半導(dǎo)體材料需要低離子遷移才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高性能X射線檢測(cè)。陜西師范大學(xué)的劉生忠，Yucheng Liu和美國(guó)西北大學(xué)Mercouri Kanatzidis等人報(bào)道了一種英寸大小的穩(wěn)定鈣鈦礦單晶（FAMACs SC），成功地將甲基銨和銫陽(yáng)離子，而且還將溴陰離子摻入FAPbI₃晶格中。

與原始的FA⁺和I^–相比，較小的陽(yáng)離子和陰離子有助于釋放晶格應(yīng)力，因此FAMACs SC顯示出更低的離子遷移，更高的硬度，更低的陷阱密度，更長(zhǎng)的載流子壽命和擴(kuò)散長(zhǎng)度，更高的電荷遷移率和熱穩(wěn)定性，以及更好的均勻性。

由大塊FAMAC SC制成的X射線探測(cè)器的靈敏度更高。在相同的40 keV X射線輻射下，最高值為（3.5±0.2）×10⁶ μCGyair^-1 cm^-2，比多晶MAPbI3晶圓的最新記錄的1.22×10⁵ μCGyair^-1 cm^-2高29倍。

此外，F(xiàn)AMACs SC X射線檢測(cè)器顯示出42 nGy s^-1的低檢測(cè)限，穩(wěn)定的暗電流和光電流響應(yīng)。最后，證明了使用FAMACs SC檢測(cè)器可以實(shí)現(xiàn)高對(duì)比度X射線成像。有效的三陽(yáng)離子混合鹵化物策略和高結(jié)晶質(zhì)量使當(dāng)前的FAMACs SC有望用于下一代X射線成像系統(tǒng)。

Yucheng Liu et al. Triple‐Cation and Mixed‐Halide Perovskite Single Crystal for High‐Performance X‐ray Imaging，Advanced Materials，2021.

DOI: 10.1002/adma.202006010

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202006010