中国科学院深圳先进技术研究院葛永帅教授团队与华中师范大学研究人员合作，研发出一种用于医学成像的高性能钙钛矿X射线CMOS探测器。
该研究于 2 月 21 日发表在《自然通讯》上。
X射线成像对于心血管疾病和癌症的诊断和治疗至关重要。与闪烁体材料制成的间接转换探测器相比，由半导体材料制成的直接转换X射线探测器在较低辐射剂量下表现出更高的空间和时间分辨率。然而，目前可用的半导体材料，如Si、a-Se和CdZnTe / CdTe，由于其X射线吸收效率低或成本高，并不适合用于一般的X射线成像。
钙钛矿是一种很有前途的传统半导体材料替代品，但其与高速像素化CMOS阵列结合的可行性仍不得而知。
为了解决这个问题，研究人员开发了一种直接转换 X 射线探测器，该探测器采用 300 微米厚的无机 CsPbBr3 钙钛矿薄膜印刷在专用的 CMOS 像素阵列上制成。
研究人员发现，丝网印刷厚CsPbBr3薄膜具有5.2×10-4 cm2 V–1的高μτ积、15891 µC Gyair–1 cm–2的高X射线探测灵敏度和321 nGyair s–1的低剂量检测限。
实验X射线二维成像结果表明，所提出的钙钛矿CMOS探测器可以实现非常高的空间分辨率(5.0 lp mm-1，硬件极限为6.0 lp mm-1)和低剂量(260 nGy)的成像性能。
此外，还利用所提出的探测器以 300 fps 的快速信号读出速度验证了 3D CT 成像。
“我们的工作展示了铅卤化钙钛矿在革命性地开发最先进的 X 射线探测器方面的潜力，它显著提高了空间分辨率、读出速度和低剂量检测效率，”GE 教授说。“这为未来医学 X 射线成像应用变得更加温和和安全铺平了道路。”
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