CN114156293A - 平板探测器及其制作方法、平板探测装置、成像系统 - Google Patents
平板探测器及其制作方法、平板探测装置、成像系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114156293A CN114156293A CN202111437041.3A CN202111437041A CN114156293A CN 114156293 A CN114156293 A CN 114156293A CN 202111437041 A CN202111437041 A CN 202111437041A CN 114156293 A CN114156293 A CN 114156293A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- substrate
- orthographic projection
- flat panel
- photosensitive device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 38
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 206
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 77
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 30
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 30
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 23
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 10
- MRMOZBOQVYRSEM-UHFFFAOYSA-N tetraethyllead Chemical compound CC[Pb](CC)(CC)CC MRMOZBOQVYRSEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 6
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M caesium iodide Chemical compound [I-].[Cs+] XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- MCVAAHQLXUXWLC-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[S-2].[Gd+3].[Gd+3] Chemical compound [O-2].[O-2].[S-2].[Gd+3].[Gd+3] MCVAAHQLXUXWLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000009518 sodium iodide Nutrition 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N tungstate Chemical compound [O-][W]([O-])(=O)=O PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14658—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
- G01N23/044—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using laminography or tomosynthesis
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/03—Investigating materials by wave or particle radiation by transmission
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/10—Different kinds of radiation or particles
- G01N2223/101—Different kinds of radiation or particles electromagnetic radiation
- G01N2223/1016—X-ray
