辐射探测器用半导体单晶材料的生长与应用

本项目根据陕西省 24条重点产业链中光子产业链的需求，针对大尺寸高质 量低成本辐射探测器用半导体单晶材料的晶体生长技术瓶颈，提出了低温溶液法 （<120℃）与籽晶技术辅助的一步结晶工艺，通过分别调控晶体形核与长大机制， 实现了厘米级高质量高性能钙钛矿单晶材料的一步法生长，为新型半导体辐射探 测器的开发和商业化应用奠定了一定基础。目前，采用该晶体生长技术已生长出 有机-无机杂化铅卤钙钛矿单晶（MAPbBr3、MAPbCl3、MAPbI3）、有机-无机杂 化混合卤素钙钛矿单晶（MAPb(BrxI1-x)3、MAPb(BrxCl1-x)3 等）、纯无机铅卤 钙钛矿单晶（CsPbX3）、混合阳离子铅卤钙钛矿单晶（CsxMA1-xPbX3）等，并 制备出了相关器件，具有好的光电性能和探测性能。并且，该类材料的禁带宽度 大且连续可调，耐辐照特性好，在强辐射场环境使用更具优势。

关键技术： 1) 一步结晶法生长厘米级探测器用钙钛矿单晶技术； 2) 基于组分工程的A位阳离子掺杂和 X位阴离子掺杂调控技术； 3) 钙钛矿单晶表面后处理技术。 技术指标： 1) 单晶尺寸：10 mm × 10 mm × 2 mm； 2) 体电阻率：ρ ≥ 108 Ω•cm（室温）； 3) 可调带隙：Eg = 1.5-2.9 eV（室温）。 —- 18 8 -—