X射线以其短波长和高能量，，，在医学成像、、工业探伤、、晶体结构分析以及安全筛查等多个领域得到了广泛应用。。。然而，，这些应用的效果高度依赖于高性能和稳定的X射线探测器。。。。目前，，由于材料和设备检测机制的限制，，，开发兼具高灵敏度、、快速响应和稳定性的探测器仍然面临挑战。。。。
本文研究中，，，作者利用单晶金刚石构建了一个10×10 X射线探测器阵列，，，，并通过不对称夹层电极结构提升了探测器的灵敏度。。。。该金刚石X射线探测器阵列表现出了卓越的探测性能和高温稳定性。。。。
图1 | 金刚石X射线探测器阵列的制作工艺。。。a, 制造工艺流程图。。b, 探测器阵列示意图。。。c, 单个探测器单元示意图。。。。d, 实物图。。
图2 | 金刚石X射线探测器的灵敏度检测极限以及高温下的光电性能。。。。a, 不同偏置电压下探测器的灵敏度依赖曲线。。。。b, 40 V偏置下信噪比与剂量率的关系。。c, 不同温度黑暗环境和32.22 nGy s-1剂量率下的I-V特征曲线。。d, 不同温度下的光电流和暗电流。。
图2展示了金刚石X射线探测器在不同条件下的性能。。。结果表明在50 V偏置电压下，，，，灵敏度响应为14.3 mC Gy-1 cm-2。。。40 V偏置下，，，，信噪比等于3时的检测阈值为4.9 nGy s-1。。。。在27~450 ℃温度范围内光电流随着温度升高而增加。。在62.83 nGy s-1 X射线剂量率下光电流和暗电流均表现出良好的重复性。。
总结，，，，本文开发了一种10×10单晶金刚石X射线探测器阵列。。。。通过采用不对称电极结构和激光切割加工的沟槽，，显著提升了探测器的性能。。。该探测器在50 V偏置下展现出18312的光暗电流比、、、14.3 mCGy-1 cm-2的灵敏度和4.9 nGy s-1的检测极限，，，达到当前金刚石X射线探测器中的最佳水平。。。。探测器还具有优异的均匀性和稳定性，，，，能够在高达450 ℃的高温下有效探测X射线，，拓展了其在恶劣环境下的应用潜力。。。
三耳重工三耳重工拥有MPCVD、、PVD、、、、MOCVD等国际一流设备,是国内率先实现MPCVD规模化量产多晶金刚石的厂家,拥有先进的金刚石制备和加工工艺,自主研发的产品达国际领先水平。。。目前已有成熟产品:金刚石热沉片、、金刚石晶圆、、金刚石窗口片、、金刚石异质集成复合衬底等，，其中金刚石热沉片热导率100-220W/(m·k)，，晶圆级金刚石表面粗糙度Ra<1nm，，目前已应用于航空航天、、、高功率半导体激光器、、、、X射线靶、、光通信、、、、芯片散热、、核聚变等领域。。。
