在没有湿度控制的大气环境下实现大面积、高质量的钙钛矿厚膜,是 X 射线检测和成像应用的紧迫挑战。
上海大学Fei Xu, Feng Hong和Hongwei Song(吉林大学)等人采用以空气为气体载体的喷涂方法,为 X 射线平板检测应用实现大面积钙钛矿厚膜。为了进一步提高厚膜的质量,在相对湿度为 60% (60% RH) 的大气环境下,通过双添加剂辅助(NH4SCN 和 L-α-磷脂酰胆碱 (LP))溶液策略制备了具有 (100) 择优取向、低陷阱密度 (7.1 × 1012 cm-3) 和高电阻率对应于低暗电流 (3.2 × 10-9 A) 的 10 μm 厚的 CsPbIBr2 薄膜。因此,在 40 KeV X 射线照射下的金属-半导体-金属结构 (Au/CsPbIBr2/Au) 横向 X 射线检测装置在 18 V mm-1 的弱电场下具有高达 1420 μC Gyair-1 cm-2 的高灵敏度和 3.3 μGyair s-1 的低剂量率,低于常规医学诊断所需的 ≈5.5 μGyair s-1 的剂量率。
引人注目的是,在 45–55% RH 的大气环境中,未封装的设备在 1000 小时后仍保持原始灵敏度的 80% (1120 μC Gyair-1 cm-2)。这些结果为钙钛矿厚膜在 X 射线医学检测和成像中的实际应用铺平了道路。
Y. Lu, D. He, X. Yuan, Q. Yan, X. Shu, Z. Hu, Z. Zhang, Z. Liu, Z. Jiang, R. Xu, W. Wang, Z. Ma, T. Chen, H. Xu, F. Xu, F. Hong, H. Song, CsPbIBr2 Thick Film With (100)-Preferred Orientation Enables Highly Sensitive X-Ray Detector by a Spray-Coating Method via Dual-Additive-Assisted Solution Strategy under Atmospheric Environment. Adv. Funct. Mater. 2024, 2413507.
https://doi.org/10.1002/adfm.202413507
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