Medikal Radyoloji Görüntüleme Sistemleri İçin Esnek Yapılı Organik Yarıiletken X-Işını Dedektörlerinin ve Dedektör Dizilerinin Geliştirilmesi


Öztürk S.(Yürütücü), Başpınar U., Aydın M.

TÜBİTAK Projesi, 2023 - 2025

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Kasım 2023
  • Bitiş Tarihi: Kasım 2025

Proje Özeti

Proje kapsamında iyonize radyasyon kaynaklarından birisi olan X-ışınlarının tespiti ve izlenmesi için esnek organik yarıiletken tabanlı tekil dedektör ve dedektör dizisi Türkiye’de ilk defa üretilecektir. Hali hazırda inorganik malzemelerin hakimiyetinde olan dedektör teknolojisi, inorganik malzemelerin hem üretim zorluklarından dolayı hem de gelecek nesil esnek tabanlı elektroniğe uygun olmamalarından dolayı ucuz, hafif ve kolay üretim yöntemlerinin kullanımına imkan veren aktif tabaka olarak organik yarı iletkenlerin kullanımına doğru kaymaktadır. Projenin ilerleyen safhalarında daha önce literatürde herhangi bir çalışmaya konu edilmemiş ve tamamıyla proje ekibimize özgün tasarımlar ile oluşturan malzeme ve malzeme kombinasyonları kullanılarak özgün ve yenilikçi çıktılar elde edilecektir. Bu kapsam doğrultusunda 3 farklı ticari p tipi polimer (Poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl(P3HT), Poly[N-9′-heptadecanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4′,7′-di-2-thienyl-2′,1′,3′-benzothiadiazole)](PCDTBT) ve Poly[(5,6-difluoro-2,1,3-benzothiadiazol-4,7-diyl)-alt-(3,3’’’-di(2-octyldodecyl)-2,2’;5’,2’’;5’’,2’’’-quaterthiophen-5,5’’’-diyl)](PffBT4T-2OD) ve proje kapsamında sentezlenecek olan yeni nesil flor analoglu poli(4,8-bis((2-etilheksil)oksi)-benzo[1,2-b:4,5-b']ditiyofen-3,4-difloro-tiyofen)(PBDT[2F]T) sentezlenecek p tipi polimer ve 2 farklı n tipi küçük molekül (Phenyl-C61-butyric acid methyl ester(PCBM) ve 3,9-bis(2-methylene-((3-(1,1-dicyanomethylene)-6,7-difluoro)-indanone))-5,5,11,11-tetrakis(4-hexylphenyl)-dithieno[2,3-d:2,3-d]-s-indaceno[1,2-b:5,6-b]dithiophene(ITIC-F)) ayrı ayrı 1:1 oranında karışım hazırlanacaktır. Organik yapı içerisine katkısız, Europyum(Eu), Gadolinyum(Gd), Erbiyum(Er) ve Bizmut(Bi) elementleri ile çeşitli oranlarda (%0.1-%5) katkılandırılmış çinko oksit(ZnO) nanoparçacıkları karıştırılarak X-ışını algılama performansı (duyarlılık (>15 nC mGy.s−1), tekrarlanabilirlik, kararlılık, tepki (<100ms) ve cevap süresi(<100ms)) araştırılacaktır. Öte yandan en yüksek verime sahip malzeme kombinasyonu baz alınarak 8x8 matris formunda 2 boyutlu alansal dedektör dizisi üretimi ve X-ışını deteksiyonun karakterize edilmesi çalışmaları yürütülecektir. Yukarıda bahsedilen gerek ticari olarak temin edilen gerekse proje kapsamında ilk defa sentezlenecek olan projeye özgün polimerlerin kullanımını esas alan X-ışını veya parçacık radyasyonunu kapsayan herhangi bir bilimsel çalışmaya rastlanılmaması önerilen projenin özgün ve yenilikçi yönünü oluşturmaktadır.