CsPbBr3單晶的生長特性研究.pdf

1、溴鉛銫具有高平均原子序數(shù)(Cs：55，Pb：82，Br：35)，高電阻率(~1011??cm)，寬禁帶寬度(2.26 eV)，較大的載流子遷移率壽命積等優(yōu)點(diǎn)，是一種非常有前景的室溫半導(dǎo)體核輻射探測新材料。目前對(duì)溴鉛銫單晶的生長和研究還非常少，處于起步階段。溴鉛銫的熔點(diǎn)較低(567oC)，適合采用熔融法進(jìn)行晶體生長。電控動(dòng)態(tài)梯度法就是利用熔融法生長晶體的原理，通過電流控制爐腔溫度梯度區(qū)溫度的變化而實(shí)現(xiàn)晶體生長。本文圍繞溴鉛銫晶體的電控動(dòng)態(tài)

2、梯度法生長展開系統(tǒng)研究，并對(duì)晶片的退火處理進(jìn)行了探索。
　　首先，通過固相合成方法，以CsBr和PbBr2為原料合成了晶體生長用的CsPbBr3原料，其XRD測試圖譜與序號(hào)00-054-0752的XRD標(biāo)準(zhǔn)圖譜衍射峰十分吻合，無雜相的存在，適合晶體生長。然后，系統(tǒng)的研究了電控動(dòng)態(tài)梯度法生長溴鉛銫單晶的生長工藝，探索出了適合溴鉛銫晶體生長的溫度梯度和生長速率。發(fā)現(xiàn)溫度梯度在7-10oC/cm，生長速率0.5mm/h時(shí)可以生長出較好的

3、晶體，經(jīng)過X射線衍射測試發(fā)現(xiàn)不同的晶體結(jié)晶具有不同的擇優(yōu)取向，典型的兩個(gè)擇優(yōu)取向沿(321)和(220)方向。經(jīng)過切割、拋光、化學(xué)腐蝕等處理工藝得到了Φ8mm×1mm的溴鉛銫晶片。晶片的紅外透過光譜表明透過率都在60％左右。紫外-可見光透過光譜的透過截止波長為548nm，計(jì)算得到禁帶寬度為2.26eV。通過晶片的I-V特性曲線研究，得到晶片的電阻率都在109??cm以上。最后測試了晶片對(duì)241Am放射源的能譜響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)晶片對(duì)放射源有較明