贝博艾弗森代言(中国区)体育官方网站-Bellbet Platform

研究机构(重点实验室)

您的位置: 首页 >> 科学研究 >> 研究机构(重点实验室) >> 正文
我院钙钛矿材料与器件团队在X射线探测成像领域取得新进展
发布时间:2026-03-03     作者:     浏览量:   分享到:

  原文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202522163?sessionid=

  带隙宽(约为 3.0 eV)卤化物钙钛矿CsPbCl3具有低的暗电流,从而在低剂量X射线探测和成像中可以实现更高的信噪比和更低的探测限,这对于早期癌症诊断中的精确医学成像至关重要。其次,CsPbCl3对紫外线和高能辐射的固有响应特性将减少可见光的干扰,有效提高在复杂环境中的检测可靠性。此外,CsPbCl3具有高的热稳定性和耐辐照性,这对于需要长时间稳定运行并暴露于高强度辐射场的检测设备来说是重要的保障,从而确保探测器的长使用寿命和信号可靠性。然而受限于原料在溶剂中低的溶解度和原料之间巨大的溶解性差异, 使用溶液法生长无机钙钛矿CsPbCl3单晶的质量低、尺寸通常小于1 mm,远不能达到制备X射线探测器的尺寸要求,进而制约了该单晶材料在X射线探测领域的应用。

  针对这一关键问题,我院钙钛矿材料与器件团队基于盐溶效应成功将原材料的溶解度提升了约28倍,同时显著改善了不同组分之间的结晶匹配度。该策略通过低温溶液工艺能够成功生长出尺寸达13 mm的高质量CsPbCl3基钙钛矿单晶。该溶液法生长的单晶具有低陷阱密度(~108 cm-3)、高电阻率(2.35×109 Ω cm)、高载流子迁移率-寿命积(1.02×10-3 cm2 V-1)和优异的均匀性。基于该单晶制备的X射线探测器实现了2.19×105 μC Gy-1 cm-2的高灵敏度、307 μs的短响应时间、低噪声电流和稳定的响应输出特性。因此,使用该单晶探测器组装的便携式剂量计原型机实现了低至0.07 nSv s-1的辐射检测限。此外,该单晶探测器也实现了高清晰度的扫描X射线成像。这项研究为低成本、高性能X射线检测系统的构建提供了可行路径,研究成果近日发表于国际材料学知名期刊《Advanced Materials》上。

  以上工作得到了国家自然科学基金、中央高校科研基金,陕西师范大学优秀青年基金、贝博艾弗森代言体育官网青年拔尖人才计划专项基金和111项目等的资助。论文第一作者为我院硕士研究生田静云,通讯作者为我院刘渝城研究员。

撰稿:田静云 刘渝城  审核:刘治科


扫描此二维码手机上查看当前信息

XML 地图