用CsPbCl3矿半导体在室温下探测能量分辨率的γ射线
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
概括
合物矿CsPbCl3晶体在室温下具有高性能的玛射线检测. 它们的容错性和独特特性为先进的辐射检测应用铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学
- 固态物理
- 核仪器设备
背景情况:
- 高能分辨率半导体探测器用于马射线探测是具有挑战性的,因为它们具有缺陷的灵敏度.
- 合物矿具有很高的缺陷耐受性和独特的光电子特性.
- CsPbCl3是一种具有高有效原子数的宽半导体,适用于辐射检测.
研究的目的:
- 展示全无机矿CsPbCl3单晶作为室温玛射线探测器的潜力.
- 调查CsPbCl3的材料特性,这些特性与辐射检测应用有关.
主要方法:
- 从化物中生长出大尺寸的CsPbCl3单晶.
- 晶体结构,相变,电电阻,热导和载体移动性的表征.
- 施托基型平面探测器的制造及其在马射线暴露下的性能评估.
主要成果:
- CsPbCl3晶体表现出高电阻 (∼1.7 × 10^9 Ω·cm) 和良好的载体移动性 (∼30 cm^2/(V·s)).
- CsPbCl3探测器实现了优异的能量分辨率 (≤16%在122 keV) 和高孔移动寿命产品 (3.2 × 10^-4 cm^2/V).
- 该材料具有显著的容错性,可在室温下稳定运行.
结论:
- 大尺寸的CsPbCl3单晶可以作为高性能室温马射线探测器.
- CsPbCl3的缺陷耐受性和光电子特性使其成为辐射检测的有希望的材料.
- CsPbCl3具有强大的未来应用在马射线和X射线检测系统的潜力.
