叠的导电背板、2维钙钛矿层、3维钙钛矿层、准2维钙钛矿层和顶层电极，

2.根据权利要求1所述的钙钛矿x射线探测器，其特征在于，所述导电背板包括非晶硅背板、cmos背板或igzo背板。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿x射线探测器，其特征在于，所述顶层电极包括al、ag或au。

4.根据权利要求1所述的钙钛矿x射线探测器，其特征在于，所述准2维钙钛矿层的厚度为100-150nm。

5.根据权利要求1所述的钙钛矿x射线探测器，其特征在于，所述2维钙钛矿层的厚度为150-300nm。

6.根据权利要求1所述的钙钛矿x射线探测器，其特征在于，所述3维钙钛矿层的厚度为600-800μm。

7.根据权利要求1所述的钙钛矿x射线探测器，其特征在于，所述顶层电极的厚度为15-100nm。

技术总结
本技术公开了一种钙钛矿X射线探测器。该钙钛矿X射线探测器包括依次层叠的导电背板、2维钙钛矿层、3维钙钛矿层、准2维钙钛矿层和顶层电极。该钙钛矿X射线探测器能有效降低横向电流串扰、抑制暗电流，且器件整体的稳定性好。

技术研发人员：杨铁斌,邓贤柱,郑策
受保护的技术使用者：无锡极电光能科技有限公司
技术研发日：20220921
技术公布日：2024/1/13