CsPbCl3ペロブスキート半導体による室温でのエネルギー解像度によるγ線検出の実証
Yihui He, Constantinos C Stoumpos, Ido Hadar
1Materials Science Division, Argonne National Laboratory, Lemont, Illinois 60439, United States.
Journal of the American Chemical Society
|January 25, 2021
まとめ
鉛ハリドペロブスキートCsPbCl3結晶は,室温でのガンマ線検出に高い性能を示しています. 欠陥耐久性とユニークな特性により 放射線検出の応用が進んでいます
科学分野:
- 材料科学
- 固体物理学
- 原子力機器
背景:
- 高エネルギー解像度半導体検出器のガンマ線検出は,欠陥感度が高いため,困難です.
- 鉛ハリドペロブスキットは高欠陥耐性とユニークな光電子特性を持っています.
- CsPbCl3は,放射能検出に適した,有効原子番号が高い広間半導体である.
研究 の 目的:
- 室温のガンマ線検出器としての全無機ペロブスキートCsPbCl3単体結晶の可能性を実証する.
- CsPbCl3の材料特性を調査し,放射能検出の応用に役立つ.
主な方法:
- 溶融からCsPbCl3の大きな単一結晶の成長.
- 結晶構造,相変化,電気抵抗性,熱伝導性,キャリアモビリティの特徴
- ショットキー型平面検出器の製造と,ガンマ線曝露下での性能の評価.
主要な成果:
- CsPbCl3の結晶は高い電気抵抗性 (∼1.7 × 10^9 Ω·cm) と良好なキャリアモビリティ (∼30 cm^2/(V·s) を示した.
- CsPbCl3検出器は,優れたエネルギー解像度 (∼16%で122 keV) と高穴移動寿命製品 (3.2 × 10^-4 cm^2/V) を達成した.
- この材料は,室温で安定した動作を可能にする,重大な欠陥耐性を示した.
結論:
- 大型のCsPbCl3単結晶は,高性能の室温ガンマ線検出器として機能します.
- CsPbCl3の欠陥耐久性と光電子特性により,放射線検出に有望な材料となっています.
- CsPbCl3は,ガンマ線およびX線検出システムにおける将来のアプリケーションに強力な可能性を秘めています.
