CN1954442A - 放射线检测器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够提高光导电层的检测灵敏度的X射线检测器。使光导电层中含有重金属卤素化合物及卤素。能够形成抑制因X射线照射而引起的暗电流特性、灵敏度特性、以及余像特性的变化而稳定的光导电层。若在光导电层中含有剩余的卤素，则能够抑制在X射线照射时容易产生的重金属卤素化合物晶体结构中的卤素解离、以及伴随该解离而产生的晶体缺陷。卤素的解离，将在该光导电层中产生缺陷能级，成为电荷的深阱，对暗电流特性、灵敏度特性、以及余像特性产生影响。若光导电层中的剩余卤素过多，则卤素析出在晶界。妨碍光导电层的微晶间的导电性，大大妨碍X导电层的灵敏度特性、以及余像特性，余像将延长。

Description

放射线检测器
技术领域
本发明涉及具有将入射的放射线变换为电荷的光电变换层的放射线检测器。
背景技术
作为新一代的X射线诊断用图像检测器，有源矩阵型的平面检测器令人注目。在这种平面检测器中，通过检测照射的X射线，作为数字信号输出X射线影像或实时的X射线图像。另外，该平面检测器由于是固体检测器，因此在图像质量性能及稳定性方面，也寄于极大的期望。
作为实用化的最初的用途，开发了以比较大的剂量、采集静止图像的胸部或一般摄影用的检测器，并且近年来已商品化。对于需要以更高性能、在透视剂量下实现每秒30帧以上的实时动态图像的循环器官、消化器官领域的应用，也预计在不久的将来实现商品化。对于该动态图像用途，S/N的改进及微小信号的实时处理技术等成为重要的开发项目。
另外，在这种平面检测器中，大致划分有直接方式及间接方式等两种方式。直接方式是将入射X射线在a-Se等X射线光导电体层内部发生光导电电荷，将在体内部发生的该光导电电荷利用高电场直接变换为电荷信号，并将该变换的信号电荷存储在电荷存储用电容器中的方式。另外，在该直接方式中，由于将利用入射的X射线所发生的光导电电荷利用高电场直接引向电荷存储用电容器，因此基本上能够得到以有源矩阵的像素间距规定的分辨率特性。
另一方面，间接方式是利用闪烁器层接受入射X射线，暂时变换为可见光之后，将该可见光利用a-Si光电二极管或CCD变换为信号电荷，引向电荷存储用电容器的方式。另外，在该间接方式中，根据来自闪烁器层的可见光到达光电二极管之前的光学漫射及散射，分辨率将恶化。
再有，作为直接方式的X射线检测器，在基板上排列成矩阵状的每个像素，具有存储用电容器、薄膜晶体管(TFT)、以及设置各像素电极的作为光电变换单元的TFT电路基板。而且，例如如特开2003-209238号公报(第3-7页、图2)所示，已知有在包含该TFT电路基板的像素电极的平坦层上，叠层X射线光导电膜作为光导电层的结构。
即，这种直接方式的X射线检测器，必须要将入射X射线直接变换为电荷信号的「X射线光导电材料」。而且，该X射线光导电材料采用半导体的一种材料。再有，作为这些直接方式的X射线检测器即图像检测器的主要用途，多数情况下是将透过人体的X射线产生的信息用于医疗，必须有尽可能完全覆盖人体的大小。因此，作为通常使用的大小，经常使用一边为40cm左右的X射线检测器。
这时，若想要实现直接方式的X射线检测器，则必须在具有上述大小以上的TFT电路基板上均匀形成X射线光导电膜。另外，为了充分检测出入射X射线，即使是采用由重金属构成的、具有大比重的材料时，也需要具有几百微米厚度的X射线光导电膜。即，必须在TFT基板上形成具有一边甚至达到40cm大小的一种半导体膜。
