无铅AG₃Bi₂I₉型钙钛矿由于其高体电阻率、强 X 射线吸收以及低的离子迁移率，已被证明是一类可用于高性能 X 射线探测的新型半导体。

        近日，我院钙钛矿材料与器件团队设计了一种具有全-NH₂终端的氨基胍(AG) A位阳离子，通过形成更多更强的N−H···I氢键来缩短AG₃Bi₂I₉层间间距，有效提高了单晶纵向载流子迁移能力。研究结果表明，采用低温溶液法生长的大尺寸AG₃Bi₂I₉单晶获得了目前非铅钙钛矿单晶最大的迁移率-寿命乘积（7.94 × 10^-3 cm² V^-1），相较本团队先前报道的最佳MA₃Bi₂I₉单晶的迁移率-寿命乘积 (2.87 × 10^-3 cm² V^-1）有大幅提升。此外，使用AG₃Bi₂I₉ 单晶组装的 X 射线探测器具有5791 uC Gy⁻¹ cm⁻²的高灵敏度和2.6 nGy s⁻¹的低检测限，其灵敏度高于目前商用X射线探测器的10倍，检测限也远远低于国际医学X射线成像最低剂量标准。AG₃Bi₂I₉ 单晶探测器同时具有690 μs的短响应时间和优异的高能射线连续辐照稳定性。此外，高灵敏度、低噪声电流以及高稳定性使得探测器实现了空间分辨率高达8.7 lp mm^-1 的X 射线成像。

        该工作得到国家自然科学基金（62104137、62174103、62005148）、中国博士后创新人才支持计划（BX2021173）、陕西省重点研发计划 （2023-YBGY -424）、111项目（B21005）、材料科学与工程学院创新团队等多个项目的支持。该论文第一作者为山西大学陈名副教授、硕士研究生董晓凤和我院硕士研究生储德朋，通讯作者是我院刘渝城研究员、刘生忠教授。

        原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202211977

撰写：刘渝城  审核：刘治科