减小钙钛矿单晶表面漏电流的方法、钙钛矿单晶、探测器

本申请涉及钙钛矿表面处理，尤其涉及一种减小钙钛矿单晶表面漏电流的方法、钙钛矿单晶、探测器。

背景技术：

1、钙钛矿单晶表面漏电流的主要来源是表面大量的缺陷悬挂键。通过对生长或者切割后的晶体进行抛光处理可以使得晶片厚度、表面平整度以及粗糙度达到预定的要求，降低表面漏电流。目前钙钛矿单晶普遍采用先打磨、抛光，得到光滑的表面，再进行后钝化的方式以减小表面的缺陷态密度，降低单晶表面漏电流。

2、然而现有的钙钛矿单晶表面处理方法流程复杂、钝化效果差，导致钙钛矿单晶表面的漏电流难以抑制，最终导致用此单晶制备的探测器噪声较大，信噪比降低。因此，如何在保证钙钛矿单晶表面钝化工艺简单的基础上提高钝化效果，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种减小钙钛矿单晶表面漏电流的方法、钙钛矿单晶、探测器，以解决现有技术中在保证钙钛矿单晶表面钝化工艺简单的基础上难以提高钝化效果的技术问题。

2、第一方面，本申请提供了一种减小钙钛矿单晶表面漏电流的方法，所述方法包括：

3、在打磨抛光液中添加钝化剂，得到混合液；

4、使用所述混合液对钙钛矿单晶进行打磨；以及

5、使用抛光垫、所述混合液以及抛光颗粒对打磨后的所述钙钛矿单晶进行抛光，得到表面钝化的钙钛矿单晶。

6、可选的，所述混合液中钝化剂的质量含量为0.5mg/ml～2mg/ml。

7、可选的，所述混合液中钝化剂的质量含量为1mg/ml。

8、可选的，所述钝化剂包括苯乙胺氢溴酸盐、丁胺氢溴酸盐、苯乙胺醋酸、丁胺醋酸、己胺醋酸、辛胺醋酸以及对氟苯乙胺醋酸中的一种或多种。

9、可选的，所述打磨抛光液包括乙醇、异丙醇、正辛烷以及二氯甲烷中的一种或多种。

10、可选的，所述打磨包括粗磨以及细磨。

11、可选的，所述粗磨使用的砂纸目数为500目～3000目；所述细磨使用的砂纸目数为8000目～15000目。

12、可选的，所述抛光颗粒为纳米氧化铝、纳米二氧化锆、纳米二氧化钛、纳米二氧化铈以及胶体二氧化硅中的一种或多种。

13、第二方面，本申请提供了一种表面钝化的钙钛矿单晶，所述表面钝化的钙钛矿单晶由第一方面中任意一项实施例所述的方法制备得到。

14、第三方面，本申请提供了一种x射线探测器，所述x射线探测器包括第三方面中实施例所述的表面钝化的钙钛矿单晶。

15、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

16、本申请提供了一种减小钙钛矿单晶表面漏电流的方法，通过在打磨抛光液中直接加入钝化剂的钝化方式，可直接实现原位缺陷钝化，且钝化剂分布更均匀，钝化效果更显著，暗电流密度与高压稳定性更好。同时将两步钝化工艺简化为一步钝化工艺，操作更简单。

技术特征：

1.一种减小钙钛矿单晶表面漏电流的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合液中钝化剂的质量含量为0.5mg/ml～2mg/ml。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述混合液中钝化剂的质量含量为1mg/ml。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述钝化剂包括苯乙胺氢溴酸盐、丁胺氢溴酸盐、苯乙胺醋酸、丁胺醋酸、己胺醋酸、辛胺醋酸以及对氟苯乙胺醋酸中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述打磨抛光液包括乙醇、异丙醇、正辛烷以及二氯甲烷中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述打磨包括粗磨以及细磨。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述粗磨使用的砂纸目数为500目～3000目；所述细磨使用的砂纸目数为8000目～15000目。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抛光颗粒为纳米氧化铝、纳米二氧化锆、纳米二氧化钛、纳米二氧化铈以及胶体二氧化硅中的一种或多种。

9.一种表面钝化的钙钛矿单晶，其特征在于，所述表面钝化的钙钛矿单晶由权利要求1-8中任意一项所述的方法制备得到。

10.一种x射线探测器，其特征在于，所述x射线探测器包括权利要求9所述的表面钝化的钙钛矿单晶。

技术总结
本发明提供了一种减小钙钛矿单晶表面漏电流的方法、钙钛矿单晶、探测器，属于钙钛矿表面处理领域。所述方法包括：在打磨抛光液中添加钝化剂，得到混合液；使用所述混合液对钙钛矿单晶打磨；使用抛光垫、所述混合液以及抛光颗粒对打磨后的所述钙钛矿单晶进行抛光，得到表面钝化的钙钛矿单晶。通过在打磨抛光液中直接加入钝化剂的钝化方式，可直接实现原位缺陷钝化，且钝化剂分布更均匀，钝化效果更显著，暗电流密度与高压稳定性更好。同时将两步钝化工艺简化为一步钝化工艺，操作更简单。从而在保证钙钛矿单晶表面钝化工艺简单的基础上提高钝化效果。

技术研发人员：牛广达,金童,刘雨廷,逄锦聪,唐江,徐凌,郑志平
受保护的技术使用者：华中科技大学鄂州工业技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10