Détecteur de rayons X flexible à microraille unique avec une sensibilité ultra-élevée pour un système portable de détection de radiation

Résumé Un détecteur de rayons X sensible, flexible et à faible taux de fausses alarmes est crucial pour le diagnostic médical, l'inspection industrielle et la recherche scientifique. Cependant, la plupart des semi-conducteurs pour détecteurs de rayons X sont sensibles à l'interférence de la lumière ambiante, et leur grande épaisseur entrave leur application dans l'électronique portable. Dans ce contexte, un détecteur de rayons X, aveugle à la lumière visible et aux ultraviolets, basé sur un microraille unique en oxyde de gallium dopé à l'indium (Ga2O3:In) est préparé. Les caractérisations combinées expérience-théorie révèlent que le microraille Ga2O3:In possède une haute qualité cristalline, un grand gap de bande et une stabilité et fiabilité satisfaisantes. Sur cette base, une sensibilité extraordinaire de 5,9 × 10^5 µC Gy air−1 cm−2 et une limite de détection basse de 67,4 nGy air s−1 sont atteintes grâce au dispositif préparé Ag/Ga2O3:In/Ag, qui présente une stabilité opérationnelle exceptionnelle et une excellente stabilité à haute température. Profitant des propriétés flexibles du microraille unique, un système de détection de rayons X portable est démontré, montrant un potentiel d'adaptation à des formats flexibles et légers. Le système de détection de rayons X proposé permet une surveillance en temps réel des rayons X, qui peut être affichée sur l'interface utilisateur. Plus important encore, il présente une excellente résistance aux interférences de la lumière naturelle, montrant un faible taux de fausses alarmes. Ce travail fournit une méthode réalisable pour explorer des dispositifs de détection de rayons X intégrés micro/nano flexibles à haute performance.