CsPbBr3 perovszkit rétegek szintézise és rétegleválasztása direkt konverziós Röntgen-fotodetektor készülékekbe

Az elmúlt évek során nagy figyelmet kaptak a hibrid szerves-szervetlen perovszkit kristályszerkezetű anyagok alkalmasságuk és kiváló sajátságaik miatt napelemekben és direkt konverziós Röntgen-fotodetektorokban, kiemelten sok kutatás foglalkozik a metilammónium-ólom-jodidal. A perovszkit kristályszerkezetű anyagok családján belül viszont számos más félvezető van, mely alkalmazható Röntgen-fotodetektor készülékekben. Ezen dolgozat bemutatja a cézium-ólom-bromid (CsPbBr3) perovszkitot, annak szintézisét és számos analitikai módszerrel jellemzi.

Sok évtizede bevett orvosdiagnosztikai módszer a digitális Röntgen-képalkotás, egyre szélesebb területen elterjedt vizsgálati és beavatkozási metódus, példaként említve a dinamikus CT vagy képvezérelt beavatkozásokat. A folyamatos technológiai fejlődés mára egy olyan eljárást eredményezett, mely olcsó, gyors és egyszerű képalkotást tesz lehetővé, a képek tárolása egyszerű és igen érzékeny az ionizáló sugárzásra. A készülékben a Röntgen-fotonok detektálása azok elektromos jellé való átalakítása által történik, mely alapvetően kétféleképpen történhet: egy szcintillátor anyag konvertálja a Röntgen-fényt alacsonyabb energiájú sugárzássá, melyet egy fotodióda alakít elektromos töltéssé (indirekt átalakítás) vagy egy fényvezető réteg egy lépésben alakítja át jellé azt (direkt konverzió). Előbbi metódus természetesen egy nagy technológiai fejlődési lépés az analóg technikával szemben, azonban kis hatékonyságúak a készülékek és igen limitált térbeli felbontásuk. Ahhoz, hogy az ionizáló sugárzás megfelelő mértékben elnyelődjön, viszonylag vastag szcintillátor rétegre van szükség, ami vastagság teret ad a fény horizontális terjedésének magán a foszforrétegen belül, és végezetül így kisebb felbontású képet állít elő a készülék. Direkt konverziós készülékekben viszont nincs ilyen detektálási lépés. Egy igen ígéretes jelölt ilyen konverter anyagnak a CsPbBr3, viszont viszonylag kevés kutatás fókuszált eddig rá és született publikáció Röntgen-készülékekben való alkalmazásáról. Ezen munkámban szó esik ennek az anyagnak a szintéziséről és rétegleválasztásáról ilyen készülékekbe. Úttörő jelentőségű, mely érdekes eredmények mellett számos kérdést vet fel és rámutat a fejlesztés következő szakaszaiban megoldandó problémákra.

szerző

• 
  Dávid Anna
  Vegyészmérnöki mesterképzési szak, nappali MSc
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

• 
  Dr. Hórvölgyi Zoltán
  egyetemi tanár, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék

helyezés