林雪平大學(xué)如何(林雪平大學(xué)排名)

日前，記者從吉林大學(xué)獲悉，吉林大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院、集成光電子學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、未來科學(xué)國際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室沈亮教授團(tuán)隊(duì)在X射線探測材料、器件與系統(tǒng)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果以“Synergistic strain engineering of perovskite single crystals for highly stable and sensitive X-ray detectors with low-bias imaging and monitoring”為題發(fā)表在《自然·光子學(xué)》（Nature Photonics (2022)）。該論文提出了協(xié)同作用下鈣鈦礦材料（ABX3）的組分優(yōu)化方案，進(jìn)而調(diào)控晶體的缺陷態(tài)密度，合成并制作出的單晶探測器具有優(yōu)異的X射線探測性能、高分辨的成像質(zhì)量和長期的工作穩(wěn)定性。最終，研制出的原型樣機(jī)在低電壓驅(qū)動條件下，展示出了靈敏和快速的環(huán)境監(jiān)測能力，為發(fā)展下一代的低功耗、低劑量、高分辨的X射線探測提供了新思路和新策略。

X射線探測器是一類接收X射線并將其轉(zhuǎn)化為電信號的裝置，可實(shí)現(xiàn)對生物體、金屬等樣品內(nèi)部細(xì)微結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確探測，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、科研、核工業(yè)以及航天航空等領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)低輻射劑量、高成像質(zhì)量和快成像速度是下一代X射線探測應(yīng)用的核心目標(biāo)。當(dāng)前，基于非晶硒、碲化鎘等半導(dǎo)體材料的X射線探測器廣泛應(yīng)用于上述領(lǐng)域，但是探測靈敏度低和集成難度大等問題，難以進(jìn)一步滿足需求。因此，探尋和開發(fā)具有更高性能的新型X射線探測材料與器件，滿足國家重大戰(zhàn)略需求和市場需求，具有重要研究意義和商業(yè)前景。

沈亮教授研究團(tuán)隊(duì)和合作者，提出一種A位和B位協(xié)同作用的組分調(diào)控方案降低晶體缺陷密度，合成和制作出同時具有高穩(wěn)定性和高性能的X射線探測材料與器件，成功實(shí)現(xiàn)低偏置電壓驅(qū)動的成像和檢測應(yīng)用。A位和B位協(xié)同作用是通過在ABX3的A位引入特定的大有機(jī)胺胍離子，通過形成氫鍵有效提高鹵素（X位）空位的形成能，并在B位陽離子中引入低濃度的堿土金屬離子摻雜劑，提高B位空位的形成能，抑制A位陽離子通過形成空位釋放微應(yīng)力的副作用。團(tuán)隊(duì)成功制備出主要摻雜組分為CsFAGA:Sr的鈣鈦礦單晶，通過理論計(jì)算、晶體結(jié)構(gòu)表征以及性能分析等多角度證實(shí)了A位和B位的協(xié)同作用，揭示了降低多組分單晶的缺陷態(tài)密度和提升光電性能及穩(wěn)定性的作用機(jī)理。通過器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化，在1V cm-1的低電場下獲得高達(dá)2.7 × 104 μCGyair-1 cm-2的靈敏度以及低至7.09nGyair s-1的檢測下限，實(shí)驗(yàn)室連續(xù)5小時工作測試性能保持穩(wěn)定，180天抽樣測試性能幾乎沒有衰減，展現(xiàn)出了優(yōu)異的X射線探測性能和長期穩(wěn)定性。最終，以CsFAGA:Sr鈣鈦礦探測器為核心元件，團(tuán)隊(duì)開發(fā)出低功耗、便攜式輻射監(jiān)測系統(tǒng)，并且實(shí)現(xiàn)了對IC卡片內(nèi)部金屬線路的高分辨成像。這項(xiàng)工作，表明A位和B位協(xié)同作用下的組分調(diào)控方案，在提升鈣鈦礦材料的探測器件性能的巨大價值，并為發(fā)展下一代低劑量、高分辨、高動態(tài)范圍的X射線探測提供了研究基礎(chǔ)。

上述研究成果的第一完成單位是吉林大學(xué)，研究工作得到了南昌大學(xué)、瑞典林雪平大學(xué)、香港理工大學(xué)、中國工程物理研究院化工材料研究所等多個課題組和多家測試單位的支持與幫助。論文的共同第一作者為吉林大學(xué)碩士研究生姜繼忠和南昌大學(xué)碩士研究生熊敏，共同通訊作者為吉林大學(xué)沈亮教授、南昌大學(xué)姚凱副教授和瑞典林雪平大學(xué)的高峰教授。本工作得到了國家自然科學(xué)基金、吉林省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助，已申請國家發(fā)明專利。

中國吉林網(wǎng) 吉刻APP記者 殷維