外延钙钛矿异质结

自供能X射线探测

通过液相界面阵列外延生长构建高质量MAPbBr₃/MAPbI₃异质结，大幅提升直接X射线探测的灵敏度与稳定性。

Yang, He · Sheng, Gao · Zhao, Bo · Chen, Huiwen · Zhu, Ziyao · Mingrui, Yu · Yang, Zhang · Yang, Li · Stolterfoht, Martin · Yang, Xueqing · 旺兴竹 · Li Y.

ACS Energy Letters 2025

具体参数

灵敏度

{'zh': '0.99×10⁶', 'en': '0.99×10⁶'} μC Gyair⁻¹ cm⁻²

检测限

{'zh': '0.56', 'en': '0.56'} nGyair s⁻¹

0 V偏压灵敏度

{'zh': '1', 'en': '1'}

技术优势

灵敏度提升一个数量级

锯齿状超厚过渡区大幅增加MAPbBr₃与MAPbI₃的界面接触面积，增强X射线响应。

无需外接电源

内建电场驱动光生载流子分离，在0 V偏压下实现X射线自供能检测。

检测极限打破纪录

0.56 nGyair s⁻¹的超低检测限，比常规医疗X射线剂量率（5.5 μGyair s⁻¹）低约四个数量级。

应用场景

• 高灵敏X射线探测器：取代传统闪烁体探测器，实现更高灵敏度和更低剂量的直接X射线成像。
• 辐射检测与成像：应用于医疗CT和安检，在极低辐射剂量下获得清晰图像。
• 柔性X射线传感：异质结可集成在柔性衬底上，用于弯曲表面的X射线探测。
• 可穿戴辐射监测：自供能特性使探测器可穿戴，实时监测个人辐射暴露剂量。