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/60—Specific applications or type of materials
- G01N2223/628—Specific applications or type of materials tubes, pipes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
本申请提供一种平板探测器及其制作方法、平板探测装置、成像系统，平板探测器包括基底、设置在基底一侧的薄膜晶体管、设置在薄膜晶体管远离基底的一侧的感光器件、以及设置在感光器件远离基底一侧的闪烁体层和遮挡层，其中，闪烁体层在基底上的正投影与感光器件在基底上的正投影至少部分交叠，遮挡层在基底上的正投影与有源层在基底上的正投影至少部分交叠，用于防止射线照射有源层。通过在平板探测器中设置可以遮挡射线的遮挡层，可以防止射线照射到薄膜晶体管的有源层，避免了薄膜晶体管发生失效，保证了平板探测器的正常工作。
Description
技术领域
本申请涉及光电检测技术领域，具体而言，本申请涉及一种平板探测器及其制作方法、平板探测装置、成像系统。
背景技术
X射线(X-Ray)检测技术广泛应用于工业无损检测、集装箱扫描、电路板检查、医疗、安防、工业等领域，具有广阔的应用前景。传统的X-Ray成像技术属于模拟信号成像，分辨率不高，图像质量较差。X射线数字化成像技术采用X射线平板探测器直接将X影像转换为数字图像，因其转换的数字图像清晰，分辨率高，且易于保存和传送，已得到了广泛的开发与应用。
X射线平板探测器主要包括薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)与光电二极管。在X射线照射下，间接转换型X射线平板探测器的闪烁体层或荧光体层将X射线光子转换为可见光，然后在光电二极管的作用下将可见光转换为电信号，最终通过TFT读取电信号并将电信号输出得到显示图像。然而，现有的X射线平板探测器中，TFT容易受到X射线影响而发生失效，影响了产品的质量。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点，提出一种平板探测器及其制作方法、平板探测装置、成像系统，用以解决现有的X射线平板探测器中，TFT容易受到X射线影响而发生失效的问题。
第一个方面，本申请实施例提供了一种平板探测器，包括：
基底；
背板层，设置在所述基底的一侧，包括多个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层；
感光器件，设置在所述薄膜晶体管远离所述基底的一侧，所述感光器件与所述薄膜晶体管电连接；
闪烁体层，设置在所述感光器件远离所述基底的一侧，所述闪烁体层在所述基底上的正投影与所述感光器件在所述基底上的正投影至少部分交叠；
遮挡层，设置在所述感光器件远离所述基底的一侧，所述遮挡层在所述基底上的正投影与所述闪烁体层在所述基底上的正投影无交叠，所述遮挡层在所述基底上的正投影与所述有源层在所述基底上的正投影至少部分交叠，用于防止射线照射所述有源层。
可选的，所述遮挡层在所述基底上的正投影与所述有源层在所述基底上的正投影重叠。
可选的，所述遮挡层在所述基底上的正投影与所述感光器件在所述基底上的正投影无交叠。
可选的，所述闪烁体层在所述基底上的正投影与所述感光器件在所述基底上的正投影重叠。
可选的，所述遮挡层包括重金属掺杂的树脂材料。
可选的，所述重金属包括四乙基铅。
可选的，沿所述基底指向所述薄膜晶体管的方向，所述遮挡层的厚度大于所述闪烁体层的厚度。
可选的，所述感光器件包括沿所述基底指向所述薄膜晶体管方向依次层叠设置的第一电极层、吸收层和第二电极层，所述薄膜晶体管包括源漏极层，所述第一电极层与所述源漏极层电连接；
所述吸收层包括沿所述基底指向所述薄膜晶体管方向依次层叠设置的N型半导体层、本征半导体层和P型半导体层。
可选的，所述平板探测器还包括设置在所述薄膜晶体管和所述感光器件之间的第一钝化层、平坦化层和第二钝化层，所述第一钝化层、所述平坦化层和所述第二钝化层沿所述基底指向所述薄膜晶体管方向依次分布；
所述第一电极层通过贯穿所述第二钝化层的过孔与所述源漏极层电连接。
第二个方面，本申请实施提供了一种平板探测装置，包括本申请实施例中的平板探测器。
第三个方面，本申请实施例提供了一种成像系统，包括本申请实施例中的平板探测器，或包括本申请实施例中的平板探测装置。
第四个方面，本申请实施例提供了一种平板探测器的制作方法，其特征在于，包括：
提供一基底；
在所述基底的一侧制作薄膜晶体管；
在所述薄膜晶体管远离所述基底的一侧制作感光器件；
通过构图工艺在所述感光器件远离所述基底的一侧制作遮挡层和闪烁体层，所述遮挡层在所述基底上的正投影与所述闪烁体层在所述基底上的正投影无交叠，使所述闪烁体层在所述基底上的正投影与所述感光器件在所述基底上的正投影至少部分交叠，所述遮挡层在所述基底上的正投影与所述有源层在所述基底上的正投影至少部分交叠。
