北卡羅來納大學教堂山分校黃勁松等報道一種多晶鈣鈦礦異質結薄膜,顯著降低暗電流密度,將暗電流密度降低200多倍,使得單位平方厘米的電流密度僅僅亞納安培,同時保證器件的靈敏度沒有降低。
這種鈣鈦礦異質結薄膜由多層具有不同能帶的鈣鈦礦組成。通過煅燒處理,在鈣鈦礦中形成梯度變化的能帶。器件對強度為40 keV X射線的最低探測劑量達到13.8±0.29 nGyair S-1,能夠在32.2 nGyair S-1的較低劑量條件進行X射線動態成像。作者進一步的通過模擬和實驗結果分析,發現這種異質結器件能夠很好的克服鹵原子擴散問題,器件的穩定時間能達到15年。
性能對比結果發現,這種鈣鈦礦異質結X射線探測器件的暗電流與基于α-Se的X射線探測器器件相同,但是檢測的靈敏度提高800倍。
參考文獻
Ying Zhou, Liang Zhao, Zhenyi Ni, Shuang Xu, Jingjing Zhao, Xun Xiao, Jinsong Huang*, Heterojunction structures for reduced noise in large-area and sensitive perovskite x-ray detectors, Sci. Adv. 2021, 7, eabg6716
DOI: 10.1126/sciadv.abg6716
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abg6716