无铅 A₃Bi₂I₉ 型钙钛矿由于其高体积电阻率和强 X 射线吸收以及减少离子迁移，已被证明是一类用于高性能 X 射线检测的有前途的半导体。然而，由于它们沿 c 轴的长层间距离，它们沿垂直方向的有限载流子传输是它们检测灵敏度的瓶颈。

在此，陕西师大刘生忠教授设计了一种新的具有全 NH₂ 末端的氨基胍 (AG) A 位阳离子，通过形成更多更强的 N−H···I 氢键来缩短层间距。

文章要点

1）制备的大型 AG₃Bi₂I₉ 单晶 (SCs) 可提供更短的层间距离，从而获得更大的 7.94 × 10^-3 cm² V^-1 迁移率-寿命乘积，比最佳 MA₃Bi₂I₉ SC (2.87 × 10^{- 3} cm² V^-1)。

2）因此，在 AG₃Bi₂I₉ SC 上制作的 X 射线探测器具有 5791 uC Gy^-1 cm^-2 的高灵敏度、2.6 nGy s^-1 的低检测限和 690 µs 的短响应时间，所有这些都远优于那些最先进的 MA₃Bi₂I₉ SC 探测器。

3）高灵敏度和高稳定性的结合可实现惊人的高空间分辨率 (8.7 lp mm^-1) X 射线成像。因此，这项工作将有助于开发低成本和高性能的无铅 X 射线探测器。

参考文献

Ming Chen, et al, Interlayer-Spacing Engineering of Lead-Free Perovskite Single Crystal for High-Performance X-ray Imaging, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202211977

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202211977