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作者:偰航;靳志文;
单位:兰州大学物理科学与技术学院;兰州理论物理中心;甘肃省理论物理重点实验室;量子理论及应用基础教育部重点实验室;甘肃省量子物理基础学科研究中心;
摘要:X射线探测器在医疗诊断、安全检查、工业探伤和科学研究等领域发挥着至关重要的作用。卤化物钙钛矿(HPs)因X射线吸收系数大、载流子扩散长度长、发光性能优异等特点,在高性能X射线探测领域引起了广泛关注。HPs制备方式灵活,能够方便地加工为多晶膜、晶片等形态。然而,不同制备方法及其结晶行为将导致活性层内的结晶取向、晶界数目、裂纹针孔等器件缺陷以不同的形态分布,显著影响了载流子和闪烁光的传输,对器件的性能产生了很大的影响。因此,阐明不同制备方法中的结晶行为并提出合适的调控方案十分必要。本文系统地梳理了现阶段基于不同制备方法的HPs X射线探测器的研究进展:1)介绍了湿化学法构筑的X射线探测器及结晶调控策略;2)探讨了压膜法中的结晶调控策略、离子迁移的抑制措施及闪烁体晶片探索;3)回顾了气相沉积过程的结晶理论、闪烁体性能提升方案及直接型探测应用的尝试。最后,指出了进一步提高HPs X射线探测器性能表现所面临的挑战与未来展望。
关键词:卤化物钙钛矿;;湿化学法;;压膜法;;气相沉积法;;结晶动力学;;结晶调控;;X射线成像
基金资助:国家自然科学基金(22279049);; 中央高校基本科研业务费(lzujbky-2024-ey02);; 甘肃省自然科学基金(23JRRA1017)