Ultrasensitive and stable X-ray detection using zero-dimensional lead-free perovskites
Notice bibliographique
Résumé
Sensitive and reliable X-ray detectors are essential for medical radiography, industrial inspection and security screening. Lowering the radiation dose allows reduced health risks and increased frequency and fidelity of diagnostic technologies for earlier detection of disease and its recurrence. Three-dimensional (3D) organic–inorganic hybrid lead halide perovskites are promising for direct X-ray detection – they show improved sensitivity compared to conventional X-ray detectors. However, their high and unstable dark current, caused by ion migration and high dark carrier concentration in the 3D hybrid perovskites, limits their performance and long-term operation stability. Here we report ultrasensitive, stable X-ray detectors made using zero-dimensional (0D) methylammonium bismuth iodide perovskite (MA3Bi2I9) single crystals. The 0D crystal structure leads to a high activation energy (Ea) for ion migration (0.46 eV) and is also accompanied by a low dark carrier concentration (~ 106 cm−3). The X-ray detectors exhibit sensitivity of 10,620 µC Gyair−1 cm−2, a limit of detection (LoD) of 0.62 nGyair s−1, and stable operation even under high applied biases; no deterioration in detection performance was observed following sensing of an integrated X-ray irradiation dose of ~23,800 mGyair, equivalent to > 200,000 times the dose required for a single commercial X-ray chest radiograph. Regulating the ion migration channels and decreasing the dark carrier concentration in perovskites provide routes for stable and ultrasensitive X-ray detectors.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».