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近年来, 全无机无铅卤化物钙钛矿以其良好的环境稳定性和热稳定性、优异的光电性能以及环境友好性而受到广泛关注. 本文采用改进的垂直布里奇曼法首次生长出直径12 mm、长度约40 mm、透明性良好的Cs3Bi2Br9单晶. 生长的 Cs3Bi2Br9单晶的电阻率约为***×1011 Ω cm, 透过率约为80%。 在(−120)晶面内, 载流子迁移率为*** cm2 V−1 s−1, 缺陷态密度为***×1010 cm−3。 在X射线探测方面, Cs3Bi2Br9单晶最大灵敏度约为*** μC Gyair−1 cm−2; 暗电流密度约为*** pA mm−2, 且没有漂移现象, 这表明 Cs3Bi2Br9单晶具有更小的暗电流噪声, 有利于获得更低的检测限。
X射线探测在医疗成像如新冠检测等领域具有重要应用，目前商用的α-Se探测器灵敏度低、检测限高，导致拍X光片对病人的伤害较大。该研究探索了一种无铅钙钛矿单晶的生长及高性能X射线探测器的制备，有望降低医用X射线探测所需的X射线剂量。