匡代彬王旭东团队AM：大面积钙钛矿准单晶膜用于X射线光电勘探与成像

来源：技术交流    发布时间：2023-10-12 12:17:31

  X射线勘探与成像技能大范围的使用于医学影像、安全查看、工业探伤、辐射监测等范畴。近年来，金属卤化物钙钛矿资料凭借着高的X射线吸收系数、优异的载流子传输才能和低成本等特色，在直接型X射线光电勘探使用方面体现出了很好的使用潜力。考虑到X射线难聚集，在勘探成像使用中，X射线勘探器的面积需求足够大。但是，大尺度钙钛矿单晶可控制备及其高性能X射线勘探与成像的研讨具有很大的挑战性。

  将超声辅佐结晶法与热压工艺相结合，完成了大面积（10 cm × 10 cm）和高品质的混合阳离子钙钛矿（MA0.42FA0.58PbI3）准单晶膜的制备。在钙钛矿结晶过程中，凭借超声诱导完成快速均匀成核，为后续大面积钙钛矿微晶膜的均匀成长供给了保证。经过热压处理后，钙钛矿晶粒产生交融，晶粒空隙根本消除，然后获得了钙钛矿准单晶膜。与未经热压处理的微晶膜比较，准单晶膜的载流子迁移率和载流子迁移率-寿数乘积别离提升了~13倍（从1.8 cm2 s−1 V−1至23.5 cm2 s−1 V−1）和~18倍（从8.4 × 10−6 cm2 V−1至1.5 × 10−4 cm2 V−1）。得益于优异的载流子输运性质，MA0.42FA0.58PbI3准单晶膜光电器材在X射线勘探中体现出了很杰出的勘探灵敏度（1.16 × 106 μC Gyair−1 cm−2）。X射线勘探灵敏度超过了绝大多数文献报导的钙钛矿多晶膜或晶片，乃至与钙钛矿单晶器材相媲美。

  器材的检测限为37.4 nGyair s−1，较商业化α-Se勘探器低了两个数量级。在X射线勘探成像中，勘探器能明晰分辩门禁卡、电子元件等物体的内部结构（图2）。这项工作为大面积钙钛矿准单晶膜在X射线成像中的使用供给了新思路。

  图2. 大面积钙钛矿准单晶膜及X射线成像。图片来自: Adv. Mater.

  相关研讨成果宣布在世界闻名期刊Advanced Materials，中山大学化学学院王旭东副教授和匡代彬教授为论文的一起通讯作者，李文渊博士后为该论文的榜首作者。该研讨工作得到了国家自然科学基金和广东省根底与使用根底研讨基金等项目的支撑。

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