Hot‐Pressed CsPbBr3 Quasi‐Monocrystalline Film for Sensitive Direct X‐ray Detection

单晶硅 材料科学 探测器 X射线探测器 灵敏度(控制系统) 光电子学 闪烁体 光学 物理 电子工程 工程类
作者
Weicheng Pan,Bo Yang,Guangda Niu,Kan‐Hao Xue,Xinyuan Du,Lixiao Yin,Muyi Zhang,Haodi Wu,Xiangshui Miao,Jiang Tang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:31 (44) 被引量:264
标识
DOI:10.1002/adma.201904405
摘要

Abstract An X‐ray detector with high sensitivity would be able to increase the generated signal and reduce the dose rate; thus, this type of detector is beneficial for applications such as medical imaging and product inspection. The inorganic lead halide perovskite CsPbBr 3 possesses relatively larger density and a higher atomic number in contrast to its hybrid counterpart. Therefore, it is expected to provide high detection sensitivity for X‐rays; however, it has rarely been studied as a direct X‐ray detector. Here, a hot‐pressing method is employed to fabricate thick quasi‐monocrystalline CsPbBr 3 films, and a record sensitivity of 55 684 µC Gy air −1 cm −2 is achieved, surpassing all other X‐ray detectors (direct and indirect). The hot‐pressing method is simple and produces thick quasi‐monocrystalline CsPbBr 3 films with uniform orientations. The high crystalline quality of the CsPbBr 3 films and the formation of self‐formed shallow bromide vacancy defects during the high‐temperature process result in a large µτ product and, therefore, a high photoconductivity gain factor and high detection sensitivity. The detectors also exhibit relatively fast response speed, negligible baseline drift, and good stability, making a CsPbBr 3 X‐ray detector extremely competitive for high‐contrast X‐ray detections.
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