MXene/硅X射线探测器

探测限 2.85 nGy/s

用低原子序数的MXene与硅构成异质结，借助极化子电荷耦合实现高灵敏、低辐射剂量的X射线探测，且工艺与硅基半导体兼容。

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InfoMat 2024

参数信息

灵敏度

1.2 × 10⁷ μC Gy_air⁻¹ cm⁻²

上升时间

31 μs

探测限

2.85 nGy_air s⁻¹

辐照稳定性

50 h

技术优势

灵敏度破亿

灵敏度达1.2 × 10⁷ μC Gy_air⁻¹ cm⁻²，得益于X射线照射下本征极化子的形成所带来的独特电荷耦合行为。

响应微秒级

上升时间仅31 μs，适用于快速成像和实时监测。

辐照硬不衰减

在连续50小时高剂量X射线照射后器件性能依然稳定，满足长期运行要求。

硅工艺兼容

制备流程与硅基半导体技术兼容，可低成本批量制造并集成到现有系统。

应用场景

• X射线成像：以其低探测限和微秒级响应，替代闪烁体探测器，在低剂量下获取更清晰影像。
• 单像素成像：作为单像素探测器，结合计算成像算法，为SPI系统提供高灵敏、快速的光电转换前端。
• 辐射探测：利用高灵敏度和低噪声特性，实现对极微弱X射线剂量的精确检测。
• 硅基光电集成：与标准硅工艺兼容，可直接在硅基平台上单片集成，降低系统成本与复杂度。