华东理工大学清洁能源材料与器件团队开发了一种新型准一维钙钛矿单晶材料，并成功地将其与薄膜晶体管背板可靠集成，用于高分辨率X射线成像，为通过调控结构尺寸和框架连接性实现灵敏稳定X射线探测提供了新思路。相关研究成果近日发表于《德国应用化学》。

X射线探测在医学成像、安检、工业无损检测和科学研究等领域有着广泛应用。金属卤化物钙钛矿是制备低成本、高性能X射线探测器的潜在候选材料。然而，钙钛矿材料难以同时实现抑制离子迁移和保持载流子传输性能，限制了高能X射线探测的发展。因此，迫切需要在原子尺度上对钙钛矿结构进行进一步的工程化，以实现离子-电子传输的解耦，从而开发出兼具高灵敏度与高稳定性的X射线探测器。

针对上述问题，华东理工大学教授侯宇、杨双、杨化桂等开发了准一维钙钛矿单晶材料——胱胺铅碘。该材料由角共享的五重八面体一维链组成，且沿晶体取向具有较小链间距，有效解耦了离子与电子的传输路径。测试结果显示，胱胺铅碘能够同时实现高效的载流子收集和离子迁移的抑制，表现为1.49×10¹⁰cm^–3的低陷阱密度、4.35×10^–4cm²V^–1的大迁移率-寿命乘积以及0.94 eV的离子迁移活化能。

进一步地，研究团队利用此材料组装了X射线探测器。在高温、高电场等严苛工况条件下，该探测器表现出优异的操作稳定性。此外，通过将准一维钙钛矿与薄膜晶体管背板进行可靠集成，研究团队实现了高分辨X射线成像示范应用。

准一维钙钛矿单晶结构及其辐射成像性能。研究团队供图

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202524500