Pesquisadores exploram o potencial de um novo composto para detecção e imagem de raios X
(a) detector de wafer de 14 × 14 pixels; (b, c) Mapeamento de estado claro e escuro; (d) bolacha δ-FAPbI3 de 3 x 3 cm; (e) microestrutura de backplane TFT de 64 × 64 pixels; (f) Esquema do processo de imagem de raios X; (g) Detector de imagens de raios X de tela plana; (h) Imagens de raios X. Crédito:Ye Jiajiu A equipe do Prof. Pan Xu do Instituto de Física do Estado Sólido, Institutos de Ciências Físicas de Hefei (HFIPS), Academia Chinesa de Ciências (CAS), em colaboração com Zheng Xiaojia da Academia Chinesa de Engenharia Física (CAEP), e outros pesquisadores, descobriu o potencial notável do iodeto de chumbo formamidínio unidimensional (1D) em fase δ (δ-FAPbI3 ) como um material avançado para detecção de raios X.
Os resultados relacionados foram publicados no ACS Nano .
Materiais de perovskita com excelentes propriedades optoeletrônicas têm grande potencial para detecção direta de raios X, com múltiplas ordens de grandeza de maior sensibilidade e limites de detecção mais baixos do que os atuais materiais detectores comerciais, e espera-se que reduzam drasticamente a taxa de dose de radiação em imagens radiográficas.
No entanto, a preparação de wafers policristalinos gera um grande número de limites de grãos e poros, o que leva a uma migração iônica severa e causa ainda mais instabilidade do dispositivo e desvio de corrente, limitando severamente a resolução de imagem dos detectores e futuras aplicações comerciais.
Nesta pesquisa, os pesquisadores concentram sua atenção nas características únicas de 1D δ-FAPbI3 . Este composto de fase amarela possuía altas barreiras de mobilidade iônica, baixo módulo de Young e excepcional estabilidade a longo prazo.
"Consideramos que é um candidato ideal para detecção de raios X de alto desempenho", disse Ye Jiajiu, pesquisador de pós-doutorado, "Especialmente os dispositivos wafer densos preparados por um processo de prensagem isostática a frio podem detectar raios X com alta sensibilidade e baixos limites de detecção ."
Além disso, os pesquisadores fabricaram um gerador de imagens de raios X com δ-FAPbI3 de tamanho grande wafers integrados em um backplane de transistor de filme fino (TFT), realizando imagens de raios X multi-pixel bidimensionais e demonstrando a viabilidade do δ-FAPbI3 detector de wafer para aplicações de imagem ultraestáveis.
O Prof. Pan expressou otimismo sobre as perspectivas futuras desta tecnologia. "Este estudo fornece uma nova ideia de design e sistema de seleção de materiais para aplicação de perovskita em imagens de raios X", disse ele.
Mais informações: Zihan Wang et al, Derivado de perovskita de baixa dimensão baseado em formamidínio flexível para detecção de raios X sensível e ultraestável, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c02476 Informações do diário: ACS Nano
Fornecido pelos Institutos de Ciências Físicas de Hefei, Academia Chinesa de Ciências
