High-performance direct conversion X-ray detectors based on sintered hybrid lead triiodide perovskite wafers

Beitrag in einer Fachzeitschrift
(Originalarbeit)


Details zur Publikation

Autor(en): Shrestha S, Fischer R, Matt G, Feldner P, Michel T, Osvet A, Levchuk I, Merle B, Golkar S, Chen H, Tedde SF, Schmidt O, Hock R, Ruehrig M, Göken M, Heiß W, Anton G, Brabec C
Zeitschrift: Nature Photonics
Verlag: NATURE PUBLISHING GROUP
Jahr der Veröffentlichung: 2017
Band: 11
Heftnummer: 7
Seitenbereich: 436-+
ISSN: 1749-4885
Sprache: Englisch


Abstract


Lead halide perovskite semiconductors are in general known to have an inherently high X-ray absorption cross-section and a significantly higher carrier mobility than any other low-temperature solution-processed semiconductor. So far, the processing of several-hundred-micrometres-thick high-quality crystalline perovskite films over a large area has been unresolved for efficient X-ray detection. In this Article, we present a mechanical sintering process to fabricate polycrystalline methyl ammonium lead triiodide perovskite (MAPbI(3)) wafers with millimetre thickness and well-defined crystallinity. Benchmarking of the MAPbI(3) wafers against state-of-the-art CdTe detectors reveals competitive conversion efficiencies of 2,527 mu C Gy(air)(-1) cm(-2) under 70 kV(p) X-ray exposure. The high ambipolar mobility-lifetime product of 2 x 10(-4) cm(2) V-1 is suggested to be responsible for this exceptionally high sensitivity. Our findings inform a new generation of highly efficient and low-cost X-ray detectors based on perovskite wafers.



FAU-Autoren / FAU-Herausgeber

Anton, Gisela Prof. Dr.
Lehrstuhl für Experimentalphysik (Teilchen- und Astroteilchenphysik)
Brabec, Christoph Prof. Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Chen, Haiwei
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Feldner, Patrick
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
Göken, Mathias Prof. Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
Golkar, Saeedeh
Lehrstuhl für Feststoff- und Grenzflächenverfahrenstechnik
Heiß, Wolfgang Prof. Dr.
Professur für Werkstoffwissenschaften (lösungsprozessierte Halbleitermaterialien)
Hock, Rainer Prof. Dr.
Professur für Kristallographie und Strukturphysik
Levchuk, Ievgen
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Matt, Gebhard Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Merle, Benoit Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
Michel, Thilo PD Dr.
Lehrstuhl für Experimentalphysik (Teilchen- und Astroteilchenphysik)
Osvet, Andres Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Shrestha, Shreetu
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)


Zusätzliche Organisationseinheit(en)
Technische Fakultät
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Graduiertenkolleg 1896/2 In situ Mikroskopie mit Elektronen, Röntgenstrahlen und Rastersonden


Autor(en) der externen Einrichtung(en)
Siemens AG, Healthcare Sector


Zitierweisen

APA:
Shrestha, S., Fischer, R., Matt, G., Feldner, P., Michel, T., Osvet, A.,... Brabec, C. (2017). High-performance direct conversion X-ray detectors based on sintered hybrid lead triiodide perovskite wafers. Nature Photonics, 11(7), 436-+. https://dx.doi.org/10.1038/NPHOTON.2017.94

MLA:
Shrestha, Shreetu, et al. "High-performance direct conversion X-ray detectors based on sintered hybrid lead triiodide perovskite wafers." Nature Photonics 11.7 (2017): 436-+.

BibTeX: 

Zuletzt aktualisiert 2018-28-06 um 10:53