本網訊? 8月23日，國際頂級學術刊物Nature Photonics (影響因子34.9)在線發表了以“Anti-perovskites with long carrier lifetime for ultralow dose and stable X-ray detection”為題的研究性論文。該研究成果由我校科研團隊和華中科技大學科研團隊以及武漢JSF實驗室、北京大學，湖北萬度光能等單位研究人員共同合作完成，我校為第一完成單位。

X射線探測廣泛應用于醫療診斷、安全檢查、無損檢測、國土防御等領域。目前商業探測器主要是基于閃爍體的間接探測材料。和閃爍體間接探測器相比，半導體直接探測器將光信號直接轉化成電信號，被認為具有空間分辨率高以及器件結構簡單等優點。理想的X射線探測材料需要兼具高靈敏度、低檢測下限以及低暗電流。從半導體物理角度來看，材料能同時兼具高靈敏度與低暗電流非常困難，相應的材料很稀少。我校和合作單位科研團隊開發了一類具有反鈣鈦礦結構的材料。這些材料具有超長的載流子壽命(大于2 ms)，高的靈敏度(1.0 × 104μC Gyair-1cm-2)，低暗電流(0.21 nA cm-2)以及低檢測下限(2.4 nGyairs-1)。另外，該材料還具有優異的穩定性，在空氣中用高劑量X射線連續輻照了203 h之后，光電流依然未見明顯衰減（圖1）。該工作為高性能光電器件的開發提供了新思路。

圖1 (a)反鈣鈦礦結構示意圖, (b)載流子壽命及原子序數對比圖, (c)探測器在不同劑量與偏壓下光電流響應擬合曲線, (d)弱光下的響應特性, (e)探測器穩定性測試結果。

該工作得到了國家自然科學基金、江西省自然科學基金、功能晶態材料化學江西省重點實驗室基金等基金的支持。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41566-024-01482-3

（文、圖/葉恒云? 編輯/湯夢瑩）