再有，作为直接方式的X射线检测器，可以采用非晶态硒(a-Se)作为X射线光导电膜的X射线光导电材料。但是，在采用该a-Se作为X射线光导电材料时，要将该a-Se的X射线光导电膜的膜厚形成为1mm左右，同时为了提高每一个X射线光子的光导电电荷生成率，使得生成的光导电电荷不被膜中的缺陷能级捕获，而到达像素电极，或者为了尽量抑制电荷向与偏置电场垂直方向的扩散，而例如在a-Se的X射线光导电膜的两端加上10V/μm左右的强偏置电场来使用。
另外，作为其它的直接方式的X射线检测器，可以采用碘化铅(PbI2)或碘化汞(HgI2)等重金属化合物作为X射线光导电材料。在这种情况下，将这些碘化铅(PbI2)或碘化汞(HgI2)等重金属化合物在TFT电路基板上通过真空蒸镀形成薄膜状，或者将这些重金属化合物的粉末混合在有电荷移动性的树脂溶液中，制成溶液，将该溶液涂布在TFT电路基板上之后，进行干燥，这样作为X射线光导电膜。
但是，在上述那样采用a-Se作为X射线光导电材料时，由于利用该a-Se将X射线变换为电荷的检测灵敏度低，再晶化温度低，因此稳定性上存在问题。另外，由于该a-Se的原子序数小，因此X射线吸收率低，所以需要1mmt左右的膜厚。再有，利用该a-Se的制造方法、即蒸镀法，形成1mmt左右膜厚的a-Se，材料效率不太好，制造成本高。
另外，在采用a-Se作为X射线光导电材料时，另一种制造方法是将高灵敏度光导电材料与有机物粘合剂复合涂布形成，在该复合涂布形成中，由于a-Se与有机物粘合剂复合，因此不容易完全得到高灵敏度光导电材料独特的特性。再有，在用蒸镀法形成该高灵敏度光导电材料时，存在的问题是，材料效率不太好，制造成本高，同时不容易得到特性好的X射线光导电膜。
本发明正是鉴于这样的问题，其目的在于提供能够提高光电变换层的检测灵敏度的放射线检测器。
发明内容
本发明的实施方式有关的放射线检测器，具有
采集电荷的像素电极；
设置在前述像素电极上并将入射的放射线变换为电荷，并且分别包含至少一种以上的重金属卤素化合物(ABn：A＝重金属，B＝卤素，n＝1、2及3的某一项)、以及至少一种以上的卤素(B2)的光电变换层；以及
设置在前述光电变换层上并与前述像素电极相对的电极层。
附图说明
图1所示为本发明一实施形态的放射线检测器的光电变换层的含有杂质与脉冲灵敏度的关系曲线。
图2所示为同上的放射线检测器的光电变换层的含有杂质与暗电流的关系曲线。
图3所示为同上的放射线检测器的说明剖视图。
图4所示为同上的放射线检测器的说明结构图。
图5所示为同上的放射线检测器的说明上面图。
图6A所示为同上的放射线检测器的光电变换层的特性图。
图6B所示为图6A后续的同上的放射线检测器的光电变换层的特性图。
图6C所示为图6B后续的同上的放射线检测器的光电变换层的特性图。
图6D所示为图6C后续的同上的放射线检测器的光电变换层的特性图。
图7所示为同上的放射线检测器的光电变换层的各测定数据的强度峰值图。
图8所示为同上的放射线检测器的光电变换层的各测定数据的强度峰值曲线图。
图9A所示为同上的放射线检测器的光电变换层的各测定数据的强度峰值图。
图9B所示为图9A后续的同上的放射线检测器的光电变换层的各测定数据的强度峰值图。
图10所示为同上的放射线检测器的光电变换层的各测定数据的强度峰值曲线图。
具体实施方式
以下，参照图1至图5说明本发明的放射线检测器一实施形态的结构。
