零维MA3Bi2I9多晶片用于灵敏、稳定的X射线探测学术资讯

来源：X一MOL资讯

近期，中物院化工材料研究所新材料中心郑霄家副研究员、张文华研究员与中物院流体物理研究所赵伟助理研究员、龙继东研究员，四川大学朱建国教授，北京理工大学陈琪教授等合作使用冷等静压法制备了样品密度接近单晶材料密度且性质均匀的MA3Bi2I9（MA = CH3NH3）多晶材料并用于灵敏、稳定的X射线探测。
X射线探测器是实现X射线在工业无损检测、医学成像、安检等领域应用的核心技术之一。目前的成像设备使用剂量大，存在较大的安全隐患。开发新一代高灵敏、高稳定的X射线探测器可以有效降低X射线使用过程中对人体的健康损害风险以及降低辐射防护难度，具有非常重要的意义与价值。Bi基钙钛矿材料具有X射线吸收能力强、载流子迁移率寿命大、耐辐照性能好、环境友好以及可通过低成本的溶液法制备等优秀品质，为X射线探测器材料体系的拓展与新型X射线探测器的研制带来了机遇。

郑霄家副研究员、张文华研究员等使用MA3Bi2I9粉末为前驱体，通过等静压法制备了MA3Bi2I9多晶片并用于X射线探测研究。该方法大大简化了材料的制备工艺，且具有可放大、易集成等优点，可大副降低MA3Bi2I9材料应用过程中的技术难度。基于MA3Bi2I9多晶的X射线探测器对X射线的检测下限小于10 nGyairs-1，为目前多晶直接转换X射线探测器的最佳值，远低于医学成像<5.5 μGyairs-1的剂量率要求；探测器灵敏度为563 μC Gyair cm-2，优于目前的商用非晶硒X射线探测器；同时，探测器耐高压性能优异（2000 V cm-1的外加电场下工作稳定），对抑制载流子在运动过程中的散射问题，进而减小后续成像器件中的信号串扰十分有益；探测器经过等效于320万次胸透使用总X射线剂量（>320 Gyair）的X射线连续辐照后，探测器的性能无明显衰减，展现了优异的工作稳定性。

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