可选的，所述在所述感光器件远离所述基底的一侧制作遮挡层和闪烁体层，包括：
在所述感光器件远离所述基底的一侧制作遮挡树脂层；
对所述遮挡树脂层进行图案化处理，去除部分所述遮挡树脂层，使得所述遮挡树脂层在所述基底上的正投影与所述感光器件在所述基底上的正投影无交叠，以形成所述遮挡层；
在所述感光器件远离所述基底的一侧制作闪烁体层，所述闪烁体层在所述基底上的正投影与所述感光器件在所述基底上的正投影至少部分交叠，且所述闪烁体层在所述基底上的正投影与所述遮挡层在所述基底上的正投影无交叠。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：
本申请实施例中的平板探测器包括基底、设置在基底一侧的薄膜晶体管、设置在薄膜晶体管远离基底一侧的感光器件、以及设置在感光器件远离基底一侧的闪烁体层和遮挡层，其中，闪烁体层在基底上的正投影与感光器件在基底上的正投影至少部分交叠，遮挡层在基底上的正投影与有源层在基底上的正投影至少部分交叠，用于防止射线照射有源层。通过在平板探测器中设置可以遮挡射线的遮挡层，可以防止射线照射到薄膜晶体管中的有源层，避免了薄膜晶体管发生失效，保证了平板探测器的正常工作。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请提供的一种平板探测器的截面结构示意图；
图2为本申请提供的一种平板探测器在没有设置遮挡层和闪烁体层时的俯视图；
图3为本申请提供的一种平板探测器的俯视图；
图4为本申请提供的一种平板探测器的制作过程的流程图；
图5a至图5u为本申请提供的一种制作平板探测器的不同制作过程的结构示意图。
图中：
10-平板探测器；11-基底；12-背板层；120-薄膜晶体管；121-栅极层；122-栅极绝缘层；123-有源层；124-源漏极层；13-感光器件；131-第一电极层；132-第二电极层；133-吸收层；1331-N型半导体层；1332-本征半导体层；1333-P型半导体层；14-闪烁体层；15-遮挡层；150-遮挡树脂层；
21-第一钝化层；22-第二钝化层；23-第三钝化层；24-第四钝化层；25-刻蚀阻挡层；220-过孔；26-缓冲层；27-树脂层；201-第一通孔；202-第二通孔；203-第三通孔；28-平坦化层；29-偏压线；30-数据线。
具体实施方式
下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本申请的发明人考虑到，根据有源层材料的不同，平板探测器中的TFT可以为非晶硅(a-Si)TFT，或者铟镓锌氧化物(indium gallium zinc oxide，IGZO)TFT，和a-Si TFT相比，IGZO TFT具有迁移率高、固有尺寸小等优点，因此越来越多的平板探测器采用IGZOTFT。然而IGZO TFT的有源层在受到X射线照射时，容易发生导体化，导致TFT无法关断，由此造成了TFT的失效，影响了平板探测器的正常工作。
本申请提供的平板探测器及其制作方法、平板探测装置、成像系统，旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面结合附图详细介绍一下本申请实施例提供的平板探测器及其制作方法、平板探测装置、成像系统。
本申请实施例提供的平板探测器的结构如图1所示，包括：
基底11；
背板层12，设置在基底11的一侧，包括多个薄膜晶体管120，薄膜晶体管120包括有源层123；
感光器件13，设置在薄膜晶体管120远离基底11的一侧，感光器件13与薄膜晶体管120电连接；
闪烁体层14，设置在感光器件13远离基底11的一侧，闪烁体层14在基底11上的正投影与感光器件13在基底11上的正投影至少部分交叠；
遮挡层15，设置在感光器件13远离基底11的一侧，遮挡层15在基底11上的正投影与闪烁体层14在基底11上的正投影无交叠，遮挡层15在基底11上的正投影与有源层123在基底11上的正投影至少部分交叠，用于防止射线照射有源层123。
具体的，基底11的材料包括玻璃或者树脂，设置在基底11一侧的背板层12包括多个阵列排布的薄膜晶体管120，薄膜晶体管120的有源层123采用IGZO等金属氧化物材料。感光器件13包括沿基底11指向薄膜晶体管120方向依次层叠设置的第一电极层131、吸收层133和第二电极层132，感光器件13的第一电极层131与薄膜晶体管120的源漏极层124电连接，以使感光器件13与薄膜晶体管120实现电连接。闪烁体层14设置在感光器件13远离基底11的一侧，闪烁体层14在基底11上的正投影与感光器件13在基底11上的正投影至少部分交叠。在X射线照射下，闪烁体层14可以将X射线转换为可见光，然后照射到感光器件13的吸收层133，吸收层133可以将可见光转换为电信号，TFT读取电信号后将电信号输出以得到显示图像。遮挡层15设置在感光器件13远离基底11的一侧，遮挡层15在基底11上的正投影与闪烁体层14在基底11上的正投影无交叠；遮挡层15在基底11上的正投影与有源层123在基底11上的正投影至少部分交叠，以遮挡X射线照射有源层123。通过在平板探测器10中设置可以遮挡射线(例如X射线)的遮挡层15，可以防止射线照射到薄膜晶体管120的有源层123，避免了薄膜晶体管120发生失效，由此保证了平板探测器10的正常工作。
