Исследовательская группа под руководством профессора Мэн Гана из Института физических наук Хэфэй Китайской академии наук добилась значительного прогресса в разработке рентгеновских детекторов на основе CsPbBr3. Их работа, опубликованная в журналах Applied Physics Letters и Advanced Functional Materials, направлена на снижение предела обнаружения радиации, подавление шума и миграции ионов с помощью инновационных методов охлаждения и пассивации дефектов.
Одной из ключевых проблем было устранение шума и повышение чувствительности детекторов. Учёные применили охлаждение жидким азотом к монокристаллам CsPbBr3, что позволило устранить дефекты глубокого уровня и снизить предел обнаружения до 0,054 нГр воздух·с⁻¹. Это сделало возможным фиксацию крайне слабых рентгеновских сигналов.
Для поликристаллических пластин CsPbBr3, более практичных для массового применения, группа разработала метод пассивации границ зерен, повысив энергию активации миграции ионов до 0,56 эВ. Это подавило дрейф темнового тока, позволив достичь предела обнаружения 9,41 нГрair·с⁻¹ при сохранении высокой контрастности изображения.
Детекторы на основе CsPbBr3 могут значительно снизить дозу облучения при рентгеновской визуализации, что особенно важно для уязвимых групп, таких как дети и беременные женщины. Это достижение открывает путь к созданию более безопасных и точных технологий радиационной визуализации.
Дополнительная информация: Xiao Zhao et al, Freezing non-radiative recombination in high-performance CsPbBr3 single crystal X-ray detector, Applied Physics Letters (2024). DOI: 10.1063/5.0224223
Источник: https://phys.org/news/2025-04-cspbbr-ray-detectors-limits.html