中国科学院深圳先进技术研究院李云龙博士领导的研究小组深入研究了多晶金属卤化物钙钛矿X射线探测器中非线性电流响应的起源。他们的研究成果于7月14日发表在《ACS应用材料与界面》上。

金属卤化物钙钛矿具有高原子序数、高载流子迁移率和载流子寿命，在X射线检测应用中前景广阔。大量关于钙钛矿X射线探测器的研究表明，其灵敏度比Kasap模型高出多个数量级，检测限接近环境背景辐射水平。

然而，钙钛矿X射线探测器的实际应用依赖于解决该探测器中电流信号的非线性响应机制。这种非线性问题会导致成像中出现“延迟”和“重影”等问题，从而对钙钛矿X射线探测器的空间和材料密度分辨率造成不利影响。

在这项研究中，研究人员提出了一种总体设计策略，旨在减轻非线性电流响应并提高钙钛矿X射线探测器的性能。

理论分析和实验结果均表明，结构缺陷和界面结宽度的波动是产生非线性元件和转移X射线诱导光电流的关键，显著影响X射线光电流信号的线性度。

通过改善结构缺陷和抑制界面结宽变化，研究人员开发出了一种具有高度线性电流响应的64×64像素多晶MAPbI3X射线平板探测器原型，展示了具有抑制重影对比度的高分辨率X射线成像。

该探测器在0.1V/μm工作偏压场和100kVp硬X射线辐照下表现出2.3×104μC·Gyair-1·cm-2的灵敏度。在最低工作电场下，该探测器在类似X射线能量下具有多晶钙钛矿探测器中最高的灵敏度。

李博士说：“我们的工作为高性能、大面积、低成本的直接X射线探测器的商业化铺平了道路。”

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：