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【光伏】Adv Mater综述：卤化物钙钛矿在探测辐射领域的设计及应用

时间：2023-09-24 来源： 浏览：

【光伏】Adv Mater综述：卤化物钙钛矿在探测辐射领域的设计及应用

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铅基卤化物钙钛矿的光电器件在过去的十年得到快速发展，铅卤化物钙钛矿材料具有非常高的载流子寿命和缺陷忍耐能力，因此钙钛矿是一种非常好的辐照探测材料，特别是对重原子探测（通常重原子的探测需要强X射线和γ射线衰减）。在过去十年，铅卤化物钙钛矿的薄膜、晶圆、单晶被用于辐照探测器件，而且性能非常优异。室温的灵敏度达到3.5×10 6  μC Gy air -1  cm -2 ，检测限非常低（1.5 nGy air  s -1 ），同时能量分辨率和成像分辨率都非常好。同时，不含铅的卤化物钙钛矿，比如铋基钙钛矿（碘化甲基铵铋）虽然太阳能电池的性能比较差，但是近期的研究发现铋基钙钛矿的极化稳定性等性质比铅钙钛矿更好。因为这些优势的存在，为安全医疗成像、非侵入核能分析、产品检测等领域的器件提供机会。
有鉴于此， 牛津大学Robert L. Z. Hoye等 综述铅卤化物钙钛矿材料能够快速发展的原因，以及铅卤化物钙钛矿材料在非侵入式诊断等领域有关的材料性质和性能。总结铅卤化物钙钛矿材料的关键工程化方法，并讨论了这些技术实现应用面临的主要挑战。
主要内容
（1） 金属卤化物钙钛矿材料目前在离子辐照探测领域得到广泛的进展。 人们在过去的十年发展了多种多样的材料，突破了探测器器件的局限，比如灵敏度提高1个数量级，而且得到更加优异的检测限并且降低成本。
（2） 这 种性能的快速发展是因为卤化钙钛矿材料的制动功率非常高，产品具有高迁移率和高寿命，而且卤化钙钛矿材料的合成方法包括溶液合成、蒸汽合成，生成缺陷含量低和高电阻率的高品质单晶钙钛矿。 而且人们发展了包括结构优化和优化生成过程的多种多样优化钙钛矿性能的方法。

参考文献
Kavya Reddy Dudipala, Thanh-Hai Le, Wanyi Nie, Robert L. Z. Hoye, Halide Perovskites and their Derivatives for Efficient, High-Resolution Direct Radiation Detection: Design Strategies and Applications, Adv. Mater. 2023
DOI:   10.1002/adma.202304523
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202304523

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