新型石墨烯-钙钛矿X射线探测器

2021-02-22 09:26   来源: 互联网    阅读次数:2345

据物理学家组织网十七号报道,瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员开发了一种利用三维气溶胶喷墨打印产生高效X射线探测器的新方法,这种新型探测器可以很容易地集成到标准微电子设备中,从而大大提高了医学成像设备的性能。研究结果发表在"美国化学学会科学月刊"(ACSNano)上。


这种由石墨烯和钙钛矿组成的新探测器是由洛桑联邦理工学院(洛桑Federal Institute of Technology)基础科学学院弗洛(Flo)领导的一个团队研发的。研究人员利用瑞士电子和微电子中心的喷雾器打印设备,将钙钛矿层以3D形式打印在石墨烯衬底上。其想法是,钙钛矿在器件中充当光电探测器和电子中继器,而石墨烯则放大输出电信号。


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此外,研究人员还使用了碘化铅钙钛矿,由于其迷人的光电特性和低的制造成本,最近引起了人们的广泛关注。


该小组的化学家Ndre Howath说:"这种钙钛矿含有重原子,为光子提供了高散射截面,因此它是X射线探测的完美候选。


结果表明,该方法生产的X射线探测器具有破纪录的高灵敏度,是同类最佳医学成像设备的四倍以上。


使用带有石墨烯的光伏钙钛矿大大增强了对X射线的响应。"这意味着,如果我们在X射线成像中使用这两种材料的组合,成像所需的X射线剂量可减少1000多倍,从而减少这种高能电离辐射对人体健康的危害。


钙钛矿石墨烯探测器的另一个优点是它不需要精确的光电倍增管或复杂的电子设备,因此它使医学成像变得简单,弗洛说。


报告称,这项研究中使用的喷雾剂喷墨打印技术是一项相当新颖的技术,可用于制作电阻、电容器、天线、传感器和薄膜晶体管等3D打印电子元件,甚至在手机外壳等特定衬底上打印电子产品。


除X射线外,X射线医学用途还包括透视、癌症放射治疗和计算机断层扫描。然而,这种新探测器易于合成,具有更多的前沿应用领域。它可以广泛应用于太阳能电池、LED灯、激光和光电探测器。

责任编辑:无量渡口
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