GaAs 基发光二极管的替代应用：X 射线探测与成像
光学
2025-03-10 v1 应用物理
摘要
GaAs 基发光二极管（LED）广泛应用于医学成像、生物传感、光通信和夜视等领域。在本文中，我们展示了 GaAs 基 LED 与 SI-GaAs 衬底结合用于 X 射线探测与成像的替代应用。其机制依赖于半导体频率下转换过程，其中 SI-GaAs 衬底充当光电探测器（PD）。在 X 射线照射下，SI-GaAs 衬底产生的光电流驱动 LED 发射可由低成本 CCD 探测的近红外（NIR）光子。我们展示了直接 X 射线探测并给出了初步成像结果，为 PD-LED 设计用于光学频率转换提供了另一个例证。所提出的 LED X 射线探测器利用了成熟的材料和制造工艺。频率下转换概念的应用使得使用单个大型成像单元即可实现无像素成像，无需读出电路。这种 PD-LED 架构提供了一种直接 X 射线探测与成像的替代方法，具有更高的吸收率、更优的图像分辨率和更强的材料稳定性。
引用
@article{arxiv.2503.05133,
title = {An alternative application of GaAs-based light-emitting diodes: X-ray detection and imaging},
author = {Quan Yu and Fangbao Wang and Xin Yuan and Ying Liu and Lianghua Gan and Gangyi Xu and Wenzhong Shen and Liang Chen and Yueheng Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.05133},
year = {2025}
}
备注
The main text and supplementary materials of this paper are merged into one PDF file, with the supplementary materials at the end