X射線平板探測(cè)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及X射線平板探測(cè)器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來平板探測(cè)技術(shù)取得飛躍性的發(fā)展。其中，CN101159283A描述了一種平板探測(cè)，其實(shí)現(xiàn)了降低平板探測(cè)器的成本，從而更快地推廣平板探測(cè)器的應(yīng)用。
[0003]平板探測(cè)技術(shù)可分為直接和間接兩類，間接平板探測(cè)器中的關(guān)鍵部件是獲取圖像的平板探測(cè)器(FPD)，由X射線轉(zhuǎn)化層與光電二極管、薄膜晶體管、信號(hào)儲(chǔ)存基本像素單元及信號(hào)放大與信號(hào)讀取等組成。工作原理為:X射線經(jīng)X射線轉(zhuǎn)化層轉(zhuǎn)化為550nm左右的可見光，再由光電二極管將可見光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并通過薄膜晶體管存儲(chǔ)在信號(hào)儲(chǔ)存單元中，在驅(qū)動(dòng)電路的作用下，存儲(chǔ)在像素單元中的電荷被傳輸?shù)阶x出電路，讀出電路會(huì)對(duì)電信號(hào)作進(jìn)一步的放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，最終獲得圖像信息。
[0004]光電二極管中的非晶硅薄膜存在光致衰退效應(yīng)，導(dǎo)致光電二極管經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間光照后光電轉(zhuǎn)化效率下降。減薄非晶硅薄膜的厚度有助于降低光致衰退問題，然而減薄非晶硅薄膜厚度，入射光不能充分地被吸收，會(huì)有大量的光透過光電二極管元件，降低光電二極管的轉(zhuǎn)化效率。故控制光電二極管中非晶硅薄膜的厚度，減少光致衰退效應(yīng)的同時(shí)提高光電二極管對(duì)入射光的吸收利用以及光電轉(zhuǎn)化效率從而提高射線探測(cè)器的量子探測(cè)效率，成為X射線平板探測(cè)器設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域需要解決的一個(gè)重要課題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種X射線平板探測(cè)器。
[0006]該X射線平板探測(cè)器可使透過光電轉(zhuǎn)換二極管的光線反射回光電轉(zhuǎn)換二極管中，有效提升入射光的利用效率，提高探測(cè)器的量子探測(cè)效率和靈敏度。
[0007]本實(shí)用新型所提供的X射線平板探測(cè)器，包括:
[0008]薄膜晶體管基板；
[0009]設(shè)置于該薄膜晶體管基板上具有漫反射作用的絕緣層，該絕緣層上設(shè)有暴露該薄膜晶體管基板的源極的接觸孔；
[0010]設(shè)置在該絕緣層上的像素電極，該像素電極通過該接觸孔與該薄膜晶體管基板的源極導(dǎo)通；
[0011]覆蓋該像素電極的光電二極管；
[0012]設(shè)置在該光電二極管上的電極；和
[0013]設(shè)置在該電極上的X射線轉(zhuǎn)換層。
[0014]其中，該薄膜晶體管基板包括
[0015]基板；
[0016]形成于該基板上的柵極；
[0017]形成于該柵極上的柵絕緣層；
[0018]形成于該柵絕緣層上方的有源層；和
[0019]形成于該有源層上的源極和漏極。
[0020]該絕緣層為由白色絕緣材料制成的絕緣層。
[0021]本實(shí)用新型的X射線平板探測(cè)器具有高量子探測(cè)效率和靈敏度。
【附圖說明】
[0022]圖1表示本實(shí)用新型的X射線平板探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0024]實(shí)施例1
[0025]本實(shí)用新型的X射線平板探測(cè)器可使透過光電轉(zhuǎn)換二極管的光線反射回光電轉(zhuǎn)換二極管中，有效提升入射光的利用效率，提高探測(cè)器的量子探測(cè)效率和靈敏度。
[0026]本實(shí)用新型的X射線平板探測(cè)器，如圖1所示，包括:
[0027]薄膜晶體管基板6 ；
[0028]設(shè)置于該薄膜晶體管基板6上具有漫反射作用的絕緣層5，該絕緣層5上設(shè)有暴露該薄膜晶體管基板的源極7的接觸孔8 ;
[0029]設(shè)置在該絕緣層上的像素電極4，該像素電極4通過該接觸孔8與該薄膜晶體管基板6的源極7導(dǎo)通；
[0030]覆蓋該像素電極的光電二極管3 ；
[0031]設(shè)置在該光電二極管3上的電極2 ;和
[0032]設(shè)置在該電極2上的X射線轉(zhuǎn)換層I。
[0033]其中，絕緣層5為由白色絕緣材料制成的絕緣層。
[0034]該白色絕緣材料用于X射線平板探測(cè)器的絕緣層，可將透過光電轉(zhuǎn)換二極管的光線反射回二極管中，有效提升入射光的利用效率，提高探測(cè)器的量子探測(cè)效率和靈敏度。
[0035]其中，該薄膜晶體管基板包括
[0036]基板；
[0037]形成于該基板上的柵極；
[0038]形成于該柵極上的柵絕緣層；
[0039]形成于該柵絕緣層上方的有源層；和
[0040]形成于該有源層上的源極和漏極。
