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作者：陈燃;赵啸;孟钢;GNATYUK Volodymyr;倪友保;王时茂;
单位：中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所;中国科学技术大学;乌克兰国家科学院半导体物理研究所;阿德瓦法布股份有限公司;
摘要：CsPbBr_3单晶具有高原子序数、高载流子迁移率寿命积、高电阻率和对X/γ射线的阻挡能力强等优点，是一种极具应用前景的半导体辐射探测材料。CsPbBr_3单晶可以通过溶液法低成本生长，但溶液法生长CsPbBr_3单晶具有择优取向，获得的晶体多呈棒状，不利于器件制备，且晶体生长速度较快，单晶内容易出现孪晶等缺陷。本文在逆温度结晶法生长CsPbBr_3单晶过程中引入十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）作为添加剂调控单晶的生长速率（主要减缓[002]晶向的生长速度，抑制单晶的择优取向），提升单晶质量。晶体的摇摆曲线半峰全宽为0.08°，电阻率达到了8.14×10~9Ω·cm，载流子迁移率寿命积为6.44×10~(-3) cm~2·V~(-1)，缺陷态密度为2.07×10~(10) cm~(-3)，展现出良好的晶体质量和电学性质。基于获得的CsPbBr_3晶体制备的γ射线探测器实现了对~(241)Am 59.5 keV γ射线光子10.25%的能谱分辨率。这些结果展示了添加剂辅助生长的高质量CsPbBr_3单晶在辐射探测应用中的潜力。
关键词：CsPbBr_3单晶;;逆温度结晶法;;添加剂;;空间位阻效应;;γ射线探测器
基金资助：国家自然科学基金(62075223);; 核探测与核电子学国家重点实验室开放课题(SKLPDE-KF-202410)
