Estudo descobre que perovskita fora de fase CsPbBr₃ ajuda na detecção de raios X altamente sensível
A introdução do CsPb2 Br5 melhora o transporte de portadores de carga dentro de CsPbBr3 . Crédito:WANG Changmao Um estudo recente conduzido pela equipe de pesquisa dos Institutos de Ciências Físicas de Hefei da Academia Chinesa de Ciências introduziu um novo método para melhorar a detecção de raios X incorporando CsPb fora de fase2 Br5 perovskita em CsPbBr3 material a granel.
"Alcançamos uma sensibilidade muito boa para detectar raios X (2,58×10
5
μC Gyair-1cm
-2
) e um limite de detecção baixo (127,9 nGyar
-1
)", disse o professor Pan Xu, que liderou a equipe, "Também integramos essa técnica com uma placa de transistor de filme fino (TFT) para fazer imagens de raios-X."
Os resultados relevantes foram publicados em Advanced Functional Materials .
A perovskita de iodetos metálicos é um material promissor para detectar coisas como raios X, oferecendo melhor sensibilidade e resolução do que os detectores tradicionais. Perovskita inorgânica CsPbBr3 tem excelente estabilidade ambiental e plasticidade exclusiva em alta temperatura, tornando-o particularmente vantajoso para detectores de raios X e aplicações de imagem.
No entanto, fazer CsPbBr de cristal único3 é difícil e caro, e CsPbBr policristalino3 dispositivos têm baixa mobilidade eletrônica, limitando seu uso em certos sistemas de imagem.
Neste estudo, os cientistas desenvolveram um novo método denominado Estratégia de Articulação Fora de Fase (OPAS). Eles usaram OPAS para combinar um material especial chamado CsPb2 Br5 com outro material chamado CsPbBr3 . Eles fizeram uma mistura desses materiais usando uma técnica chamada moagem mecânica de bolas de alta energia. Adicionando CsPb2 Br5 não diminuiu a linha de base atual.
Em vez disso, ajudou a acelerar o movimento de elétrons e lacunas, que são importantes para a detecção de raios X. Esta melhoria foi possível porque CsPb2 Br5 criou caminhos para os elétrons e buracos se moverem mais facilmente dentro de CsPbBr3 . Usando este método, eles alcançaram alta sensibilidade e resolução espacial para detecção de raios X sem a necessidade de muita voltagem.
Além disso, os pesquisadores reuniram CsPb2 Br5 /CsPbBr3 em backplanes TFT para realizar imagens de matriz de superfície de raios X multipixel. Isso provou que CsPbBr3 material pode ser usado para imagens.
"Isso também nos dá um novo sistema de material e conceito de design para o uso de calcocita em imagens de raios X", acrescentou Ye.
Este trabalho mostra que as perovskitas com a introdução de uma fase 2D apresentam efeito de transporte de transportadores e boa estabilidade a longo prazo, o que as torna candidatas promissoras para uso comercial.
Mais informações: Changmao Wan et al, Estratégia de Articulação Fora de Fase de Perovskita CsPbBr3/CsPb2Br5 para Detecção de Raios X de Alta Sensibilidade, Materiais Funcionais Avançados (2024). DOI:10.1002/adfm.202401220 Informações do diário: Materiais Funcionais Avançados
Fornecido pelos Institutos de Ciências Físicas de Hefei, Academia Chinesa de Ciências
