北理工團(tuán)隊(duì)在便攜式柔性X射線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)方面取得重要進(jìn)展
發(fā)布日期：2024-08-21 供稿：集成電路與電子學(xué)院 攝影：集成電路與電子學(xué)院
編輯：李曉雨 審核：薛正輝 閱讀次數(shù)：
近日,，北京理工大學(xué)集成電路與電子學(xué)院柔性電子器件與智造研究所在《Advanced Materials》上發(fā)表題為“Flexible single microwire X-ray detector with ultrahigh sensitivity for portable radiation detection system”的學(xué)術(shù)論文。論文報(bào)道了一種用于輻射檢測(cè)的便攜式柔性X射線(xiàn)探測(cè)系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)了在環(huán)境光下對(duì)低劑量X射線(xiàn)的有效監(jiān)測(cè)，并減弱了常規(guī)X射線(xiàn)探測(cè)器對(duì)封裝材料的依賴(lài)性,，促進(jìn)了X射線(xiàn)探測(cè)系統(tǒng)向柔性化、小型化方向發(fā)展,。北京理工大學(xué)是第一單位,，合作單位包括鄭州大學(xué)。北京理工大學(xué)博士后陳彥成為論文的第一作者,，李營(yíng)副教授,、沈國(guó)震教授和鄭州大學(xué)單崇新教授為通訊作者。
直接將X射線(xiàn)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的柔性X射線(xiàn)探測(cè)器在醫(yī)學(xué),、工業(yè),、安全和科學(xué)研究等方面具有巨大的應(yīng)用潛力。然而,，目前基于半導(dǎo)體的直接型X射線(xiàn)探測(cè)器往往具有體積大,、易碎、易受環(huán)境光干擾等缺點(diǎn),，阻礙了它們?cè)谌嵝钥纱┐麟娮悠骷I(lǐng)域中的應(yīng)用,。
本文報(bào)道了一種基于銦摻雜氧化鎵（Ga2O3:In）單根微米線(xiàn)的柔性日盲X射線(xiàn)探測(cè)器。得益于Ga2O3:In微米線(xiàn)較高的晶體質(zhì)量,、寬帶隙特征和較高的X射線(xiàn)吸收系數(shù),，所制備的Ag/Ga2O3:In/Ag探測(cè)器具有5.9×105μC Gyair-1 cm-2的超高靈敏度、67.4 nGyair s-1的檢測(cè)極限和低虛警率,。另外,，柔性器件在200 ℃的高溫下依然可以正常工作，具有優(yōu)異的工作穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定,。最后,，將該器件集成到便攜式X射線(xiàn)探測(cè)系統(tǒng)中，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境光中的X射線(xiàn),，預(yù)防X射線(xiàn)泄露所帶來(lái)的危害,，并可以將監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示在用戶(hù)的手機(jī)界面。
論文通過(guò)材料合成,、實(shí)驗(yàn)探究和理論驗(yàn)證,，制備了具有高靈敏度和低虛警率的柔性X射線(xiàn)探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境光下對(duì)X射線(xiàn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警。該研究為開(kāi)發(fā)柔性,、輕便,、低虛警率的X射線(xiàn)探測(cè)系統(tǒng)提供了新的方案。
論文詳情：Flexible Single Microwire X-Ray Detector with UltrahighSensitivity for Portable Radiation Detection System. Adv. Mater. 2024, 2404656.
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202404656
附柔性電子器件與智造研究所及論文作者簡(jiǎn)介：
柔性電子器件與智造研究所依托北京理工大學(xué)集成電路與電子學(xué)院,、柔性電子校級(jí)平臺(tái)和損傷器官重構(gòu)與再造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,，瞄準(zhǔn)國(guó)際科技前沿與國(guó)家重大需求，圍繞柔性電子器件與系統(tǒng),，從半導(dǎo)體材料合成,、工藝開(kāi)發(fā)、設(shè)備研制,、系統(tǒng)研制等方面開(kāi)展系統(tǒng)的前沿基礎(chǔ)與應(yīng)用研究,。通過(guò)微電子、光電子,、量子信息,、力學(xué)、仿生,、醫(yī)療等多學(xué)科領(lǐng)域深度交叉,，面向柔性薄膜晶體管與應(yīng)用、柔性光電器件與視覺(jué)芯片,、柔性感知與智能機(jī)器人,、仿生傳感器與健康醫(yī)療、柔性多功能集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用等多個(gè)方面,，努力打造國(guó)際一流,、獨(dú)具特色的柔性智能電子研發(fā)與智造平臺(tái)。研究所目前已經(jīng)形成了由國(guó)家級(jí)領(lǐng)軍人才為帶頭人,，國(guó)家級(jí)青年人才等為骨干的學(xué)術(shù)隊(duì)伍,。研究所多項(xiàng)科研成果在Nature/Science子刊等國(guó)際重要學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表，并多次被Nature子刊,、中央電視臺(tái)等學(xué)術(shù)與新聞媒體關(guān)注和報(bào)道,。
李營(yíng)，北京理工大學(xué)預(yù)聘副教授,，博士生導(dǎo)師,。主要研究方向?yàn)榛诮饘冫u化物和氧化物的光電探測(cè)器及仿生視覺(jué)傳感器研究。以第一/通訊作者在Adv. Mater.,、Adv. Funct. Mater.,，Light Sci. Appl.等期刊發(fā)表論文20余篇，論文總引用2000余次,，ESI高被引論文3篇,。
沈國(guó)震,，北京理工大學(xué)集成電路與電子學(xué)院特聘教授、博士生導(dǎo)師,，柔性電子器件與智造研究所所長(zhǎng),，國(guó)家級(jí)領(lǐng)軍人才。長(zhǎng)期從事低維半導(dǎo)體材料及相關(guān)柔性電子器件的研究,。以第一完成人身份獲北京市科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng),、中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)等。現(xiàn)任英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士,、中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)理事,。發(fā)表SCI收錄論文300余篇，獲引用超過(guò)3萬(wàn),，H-index為97,。
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