中国科学技术大学微电子学院胡芹特任研究员领导的团队在钙钛矿软X射线探测器研究中实现重大进展。该基于钙钛矿半导体薄膜缺陷调控和PIN垂直型器件结构设计策略，实现了目前钙钛矿软X射线探测器中的最高量子效率。这一成果已发表在《Advanced Materials》期刊上，并被选为卷首插图。
软X射线探测器在医疗、工业和科研等领域至关重要，但目前市场主要由国外厂商主导的硅基CCD器件占据。此外，钙钛矿半导体因其高X射线吸收系数和制备成本低等优势，在软X射线探测方面展现出巨大潜力。然而，目前关于钙钛矿软X射线探测器的研究还相对较少，且在量子效率等关键性能参数上与理论值有较大差距。
该研究团队优化了钙钛矿PIN垂直型光电二极管结构，采用纳米网络电极增加活性层的光吸收，并构建多维钙钛矿异质结，以降低钙钛矿半导体薄膜缺陷，减小载流子复合的同时降低器件暗电流，提高光电响应。这些创新使得探测器在室温下达到目前报道的最高量子效率，性能接近商业化硅基器件，且在高通量软X射线辐照下表现出良好的稳定性。此外，团队还在柔性基底上制备了探测器，并验证了其在极端温度范围内的工作稳定性，展示了钙钛矿半导体在新一代柔性软X射线成像探测系统中的应用潜力。