需要说明的是，结合图1和图3所示，遮挡层15除了遮挡薄膜晶体管120之外，还位于相邻的像素单元之间，以对数据线30等金属膜层进行遮挡，防止金属膜层反射光线影响平板探测器10的外观。
可选的，如图1所示，在本申请的实施例中，第一电极层131在基底11上的正投影与有源层123在基底11上的正投影交叠，因此第一电极层131可以对有源层123进行遮挡，防止X射线经过薄膜晶体管120上方的闪烁体层14转化为可见光后，可见光照射有源层123影响薄膜晶体管120的性能。
本申请实施例中，遮挡层15和薄膜晶体管120中有源层123的相对位置可以根据实际情况进行确定。可选的，在本申请的实施例中，结合图1、图2和图3所示，遮挡层15在基底11上的正投影与有源层123在基底11上的正投影重叠，即有源层123在基底11上的正投影落入遮挡层15在基底11上的正投影内，因此可以最大程度上的对有源层123进行遮挡，进一步地防止薄膜晶体管120由于射线(例如X射线)的照射失效。
本申请实施例中，遮挡层15和感光器件13的相对位置可以根据实际情况进行调整。可选的，在本申请的实施例中，遮挡层15在基底11上的正投影与感光器件13在基底11上的正投影无交叠，因此可以避免遮挡层15遮挡感光器件13，保证了感光器件13的正常工作，避免了对平板探测器10的背板填充率和灵敏度造成影响。
本申请实施例中，闪烁体层14的面积大小，以及闪烁体层14和感光器件13的相对位置可以根据实际情况进行确定，可选的，在本申请的实施例中，结合图1、图2和图3所示，闪烁体层14在基底11上的正投影与感光器件13在基底11上的正投影重叠，即感光器件13在基底11上的正投影落入闪烁体层14在基底11上的正投影内，因此可以使更多的X射线穿过闪烁体层14后照射到感光器件13，有利于提高平板探测器10的灵敏度以及成像质量。
需要说明的是，遮挡层15的材料包括铅等对于X射线具有良好遮挡能力的重金属。可选的，在本申请的实施例中，遮挡层15包括重金属掺杂的树脂材料，即遮挡层15的材料为掺杂有重金属的树脂材料，因此可以避免遮挡层15采用金属材料时重量较大对平板探测器10的基底11造成损坏，另外也节约了制造成本。重金属掺杂的浓度可以根据实际情况进行调整，此处不作限定，可以理解的是，重金属掺杂的浓度越高，遮挡层15对于X射线的遮挡效果就越好。掺杂所用的重金属材料可以根据实际情况进行确定，可选的，在本申请的实施例中，重金属的材料包括四乙基铅，即在制作遮挡层15时将四乙基铅掺入树脂材料中。由于四乙基铅易溶于有机溶剂，因此方便对树脂材料进行掺杂，使遮挡层15的制作更加容易。
遮挡层15的厚度可以根据实际情况进行确定，遮挡层15的厚度越大，对X射线的遮挡效果越好，但是也会造成平板探测器10的厚度偏大。可选的，在本申请的实施例中，沿基底11指向薄膜晶体管120的方向(图1中第一方向)，遮挡层15的厚度大于闪烁体层14的厚度，保证了遮挡层15对于X射线的遮挡效果。具体的，遮挡层15的厚度在2微米左右。
可选的，在本申请的实施例中，闪烁体层14的材料包括碘化铯或者硫氧化钆，以使闪烁体层14可以将X射线转化为可见光。闪烁体层14的材料还可以是钨酸镉、掺钠碘化铯、碘化钠等能够将X射线转化为可见光的材料，具体可以根据实际情况进行调整，此处不作限定。
在本申请的实施例中，如图1所示，感光器件13包括沿基底11指向薄膜晶体管120方向(图1中第一方向)依次层叠设置的第一电极层131、吸收层133和第二电极层132，薄膜晶体管120包括源漏极层124，第一电极层131与源漏极层124电连接；吸收层133包括沿基底11指向薄膜晶体管120方向(图1中第一方向)依次层叠设置的N型半导体层1331、本征半导体层1332和P型半导体层1333。具体的，感光器件13还包括设置在第二电极层132远离基底11的一侧并与第二电极层132电连接的偏压线29。偏压线29为感光器件13提供偏置电压信号，N型半导体层1331、本征半导体层1332和P型半导体层1333所构成的吸收层133将接收到的光信号转化为电信号，感光器件13通过第一电极层131将电信号传输至薄膜晶体管120。
需要说明的是，吸收层133的结构可以根据实际情况进行调整，如吸收层133包括沿基底11指向薄膜晶体管120方向(图1中第一方向)依次层叠设置的N型半导体层1331和P型半导体层1333、或者吸收层133包括同层设置的N型半导体层1331、本征半导体层1332和P型半导体层1333，具体可以根据实际情况进行确定，此处不作限定。
