鈣(gai)鈦(tai)礦材(cai)(cai)料(liao)(liao)是(shi)目前備受(shou)關注的(de)(de)(de)半(ban)導體材(cai)(cai)料(liao)(liao)，在光伏(fu)電池(chi)的(de)(de)(de)研究中(zhong)有(you)著重要的(de)(de)(de)地位(wei)。鈣(gai)鈦(tai)礦材(cai)(cai)料(liao)(liao)在太(tai)陽能(neng)(neng)電池(chi)中(zhong)的(de)(de)(de)應用基礎是(shi)其晶(jing)體結構(gou)帶來的(de)(de)(de)良好(hao)的(de)(de)(de)吸(xi)光性(xing)和電催化性(xing)等理(li)化性(xing)質(zhi)。這些(xie)特性(xing)不僅讓鈣(gai)鈦(tai)礦太(tai)陽能(neng)(neng)電池(chi)成(cheng)為光伏(fu)電池(chi)研究的(de)(de)(de)熱點，也(ye)讓鈣(gai)鈦(tai)礦材(cai)(cai)料(liao)(liao)成(cheng)為X射線等高能(neng)(neng)輻射探(tan)測技術的(de)(de)(de)突(tu)破方向之一。
光伏電池研(yan)究(jiu)中利用的(de)材料是鈣(gai)鈦礦微(wei)晶薄(bo)膜，而X射線(xian)(xian)探測器用到的(de)則(ze)是大(da)尺寸鈣(gai)鈦礦單晶。與微(wei)晶薄(bo)膜相比，鈣(gai)鈦礦單晶具有低缺陷態、高遷(qian)移(yi)率和更穩定的(de)特點(dian)，而且制備成(cheng)本也較低，因此在高能(neng)X射線(xian)(xian)的(de)探測領(ling)域越來越受重(zhong)視。已經(jing)應(ying)用(yong)于X射線(xian)探測器(qi)的鈣鈦礦單(dan)(dan)晶(jing)材料(liao)存在(zai)著暗(an)態電流大、器(qi)件信噪比低、基線(xian)漂移嚴重(zhong)等(deng)問題(ti)。目前，已經(jing)有許多關(guan)于鈣鈦礦單(dan)(dan)晶(jing)X射線(xian)探測器(qi)的研究成果嘗試解決這(zhe)些問題(ti)。
近日，中國科學(xue)院大連化學(xue)物理研究所劉生(sheng)忠團(tuan)隊與陜西師范大學(xue)博士(shi)劉渝城(cheng)、徐卓(zhuo)、楊(yang)周(zhou)等(deng)合作，在(zai)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦單(dan)晶X射線(xian)探測器領域有了新的成(cheng)(cheng)果(guo)，成(cheng)(cheng)功設計、集成(cheng)(cheng)了大尺寸(cun)零微結構非鉛(類(lei))鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦單(dan)晶高性能(neng)X射線(xian)成(cheng)(cheng)像器件。該團(tuan)隊采(cai)用(yong)低(di)溫溶液生(sheng)長(chang)策略，順利制(zhi)備出大尺寸(cun)零維結構鉍基鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(CH3NH3)3Bi2I9(MA3Bi2I9)單(dan)晶。
試驗表明，MA3Bi2I9單(dan)晶不(bu)僅(jin)質(zhi)量高(gao)、尺寸大，還解決了鈣鈦礦單(dan)晶制備(bei)取(qu)代高(gao)毒性鉛元素而不(bu)犧牲光電性能的難(nan)題(ti)。在此(ci)基礎上(shang)設計(ji)制備(bei)集(ji)成的X射(she)線(xian)探測器具(ju)有(you)(you)很好的工作穩定性和高(gao)信噪比，可以(yi)實(shi)現(xian)高(gao)靈敏(min)穩定的X射(she)線(xian)成像，有(you)(you)助于推動鈣鈦礦材(cai)料在X射(she)線(xian)探測方(fang)面的應用。
作(zuo)為一(yi)(yi)種(zhong)無損(sun)檢(jian)測(ce)方(fang)式，X射線(xian)成(cheng)像(xiang)(xiang)在醫療診斷(duan)、工業無損(sun)檢(jian)測(ce)、安檢(jian)等領域有著廣泛的應用。然而X射線(xian)成(cheng)像(xiang)(xiang)的核(he)心——X射線(xian)探(tan)測(ce)器普遍存在制備溫度(du)高、工藝復雜、成(cheng)本(ben)高等問(wen)題(ti)，制約了X射線(xian)成(cheng)像(xiang)(xiang)的進一(yi)(yi)步推(tui)廣，鈣鈦(tai)礦單晶就(jiu)是解決(jue)這(zhe)個問(wen)題(ti)較好(hao)的方(fang)案。
鈣(gai)鈦礦單晶的(de)研究進(jin)展(zhan)(zhan)不僅提高了X射(she)線探(tan)測器的(de)靈敏度，還可以降(jiang)低成本(ben)，為X射(she)線探(tan)測器的(de)發展(zhan)(zhan)做(zuo)出重要的(de)貢獻(xian)。
資料來源：中科院
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