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
科研通AI6.4应助XXKK采纳,获得10
1秒前
梦梦梦完成签到,获得积分10
2秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
苗广山发布了新的文献求助10
3秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
4秒前
一颗葡萄完成签到 ,获得积分10
4秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
v0id应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
zhangj完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
HCT完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
9秒前
Unicorn留下了新的社区评论
10秒前
lv完成签到 ,获得积分10
10秒前
lzy完成签到,获得积分10
10秒前
Dlx发布了新的文献求助10
11秒前
due发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Irene发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
hansaly完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6.4应助怕黑岱周采纳,获得10
14秒前
熊荣琴发布了新的文献求助10
16秒前
还没想好发布了新的文献求助30
16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
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
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Lengua e imagen en la comunicación digital 500
A First Course in Options Pricing Theory 500
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 7482120
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9074820
关于积分的说明 19353134
捐赠科研通 7098171
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3247773
关于科研通互助平台的介绍 2416758
邀请新用户注册赠送积分活动 2233121