基于 CsPbBr₃ 晶圆的X射线探测器晶界改性前后的X射线 成像结果比较。
中国科学院合肥物质科学研究院孟刚教授领导的研究团队通过创新的冷却和缺陷钝化策略，大幅降低了 CsPbBr₃ X 射线探测器的探测极限，抑制了噪声和离子迁移，从而显著提高了该探测器的性能，为辐射探测技术迈出了重要一步。
他们的研究成果发表在《应用物理快报》和《先进功能材料》上，为下一代更安全、更精确的 X 射线成像技术奠定了基础。
在 X 射线探测器中使用 CsPbBr3 的最大挑战之一是最大限度地降低噪音和提高灵敏度。
为了克服这一问题，研究人员对 CsPbBr3 单晶采用了液氮冷却技术，有效地消除了通常会带来噪声的深层次缺陷。这种方法将材料的电阻率提高了两个数量级，并将探测极限降低到 0.054 nGyair·s-1 ，从而能够探测到极其微弱的 X 射线信号。
他们与复旦大学方晓生教授的研究小组合作，开发了一种晶界钝化方法，将离子迁移活化能提高到 0.56 eV。这极大地抑制了高电场下的暗电流漂移，使多晶探测器的探测极限达到 9.41 nGyair·s-1 ，同时保持了极佳的图像对比度。
铯铅硼探测器可以显著降低 X 射线成像所需的辐射剂量，这对儿童和孕妇等弱势群体尤为重要。
这一进展不仅为下一代 X 射线探测器提供了更清晰的发展道路，还加快了辐射成像技术向更安全、更精确方向发展的步伐。
