Prof. Pan Xus team vid Institute of Solid State Physics, Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), Chinese Academy of Science (CAS), i samarbete med Zheng Xiaojia vid Chinese Academy of Engineering Physics (CAEP), och andra forskare, upptäckte den anmärkningsvärda potentialen hos endimensionell (1D) δ-fas formamidinium blyjodid (δ-FAPbI3 ) som ett avancerat material för röntgendetektion.
De relaterade resultaten publicerades i ACS Nano .
Perovskitmaterial med utmärkta optoelektroniska egenskaper har stor potential för direkt röntgendetektion, med flera storleksordningar högre känslighet och lägre detektionsgränser än nuvarande kommersiella detektormaterial, och förväntas dramatiskt minska stråldoshastigheten vid röntgenbilder.
Men framställningen av polykristallina wafers genererar ett stort antal korngränser och porer, vilket leder till allvarlig jonmigrering och ytterligare orsakar enhetens instabilitet och strömavdrift, vilket allvarligt begränsar bildupplösningen för detektorerna och framtida kommersiella tillämpningar.
I denna forskning fokuserar forskarna sin uppmärksamhet på de unika egenskaperna hos 1D δ-FAPbI3 . Denna gulfasförening hade höga jonrörlighetsbarriärer, låg Youngs modul och exceptionell långtidsstabilitet.
"Vi anser att det är en idealisk kandidat för högpresterande röntgendetektion", säger Ye Jiajiu, en postdoktor, "Särskilt de täta waferanordningarna som framställts av en kall isostatisk pressningsprocess kan upptäcka röntgenstrålar med hög känslighet och låga detektionsgränser ."
Dessutom tillverkade forskare en röntgenkamera med stor δ-FAPbI3 wafers integrerade på en tunnfilmstransistor (TFT) bakplan, realiserar tvådimensionell multi-pixel röntgenbild och demonstrerar genomförbarheten av δ-FAPbI3 waferdetektor för ultrastabila bildbehandlingsapplikationer.
Prof. Pan uttryckte optimism om framtidsutsikterna för denna teknik. "Denna studie ger en ny designidé och ett materialvalssystem för applicering av perovskit i röntgenbilder," sa han.
Mer information: Zihan Wang et al, Supple Formamidinium-Based Low-Dimension Perovskite Derivative for Sensitive and Ultrastabil X-ray Detection, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c02476
Journalinformation: ACS Nano
Tillhandahålls av Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences
