对钙钛矿CsPbX3的X光波段外光电效应的研究

摘要

钙钛矿材料CsPbX3作为新兴半导体材料,具有X光吸收系数高、制备工艺简单等优点,是一种优秀的X光光电探测材料.为了探索CsPbX3在X光真空光电器件领域的应用前景,对其在X光波段的外光电效应进行了研究.制备了厚度为230 nm的CsPbI2Br薄膜样品,并标定了其在2000—5500 e V的响应灵敏度和量子效率,响应灵敏度达到5.1×10–5 A/W以上,量子效率达到23％以上.采用Monte-Carlo方法对CsPbI2Br的外光电效应灵敏度和量子效率进行了计算,计算数据与标定数据的一致性较好,表明Monte-Carlo方法适用于CsPbX3在X光波段外光电效应的模拟.在此基础上计算了不同CsPbX3钙钛矿材料在X光波段的响应灵敏度和量子效率,其计算值均接近于传统X光光电材料CsI,表明CsPbX3是很有潜力的X光真空光电发射材料.进一步对CsPbX3材料厚度与灵敏度的关系进行了研究,其结果显示为获得最佳灵敏度,CsPbX3的厚度应不低于150 nm.