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:109
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
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
1秒前
2秒前
3秒前
Peng应助sss采纳,获得30
4秒前
大大大肠关注了科研通微信公众号
4秒前
6秒前
7秒前
何小小完成签到,获得积分10
9秒前
廖昭君发布了新的文献求助10
9秒前
cy发布了新的文献求助30
11秒前
MOf完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
ruo驳回了突突应助
13秒前
原来完成签到,获得积分10
13秒前
aaa发布了新的文献求助10
15秒前
奋斗老鼠发布了新的文献求助10
19秒前
21秒前
冬亿思念你完成签到,获得积分10
22秒前
yy完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
七七发布了新的文献求助10
23秒前
廖昭君完成签到,获得积分10
24秒前
罗lsz发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
在水一方应助恶霸乌萨奇采纳,获得10
25秒前
幸福海之完成签到,获得积分10
26秒前
喜爱大白兔完成签到,获得积分10
28秒前
迅速冬瓜发布了新的文献求助10
29秒前
华仔应助留胡子的泥猴桃采纳,获得10
30秒前
宋正发布了新的文献求助10
30秒前
科院er完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
wangyue1230发布了新的文献求助10
32秒前
Emi完成签到,获得积分10
34秒前
Leavome完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
37秒前
科目三应助bewater采纳,获得10
38秒前
小二郎应助白术采纳,获得10
39秒前
Edrzm发布了新的文献求助10
42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
Markov Chain Monte Carlo 5000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7494349
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9085768
关于积分的说明 19377704
捐赠科研通 7106272
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3249706
关于科研通互助平台的介绍 2419139
邀请新用户注册赠送积分活动 2235444