19 aug. 2013
1 minuut
Technici van de Universiteit van Californië in Berkeley hebben een component gemaakt die de snelheid van medische beeldvorming kan verhogen, zonder dat daarvoor een gigantische investering nodig is. Het belangrijkste ingrediënt? Een motor-smeermiddel, molybdeendisulfide of MoS2 genaamd, dat al tientallen jaren in winkels voor auto-accessoires wordt verkocht.
Veel fotodetectoren in grote beeldvormende instrumenten werken met amorf silicium omdat dat materiaal licht goed absorbeert en goedkoop is te verwerken. Maar dit type silicium heeft defecten die een snelle, geordende beweging van elektronen hinderen, wat leidt tot lagere snelheid bij de beeldopname en een langere blootstelling aan straling voor de patiënt. Om tot betere prestaties te komen zijn duurdere hoge-temperatuur processen nodig, die van invloed zijn op het prijskaartje van de beeldopname-apparatuur.
Sayeef Salahuddin, assistent-professor ‘electrical engineering en computer sciences’ op de Berkeley, en postdoctoraal wetenschapper Mohammad Esmaeili-Rad hebben dit probleem opgelost door het samenvoegen van een dunne film MoS2 met een vel amorf silicium. Door de moleculaire structuur van MoS2, kunnen de invallende foto-gegenereerde elektronen zich snel verplaatsen. Het MoS2 en het amorfe silicium vormen samen een diode met een fotorespons die 10 maal sneller is dan uitsluitend het conventionele amorfe silicium.
"Deze ontdekking kan leiden tot belangrijke veranderingen in toepassingen voor biomedische beeldvorming, maar ook voor zonnecellen en energie-efficiënte transistoren", aldus Salahuddin.
De onderzoekers hebben hun resultaten gepubliceerd in het open-access tijdschrift Scientific Reports.
Zij laten zien dat – omdat de materialen goedkoop en makkelijk verwerkbaar zijn – de kosten voor het versnellen van fotodetectoren minimaal zijn. In tegenstelling tot conventionele halfgeleiders als silicium, bestaat MoS2 uit individuele nanovelletjes, die afgescheurd kunnen worden zoals de pagina’s in een boek. Deze velletjes kunnen worden gebruikt om nieuwe, dunne elektronicacomponenten te vervaardigen of om bestaande te verbeteren.
High Performance Molybdenum Disulfide Amorphous Silicon Heterojunction Photodetector
Anderen lazen ook