在本申请的实施例中，如图1所示，平板探测器10还包括设置在薄膜晶体管120和感光器件13之间的第一钝化层21、平坦化层28和第二钝化层22，第一钝化层21、平坦化层28和第二钝化层22沿基底11指向薄膜晶体管120方向(图1中第一方向)依次分布；第二钝化层22上开设有过孔220，过孔220在基底11上的正投影与源漏极层124在基底11上的正投影交叠，第一电极层131通过贯穿第二钝化层22的过孔220与源漏极层124电连接。
具体的，第一钝化层21和第二钝化层22的材料包括氧化硅和氮化硅等具有良好绝缘性能的材料，平坦化层28的材料包括树脂材料。通过在感光器件13和薄膜晶体管120之间设置第一钝化层21、平坦化层28和第二钝化层22，可以增大感光器件13和薄膜晶体管120之间的距离，减小寄生电容，避免第一电极131对薄膜晶体管120造成不良影响。通过使过孔220在基底11上的正投影与源漏极层124在基底11上的正投影交叠，即过孔220在基底11上的正投影落入源漏极层124在基底11上的正投影内，可以使过孔220靠近薄膜晶体管120，方便了感光器件13的第一电极131与薄膜晶体管120的源漏极层124实现电连接，简化了平板探测器10的结构。
基于同一种发明构思，本申请实施例还提供一种平板探测装置，该平板探测装置包括本申请实施例提供的上述平板探测器10。由于平板探测装置包括本申请实施例提供的上述平板探测器10，因此该平板探测装置具有与平板探测器10相同的有益效果，这里不再赘述。
基于同一种发明构思，本申请实施例还提供一种成像系统，该成像系统包括本申请实施例提供的上述平板探测装置。由于成像系统包括本申请实施例提供的上述平板探测装置，因此该成像系统具有与平板探测装置相同的有益效果，这里不再赘述。
基于同一种发明构思，本申请实施例还提供一种平板探测器10的制作方法，如图4所示，该制作方法包括：
S101、提供一基底；
S102、在基底的一侧制作薄膜晶体管；
S103、在薄膜晶体管远离基底的一侧制作感光器件；
S104、通过构图工艺在感光器件远离基底的一侧制作闪烁体层，使闪烁体层在基底上的正投影与感光器件在基底上的正投影至少部分交叠；
S105、在感光器件远离基底的一侧制作遮挡层，遮挡层在基底上的正投影与闪烁体层在基底上的正投影无交叠，遮挡层在基底上的正投影与有源层在基底上的正投影至少部分交叠。
在本申请实施例提供的平板探测器10的制作方法中，通过制作遮挡层15，并使遮挡层15在基底11上的正投影与有源层123在基底11上的正投影至少部分交叠，可以防止射线照射到薄膜晶体管120的有源层123，避免薄膜晶体管120失效，保证了平板探测器10的正常工作。
在一个具体的实施方式中，本申请实施例中在感光器件远离基1的一侧制作遮挡层，包括：
在感光器件远离基底的一侧制作遮挡树脂层；
对遮挡树脂层进行图案化处理，去除与感光器件的位置所对应的部分遮挡树脂层，以形成遮挡层。
具体的，本申请实施例中的构图工艺包括光刻胶的涂覆、曝光、显影、刻蚀以及去除光刻胶的部分或全部过程。
下面结合附图详细介绍本申请实施例中制作平板探测器10的具体过程。
如图5a所示，首先，提供一基底11，基底11的材料包括玻璃或者树脂，具体可以根据实际情况进行确定。
如图5b所示，接着，通过构图工艺在基底11的一侧制作栅极层121。
如图5c所示，接着，在栅极层121远离基底11的一侧制作栅极绝缘层122，并使栅极绝缘层122覆盖栅极层121。
如图5d所示，接着，通过构图工艺在栅极绝缘层122远离基底11的一侧制作有源层123，有源层123的位置和栅极层121的位置对应。有源层123的材料包括铟镓锌氧化物等金属氧化物，或者包括非晶硅。
如图5e所示，接着，通过构图工艺在有源层123远离基底11的一侧制作源漏极层124，以形成薄膜晶体管120，源漏极层124位于有源层123的两端。
如图5f所示，接着，在薄膜晶体管120远离基底11的一侧制作第一钝化层21，第一钝化层21的材料包括氧化硅或者氮化硅等绝缘性能良好的材料。
如图5g所示，接着，在第一钝化层21远离基底11的一侧制作平坦化层28，平坦化层28的材料包括树脂。
如图5h所示，接着，开设贯穿第一钝化层21和平坦化层28的第一通孔201，以暴露出部分源漏极层124。
如图5i所示，接着。在平坦化层28远离基底11的一侧制作第二钝化层22，并在第二钝化层22上开设贯穿至源漏极层124的过孔220。
如图5j所示，接着，通过构图工艺在第二钝化层22远离衬底的一侧制作刻蚀阻挡层25，以形成背板层12。刻蚀阻挡层25的材料包括IGZO，用于防止后续的构图工艺中对第二钝化层22或者平坦化层28造成损坏。
如图5k所示，接着，在刻蚀阻挡层25远离基底11的一侧制作第一电极层131，并使第一电极层131穿过过孔220与源漏极层124电连接。
