Speaker
新宇 刘
(山东大学)
Description
X射线探测器因其在医学成像和工业检测等领域具有重要应用价值。近年来，氧化镓（Ga2O3）因其具备高X射线吸收系数、高光生载流子收集效率以及对高辐照场景具有良好耐受性，成为高性能X射线探测器的研究热点。然而，由于存在本征浅施主杂质与缺陷，非故意掺杂氧化镓往往具有较低的电阻率，导致器件具有较高的暗电流和有限的灵敏度。针对这一问题，本研究采用受主离子掺杂工程和异质结构筑策略：首先通过Fe掺杂引入深能级受主，大幅降低了器件的暗电流，探测器灵敏度可达438 μC/Gy-1 cm-2。进一步通过构建Ga2O3/MAPbBr3异质结形成内建电场促进载流子的分离与传输，器件维持低暗电流的同时灵敏度高达1212 μC/Gy-1 cm-2，是商业化非晶硒探测器 (20 μC/Gy-1 cm-2)的60倍。同时实现147 nGy/s的超低检测限，较常规医学检测要求（5500 nGy/s）降低约37倍。本工作通过掺杂工程与异质结协同优化策略，系统解决了X射线探测器中暗电流与灵敏度的固有矛盾，为发展新一代高灵敏度、低检测下限探测器提供了新的材料设计思路。
