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Los investigadores están explorando el potencial de un nuevo compuesto para la detección e imagen de rayos X

Los investigadores están explorando el potencial de un nuevo compuesto para la detección e imagen de rayos X

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(a) detector de chips de 14 × 14 píxeles; ( b, c ) Mapeo de estado brillante y oscuro; (d) chip δ-FAPbI3 de 3 × 3 cm; (e) microestructura TFT de plano posterior de 64 × 64 píxeles; (f) Diagrama esquemático del proceso de formación de imágenes de rayos X; (g) detector de imágenes de rayos X de placa plana; (h) imágenes de rayos X. Crédito: Ye Jiajiu

El equipo del profesor Pan Xu del Instituto de Física del Estado Sólido, los Institutos Hefei de Ciencias Físicas (HFIPS) y la Academia China de Ciencias (CAS), en colaboración con Zheng Xiaojia de la Academia China de Ingeniería Física (CAEP), y otros investigadores han descubierto el notable potencial del yoduro de formamidinio (δ) unidimensional (1D).3) como un detector de rayos X avanzado.

Resultados relacionados han sido publicados en ACS Nano.

Los materiales de perovskita con excelentes propiedades fotovoltaicas tienen un gran potencial para la detección directa de rayos X, con varios órdenes de magnitud de mayor sensibilidad y límites de detección más bajos que los materiales detectores comerciales actuales, y se espera que reduzcan significativamente la tasa de dosis de radiación en radiografía.

Sin embargo, la preparación de escamas policristalinas genera una gran cantidad de límites de grano y poros, lo que conduce a una migración de iones severa y provoca una mayor inestabilidad del dispositivo y deriva de corriente, lo que limita severamente la resolución de imagen de los detectores y futuras aplicaciones comerciales.

En este artículo, los investigadores centran su atención en las propiedades únicas de 1D δ-FAPbI3. Este compuesto de fase amarilla tiene altas barreras de movilidad iónica, bajo módulo de Young y excepcional estabilidad a largo plazo.

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Ye Jiajiu, investigador postdoctoral, dijo: «Lo consideramos un candidato ideal para la detección de rayos X de alto rendimiento, especialmente porque los dispositivos de obleas densas preparadas por el proceso de prensado isostático en frío pueden detectar rayos X con alta sensibilidad y bajos límites de detección».

Además, los investigadores fabricaron un generador de imágenes de rayos X con un gran tamaño de δ-FAPbI3 Chips integrados en una placa posterior de transistor de película delgada (TFT), que realizan imágenes de rayos X de múltiples píxeles en 2D y demuestran la viabilidad de δ-FAPbI3 Detector de chips para aplicaciones de imágenes ultraestables.

El profesor Pan expresó optimismo sobre las perspectivas futuras de esta tecnología. «Este estudio presenta una nueva idea de diseño y un sistema de selección de materiales para la aplicación de perovskitas en imágenes de rayos X», dijo.

más información:
Zihan Wang et al, un detector altamente estable y sensible a rayos X basado en formamidinio derivado de perovskita de baja dimensión, ACS Nano (2023). DOI: 10.1021/acsnano.3c02476

Información del diario:
ACS Nano


Proporcionado por Institutos de Ciencias Físicas de Hefei, Academia de Ciencias de China