如图5l所示，接着，在第一电极层131远离基底11的一侧依次制作N型半导体层1331、本征半导体层1332和P型半导体层1333，以形成吸收层133。吸收层133的位置与准备制作感光器件13的位置对应。
如图5m所示，接着，在吸收层133远离基底11的一侧制作第二电极层132，以形成感光器件。第二电极层132的材料包括氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)，具体可根据实际情况进行确定。
如图5n所示，接着，在背板层12和感光器件远离基底11的一侧制作缓冲层26，使缓冲层26覆盖背板层12以及部分感光器件。
如图5o所述，接着，在缓冲层26远离基底11的一侧制作树脂层27，以使背板层12和感光器件13远离基底11的一侧平坦化。
如图5p所示，接着，在树脂层27上开设第二通孔202，并在树脂层27远离基底11的一侧制作第三钝化层23。需要说明的是，制作第三钝化层23时，在第三钝化层23上开设贯穿至第二电极层132的第三通孔203。
如图5q所示，接着，在第三钝化层23远离基底11的一侧制作偏压线29，偏压线29的材料可以是透明材料，比如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等，也可以是金属材料，比如铜、银等。当使用透明材料时，位于感光器件13上方的偏压线29不会对光线造成阻挡，当使用金属材料时，可以使偏压线29的电阻较低，提高其导电性能。偏压线29的材料可以根据实际情况进行确定，此处不作限定。
如图5r所示，接着，在第三钝化层23远离基底11的一侧制作第四钝化层24，以使第三钝化层23和偏压线29远离基底11的一侧平坦化。第四钝化层24的材料包括氧化硅或者钝化硅。
如图5s所示，接着，在第四钝化层24远离基底11的一侧沉积掺有重金属的遮挡树脂层150。
如图5t所示，接着，对遮挡树脂层150进行图案化处理，去除与感光器件13对应的部分，以形成遮挡层15，遮挡层15在基底11上的正投影与感光器件13在基底11上的正投影无交叠。
如图5u所示，接着，在第四钝化层24远离基底11的一侧制作闪烁体层14，并使闪烁体层14在基底11上的正投影与感光器件13在基底11上的正投影交叠，以完成平板探测器10的制作。闪烁体层14的材料包括碘化铯、硫氧化钆、钨酸镉、掺钠碘化铯、碘化钠等材料中的任意一种。
应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：
1.本申请实施例中的平板探测器10包括基底11、设置在基底11一侧的薄膜晶体管120、设置在薄膜晶体管120远离基底11的一侧的感光器件13、以及设置在感光器件13远离基底11一侧的闪烁体层14和遮挡层15，其中，闪烁体层14在基底11上的正投影与感光器件13在基底11上的正投影至少部分交叠，遮挡层15在基底11上的正投影与有源层123在基底11上的正投影至少部分交叠，用于防止射线照射有源层123。通过在平板探测器10中设置可以遮挡射线的遮挡层15，可以防止射线照射到薄膜晶体管120的有源层123，避免了薄膜晶体管120发生失效，保证了平板探测器10的正常工作。
2.通过使遮挡层15在基底11上的正投影与有源层123在基底11上的正投影重叠，即有源层123在基底11上的正投影落入遮挡层15内，因此可以最大程度上的对有源层123进行遮挡，进一步地防止薄膜晶体管120失效。
3.通过使遮挡层15在基底11上的正投影与感光器件13在基底11上的正投影无交叠，可以避免遮挡层15遮挡感光器件13，保证了感光器件13的正常工作，避免了对平板探测器10的背板填充率和灵敏度造成影响。
4.通过使闪烁体层14在基底11上的正投影与感光器件13在基底11上的正投影重叠，即感光器件13在基底11上的正投影落入闪烁体层14在基底11上的正投影内，可以使更多的X射线穿过闪烁体层14后照射到感光器件13，有利于提高平板探测器10的灵敏度以及成像质量。
5.在本申请的实施例中，遮挡层15包括树脂材料和重金属材料，即遮挡层15的材料为重金属掺杂的树脂材料，因此可以避免遮挡层15采用金属材料时重量较大对平板探测器10的基底11造成损坏，另外也节约了制造成本。
6.通过在感光器件13和薄膜晶体管120之间设置第一钝化层21、平坦化层28和第二钝化层22，可以增大感光器件13和薄膜晶体管120之间的距离，减小寄生电容，避免第一电极对薄膜晶体管120造成不良影响。通过使过孔220在基底11上的正投影与源漏极层124在基底11上的正投影交叠，即过孔220在基底11上的正投影落入源漏极层124在基底11上的正投影内，可以使过孔220靠近薄膜晶体管120，方便了感光器件13的第一电极与薄膜晶体管120的源漏极层124实现电连接，简化了平板探测器10的结构。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (13)
