主要观点总结
近日,研究团队基于非晶氧化镓薄膜成功制备出一种新型薄膜型X射线探测器。该探测器通过利用界面电离氧空位缺陷及其缓慢的中和速率,显著增强了薄膜中X射线诱导的突触后电流。这种新型探测方式大大减轻了传统探测手段对X射线检测材料的诸多严格要求,具有实时X射线成像功能,可与传感、记忆和预处理能力相结合。其关键在于调控金属/非晶氧化镓界面接触特性,产生可观的X射线响应信号。该团队已成功实现X射线成像探测器,分辨率为1.6lp/mm,并提升了后端人工神经网络进行图像识别和分类的效率。这一成果打破了传统X射线探测机制的限制,有望用于一些异型工件的内部缝隙或瑕疵的检测,并简化现有工业无损检测中的硬件结构。
关键观点总结
关键观点1: 研究背景
X射线探测在医疗、工业、安检、科研等领域有广泛应用。目前常用的半导体X射线探测器存在高探测厚度要求、材料选择范围有限等问题。该团队受人类视觉系统启发,期望通过非晶氧化镓薄膜实现感存一体的X射线探测器,推进X射线探测器向低成本和大面积的应用方向发展。
关键观点2: 创新点
该团队通过调控非晶氧化镓薄膜中的氧空位缺陷,实现了对X射线的高响应度探测。利用缺陷辅助的界面增益效应,在厚度仅为360nm的非晶氧化镓薄膜中成功实现了对不同强度X射线光信号的检测。其突破在于利用界面效应实现感存一体,有望简化现有工业无损检测中的硬件结构并提高检测效率。
关键观点3: 应用前景
该成果具有大规模生产的潜力,可用于一些异型工件的内部缝隙或瑕疵的检测。此外,非晶氧化镓材料具有很强的耐辐照特性,有望应用至强辐照环境中,如同步辐射线站、核电站等特殊场所的剂量监测。
文章预览
近日,松山湖材料实验室梅增霞研究员团队制备出一种新型薄膜型 X 射线探测器,利用界面电离氧空位缺陷及其缓慢的中和速率,显著增强了薄膜中 X 射线诱导的突触后电流。 图 | 梅增霞 研究员和部分团队成员 (来源:梁会力) 他们利用缺陷辅助的界面增益效应, 在厚度仅为 360nm 的非晶氧化镓薄膜中成功实现了对不同强度 X 射线光信号的检测。 这一新型探测方式将会大大减轻传统探测手段对 X 射线检测材料的诸多严格要求。此外,它的实时 X 射线成像功能还可以与传感、记忆和预处理能力相结合。 其基本工作原理在于: 通过在非晶氧化镓材料中引入适量的氧空位缺陷浓度,调控金属/非晶氧化镓界面接触特性。 随后在 X 射线辐照下,非晶氧化镓材料中的氧空位缺陷会被电离成 +2 价或者捕获空穴后形成带正电的状态,并且会在金属/氧化镓界
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