El equipo del profesor Pan Xu en el Instituto de Física del Estado Sólido, los Institutos Hefei de Ciencias Físicas (HFIPS), la Academia China de Ciencias (CAS), en colaboración con Zheng Xiaojia de la Academia China de Ingeniería Física (CAEP) y otros investigadores, descubrió el notable potencial del yoduro de plomo de formamidinio unidimensional (1D) en fase δ (δ-FAPbI3 ) como material avanzado para la detección de rayos X.
Los resultados relacionados se publicaron en ACS Nano. .
Los materiales de perovskita con excelentes propiedades optoelectrónicas tienen un gran potencial para la detección directa de rayos X, con múltiples órdenes de magnitud de mayor sensibilidad y límites de detección más bajos que los materiales detectores comerciales actuales, y se espera que reduzcan drásticamente la tasa de dosis de radiación en imágenes radiográficas.
Sin embargo, la preparación de obleas policristalinas genera una gran cantidad de límites de grano y poros, lo que conduce a una grave migración de iones y provoca aún más inestabilidad en el dispositivo y deriva de corriente, lo que limita gravemente la resolución de imágenes de los detectores y futuras aplicaciones comerciales.
En esta investigación, los investigadores centran su atención en las características únicas de 1D δ-FAPbI3 . Este compuesto de fase amarilla poseía barreras de movilidad iónica alta, módulo de Young bajo y estabilidad excepcional a largo plazo.
"Lo consideramos un candidato ideal para la detección de rayos X de alto rendimiento", afirmó Ye Jiajiu, investigador postdoctoral. "Especialmente los dispositivos de oblea densa preparados mediante un 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 δ-FAPbI3 de gran tamaño. obleas integradas en una placa posterior de transistor de película delgada (TFT), que generan imágenes de rayos X bidimensionales de múltiples píxeles y demuestran la viabilidad del δ-FAPbI3 detector de oblea para aplicaciones de imágenes ultraestables.
El Prof. Pan expresó optimismo sobre las perspectivas futuras de esta tecnología. "Este estudio proporciona una nueva idea de diseño y un sistema de selección de materiales para la aplicación de perovskita en imágenes de rayos X", afirmó.
Más información: Zihan Wang et al, Derivado de perovskita de baja dimensión a base de formamidinio flexible para la detección de rayos X sensible y ultraestable, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c02476
Información de la revista: ACS Nano
Proporcionado por los Institutos Hefei de Ciencias Físicas, Academia China de Ciencias
