Forskere udforsker potentialet af en ny forbindelse til røntgendetektion og billeddannelse

Prof. Pan Xus team ved Institute of Solid State Physics, Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), Chinese Academy of Science (CAS), i samarbejde med Zheng Xiaojia ved Chinese Academy of Engineering Physics (CAEP) og andre forskere, opdagede det bemærkelsesværdige potentiale af endimensionelt (1D) δ-fase formamidinium blyiodid (δ-FAPbI₃ ) som et avanceret materiale til røntgendetektion.

De relaterede resultater blev offentliggjort i ACS Nano .

Perovskitmaterialer med fremragende optoelektroniske egenskaber har et stort potentiale for direkte røntgendetektion, med flere størrelsesordener højere følsomhed og lavere detektionsgrænser end nuværende kommercielle detektormaterialer, og forventes dramatisk at reducere strålingsdosishastigheden ved radiografisk billeddannelse.

Forberedelsen af ​​polykrystallinske wafere genererer imidlertid et stort antal korngrænser og porer, hvilket fører til alvorlig ionmigrering og yderligere forårsager enhedens ustabilitet og strømdrift, hvilket i høj grad begrænser billedopløsningen af ​​detektorerne og fremtidige kommercielle applikationer.

I denne forskning fokuserer forskerne deres opmærksomhed på de unikke egenskaber ved 1D δ-FAPbI₃ . Denne gulfaseforbindelse havde høje ionmobilitetsbarrierer, lavt Youngs modul og exceptionel langtidsstabilitet.

"Vi betragter det som en ideel kandidat til højtydende røntgendetektion," sagde Ye Jiajiu, en postdoc-forsker, "især de tætte waferenheder, der er fremstillet ved en kold isostatisk presseproces, kan detektere røntgenstråler med høj følsomhed og lave detektionsgrænser ."

Derudover fremstillede forskere et røntgenbillede med stor størrelse δ-FAPbI₃ wafere integreret på en tyndfilmstransistor (TFT) bagplan, der realiserer todimensionel multi-pixel røntgenbillede og demonstrerer gennemførligheden af ​​δ-FAPbI₃ wafer-detektor til ultrastabile billedbehandlingsapplikationer.

Prof. Pan udtrykte optimisme med hensyn til fremtidsudsigterne for denne teknologi. "Denne undersøgelse giver en ny designidé og et materialevalgssystem til anvendelse af perovskit i røntgenbilleder," sagde han.

Flere oplysninger: Zihan Wang et al., Supple Formamidinium-baseret lavdimensionel perovskitderivat til følsom og ultrastabil røntgendetektion, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c02476

Journaloplysninger: ACS Nano

Leveret af Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences