作为当前最受瞩目的X射线探测材料，钙钛矿及其X射线探测器的研发为我国突破X射线成像这一“卡脖子”技术带来了契机，然而，兼容TFT电子读出背板高质量钙钛矿厚膜的制备是当前限制钙钛矿X射线探测器发展的瓶颈难题。有鉴于此，我院赵强教授、徐修文教授团队自主发展了一种全新的直写印刷（Direct-ink-writing, DIW）单晶组装钙钛矿制备工艺，研制出TFT集成的X射线面阵探测器，实现了高分辨的X射线数字成像。相关成果以“Direct ink writing of single-crystal-assembled perovskite thick films for high-performance X-ray flat-panel detectors”为题发表于国际权威期刊Advanced Functional Materials。
直写印刷单晶组装钙钛矿及其X射线面阵探测器
该工作通过对钙钛矿成核-结晶过程的精细调控和对其印刷成膜机理的深入研究，制备出具有独特单晶组装形貌的高质量钙钛矿厚膜。与传统的多晶钙钛矿由取向各异的晶畴组成不同，单晶组装钙钛矿的晶粒为具有明确晶面的单晶，这为突破传统钙钛矿厚膜根植于其多晶特性的性能瓶颈开辟了一条崭新的道路。受益于单晶组装钙钛矿本征优异的材料特性，所制备的X射线探测器展现出具有世界先进水平的综合性能，包括高达1.26×1011 μC Gyair-1 A-1的探测性能、114.2 nGyair s-1的探测低限和几乎可忽略的基线漂移（0.27 fA cm-1 s-1 V-1）。与此同时，TFT集成的面阵探测器实现了对不同目标物的X射线成像，其分辨率接近TFT电子读取阵列的理论极限（3.3 lp mm-1）。
我校徐修文教授、刘淑娟教授和赵强教授为该论文通讯作者，2024级博士研究生王钰龙和徐修文教授为该论文共同第一作者。该工作得到了国家自然科学基金、江苏省基础研究计划、江苏省自然基金和南京邮电大学高层次人才启动基金等项目的资助。
全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202423403
