技术摘要：
本发明适用于核辐射探测技术领域，提供了一种半导体核辐射探测器及其制备方法和应用，该制备方法包括以下步骤：用溴甲醇溶液对CsPbBr3单晶衬底的表面进行化学腐蚀处理；用氢溴酸溶液对化学腐蚀处理后的衬底的其中一面进行钝化处理，形成钝化层；对钝化层的中央部分进行  全部
背景技术：
能源，尤其是新型能源，作为现代文明社会发展不可缺少的动力，一直都是科学 界、工业界研究热点和研究难点。其中，核能，作为当今社会最高效、最丰富的清洁能源，因 其丰富的能源储藏，而成为未来能源首要选择之一。但是，核能所具有的巨大破坏力，同样 也使普通民众“谈核色变”、“避核远之”。因此，如何做好核检测和核检测工作，是和平开发 核能不可缺少的首要前提工作。其中，核探测技术是核检测和核监测重要关键技术，核辐射 探测设备和仪器的可靠性、灵敏度及抗干扰特性等性能直接影响生命财产安全，是和平开 发核能过程中必不可少的工具。 目前在研并趋于成熟的是以CdTeZn和T1Br为代表的宽禁带半导体核辐射探测器， 多年的研究使这类探测器达到高分辨率和高探测效率的性能要求，但是CdTeZn中Te组分偏 析和TlBr中的离子极化始终成为制约它们应用发展难以逾越的难题。传统核辐射探测器存 在的缺陷促使研制一种新型高探测能力的核探测器。为了解决上述问题，研制可室温进行 使用的新型半导体核辐射探测器刻不容缓。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种半导体核辐射探测器的制备方法，旨在解决背 景技术中提出的问题。 本发明实施例是这样实现的，一种半导体核辐射探测器的制备方法，其包括以下 步骤： 选择CsPbBr3单晶作为衬底； 用溴甲醇溶液对所述衬底的表面进行化学腐蚀处理，得到化学腐蚀处理后的衬 底； 用氢溴酸溶液对所述化学腐蚀处理后的衬底的其中一面进行钝化处理，形成钝化 层； 对所述钝化层的中央部分进行刻蚀处理，形成刻蚀区域； 在所述刻蚀区域上依次沉积第一内层金属电极、第一中层金属电极和第一外层金 属电极；以及在所述化学腐蚀处理后的衬底远离所述刻蚀区域一面上依次沉积第二内层金 属电极、第二中层金属电极和第二外层金属电极，得到半成品； 将所述半成品置于保护气氛下进行退火处理，得到所述半导体核辐射探测器。 作为本发明实施例的一种优选方案，所述溴甲醇溶液中溴甲醇的质量百分比浓度 为3％～7％。 作为本发明实施例的另一种优选方案，所述氢溴酸溶液的pH值为4～5。 3 CN 111596339 A 说　明　书 2/6 页 作为本发明实施例的另一种优选方案，所述步骤中，刻蚀处理的方法为等离子体 刻蚀法。 作为本发明实施例的另一种优选方案，所述第一内层金属电极和所述第二内层金 属电极均为Ti电极；所述第一中层金属电极为Pt电极或Ag电极；所述第二中层金属电极为 Pt电极或Ag电极；所述第一外层金属电极为Au电极或Al电极；所述第二外层金属电极为Au 电极或Al电极。 作为本发明实施例的另一种优选方案，所述第一内层金属电极和所述第二内层金 属电极的厚度分别为10～30nm；所述第一中层金属电极和所述第二中层金属电极的厚度分 别为30～50nm；所述第一外层金属电极和所述第二外层金属电极的厚度分别为50～100nm。 作为本发明实施例的另一种优选方案，所述保护气氛为Ar气氛。 作为本发明实施例的另一种优选方案，所述步骤中，退火处理的温度为60～100 ℃。 本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述制备方法制得的半导体核辐射 探测器。 本发明实施例的另一目的在于提供一种上述半导体核辐射探测器在核辐射探测 中的应用。 其中，作为全无机钙钛矿的典型代表，相比于CdZnTe和TlBr等材料，CsPbBr3具有 以下较优的性能：较高的平均原子序数、较大的密度、较大的禁带宽度(2.25eV)、较高的电 阻率(～1011Ω·cm)。尤其是CsPbBr3的电子和空穴的μ·τ分别达到了1.7×10-3和1.3× 10-3cm2/V，其电子寿命甚至达到了2.54μs；此外，CsPbBr3还具有较低的熔点(567℃)、易于 熔融生长等优势。 本发明实施例提供的一种半导体核辐射探测器的制备方法，通过以CsPbBr3单晶 为衬底，并沉积有多层完全对称型和半对称型的复合金属电极结构，可以制得具有高探测 性能和高稳定性的半导体核辐射探测器。该半导体核辐射探测器可进行室温探测、无损探 测，而且具有探测极限低、方便携带等优点，其可广泛应用于各种核检测领域。具体的，内层 金属电极和CsPbBr3衬底层之间具有优异的欧姆接触性能；中层金属电极具有优异的热稳 定性能；外层金属电极具有优异的导电能力；通过多层金属复合结构型电极能显著提高有 效电荷收集效率，从而可以增强半导体核辐射探测器对X射线、α粒子、γ射线的探测灵敏度 以及探测效率。 附图说明 图1为本发明实施例提供的一种半导体核辐射探测器的制备方法的过程示意图。 图2为本发明实施例1制得的Au/Pt/Ti/CsPbBr3/Ti/Pt/Au型的半导体核辐射探测 器的结构示意图。 图3为本发明实施例2制得的Au/Pt/Ti/CsPbBr3/Ti/Ag/Au型的半导体核辐射探测 器的结构示意图。 图4为本发明实施例1制得的Au/Pt/Ti/CsPbBr3/Ti/Pt/Au型的半导体核辐射探测 器对241Am(α粒子)的探测能谱图。 图中：1-衬底；2-钝化层；3-Ti电极；4-Pt电极；5-Au电极；6-Ag电极。 4 CN 111596339 A 说　明　书 3/6 页