1.一种平板探测器，其特征在于，包括：
基底；
背板层，设置在所述基底的一侧，包括多个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层；
感光器件，设置在所述薄膜晶体管远离所述基底的一侧，所述感光器件与所述薄膜晶体管电连接；
闪烁体层，设置在所述感光器件远离所述基底的一侧，所述闪烁体层在所述基底上的正投影与所述感光器件在所述基底上的正投影至少部分交叠；
遮挡层，设置在所述感光器件远离所述基底的一侧，所述遮挡层在所述基底上的正投影与所述闪烁体层在所述基底上的正投影无交叠，所述遮挡层在所述基底上的正投影与所述有源层在所述基底上的正投影至少部分交叠，用于防止射线照射所述有源层。
2.根据权利要求1所述的平板探测器，其特征在于，所述遮挡层在所述基底上的正投影与所述有源层在所述基底上的正投影重叠。
3.根据权利要求2所述的平板探测器，其特征在于，所述遮挡层在所述基底上的正投影与所述感光器件在所述基底上的正投影无交叠。
4.根据权利要求3所述的平板探测器，其特征在于，所述闪烁体层在所述基底上的正投影与所述感光器件在所述基底上的正投影重叠。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的平板探测器，其特征在于，所述遮挡层包括重金属掺杂的树脂材料。
6.根据权利要求5所述的平板探测器，其特征在于，所述重金属包括四乙基铅。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的平板探测器，其特征在于，沿所述基底指向所述薄膜晶体管的方向，所述遮挡层的厚度大于所述闪烁体层的厚度。
8.根据权利要求1至4中任意一项所述的平板探测器，其特征在于，所述感光器件包括沿所述基底指向所述薄膜晶体管方向依次层叠设置的第一电极层、吸收层和第二电极层，所述薄膜晶体管包括源漏极层，所述第一电极层与所述源漏极层电连接；
所述吸收层包括沿所述基底指向所述薄膜晶体管方向依次层叠设置的N型半导体层、本征半导体层和P型半导体层。
9.根据权利要求8所述的平板探测器，其特征在于，所述平板探测器还包括设置在所述薄膜晶体管和所述感光器件之间的第一钝化层、平坦化层和第二钝化层，所述第一钝化层、所述平坦化层和所述第二钝化层沿所述基底指向所述薄膜晶体管方向依次分布；
所述第一电极层通过贯穿所述第二钝化层的过孔与所述源漏极层电连接。
10.一种平板探测装置，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的平板探测器。
11.一种成像系统，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的平板探测器，或包括权利要求10所述的平板探测装置。
12.一种平板探测器的制作方法，其特征在于，包括：
提供一基底；
在所述基底的一侧制作薄膜晶体管；
在所述薄膜晶体管远离所述基底的一侧制作感光器件；
通过构图工艺在所述感光器件远离所述基底的一侧制作遮挡层和闪烁体层，所述遮挡层在所述基底上的正投影与所述闪烁体层在所述基底上的正投影无交叠，使所述闪烁体层在所述基底上的正投影与所述感光器件在所述基底上的正投影至少部分交叠，所述遮挡层在所述基底上的正投影与所述有源层在所述基底上的正投影至少部分交叠。
13.根据权利要求12所述的制作方法，其特征在于，所述在所述感光器件远离所述基底的一侧制作遮挡层和闪烁体层，包括：
在所述感光器件远离所述基底的一侧制作遮挡树脂层；
对所述遮挡树脂层进行图案化处理，去除部分所述遮挡树脂层，使得所述遮挡树脂层在所述基底上的正投影与所述感光器件在所述基底上的正投影无交叠，以形成所述遮挡层；
在所述感光器件远离所述基底的一侧制作闪烁体层，所述闪烁体层在所述基底上的正投影与所述感光器件在所述基底上的正投影至少部分交叠，且所述闪烁体层在所述基底上的正投影与所述遮挡层在所述基底上的正投影无交叠。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111437041.3A CN114156293A (zh) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | 平板探测器及其制作方法、平板探测装置、成像系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111437041.3A CN114156293A (zh) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | 平板探测器及其制作方法、平板探测装置、成像系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114156293A true CN114156293A (zh) | 2022-03-08 |
