基于鉛和鉍的有機-無機雜化材料因其高原子序數和簡易制備工藝,近期被提出作為新型X/γ射線探測器,在醫學影像、無損檢測和安全檢查領域展現出替代傳統非晶硒和Cd(Zn)Te材料的潛力。然而,器件工作穩定性、過高暗電流等問題阻礙了其商業化進程。鑒于此,德國赫姆霍茲柏林材料與能源研究中心Olena Maslyanchuk等通過無溶劑球磨法制備了兩種含穩定硫鎓陽離子的新型半導體[(CH3CH2)3S]6Bi8I30與[(CH3CH2)3S]AgBiI5,并采用可規模化生產的冷等靜壓技術制成致密多晶塊體。
本文要點:
(1)所制備的探測器表現出卓越靈敏度(14100–15190 μC Gyair?10cm?2)與極低檢測限([(CH3CH2)3S]6Bi8I30為90 nGyair s?1,[(CH3CH2)3S]AgBiI5為78 nGyair s?1),性能遠超商用探測器。
(2)材料在環境條件下儲存9個月后仍保持穩定性能。該研究證實這兩種硫鎓鉍基材料具有可規模化生產、成本低廉和高穩定性等優勢,為醫療安檢領域的X射線探測提供了革命性解決方案。
A. Starkholm, D. Al-Sabbagh, S. Sarisozen, A. von Reppert, M. R?ssle, M. Ostermann, E. Unger, F. Emmerling, L. Kloo, P. H. Svensson, F. Lang, O. Maslyanchuk, Green Fabrication of Sulfonium-Containing Bismuth Materials for High-Sensitivity X-Ray Detection. Adv. Mater. 2025, 2418626.
https://doi.org/10.1002/adma.202418626