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全无机钙钛矿CsPbBr3晶体因具有高的X射线衰减系数、大的载流子迁移率寿命积和低制备成本等优势，近年来成为了X射线探测领域的明星材料。然而，大尺寸单晶的生长仍面临晶体易开裂、晶体组分和电学性质不均匀等诸多问题。本团队通过区熔提纯原料，有效抑制了杂质缺陷和包裹体缺陷。通过优化生长及降温工艺，使晶体缓慢释放相变应力，解决了晶体开裂的问题。采用下降法生长出尺寸为ϕ 51 × 170 mm3 的无开裂的CsPbBr3 单晶。单晶主体部分均匀性好，可加工出20 × 20 mm2 的CsPbBr3晶片。同时，研究了CsPbBr3晶体在不同剂量γ 射线辐照前后的电学性质和对X射线的探测性能。经过10 Mrad 剂量γ 射线辐照后，晶体并未发生分解，透过率没有明显变化。虽然CsPbBr3晶体的电阻率由辐照前的1.12 × 1010降低到6.8×107 Ω cm；缺陷态密度由2.76 × 109提高到1.40 × 1010 cm-3，但是我们发现，Bi/ CsPbBr3/Au非对称电极器件在3000 V cm-1的电场下对能量为120 keV 的X射线探测灵敏度由辐照前的31205提高到49274 µC Gyair-1 cm-2；暗电流漂移仅由2.5 ×10-15升高到1.1 ×10-14 A cm-1 s-1 V-1。上述结果表明，非对称电极器件可有效解决CsPbBr3晶体由于辐照产生的缺陷和器件性能恶化问题。此外，本团队创新晶体生长技术，首次采用气氛导模法生长出高质量的CsPbBr3晶体，极大提高了晶体生长速率。HBr、Ar气氛下生长的CsPbBr3晶体降低了空位缺陷，在5000 V cm-1的电场下对120 keV光子能量硬X射线实现了46180 μC Gyair-1 cm-2的高灵敏度和10.81 nGyair s-1的低检测限。
