En nyligen genomförd studie utförd av forskargruppen vid Hefei Institutes of Physical Science vid den kinesiska vetenskapsakademin har introducerat en ny metod för att förbättra röntgendetektion genom att införliva ut-ur-fas CsPb2 Br5 perovskite till CsPbBr3 bulkmaterial.
"Vi uppnådde riktigt bra känslighet för att detektera röntgenstrålar (2,58×10 5 μC Gyair-1 cm -2 ), och en låg detektionsgräns (127,9 nGyluft -1 ), säger Prof. Pan Xu, som ledde teamet, "Vi integrerade också den här tekniken med en tunnfilmstransistorplatta (TFT) för att göra röntgenbilder."
De relevanta resultaten publicerades i Advanced Functional Materials .
Metallhalogenidperovskit är ett lovande material för att detektera saker som röntgenstrålar, vilket ger bättre känslighet och upplösning än traditionella detektorer. Oorganisk perovskit CsPbBr3 har utmärkt miljöstabilitet och unik högtemperatur-plasticitet, vilket gör den särskilt fördelaktig för röntgendetektorer och avbildningstillämpningar.
Men att göra enkristall CsPbBr3 är svårt och dyrt, och polykristallin CsPbBr3 enheter har låg elektronrörlighet, vilket begränsar deras användning i vissa bildsystem.
I denna studie utvecklade forskare en ny metod som kallas Out-of-Phase Articulation Strategy (OPAS). De använde OPAS för att kombinera ett speciellt material som heter CsPb2 Br5 med ett annat material som heter CsPbBr3 . De gjorde en blandning av dessa material med hjälp av en teknik som kallas högenergimekanisk kulfräsning. Lägger till CsPb2 Br5 minskade inte den nuvarande baslinjen.
Istället hjälpte det till att påskynda rörelsen av elektroner och hål, som är viktiga för att upptäcka röntgenstrålar. Denna förbättring var möjlig eftersom CsPb2 Br5 skapade vägar för elektronerna och hålen att röra sig lättare inom CsPbBr3 . Med denna metod uppnådde de hög känslighet och rumslig upplösning för att detektera röntgenstrålar utan att behöva mycket spänning.
Dessutom har forskarna satt ihop CsPb2 Br5 /CsPbBr3 på TFT-bakplan för att realisera multipixel röntgenyt-array-avbildning. Detta bevisade att CsPbBr3 material kan användas för avbildning.
"Det ger oss också ett nytt materialsystem och designkoncept för att använda chalcocite i röntgenbilder," tillade Ye.
Detta arbete visar att perovskiter med introduktionen av en 2D-fas uppvisar bärartransporteffekt och god långsiktig stabilitet, vilket gör dem till lovande kandidater för kommersiellt bruk.
Mer information: Changmao Wan et al, Out-Of-Fhase Articulation Strategy of CsPbBr3/CsPb2Br5 Perovskite for High Sensitivity X-Ray Detection, Avancerade funktionella material (2024). DOI:10.1002/adfm.202401220
Journalinformation: Avancerat funktionsmaterial
Tillhandahålls av Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences
