这篇文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是对该研究的学术报告：
该研究的主要作者包括Yong Churl Kim、Kwang Hee Kim、Dae-Yong Son、Dong-Nyuk Jeong、Ja-Young Seo、Yeong Suk Choi、In Taek Han、Sang Yoon Lee和Nam-Gyu Park。他们分别来自三星电子材料研究综合体的三星先进技术研究院（SAIT）和成均馆大学化学工程学院及能源科学系。该研究于2017年10月5日发表在《Nature》期刊上，卷号为550。
该研究的主要科学领域是医学X射线成像技术，特别是低剂量X射线成像的数字平板探测器。随着医学X射线成像技术的广泛应用，个体接受的辐射剂量逐渐增加，长期暴露于电离辐射可能增加患癌风险。因此，开发能够在低剂量下工作的数字平板探测器具有重要意义。有机-无机杂化钙钛矿材料因其优异的光电特性，被认为是这类探测器中光导层的理想候选材料。然而，由于在大面积（如50厘米×50厘米）上制备厚钙钛矿薄膜（超过几百微米）的困难，这类探测器尚未在薄膜晶体管阵列上实现。该研究旨在通过全溶液法制备可打印的多晶钙钛矿材料，解决这一难题，并实现低剂量X射线成像。
研究流程主要包括以下几个步骤：
材料制备：
研究团队采用两步溶剂热法，通过添加α-松油醇（anti-solvent）制备了多晶钙钛矿（MPC）材料。具体步骤包括将CH3NH3I和PbI2按等摩尔比混合，加入γ-丁内酯（polar solvent）并在90°C下加热4-6小时，随后加入α-松油醇继续加热。最终得到的粘稠溶液通过刮刀法（doctor blade）打印在基底上，并在120°C下固化1.5小时。
器件构建：
研究团队在薄膜晶体管（TFT）背板上构建了X射线探测器。为了减少暗电流（dark current），他们在钙钛矿薄膜和电极之间插入了两层聚合物/钙钛矿复合材料。底层为PI-MAPbI3复合材料，作为空穴传输层（hole-transporting layer），顶层为PI-MAPbBr3复合材料，作为空穴阻挡层（hole-blocking layer）。830微米厚的多晶钙钛矿薄膜通过刮刀法打印在PI-MAPbI3层上，顶部电极（ITO）连接正电压源以在空穴收集模式下操作探测器。
性能测试：
研究团队使用100千伏的Bremsstrahlung源对探测器进行X射线照射，测量其灵敏度、电荷载流子迁移率-寿命积（μτ product）和空间分辨率。灵敏度测试结果显示，该探测器的灵敏度高达11 μC mGyair⁻¹ cm⁻²，比目前使用的非晶硒（a-Se）或铊掺杂碘化铯（CsI:Tl）探测器高至少一个数量级。空间分辨率通过调制传递函数（MTF）评估，结果显示MPC探测器的MTF在3.1 lp mm⁻¹时降至0.2，略低于a-Se探测器。
光电特性分析：
研究团队通过时间分辨光致发光（time-resolved photoluminescence）和阻抗谱（impedance spectroscopy）分析了MPC薄膜的光电特性。结果显示，MPC薄膜的载流子寿命为1,052纳秒，远高于薄层钙钛矿薄膜的128纳秒。此外，MPC薄膜的电荷载流子迁移率-寿命积为1.0 × 10⁻⁴ cm² V⁻¹，与HgI2单晶相当，优于气相沉积的多晶CdZnTe。
材料特性：
制备的多晶钙钛矿薄膜具有尖锐的晶面和大的晶粒，形态和光电特性与单晶相当。X射线衍射（XRD）分析显示，MPC薄膜为四方晶系（I4/mcm），热重分析（TGA）显示在230°C以下无明显质量损失。
探测器性能：
MPC探测器在100千伏X射线照射下的灵敏度高达11 μC mGyair⁻¹ cm⁻²，显著高于现有技术。空间分辨率测试显示，MPC探测器的MTF在3.1 lp mm⁻¹时降至0.2，略低于a-Se探测器，但通过优化材料制备和像素间电荷收集，分辨率有望进一步提高。
光电特性：
MPC薄膜的光吸收带延伸至840纳米，光致发光峰红移至810纳米，表明其光电特性优于薄层钙钛矿薄膜。载流子寿命和迁移率-寿命积的测量结果进一步证实了MPC材料在X射线探测中的优越性能。
该研究通过全溶液法制备了可打印的多晶钙钛矿材料，成功构建了低剂量X射线成像探测器。MPC探测器的高灵敏度和优异的光电特性使其在医学X射线成像、辐射探测和能量收集等领域具有广泛的应用前景。此外，该研究为大规模、低成本制备钙钛矿探测器提供了新的技术路径。
创新性材料制备：
研究团队首次通过全溶液法制备了厚多晶钙钛矿薄膜，解决了在大面积上制备厚钙钛矿薄膜的难题。
高性能探测器：
MPC探测器的灵敏度比现有技术高一个数量级，且具有优异的光电特性，为低剂量X射线成像提供了新的解决方案。
广泛的应用前景：
该研究不仅在医学成像领域具有重要应用价值，还为钙钛矿材料在辐射探测和能量收集等领域的应用提供了新的思路。
研究团队还探讨了MPC探测器在计算机断层扫描（CT）等应用中的潜力，并提出了通过优化电极界面和晶界工程进一步提高探测器性能的研究方向。