小长假Nature不能停：担心CT辐射多？三星教你用钙钛矿实现低剂量X射线成像

【背景介绍】

医疗X射线成像要求数字平板探测器以低剂量运行，以减少辐射对身体造成的伤害。可溶液加工的有机-无机混合钙钛矿具有使其成为这种敏感检测器光电导层的优异特性。然而，这样的检测器尚未建立在薄膜晶体管阵列上，因为在大面积上（难以在50cm×50cm）检测器难以制备厚的钙钛矿膜（超过几百微米）。

【成果简介】

北京时间2017年10月5日，Nature在线发表了三星尖端技术研究所In Taek Han和韩国成均馆大学Nam-Gyu Park（共同通讯）等人题为“Printable organometallic perovskite enables large-area, low-dose X-ray imaging”的文章，该团队报道了全溶液处理（与传统真空处理相反）的合成路线，以生产可印刷式的多晶钙钛矿，其具有与单晶相似的形貌和光电性质。在100千伏的辐射源照射下实现11μC mGy_air⁻¹cm⁻²的高灵敏度，其比目前使用的非晶硒或铊掺杂的碘化铯检测器所达到的灵敏度至少高一个数量级。在传统的薄膜晶体管衬底中，通过嵌入830微米厚的钙钛矿膜和另外两个聚合物/钙钛矿复合材料的中间层实现了X射线成像，复合材料在钙钛矿膜和控制暗电流及电荷载流子传输的电极之间提供保形接口。这种基于全溶液的钙钛矿检测器可以实现低剂量X射线成像，并且还可以用于光电导装置实现放射成像，感测和能量收集。同期，多伦多大学John A. Rowlands发表了题为“Medical imaging: Material change for X-ray detectors”的评论。

【图文导读】

图1 构建基于混合钙钛矿的X射线探测器

图2 MAPbI₃（MPC）钙钛矿基本性能

图3 MPC厚膜的光电特性

图4 二极管MPC器件表征

文献链接：Printable organometallic perovskite enables large-area, low-dose X-ray imaging（Nature,2017,DOI:10.1038/nature24032）

本文由材料人学术组Allen供稿，欧洲足球赛事 整理编辑。

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