Los Institutos de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT) de la Academia de Ciencias de China, en colaboración con investigadores de la Universidad Normal Central de China, han desarrollado un detector de semiconductores complementarios de óxido metálico (CMOS) de rayos X de perovskita de alto rendimiento para imágenes médicas. /P>
El estudio fue publicado en Nature Communications. el 21 de febrero.
Las imágenes de rayos X son vitales para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades cardiovasculares y oncológicas. Los detectores de rayos X de conversión directa fabricados con materiales semiconductores exhiben una resolución espacial y temporal superior a dosis de radiación más bajas en comparación con los detectores de conversión indirecta fabricados con materiales centelleadores. Sin embargo, los materiales semiconductores disponibles actualmente, como Si, a-Se y CdZnTe/CdTe, no son ideales para la obtención de imágenes de rayos X en general debido a su baja eficiencia de absorción de rayos X o sus altos costos.
La perovskita es una alternativa prometedora a los materiales semiconductores convencionales. Sin embargo, aún se desconoce la viabilidad de su combinación con matrices CMOS pixeladas de alta velocidad.
Para abordar este problema, los investigadores desarrollaron un detector de rayos X de conversión directa fabricado con CsPbBr3 inorgánico de 300 μm de espesor. Película de perovskita impresa en una matriz de píxeles CMOS dedicada.
Los investigadores descubrieron que el grueso CsPbBr3 serigrafiado la película tiene un alto producto μτ de 5,2×10
-4
cm
2
V
–1
, una alta sensibilidad de detección de rayos X de 15.891 µC Gyaire
–1
centímetros
–2
y un límite de detección de dosis baja de 321 nGyaire s
–1
.
Los resultados experimentales de imágenes 2D de rayos X mostraron que el detector CMOS de perovskita propuesto puede alcanzar una resolución espacial muy alta (5,0 lp mm
-1
, el límite de hardware es 6,0 lp mm
-1
) y rendimiento de imágenes de dosis baja (260 nGy).
Además, las imágenes de TC en 3D también se validaron con el detector propuesto a una velocidad de lectura de señal rápida de 300 fps.
"Nuestro trabajo muestra el potencial de las perovskitas de haluro de plomo para revolucionar el desarrollo de detectores de rayos X de última generación con resolución espacial, velocidad de lectura y eficiencia de detección de dosis bajas significativamente mejoradas", afirmó el profesor Ge. P>
"Esto allana el camino para que las aplicaciones médicas de imágenes de rayos X sean más suaves y seguras en el futuro."
