Projektbeschreibung
Innovative Halbleiter für Röntgenbildgebung mit weniger gesundheitlichen Auswirkungen
Der Einsatz von Röntgenbildmaterial in Medizin, Sicherheit und Wissenschaft ist im Zunehmen begriffen. Dadurch erhöht sich jedoch auch die Exposition gegenüber ionisierender Röntgenstrahlung, die sich direkt auf die Gesundheit auswirken kann. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel des ERC-finanzierten Projekts X-PECT darin, Materialien zu entwickeln, mit denen empfindlichere Röntgenstrahlendetektoren realisierbar werden, um auf diese Weise die Strahlendosis im Betrieb zu verringern. Metallhalogenid-Perowskit-Halbleiter gelten aufgrund ihrer hochenergetischen robusten Röntgenabsorption und ihrer effizienten Ladungsträgererzeugung und -übertragung als vielversprechend für die sensitive Röntgenstrahlungsdetektion. Das Team von X-PECT beabsichtigt, hochempfindliche und nachhaltige bleifreie Metallhalogenid-Perowskite zu erzeugen, um röntgenstrahlungsbedingte Gesundheitsrisiken zu mindern. Im Rahmen des Projekts werden ausgewählte Materialkandidaten zu einem stabilen, skalierbaren gepixelten Röntgendemonstrator verarbeitet, der eine 20- bis 50-fach verbesserte Empfindlichkeit und Auflösung bieten soll.
Ziel
X-rays are widely applied in medical diagnostics, security screening and scientific research. The growing demand for X-ray imaging has increased the frequency with which humans are exposed to ionizing X-rays, directly increasing radiation-related health risks. To minimize these health risks, X-PECT aims to rationally design materials that enable more sensitive X-ray detectors, thus allowing the use of lower operational radiation doses. Metal halide perovskite (MHP) semiconductors have emerged as a highly promising material class for sensitive X-ray detection. Besides their easy processing, the popularity of MHPs arises from their outstanding optoelectronic properties, such as strong high-energy X-ray absorption, and efficient charge carrier generation and transport, outperforming current market standards. However, the intrinsic instability and toxicity of popular lead-based MHPs hinders their large-scale application in sustainable X-ray technology. X-PECT aims for a fundamental understanding of the intrinsic strengths and limitations of MHPs as photoactive material for X-ray detection. In this context, X-PECT will address urging scientific hurdles related to toxicity, structural and chemical stability, intrinsic charge carrier transport efficiency, and processing efforts. The ultimate goal of X-PECT is to rationally develop highly sensitive, sustainable lead-free MHPs through micromanaging their electronic structure by composition and dimensionality engineering. Tailoring their functionality will be guided by applying a full arsenal of both established characterization techniques and unique (micro)spectroscopy platforms for the full assessment of the structural and photophysical properties to identify and suppress the factor(s) currently limiting the X-ray sensitivity and stability. Ultimately, selected candidate materials will be processed into a stable, scalable pixelated X-ray demonstrator device with a 20- to 50-fold improved sensitivity and resolution.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftenOptikSpektroskopie
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-STG
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