研究人员探索一种新型化合物用于X射线检测和成像的潜力

中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所潘旭教授团队与中国工程物理研究院郑晓佳等研究人员合作，发现一维(1D)δ相甲脒碘化铅(δ-FAPbI3)作为X射线探测先进材料的巨大潜力。

相关成果发表在《ACSNano》上。

具有优异光电特性的钙钛矿材料在直接X射线探测方面具有巨大潜力，其灵敏度比目前商用探测器材料高出多个数量级，探测限更低，有望大幅降低射线成像中的辐射剂量率。

然而，多晶硅片的制备会产生大量的晶界和孔隙，导致严重的离子迁移，进一步导致器件不稳定和电流漂移，严重限制了探测器的成像分辨率和未来的商业应用。

在这项研究中，研究人员将注意力集中在1Dδ-FAPbI3的独特特性上。这种黄相化合物具有高离子迁移率势垒、低杨氏模量和出色的长期稳定性。

“我们认为它是高性能X射线检测的理想候选者，”博士后研究员叶家久说，“特别是通过冷等静压工艺制备的致密晶圆器件可以以高灵敏度和低检测限检测X射线”。

此外，研究人员制作了一种将大尺寸δ-FAPbI3晶圆集成在薄膜晶体管(TFT)背板上的X射线成像仪，实现了二维多像素X射线成像，展示了δ-FAPbI3的可行性。FAPbI3晶圆探测器适用于超稳定成像应用。

潘教授对这项技术的未来前景表示乐观。“这项研究为钙钛矿在X射线成像中的应用提供了新的设计思路和材料选择系统，”他说。