作为一种优异的核辐射探测材料,溴化铊（TlBr）具有原子系数高、禁带宽度大、电阻率高等优点,近年来受到了广泛的关注。当前对溴化铊晶体的研究主要集中于大尺寸、高质量、高稳定性等方面。本文研究采用垂直布里奇曼法生长TlBr单晶,成功生长出了直径15mm的大尺寸TlBr单晶,对单晶性能进行了系统的测试分析,并对晶体缺陷展开了初步研究。具体内容如下:采用垂直布里奇曼法生长了大尺寸TlBr单晶。研究了大尺寸TlBr单晶生长过程中出现的安瓿尖端气泡残留问题,并通过原料预烧及调整生长温场有效地解决这一问题。确定了合适的大尺寸TlBr单晶生长温场条件:温度梯度为10℃/cm,生长速率为0.5mm/h。对晶体的质量（结晶性、光学性能、电学性能等）进行了系统的表征研究。X射线衍射（XRD）及摇摆曲线测试结果表明晶体结晶性良好。电子背散射衍射（EBSD）测试表明,菊池线清晰、明锐,说明晶体完整性较好,取向成像图和反极图结果表明在扫描范围内晶体取向基本一致。此外,晶体具有较高的红外及紫外-可见光透过率,并由后者计算出晶体的禁带宽度约为2.8eV。通过I-V曲线测试结果计算出晶体的电阻率为10¹⁰?·cm数量级。晶体对²⁴¹Am（59.5keV）放射源的能量分辨率达到44.37%。对大尺寸TlBr晶体缺陷进行了研究。X射线能谱仪（EDS）结果表明无论轴向还是径向,Tl:Br均大于1,说明在晶体中容易产生Br空位。与轴向相比,径向组分波动较小;而晶体轴向组分偏析较明显,但还是存在基本满足化学计量比的区域。正电子湮灭谱测试结果表明,晶体中除Br空位外,还存在Tl空位。对晶体中Tl空位的分布情况进行研究,发现在晶体中Tl空位分布均匀,没有明显聚集。通过热激电流谱（TSC）对晶体中的缺陷类型进行了研究,发现了TlBr晶体中存在四种缺陷类型,并拟合出了每个缺陷的电离能分别为:E_T1:0.1308eV、E_T2:0.1540eV、E_T3:0.3822eV、E_T4:0.538eV。