在图3至图5中，直接方式的X射线检测器1，是作为检测放射线的X射线图像的X射线平面检测器的直线变换型X射线平面传感器。这种X射线检测器1是X射线用的检测器，特别是X射线光导电材料采用高灵敏度卤素化合物。
另外，这种X射线检测器1如图3及图4所示，具有作为TFT电路的光电变换基板2。该光电变换基板2是作为TFT电路基板的有源矩阵光变换基板。
而且，该光电变换基板2具有玻璃基板3，该玻璃基板3是具有透光性的玻璃等的绝缘基板。在该玻璃基板3的一个主面、即表面上，排列多个起到作为光传感器功能的、作为X射线光电变换单元的实质上矩形形状的多个光电变换单元4，并形成矩阵状。然后，在玻璃基板3的表面，根据各光电变换单元4，分别设置相同结构的多个像素5。这些像素5分别在图5的横向、即行方向、以及图5的纵向、即列方向中，以规定的间距P二维排列形成，是薄膜元件像素。
而且，对这些像素5，每个像素5设置作为采集电信号及信号电荷的集电电极的实质上L字平板状的像素电极6。各像素电极6分别设置在像素单位、即玻璃基板3的表面的各像素5的中心部分。这里，这些像素电极6是利用溅射法或电子束(EB)蒸镀法等成膜，形成例如ITO(Indium-Tin Oxide，铟锡氧化物)透明导电膜、或铝(Al)薄膜。再有，该像素电极6是在形成该像素电极6的ITO膜或铝膜之后，利用包含刻蚀工序在内的光电泳法(Photoelectrophoreticimaging：PEP)，分离成每个像素单位而构成。
再有，作为构成开关单元的开关元件单元的薄膜晶体管(TFT)7，与这些像素电极6的各像素电极6电连接。各薄膜晶体管7利用具有结晶性的半导体材料、即作为非晶态半导体的非晶硅(a-Si)构成至少一部分。再有，各薄膜晶体管7存储及放出基于用像素电极6检测出的电位差的电荷。另外，对各像素5分别设置各薄膜晶体管7。
另外，对各像素5设置存储用像素电极6检测出的信号电荷的作为电荷存储电容单元的存储元件、即矩形平板上的存储电容器8。这些存储电容器8与像素电极6的下方相对设置。这里，薄膜晶体管7分别具有栅极电极11、源极电极12、以及漏极电极13。该漏极电极13分别与像素电极6及存储电容器8电连接。
再有，在玻璃基板3的表面上沿行方向的一侧边缘，安装控制各薄膜晶体管7的动作状态、例如各薄膜晶体管7的导通及关断的细长矩形平板状的作为驱动器电路的控制电路、即高速信号处理单元14。该高速信号处理单元14是控制信号读出、或处理读出的信号用的作为信号处理电路的行驱动器。而且，该高速信号处理单元14具有沿玻璃基板3的表面的列方向的长度方向，以向该玻璃基板3的背面侧弯折的状态配置。即，该高速信号处理单元14与玻璃基板3的背面侧相对配置。
然后，多条控制线15的一端与该高速信号处理单元14电连接。这些控制线15沿玻璃基板3的行方向布线，设置在该玻璃基板3上的各像素5之间。再有，这些控制线15分别与构成同一行的各像素5的薄膜晶体管7的栅极电极11电连接。
另外，在玻璃基板3的表面，布有沿该玻璃基板3的列方向的多条数据线16。这些数据线16设置在该玻璃基板3上的各像素5之间。而且，这些数据线16分别与构成同一列的像素5的薄膜晶体管7的源极电极12电连接。即，这些数据线16从构成同一列的像素的薄膜晶体管7接收图像数据信号。
另外，这些数据线16的一端与高速信号处理单元14电连接。再有，数字图像传送单元17与该高速信号处理单元14电连接。该数字图像传送单元17以引出到光电变换基板的外侧的状态安装。
