Stable perovskite single-crystal X-ray imaging detectors with single-photon sensitivity

探测器 材料科学 X射线探测器 光电子学 钙钛矿(结构) 光子 单晶 光学 半导体 光子学 制作 物理 核磁共振 化学 病理 结晶学 医学 替代医学
作者
Kostiantyn Sakhatskyi,Bekir Türedi,Gebhard J. Matt,Erfu Wu,Anastasiia Sakhatska,Vitalii Bartosh,Muhammad Naufal Lintangpradipto,Rounak Naphade,Ivan Shorubalko,Omar F. Mohammed,Sergii Yakunin,Osman M. Bakr,Maksym V. Kovalenko
出处
期刊:Nature Photonics [Springer Nature]
卷期号:17 (6): 510-517 被引量:198
标识
DOI:10.1038/s41566-023-01207-y
摘要

Abstract A major thrust of medical X-ray imaging is to minimize the X-ray dose acquired by the patient, down to single-photon sensitivity. Such characteristics have been demonstrated with only a few direct-detection semiconductor materials such as CdTe and Si; nonetheless, their industrial deployment in medical diagnostics is still impeded by elaborate and costly fabrication processes. Hybrid lead halide perovskites can be a viable alternative owing to their facile solution growth. However, hybrid perovskites are unstable under high-field biasing in X-ray detectors, owing to structural lability and mixed electronic–ionic conductivity. Here we show that both single-photon-counting and long-term stable performance of perovskite X-ray detectors are attained in the photovoltaic mode of operation at zero-voltage bias, employing thick and uniform methylammonium lead iodide single-crystal films (up to 300 µm) and solution directly grown on hole-transporting electrodes. The operational device stability exceeded one year. Detection efficiency of 88% and noise-equivalent dose of 90 pGy air are obtained with 18 keV X-rays, allowing single-photon-sensitive, low-dose and energy-resolved X-ray imaging. Array detectors demonstrate high spatial resolution up to 11 lp mm −1 . These findings pave the path for the implementation of hybrid perovskites in low-cost, low-dose commercial detector arrays for X-ray imaging.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
传奇3应助wennnnn采纳,获得10
刚刚
搜集达人应助芋泥泥泥采纳,获得10
刚刚
Hezhiyong发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
RiziaJahanRiza完成签到,获得积分20
刚刚
1秒前
感动梦寒发布了新的文献求助30
1秒前
领导范儿应助CHER采纳,获得30
3秒前
5秒前
见见见见发布了新的文献求助10
5秒前
yu发布了新的文献求助10
7秒前
hyodong发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
朱博完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
大苗完成签到,获得积分10
9秒前
CipherSage应助i7采纳,获得10
9秒前
9秒前
安静天川完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
李雨完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
俊逸成危完成签到,获得积分10
12秒前
DD发布了新的文献求助10
12秒前
Sunshine发布了新的文献求助10
13秒前
bkagyin应助骤雨红尘采纳,获得10
13秒前
刘奕欣应助朱博采纳,获得10
14秒前
随便发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
精明含之关注了科研通微信公众号
16秒前
yzw666sci完成签到,获得积分10
16秒前
FashionBoy应助luraaaa采纳,获得10
17秒前
杨立胜完成签到,获得积分10
17秒前
Lwxbb发布了新的文献求助30
18秒前
Sunshine完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5770620
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5586741
关于积分的说明 15424904
捐赠科研通 4904200
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2638537
邀请新用户注册赠送积分活动 1586443
关于科研通互助平台的介绍 1541500