Ultralow Detection Limit and Robust Hard X-ray Imaging Detector Based on Inch-Sized Lead-Free Perovskite Cs3Bi2Br9 Single Crystals

材料科学 钙钛矿(结构) 单晶 X射线探测器 检出限 光电子学 卤化物 Crystal(编程语言) 探测器 电阻率和电导率 分析化学(期刊) 光学 结晶学 核磁共振 物理 统计 量子力学 色谱法 无机化学 化学 冶金 计算机科学 程序设计语言 数学
作者
Xiang Li,Peng Zhang,Yunqiu Hua,Fucai Cui,Xue Sun,Lin Liu,Yanxiao Bi,Zhongjie Yue,Guodong Zhang,Xutang Tao
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (7): 9340-9351 被引量:61
标识
DOI:10.1021/acsami.1c24086
摘要

Halide perovskites are promising candidates for soft X-ray detection (<80 keV) owing to their high X-ray absorption coefficient, resistivity, and mobility lifetime product. However, the lack of large high-quality single crystals (SCs) renders it challenging to manufacture robust hard X-ray imaging systems (>100 keV) with a low detection limit and stable dark current. Herein, high-quality inch-size two-dimensional (2D) Cs3Bi2Br9 (CBB) single crystals are grown from a melt via the Bridgman method. The crystal quality is enhanced by eliminating inclusions of CsBr-rich phases and restraining the trap-state density, leading to an enhanced resistivity of 1.41 × 1012 Ω cm and a mobility lifetime product of 8.32 × 10-4 cm2 V-1. The Au/CBB/Au single-crystal device exhibits a high sensitivity of 1705 μC Gyair-1 cm-2 in all-inorganic bismuth-based perovskites and an ultralow detection limit of 0.58 nGyair s-1 in all of the bismuth-based perovskites for 120 keV hard X-ray detection. The CBB detector exhibits high work stability with an ultralow dark current drift of 2.8 × 10-10 nA cm-1 s-1 V-1 and long-term air environment reliability under a high electric field of 10 000 V cm-1 owing to the ultrahigh ionic activation energy of the 2D structure. The proposed robust imaging system based on CBB SC is a promising tool for X-ray medical imaging and diagnostics.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Dean发布了新的文献求助10
1秒前
:P发布了新的文献求助10
1秒前
令狐梦安完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
我是老大应助生动的鹰采纳,获得10
4秒前
4秒前
薯愿发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
小娜发布了新的文献求助10
5秒前
专注产出学术垃圾完成签到,获得积分10
6秒前
云扶摇完成签到,获得积分10
6秒前
含蓄初之发布了新的文献求助10
7秒前
包破茧发布了新的文献求助10
8秒前
在水一方应助陈韵熹采纳,获得10
8秒前
Tammy发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
周丑完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
大个应助无限的慕凝采纳,获得10
11秒前
藏羚羊完成签到,获得积分10
11秒前
田所浩二发布了新的文献求助10
13秒前
杨杨没有围栏完成签到,获得积分10
15秒前
忒休斯的船完成签到 ,获得积分10
15秒前
翟致远完成签到,获得积分10
16秒前
白日梦完成签到,获得积分20
17秒前
哈莉完成签到,获得积分10
17秒前
无情山水完成签到,获得积分10
19秒前
1212完成签到 ,获得积分10
19秒前
book完成签到,获得积分10
19秒前
xiaoxiang_1001完成签到,获得积分10
22秒前
ahan发布了新的文献求助10
22秒前
辉生完成签到,获得积分10
23秒前
大个应助阿媛呐采纳,获得10
24秒前
xixi完成签到 ,获得积分10
24秒前
醉书生完成签到,获得积分10
24秒前
xiao发布了新的文献求助10
25秒前
英姑应助麻烦~采纳,获得20
25秒前
GU164360完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
高分求助中
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Evolution 1500
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 550
Sport, Music, Identities 500
T/CAB 0344-2024 重组人源化胶原蛋白内毒素去除方法 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2986999
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2647904
关于积分的说明 7153429
捐赠科研通 2281850
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1210092
版权声明 592408
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 590979