単結晶Cs₂AgBiBr₆を用いた検出限界の低いX線検出器

高感度X線検出は、医療診断、工業検査、科学研究に不可欠である。最近報告されたハイブリッドハロゲン化鉛ペロブスカイトは、安価な製造と優れた直接的X線検出性能が実証されたが、すべて可溶性の有毒Pbを含んでいる。今回我々は、溶液処理で作製したダブルペロブスカイトCs₂AgBiBr₆単結晶を用いた高感度X線検出器について報告する。我々は、熱アニーリングと表面処理を通してAg⁺/Bi³⁺の無秩序化をほぼ排除し、結晶の抵抗率を向上させた結果、検出可能な最低線量率が59.7 nGy_airs⁻¹の検出器を得ている。この値は、CH₃NH₃PbBr₃単結晶を用いたときの最新の記録0.036 μGy_airs⁻¹に匹敵する。Cs₂AgBiBr₆中のイオンマイグレーションが抑制されているので比較的大きい外部バイアスが可能になり、雑音電流の大幅な増加を伴わずに効率的な電荷収集が保証されるため、低い検出限界が可能になる。