Les instituts de technologie avancée de Shenzhen (SIAT) de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec des chercheurs de l'Université normale de Chine centrale, ont développé un détecteur à rayons X à oxyde métallique complémentaire (CMOS) à haute performance pour l'imagerie médicale. /P>
L'étude a été publiée dans Nature Communications le 21 février.
L’imagerie aux rayons X est essentielle au diagnostic et au traitement des maladies cardiovasculaires et cancéreuses. Les détecteurs de rayons X à conversion directe fabriqués à partir de matériaux semi-conducteurs présentent une résolution spatiale et temporelle supérieure à des doses de rayonnement plus faibles par rapport aux détecteurs à conversion indirecte fabriqués à partir de matériaux scintillateurs. Cependant, les matériaux semi-conducteurs actuellement disponibles, tels que Si, a-Se et CdZnTe/CdTe, ne sont pas idéaux pour l'imagerie générale aux rayons X en raison de leur faible efficacité d'absorption des rayons X ou de leurs coûts élevés.
La pérovskite est une alternative prometteuse aux matériaux semi-conducteurs conventionnels. Cependant, la faisabilité de sa combinaison avec des matrices CMOS pixellisées à haute vitesse est encore inconnue.
Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont développé un détecteur de rayons X à conversion directe fabriqué avec un CsPbBr3 inorganique de 300 μm d'épaisseur. film de pérovskite imprimé sur une matrice de pixels CMOS dédiée.
Les chercheurs ont découvert que le CsPbBr3 épais sérigraphié le film a un produit μτ élevé de 5,2 × 10
-4
cm
2
V
–1
, une sensibilité élevée de détection des rayons X de 15 891 µC Gyair
–1
cm
–2
, et une limite de détection de faible dose de 321 nGyair s
–1
.
Les résultats expérimentaux d'imagerie 2D aux rayons X ont montré que le détecteur CMOS à pérovskite proposé peut atteindre une résolution spatiale très élevée (5,0 lp mm
-1
, la limite matérielle est de 6,0 LP mm
-1
) et performances d'imagerie à faible dose (260 nGy).
De plus, l'imagerie CT 3D a également été validée avec le détecteur proposé à une vitesse de lecture rapide du signal de 300 ips.
"Nos travaux montrent le potentiel des pérovskites aux halogénures de plomb pour révolutionner le développement de détecteurs de rayons X de pointe avec une résolution spatiale, une vitesse de lecture et une efficacité de détection à faible dose considérablement améliorées", a déclaré le professeur Ge.
"Cela ouvre la voie à des applications médicales d'imagerie par rayons X qui deviendront plus douces et plus sûres à l'avenir."
