[发明专利]二维钙钛矿单晶及其基于离子注入的探测器的制备方法

权利要求书

1.二维钙钛矿单晶及其基于离子注入的探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，称取PMAI和PbO粉末原料，溶于HI和H₃PO₂的混合溶剂中，得到前驱体溶液；

步骤2，将步骤1中混合的前驱体溶液密封，加热溶解，使其达到充分的溶解平衡后，得到浅黄色前驱体完全饱和溶液；

步骤3，将前躯体完全饱和溶液置于和步骤2中溶解前驱体溶液同样温度的恒温炉，保温一段时间后，将溶液进行升温，再逐渐降温，直至析出橘黄色的单晶后，继续降温至室温，得到初步的(PMA)₂PbI₄二维钙钛矿单晶；

步骤4，将单晶晶体取出，多次清洗后烘干，得到干燥的(PMA)₂PbI₄二维钙钛矿单晶；

步骤5，将步骤4获得到橘黄色二维钙钛矿单晶，用精细砂纸对晶体表面抛光处理,使表面光亮；

步骤6.在抛光处理后的单晶表面进行Cu元素的高能离子注入，优化单晶材料表面成分和性能，提高单晶本征载流子浓度，从而实现一种纯净的物理掺杂和优化；

步骤7.在步骤6中离子注入的钙钛矿单晶表面蒸镀叉指金电极，得到离子注入改性的钙钛矿单晶光探测器。

2.根据权利要求1所述的二维钙钛矿单晶及其基于离子注入的探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，前驱体溶液加热溶解的过程具体为，先加热到80-95℃，保持10-40分钟。

3.根据权利要求1所述的二维钙钛矿单晶及其基于离子注入的探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，保温时间具体为30分钟，升温温度达到120℃后，然后以2℃/h-0.2℃/h的速度逐渐降温。

4.根据权利要求1所述的二维钙钛矿单晶及其基于离子注入的探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，清洗过程采用乙醚或氯苯。

5.根据权利要求1所述的二维钙钛矿单晶及其基于离子注入的探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，精细砂纸具体为8000目和10000目。

6.根据权利要求1所述的二维钙钛矿单晶及其基于离子注入的探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤6中，Cu元素的高能离子注入过程中，注入能量为2MeV，剂量为5*10¹²ions/cm²。

7.根据权利要求1所述的二维钙钛矿单晶及其基于离子注入的探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤7中，叉指金电极的厚度为80nm。