【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钙钛矿光电探测，具体涉及一种脉冲电压增强钙钛矿x射线探测器稳定的方法及钙钛矿x射线阵列探测器。
技术介绍
1、x射线在医学和国防等领域有着广泛应用，稳定且准确测量x射线具有十分重要的意义。卤化物钙钛矿材料具有大的辐射吸收系数、平衡的载流子迁移率寿命积等优异的光电特性，被认为是下一代离化辐射探测的理想材料。
2、直流偏置是驱动钙钛矿x射线探测器工作最简单的方式，但由于钙钛矿材料是一种离子晶体，其软晶格结构使得组分之间的相互作用力较弱，直流偏置电场作用下会发生离子迁移与电荷载流子注入，尤其是高偏压下长期工作会使得迁移的离子得不到恢复，导致暗电流和光电流的漂移，并造成阴极发生电化学腐蚀，从而严重影响钙钛矿x射线探测器的工作稳定性。现有报道多从材料器件本身进行改善，但是其钝化、掺杂等处理工艺的稳定性存在争议；交流电驱动的优化作为一种后处理方式不受材料器件处理工艺的限制，在改善钙钛矿吸收层离子迁移和器件长期稳定性的问题上也得到了认可，但是持续的电压施加增加了能耗，导致长期通电工作下的热量堆积问题，特别是阵列探测器。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决上述现有钙钛矿x射线探测器的工作过程中存在的直流偏置下电流漂移问题与元件能耗成本问题。本专利技术主要目的是提供一种用脉冲电压增强钙钛矿x射线探测器光响应稳定性的方法，从而可以有效减弱离子迁移和电荷载流子注入，实现对暗电流和光电流漂移抑制和阴极界面电化学腐蚀，降低了连续偏置下元件能耗与热量堆积，推进钙钛矿x射线探测器的商
2、为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
3、一种脉冲电压驱动钙钛矿x射线探测器的方法：
4、钙钛矿x射线探测器接入脉冲电压，脉冲电压驱动钙钛矿x射线探测器，记录有无x射线辐照下脉冲电压作用阶段的电流信号。
5、所述脉冲电压为周期性电压信号，包含若干脉冲电压周期，
6、所述脉冲电压周期，包含脉冲电压的施加阶段与无电压施加的等待阶段，
7、所述施加阶段的时间为t1，
8、所述等待阶段的时间为t2，
9、优选，所述t1和t2满足如下条件：
10、t2≥2t1，且0s＜t1≤50ms。
11、优选，所述脉冲电压的幅值m满足0＜m≤200v。
12、优选，所述脉冲电压由矩形波、梯形波、正弦波、三角波及它们运算生成的波中的任一波形构成。
13、所述的电流信号包括暗电流信号与光电流信号，
14、所述的暗电流信号为无x射线辐照过程中脉冲电压完整作用阶段的电流信号，
15、所述的光电流信号为有x射线辐照过程中脉冲电压完整作用阶段的电流信号。
16、一种钙钛矿x射线阵列探测系统，其特征在于：
17、1)钙钛矿吸收层，两侧面分别设置第一栅电极与第二栅电极；
18、2)脉冲电压源通过两个多通道开关芯片分别与第一栅电极和第二栅电极相连；
19、3)电流表串联在脉冲电压源与多通道开关芯片中间，读取脉冲电压信号驱动下产生的电流信号。
20、所述两层栅电极相互正交；其中，栅电极正交位置为阵列探测器工作的像素点，通过多通道开关芯片选通阵列像素点。
21、所述栅电极为通过真空热蒸镀、磁控溅射的方法，沉积的单层或多层电极。
22、所述钙钛矿吸收层为通过溶液法、熔体法其中一种或两种制备的三维钙钛矿单晶。
23、与现有技术相比，本专利技术的优点包括：
24、1)本专利技术采用脉冲电压进行工作，与现有工作模式的直流偏压相比可以有效减弱钙钛矿材料的离子迁移，从而抑制暗电流和光电流漂移，提高钙钛矿x射线探测器的工作稳定性。
25、2)本专利技术采用脉冲电压工作，与现有工作模式的直流偏压相比可以有效减弱电极界面的电化学腐蚀，避免了额外阻挡层的引入，降低了探测器制备成本。
26、3)本专利技术采用脉冲电压驱动钙钛矿x射线探测器，能够有效降低直流偏置施加过程中的能耗与热量堆积问题，在等待时间切换钙钛矿x射线阵列探测器的工作像素点，针对阵列像素点，根据脉冲电压驱动钙钛矿x射线探测器的方法依次交替施加脉冲电压驱动，降低元件成本。
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1.一种脉冲电压驱动钙钛矿X射线探测器的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的脉冲电压驱动钙钛矿X射线探测器的方法，其特征在于，所述脉冲电压为周期性电压信号，包含若干脉冲电压周期；所述脉冲电压周期，包含脉冲电压的施加阶段与无电压施加的等待阶段；所述施加阶段的时间为t1；所述等待阶段的时间为t2；所述t1和t2满足如下条件：
3.根据权利要求1所述的脉冲电压驱动钙钛矿X射线探测器的方法，其特征在于，所述脉冲电压的幅值m满足0＜m≤200V。
4.根据权利要求1所述的脉冲电压驱动钙钛矿X射线探测器的方法，其特征在于，所述脉冲电压由矩形波、梯形波、正弦波、三角波及它们运算生成的波中的任一波形构成。
5.根据权利要求1所述的脉冲电压驱动钙钛矿X射线探测器的方法，其特征在于，所述的电流信号包括暗电流信号与光电流信号；所述的暗电流信号为无X射线辐照过程中脉冲电压完整作用阶段的电流信号；所述的光电流信号为有X射线辐照过程中脉冲电压完整作用阶段的电流信号。
6.一种钙钛矿X射线阵列探测系统，其特征在于，自上而下包括：
7.根据权利要求6所述的钙钛矿X射线阵列探测系统，其特征在于，两层栅电极相互正交；其中，栅电极正交位置为阵列探测器工作的像素点，通过多通道开关芯片选通阵列像素点。
8.根据权利要求6-7所述的钙钛矿X射线阵列探测系统，其特征在于，所述栅电极为通过真空热蒸镀、磁控溅射的方法，沉积的单层或多层电极。
9.根据权利要求6所述的钙钛矿X射线阵列探测系统，其特征在于，所述钙钛矿吸收层为通过溶液法、熔体法其中一种或两种制备的三维钙钛矿单晶。
...【技术特征摘要】
1.一种脉冲电压驱动钙钛矿x射线探测器的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的脉冲电压驱动钙钛矿x射线探测器的方法，其特征在于，所述脉冲电压为周期性电压信号，包含若干脉冲电压周期；所述脉冲电压周期，包含脉冲电压的施加阶段与无电压施加的等待阶段；所述施加阶段的时间为t1；所述等待阶段的时间为t2；所述t1和t2满足如下条件：
3.根据权利要求1所述的脉冲电压驱动钙钛矿x射线探测器的方法，其特征在于，所述脉冲电压的幅值m满足0＜m≤200v。
4.根据权利要求1所述的脉冲电压驱动钙钛矿x射线探测器的方法，其特征在于，所述脉冲电压由矩形波、梯形波、正弦波、三角波及它们运算生成的波中的任一波形构成。
5.根据权利要求1所述的脉冲电压驱动钙钛矿x射线探测器的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵宇川，王虎，王鹏祥，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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