[0041]薄膜晶體管基板不限于上述結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有技術(shù)中的頂柵型和底柵型的薄膜集體管均可以應(yīng)用于本實(shí)用新型，不做進(jìn)一步限定。
[0042]該絕緣層為由白色絕緣材料制成的絕緣層。
[0043]制備X射線平板探測(cè)器，包括如下步驟
[0044]S1:提供基板；
[0045]其中，該基板可以為玻璃板、石英板等。
[0046]S2:在該基板上形成柵極以及與該柵極連接的柵線；
[0047]在該基板上沉積柵線層薄膜，通過構(gòu)圖工藝，形成柵極以及與所述柵極連接的柵線。
[0048]具體地，首先可以采用濺射或熱蒸發(fā)的方法在基板上沉積一層?xùn)啪€層膜，柵線層薄膜可以使用Cr、W、T1、Ta、Mo、Al、Cu等金屬及其合金，然后采用掩膜板，通過構(gòu)圖工藝對(duì)柵線層薄膜進(jìn)行刻蝕，在基板上形成柵極以及與所述柵極連接的柵線。
[0049]構(gòu)圖工藝通常包括基板清洗、成膜、光刻膠涂覆、曝光、顯影、刻蝕、光刻膠剝離等工序；對(duì)于金屬層通常采用物理氣相沉積方式(例如磁控濺射法)成膜，通過濕法刻蝕形成圖形，而對(duì)于非金屬層通常采用化學(xué)氣相沉積方式成膜，通過干法刻蝕形成圖形。
[0050]S3:在該柵極、柵線上形成柵絕緣層；
[0051]在形成有柵極、柵線的基板上沉積柵絕緣層薄膜，形成柵絕緣層；
[0052]具體地，可以采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)在形成有柵極、柵線的基板上沉積柵絕緣層薄膜，形成柵絕緣層3。其中，柵絕緣層薄膜可以選用氧化物、氮化物或者氮氧化合物，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)氣體可以為SiH4、NH4、N^的混合氣體或SiH2Cl4、NH3、N^混合氣體。
[0053]S4:在該柵絕緣層上形成有源層；
[0054]在形成有柵絕緣層上的基板上沉積源漏極金屬薄膜。
[0055]S5:在該有源層上形成源電極、漏電極與數(shù)據(jù)掃描線，獲得薄膜晶體管基板。
[0056]通過構(gòu)圖工藝，形成源電極、漏電極與數(shù)據(jù)掃描線(圖中未示出)。
[0057]S6:在該薄膜晶體管基板上形成具有漫反射作用的絕緣層，該絕緣層上設(shè)有暴露該薄膜晶體管基板的源極的接觸孔；
[0058]絕緣層為白色絕緣材料膜。白色絕緣材料膜包括如下重量百分含量的物質(zhì):85%的聚乙烯-醋酸乙烯、14%的銳鈦礦型二氧化鈦和1%的塑化劑。85%的聚乙烯-醋酸乙烯、14%的銳鈦礦型二氧化鈦和I %的塑化劑經(jīng)過混合和制膜等工藝即得到白色絕緣材料膜。測(cè)試白色絕緣材料膜在光線波長(zhǎng)550nm下的反射率為93.2%。
[0059]S7:在該絕緣層上形成像素電極，該像素電極通過該接觸孔與該薄膜晶體管基板的源極導(dǎo)通；
[0060]S8:在該像素電極上形成光電二極管；
[0061]S9:在該光電二極管上形成電極；以及
[0062]SlO:在該電極上形成X射線轉(zhuǎn)換層，獲得X射線平板探測(cè)器。
[0063]該X射線平板探測(cè)器的量子探測(cè)效率與未使用白色絕緣材料膜的X射線平板探測(cè)器相比探測(cè)效率從40 %提高至45 %。
[0064]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種X射線平板探測(cè)器，包括: 薄膜晶體管基板； 設(shè)置于該薄膜晶體管基板上具有漫反射作用的絕緣層，該絕緣層上設(shè)有暴露該薄膜晶體管基板的源極的接觸孔； 設(shè)置在該絕緣層上的像素電極，該像素電極通過該接觸孔與該薄膜晶體管基板的源極導(dǎo)通； 覆蓋該像素電極的光電二極管； 設(shè)置在該光電二極管上的電極；和 設(shè)置在該電極上的X射線轉(zhuǎn)換層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線平板探測(cè)器，其特征在于，該薄膜晶體管基板包括 基板； 形成于該基板上的柵極； 形成于該柵極上的柵絕緣層； 形成于該柵絕緣層上方的有源層；和 形成于該有源層上的源極和漏極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線平板探測(cè)器，其特征在于，該絕緣層為由白色絕緣材料制成的絕緣層。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種X射線平板探測(cè)器。X射線平板探測(cè)器，包括：薄膜晶體管基板；設(shè)置于該薄膜晶體管基板上具有漫反射作用的絕緣層，該絕緣層上設(shè)有暴露該薄膜晶體管基板的源極的接觸孔；設(shè)置在該絕緣層上的像素電極，該像素電極通過該接觸孔與該薄膜晶體管基板的源極導(dǎo)通；覆蓋該像素電極的光電二極管；設(shè)置在該光電二極管上的電極；和設(shè)置在該電極上的X射線轉(zhuǎn)換層。本實(shí)用新型的X射線平板探測(cè)器具有高量子探測(cè)效率和靈敏度。
【IPC分類】H01L27-146
【公開號(hào)】CN204558467
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520193524
【發(fā)明人】高錦成, 曹占鋒, 姚琪, 李正亮, 何曉龍, 張斌, 孔祥春, 張偉
【申請(qǐng)人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月1日