Highly sensitive X-ray detector made of layered perovskite-like (NH4)3Bi2I9 single crystal with anisotropic response

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作者
Renzhong Zhuang,Xueji Wang,Wenbo Ma,Yuhao Wu,Chen Xu,Longhua Tang,Haiming Zhu,Jiyong Liu,Lingling Wu,Wei Zhou,Xü Liu,Yang Yang
出处
期刊:Nature Photonics [Springer Nature]
卷期号:13 (9): 602-608 被引量:452
标识
DOI:10.1038/s41566-019-0466-7
摘要

The effective detection of X-ray radiation with low threshold is essential to many medical and industrial applications. Three-dimensional (3D) organolead trihalide and double perovskites have been shown to be suitable for direct X-ray detection. However, the sensitivity and stability of 3D perovskite X-ray detectors are limited by ion motion, and there remains a demand to develop green and stable X-ray detectors with high sensitivity and low detection limit. The emerging low-dimensional perovskites have shown promising optoelectronic properties, featuring good intrinsic stability and reduced ion migration. Inspired by this, we show that our 2D layered perovskite-like (NH4)3Bi2I9 device provides unique anisotropic X-ray detecting performance with different crystal directions, effective suppression of ion migration and a low detection limit of 55 nGyair s−1. These results will motivate new strategies to achieve a high-performance X-ray detector by utilizing 2D layered perovskite or perovskite-like materials, without requiring toxic elements. Perovskite-like materials enable different X-ray detection performance along different crystal directions. A low detection limit of 55 nGyair s−1 is demonstrated.
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