X射線高靈敏檢測(cè)在醫(yī)療、安全和工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,如應(yīng)用在X光胸透、CT成像以及機(jī)場(chǎng)的X光安全檢查等。X射線通常的探測(cè)方法是先利用閃爍體將X光轉(zhuǎn)化為可見光,再通過(guò)常規(guī)的硅基可見光探測(cè)器探測(cè),這種間接探測(cè)的方式一方面效率不夠高,另一方面發(fā)光的閃爍體很厚,其成像分辨率受到光學(xué)串?dāng)_的限制。
在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng)的支持下,浙江大學(xué)楊旸課題組報(bào)道了一種具有類似鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料(NH4)3Bi2I9,這種類鈣鈦礦材料具有很高的X光吸收效率和載流子收集效率,其特有的各向異性層狀結(jié)構(gòu),有助于實(shí)現(xiàn)載流子在信號(hào)收集方向上的高效遷移和收集,同時(shí)抑制橫向擴(kuò)散,從而使得成像陣列中的橫向擴(kuò)散電流被壓制,降低信號(hào)間的電學(xué)串?dāng)_,實(shí)現(xiàn)更高分辨率的成像。這些特殊性在以往的X射線探測(cè)器中鮮有報(bào)道。
基于此材料,課題組制作了具有高靈敏度和低檢測(cè)極限的X射線探測(cè)器,其探測(cè)靈敏度和最低檢測(cè)極限大大超過(guò)了目前接近商用化的非晶硒直接型X射線探測(cè)器。未來(lái),該X射線探測(cè)器可能應(yīng)用于醫(yī)療、安防及工業(yè)無(wú)損檢測(cè)設(shè)備的X光成像系統(tǒng)中,使得我們?cè)诟俚纳渚€輻照量下獲得更清晰的成像照片。
研究成果近期在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Nature photonics上發(fā)表。