X射线探测在医学诊断、工业探伤和科学研究等领域有着十分广泛的应用,因此研发高性能的X射线探测器具有至关重要的意义。半导体材料在X射线探测方面具有非常大的优势,开发具有高灵敏度、低检测极限的半导体材料成为了近些年来的研究热点。NdOCl是一种四方晶系结构的层状材料,其具有结构稳定、带隙大、有效原子序数大等特点,理论计算结果也表明NdOCl材料在整个X射线能量范围内具有非常高的线性衰减系数,是X射线探测的理想材料。本论文首次合成了高质量的NdOCl单晶纳米片,并且用NdOCl纳米片构筑了具有高灵敏度和低检测极限X射线探测器。具体研究如下:（1）本文首次用物理气相沉积法合成了高结晶性的NdOCl单晶纳米片。典型的纳米片呈矩形,横向尺寸为5-15μm,厚度为6-30 nm。通过X射线衍射、拉曼光谱、透射电镜等研究手段表征了纳米片的成分和结构。NdOCl纳米片呈现螺旋生长形貌,且层间存在三种不同的堆垛结构。在532 nm激光激发下,NdOCl纳米片在596 nm、669 nm、816 nm和912 nm位置出现了稀土离子的线状光谱。变温PL揭示了NdOCl纳米片PL随温度变化的规律并证明了纳米片在900℃下能够保持稳定。（2）首次以NdOCl单晶纳米片作为电离介质制备了X射线探测器。NdOCl纳米片的电阻高达1.9×1013Ω,有利于减小暗电流和提高信噪比。探测器的检测极限小于600 n Gyair s-1,远小于医学诊断使用的剂量(5500 n Gyair s-1)。探测器在10 V的偏置电压下的灵敏度可以达到8.5×10~7μC Gy-1air cm-2,超过文献中报道的Cs Pb Br3探测器(5.5×10~4μC Gy-1air cm-2)和目前商用的非晶硒平板探测器(a-Se,25μC Gy-1air cm-2)。探测器的耐击电压为82 V,对应的电场为63 Vμm-1,大于非晶硒探测器10 Vμm-1的工作电场,这表明探测器的灵敏度还可以通过提高工作电场进一步提升。初步的探索证明,NdOCl能够在蓝宝石衬底上生长成毫米级的薄膜,具有大规模制备的潜力。