一种基于Si-GaAs基板的GaAs/AlGaAs LED，用于X射线检测和成像：一种下转换方法

《ACS Photonics》：A GaAs/AlGaAs LED with SI-GaAs Substrate for X-ray Detection and Imaging: A Down-Conversion Method

GaAs基LED结合半绝缘基板实现X射线检测，通过光频下转换机制将X射线转化为近红外光，利用低成本CCD检测成像，简化电路并降低成本，展现PD-LED架构在X射线成像中的潜力。

　　

基于GaAs的发光二极管（LED）被广泛应用于多种领域，包括医学成像、生物传感、光通信和夜视技术。在本文中，我们提出了一种基于GaAs的LED的替代应用方案，该方案采用半绝缘GaAs（SI-GaAs）作为基底，用于X射线检测和成像。其工作原理依赖于半导体频率下转换过程，其中SI-GaAs基底充当光电探测器（PD）。当受到X射线照射时，SI-GaAs基底产生的光电流会驱动LED发射近红外（NIR）光子，这些光子可以被低成本的CCD相机捕捉到。作为概念验证，我们已经实现了X射线检测，并展示了初步的成像结果，进一步证明了PD-LED设计在光频率转换方面的可行性。这种下转换成像方法无需连接读出电路，从而降低了生产成本并简化了制造流程。这种PD-LED架构利用了成熟的材料和制造工艺，为X射线检测和成像提供了一种新的解决方案。它有望实现具有更高吸收率、更佳图像分辨率以及更强材料稳定性的设备。