エネルギー分解能1.4％の高エネルギーγ線用CsPbBr₃ペロブスカイト検出器

ハライドペロブスカイト半導体は、太陽光発電分野を再活性化したのと同様に、電離放射線検出分野も再活性化しようとしている。今回我々は、全無機ペロブスカイトCsPbBr₃デバイスが、¹³⁷Csの662 keV γ線を1.4％のエネルギー分解能で分解するとともに、結晶体積6.65 mm³で両極センシングモードにおいて、また結晶体積297 mm³で正孔のみの単極センシングモードにおいて、数十keVから1 MeVを超えるエネルギーの他のX線やγ線を分解することを示す。我々は、CsPbBr₃インゴットを直径1.5インチまでスケールアップし、8 × 10⁻³ cm² V⁻¹という優れた正孔移動度–寿命時間積と、最長296 μsという長い正孔寿命を得たことを報告する。CsPbBr₃検出器は、約2〜70℃の広い安定動作温度領域を示す。適切な封止材で保護された検出器は、18か月以上にわたって一様な応答を示した。従って我々は、ペロブスカイトCsPbBr₃半導体を、次世代高エネルギーγ線検出用の非常に優れた候補と見なしている。