X線検出は医療診断、防犯・保安検査、工業非破壊検査などの分野で広く利用されている。近年、金属ハロゲン化物ペロブスカイトX線検出器は、高感度、低検出限界、低コストといった利点から注目されている。多結晶ペロブスカイト薄膜と比較して、単結晶ペロブスカイトは粒界がないため欠陥状態密度が低く、キャリア移動度―寿命積が高く、均一性および安定性に優れており、そのためX線検出器の性能向上に有利である。本論文はまずX線検出の基本原理と主要性能評価指標から出発し、単結晶ペロブスカイトを用いた直接型X線検出の利点を述べ、続いて単結晶ペロブスカイト直接型X線検出・イメージングの研究進展を概説する。単結晶ペロブスカイトの結晶品質最適化、材料組成制御、およびデバイス構造設計がX線検出性能向上メカニズムに及ぼす影響を体系的に分析した。最後に、単結晶ペロブスカイトX線検出器が直面する技術的課題と潜在的な解決策を論じ、本研究分野の発展動向を展望する。

単結晶ペロブスカイト;直接型X線検出;結晶品質;組成制御;デバイス構造