[发明专利]一种双钙钛矿粒子探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种双钙钛矿粒子探测器，从上至下依次包括：双钙钛矿单晶、光电放大器件，其特征在于：

所述双钙钛矿单晶是通过A、B、C、X组成，所述双钙钛矿单晶分子结构式为A₂BCX₆，其中A为甲胺(MA)或苯乙基胺(PEA)或铯(Cs)，B为银(Ag)或钾(K)，C为铋(Bi)、锑(Sb)或铟(In)，X为卤族元素氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)。

2.根据权利要求1所述的双钙钛矿单晶的粒子探测器，其特征在于：

所述双钙钛矿单晶材料具体为Cs₂AgBiBr₆、MA₂AgBiBr₆、Cs₂KInCl₆和MA₂AgSbI₆中的一种。

3.根据权利要求1所述的双钙钛矿单晶的粒子探测器，其特征在于：

所述光电放大器件置于双钙钛矿的出光面。

4.根据权利要求1所述的双钙钛矿单晶的粒子探测器，其特征在于：

所述光电放大器件包括SiPM、PMT、APD、PIN和微通道板放大器。

5.根据权利要求1所述的双钙钛矿单晶的粒子探测器，其特征在于，所述粒子探测器的双钙钛矿单晶应具有至少一个抛光平面。

6.一种双钙钛矿粒子探测器的制备方法，其特征在于：

包括如下步骤：

步骤A：双钙钛矿单晶制备，将摩尔比为2:1:1的原料AX、BX和CX₃混合溶解在氢卤酸中，形成钙钛矿前驱体溶液，在150℃条件下加热5小时，直至溶质完全溶解，随后进行降温结晶，从而得到双钙钛矿单晶；

步骤B：双钙钛矿单晶粒子探测器器件制备，用异丙醇将生长出的双钙钛矿单晶进行冲洗，然后将双钙钛矿单晶在惰性气体中373K退火2h；将退火后的双钙钛矿单晶加工成晶体条，并将晶体条拼接成晶体阵列，使之与光电放大器件的光阴极耦合。

7.根据权利要求6所述的双钙钛矿单晶的粒子探测器的制备方法，其特征在于:

所述步骤A中氢卤酸为盐酸或氢溴酸或氢碘酸。

8.根据权利要求6所述的双钙钛矿单晶的粒子探测器的制备方法，其特征在于:

所述步骤A中，所述降温结晶过程控制降温速率为1℃/h-5℃/h。

9.根据权利要求6所述的双钙钛矿粒子探测器的制备方法，其特征在于:

在所述步骤A中，所述的降温结晶过程具体步骤分为三个阶段，第一阶段以速率2.5℃/h由150℃降至100℃，第二阶段以速率1℃/h由100℃降至70℃，随后在70℃下持续加热4h，最后阶段以5℃/h的速率快速降至室温，生成双钙钛矿单晶。

10.根据权利要求6所述的双钙钛矿粒子探测器的制备方法，其特征在于:

在所述步骤B中，所述光电放大器件可以是SiPM、PMT、APD、PIN和微通道板放大器中的一种或者几种的组合。