Großflächige Röntgendetektoren aus Kunststoff

Die Dioden sind sehr effizient, sensibel und langlebig. Ein mit der neuen Sprühtechnik hergestellter Flachbild-Röntgendetektor zeigt sehr gute Leistungen. Organische Fotodioden bestehen nicht aus kristallinen Halbleitern, sondern aus organischen Kunststoffen.

Sie können in Zukunft eine preiswerte Alternative für großflächige Detektoren sein. Ihre Ergebnisse haben die Forscher in der Zeitschrift Nano Letters publiziert.

Der Vorteil von organischen Fotodioden liegt im Herstellungsprozess: Die Kunststoffe sind in einer Flüssigkeit gelöst, die auf ein Substrat aufgebracht wird. Die Kosten dieses Verfahrens sind nahezu unabhängig von der Fläche. Der Preis kristalliner Dioden steigt dagegen mit ihrer Größe. Die Lösung enthält halbleitende Kunststoffe und Fulleren-Derivate, die die Rolle der Elektronendonatoren und -akzeptoren übernehmen. Für diese Materialklassen wurde der Nobelpreis für Chemie 1996 und 2000 vergeben.

Die Halbleiterlösung wird normalerweise auf das Substrat gegossen, geschleudert oder gerakelt. Schneller und billiger ist es, die Lösung aufzusprühen. Diese Methode wurde bisher als kritisch eingestuft, weil man vermutete, dass die Rauhigkeit der gesprühten Schichten die Qualität der Dioden beeinträchtigt. Die von den Siemens-Forschern aus dem Bereich Organische Elektronik im Sprühverfahren hergestellten organischen Fotodioden zeigen jedoch im Vergleich zu anderen Methoden sehr gute Eigenschaften: Die Effizienz, mit der die Dioden Licht in Strom verwandeln, liegt bei 75 Prozent. Sie haben niedrige Dunkelströme – also ein niedriges Eigensignal, das auch ohne Lichteinfall existiert, und mit mindestens sechs Jahren vergleichsweise lange Lebensdauern aufweisen. Diese Eigenschaften verlieren die Dioden auch nicht bei hohen Sperrspannungen (bis ca. fünf Volt), wo man bisher immer einen starken Anstieg des Dunkelstromes beobachtet hat.

Ein mit der neuen Sprühtechnik hergestellter digitaler Flachbild-Röntgendetektor zeigt teilweise bessere Leistungen hinsichtlich Geisterbildern („Image Lag“) beim schnellen Auslesen der Bilder als heute verwendete Detektoren aus amorphem Silizium. Siemens CT erwartet, dass der organische „X-Ray Imager“ in absehbarer Zeit Marktreife erreichen wird. (RN 2009.06.6)

Media Contact

Dr. Norbert Aschenbrenner Siemens ResearchNews

Weitere Informationen:

http://www.siemens.de/innovation

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie

Von grundlegenden Gesetzen der Natur, ihre elementaren Bausteine und deren Wechselwirkungen, den Eigenschaften und dem Verhalten von Materie über Felder in Raum und Zeit bis hin zur Struktur von Raum und Zeit selbst.

Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Astrophysik, Lasertechnologie, Kernphysik, Quantenphysik, Nanotechnologie, Teilchenphysik, Festkörperphysik, Mars, Venus, und Hubble.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Das Mikrobiom verändert sich dynamisch und begünstigt wichtige Funktionen für den Wirt

Ein interdisziplinäres Forschungsteam des Kieler SFB 1182 untersucht am Beispiel von Fadenwürmern, welche Prozesse die Zusammensetzung des Mikrobioms in Wirtslebewesen steuern. Alle vielzelligen Lebewesen – von den einfachsten tierischen und…

Wasser im Boden – genaue Daten für Landwirtschaft und Klimaforschung

Die PTB präsentiert auf der Woche der Umwelt, wie sich die Bodenfeuchte mithilfe von Neutronenstrahlung messen lässt. Die Bodenfeuchte hat nicht nur Auswirkungen auf die Landwirtschaft, sondern ist als Teil…

Bioreaktor- und Kryotechnologien für bessere Wirkstofftests mit humanen Zellkulturen

Medizinische Wirkstoffforschung… Viele Neuentwicklungen von medizinischen Wirkstoffen scheitern, weil trotz erfolgreicher Labortests mit Zellkulturen starke Nebenwirkungen bei Probanden auftreten. Dies kann passieren, wenn zum Beispiel die verwendeten Zellen aus tierischem…

Partner & Förderer