金屬鹵化物鈣鈦礦已被證明是一種很有前途的X射線探測材料,其中MAPbI3因?qū)射線的強(qiáng)吸收和可在低溫下溶解處理以獲得工業(yè)級大尺寸單晶,有望用于高性能大面積X射線探測器集成。然而,由于MAPbI3單晶X射線探測器的本征穩(wěn)定性差、暗電流大、離子遷移嚴(yán)重,其商業(yè)化可行性仍然具有挑戰(zhàn)性。鑒于此,2025年3月28日陜西師范大學(xué)劉渝城&劉生忠于AFM刊發(fā)揭示銫在鹵化物鈣鈦礦單晶中的作用,以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、超靈敏的X射線檢測的研究成果,本文設(shè)計(jì)將無機(jī)Cs+離子摻入MAPbI3單晶中,系統(tǒng)地揭示了Cs+對單晶中晶體結(jié)構(gòu)、缺陷態(tài)、能帶結(jié)構(gòu)、離子遷移和載流子傳輸?shù)挠绊?。?shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Cs+離子的摻入降低了缺陷密度,抑制了離子遷移,提高了載流子遷移率,并增加了電阻率。因此,在含有Cs+離子的單晶上制備的探測器表現(xiàn)出49847 μC Gy-1 cm-2的高檢測靈敏度,3.1 nGy s-1的低檢測限,150 μs的短響應(yīng)上升時(shí)間,以及在連續(xù)X射線輻照和偏壓下的優(yōu)異的長期工作穩(wěn)定性。這些優(yōu)點(diǎn)的罕見組合使探測器能夠?qū)崿F(xiàn)高清X射線成像,證實(shí)了這項(xiàng)工作為設(shè)計(jì)穩(wěn)定靈敏的X射線探測器提供了一種新策略。
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