Family
ID=80784221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111437041.3A Pending CN114156293A (zh) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | 平板探测器及其制作方法、平板探测装置、成像系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114156293A (zh) |
-
2021
- 2021-11-29 CN CN202111437041.3A patent/CN114156293A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101819757B1 (ko) | 평판 ｘ-선 영상기에서의 포토다이오드 및 기타 센서 구조물, 및 박막 전자 회로에 기초하여 평판 ｘ-선 영상기에서의 포토다이오드 및 기타 센서 구조물의 토폴로지적 균일성을 향상시키는 방법 | |
| US7629564B2 (en) | Conversion apparatus, radiation detecting apparatus, and radiation detecting system | |
| CN102141630B (zh) | 放射线检测器 | |
| CN106535768B (zh) | 用于数字成像系统中的辐射检测的装置 | |
| US20130264485A1 (en) | Method of manufacturing radiation detection apparatus, radiation detection apparatus, and radiation imaging system | |
| US20100051820A1 (en) | X-ray detecting element | |
| WO2007007884A1 (en) | Conversion apparatus, radiation detecting apparatus, and radiation detecting system | |
| US8916833B2 (en) | Imaging device and imaging display system | |
| US9093341B2 (en) | Imaging apparatus, manufacturing method thereof and imaging display system | |
| US10514471B2 (en) | Apparatus for radiation detection in a digital imaging system | |
| EP3869235A1 (en) | Ray detector and ray detection panel | |
| CN111653581A (zh) | 探测基板及射线探测器 | |
| JP2014122903A (ja) | 放射線検出器および放射線画像撮影装置 | |
| KR20180060769A (ko) | 광차단층을 구비한 디지털 엑스레이 검출장치 및 그 제조방법 | |
| CN114156293A (zh) | 平板探测器及其制作方法、平板探测装置、成像系统 | |
| JP2013157347A (ja) | 撮像装置およびその製造方法ならびに撮像表示システム | |
| KR102619971B1 (ko) | 디지털 엑스레이 검출장치 및 그 제조방법 | |
| CN113053935B (zh) | X射线平板探测器面板结构及其制备方法、平板探测器 | |
| CN112736104B (zh) | 平板探测器的制备方法 | |
| CN111081715B (zh) | 薄膜晶体管阵列基板和包括其的数字x射线检测器 | |
| CN113728435B (zh) | 探测基板、其制作方法及平板探测器 | |
| US20230086700A1 (en) | Photodetection device | |
| KR101858356B1 (ko) | 수소침투가 방지된 디지털 엑스레이 검출장치 | |
| CN112687715A (zh) | 基于氧化物薄膜晶体管的像素结构、探测器及其制备方法 | |
| CN117716501A (zh) | 一种探测基板及平板探测器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |