Un recente studio condotto dal gruppo di ricerca dell'Hefei Institutes of Physical Science dell'Accademia cinese delle scienze ha introdotto un nuovo metodo per migliorare il rilevamento dei raggi X incorporando CsPb2 fuori fase Fratello5 perovskite in CsPbBr3 materiale sfuso.
"Abbiamo raggiunto un'ottima sensibilità per il rilevamento dei raggi X (2,58×10 5 μC Gyair-1 cm -2 ) e un limite di rilevamento basso (127,9 nGyair -1 )," ha affermato il Prof. Pan Xu, che ha guidato il team, "Abbiamo anche integrato questa tecnica con una piastra a transistor a film sottile (TFT) per realizzare immagini a raggi X."
I risultati rilevanti sono stati pubblicati in Materiali funzionali avanzati .
La perovskite agli alogenuri metallici è un materiale promettente per rilevare oggetti come i raggi X, offrendo una migliore sensibilità e risoluzione rispetto ai rilevatori tradizionali. Perovskite inorganica CsPbBr3 ha un'eccellente stabilità ambientale e una plasticità unica alle alte temperature, che lo rendono particolarmente vantaggioso per i rilevatori di raggi X e le applicazioni di imaging.
Tuttavia, producendo CsPbBr3 monocristallino è difficile e costoso e policristallino CsPbBr3 i dispositivi hanno una bassa mobilità degli elettroni, il che ne limita l'uso in alcuni sistemi di imaging.
In questo studio, gli scienziati hanno sviluppato un nuovo metodo chiamato Strategia di articolazione fuori fase (OPAS). Hanno usato OPAS per combinare un materiale speciale chiamato CsPb2 Fratello5 con un altro materiale chiamato CsPbBr3 . Hanno realizzato una miscela di questi materiali utilizzando una tecnica chiamata macinazione meccanica a sfere ad alta energia. Aggiunta di CsPb2 Fratello5 non ha diminuito il valore di riferimento attuale.
Ha invece contribuito ad accelerare il movimento degli elettroni e delle lacune, che sono importanti per rilevare i raggi X. Questo miglioramento è stato possibile perché CsPb2 Fratello5 hanno creato percorsi affinché gli elettroni e le lacune si muovano più facilmente all'interno di CsPbBr3 . Utilizzando questo metodo, hanno raggiunto un'elevata sensibilità e risoluzione spaziale per rilevare i raggi X senza bisogno di molta tensione.
Inoltre, i ricercatori hanno messo insieme CsPb2 Fratello5 /CsPbBr3 su backplane TFT per realizzare imaging di array di superfici a raggi X multi-pixel. Ciò ha dimostrato che CsPbBr3 il materiale può essere utilizzato per l'imaging.
"Ci fornisce inoltre un nuovo sistema di materiali e un nuovo concetto di progettazione per l'utilizzo della calcocite nell'imaging a raggi X", ha aggiunto Ye.
Questo lavoro mostra che le perovskiti con l'introduzione di una fase 2D mostrano un effetto di trasporto dei portatori e una buona stabilità a lungo termine che le rendono candidati promettenti per l'uso commerciale.
Ulteriori informazioni: Changmao Wan et al, Strategia di articolazione fuori fase della perovskite CsPbBr3/CsPb2Br5 per il rilevamento di raggi X ad alta sensibilità, Materiali funzionali avanzati (2024). DOI:10.1002/adfm.202401220
Informazioni sul giornale: Materiali funzionali avanzati
Fornito dagli Istituti di scienze fisiche Hefei, Accademia cinese delle scienze
