CsPbBr3异相钙钛矿有助于高灵敏度X射线检测
科学院合肥物质科学研究院研究团队最近开展的一项研究，提出了一种通过将异相 CsPb 2 Br 5 钙钛矿掺入 CsPbBr 3 块 体材料来增强X射线探测的新方法。
“我们实现了非常好的X射线检测灵敏度(2.58×10 5 μC Gy空气-1 cm -2)和较低的检测限(127.9 nGy空气-1)，”领导该团队的潘旭教授介绍说，“我们还将这项技术与薄膜晶体管(TFT)板相结合，制作X射线图像。”
相关成果发表在 《Advanced Functional Materials》上。
金属卤化物钙钛矿是一种很有前途的材料，可用于检测 X 射线等物质，其灵敏度和分辨率比传统探测器更高。无机钙钛矿 CsPbBr 3 具有出色的环境稳定性和独特的高温可塑性，使其特别适合 X 射线探测器和成像应用。然而，制造单晶 CsPbBr 3 既困难又昂贵，而多晶 CsPbBr 3 器件的电子迁移率较低，限制了它们在某些成像系统中的使用。
在这项研究中，科学家开发了一种名为异相接合策略 (OPAS) 的新方法。他们使用 OPAS 将一种名为 CsPb 2 Br 5的特殊材料 与另一种名为 CsPbBr 3的材料结合在一起。他们使用一种名为高能机械球磨的技术将这些材料混合在一起。添加 CsPb 2 Br 5 并没有降低当前基线。相反，它有助于加速电子和空穴的移动，这对于检测 X 射线很重要。这种改进是可能的，因为 CsPb 2 Br 5 为电子和空穴在 CsPbBr 3内更容易移动创建了通道。使用这种方法，他们实现了高灵敏度和空间分辨率，无需大量电压即可检测 X 射线。
此外，研究人员还将CsPb 2 Br 5 /CsPbBr 3组合 在TFT背板上，实现了多像素X射线面阵成像，证明了CsPbBr 3 材料可用于成像。“这也为我们利用辉铜矿进行X射线成像提供了一种新的材料体系和设计理念。”叶建军补充道。
这项工作表明，引入二维相的钙钛矿表现出载流子传输效应和良好的长期稳定性，使其成为商业用途的有希望的材料。
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