另外，如图3所示，在玻璃基板3的表面上的各像素5，分别形成薄膜晶体管7及存储电容器8。图中，这些薄膜晶体管7分别具有在玻璃基板3上形成的岛状栅极电极11。而且，在包含这些栅极电极11的玻璃基板3上，叠层形成绝缘膜21。该绝缘膜21覆盖各栅极电极11。
另外，在该绝缘膜21上，叠层形成岛状的多个半绝缘膜22。这些半绝缘膜22与各栅极电极11相对配置，覆盖这些栅极电极11。即，这些半绝缘膜22通过绝缘膜21设置在各栅极电极11上。再有，在包含该半绝缘膜22的绝缘膜21上，分别形成源极电极12及漏极电极13。这些源极电极12与漏极电极13互相绝缘，不进行电连接。另外，这些源极电极12及漏极电极13设置在栅极电极11上的两侧，这些源极电极12及漏极电极13的各一端部叠层在半绝缘膜22上。
然后，各薄膜晶体管7的栅极电极11如图5所示，与位于同一行的其它薄膜晶体管7的栅极电极11一起，与公共的控制线15电连接。再有，各薄膜晶体管7的源极电极12与位于同一列的其它薄膜晶体管7的源极电极12一起，与公共的数据线16电连接。
另外，存储电容器8具有在玻璃基板3上形成的岛状的下部电极23。在包含该下部电极23的玻璃基板3上，叠层形成绝缘膜21。该绝缘膜21从各薄膜晶体管7的栅极电极11延长到各下部电极23上。再有，在该绝缘膜21上，叠层形成岛状的上部电极24。该上部电极24与下部电极23相对配置，覆盖这些下部电极23。即，这些上部电极24通过绝缘膜21设置在各下部电极23上。然后，在包含该上部电极24的绝缘膜21上，叠层形成漏极电极13。该漏极电极13的另一端部叠层在上部电极24上，对该上部电极24进行电连接。
再有，在包含各薄膜晶体管7的半绝缘膜22及源极电极12及漏极电极13、和各存储电容器8的上部电极24的各部分的绝缘膜21上，叠层形成作为绝缘层的平坦层25。该平坦层25用树脂构成，在平坦层25的一部分开口形成作为与薄膜晶体管7的漏极电极13连通的连通部分的接触孔即通孔26。然后，在包含该通孔26的平坦层25上，叠层形成像素电极6。因而，该像素电极6通过通孔26，与薄膜晶体管7的漏极电极13电连接。另外，该薄膜晶体管7设置在像素电极6的下层。
再有，在包含该像素电极6的平坦层25上，叠层形成作为将入射的X射线L变换为电荷的放射线光电变换层的光导电层31的薄膜。该光导电层31是作为X射线光电变换膜的X射线光导电膜。这里，像素电极6设置在与入射光导电层31的X射线L相对的一侧，形成在该光导电层31的下面、与该光导电层31直接接触的状态。换句话说，该像素电极6设置在对于光导电层31来说是X射线L入射的方向一侧的相反一侧。即，该像素电极6设置在对于光导电层31来说是位于X射线L入射一侧的相反一侧的光导电层31的下面。
然后，该光导电层31的膜厚是0.3mm，用将入射的X射线变换为电信号的光导电材料、即X射线光导电材料构成。
这里，该光导电层31是对于构成该光导电层31的X射线光导电材料的成分、组成比、特定杂质、该特定杂质的定量性含有率的效果等加以限定的光导电层。具体来说，作为该X射线光导电材料，分别包含至少一种以上的重金属卤素化合物(ABn：A＝重金属，B＝卤素，n＝1、2及3的某一项)、以及至少一种以上的卤素(B2)。
即，光导电层31作为X射线光导电材料，是包含至少一种以上的重金属卤素化合物(ABn：n＝1、2或3)、以及至少一种以上的卤素(B2)。具体来说，在该X射线光导电材料中，作为重金属卤素化合物，包含碘化铅(PbI2)、碘化汞(HgI2)、碘化铟(InI)、碘化铊(TlI2)及碘化铋(BiI3)的至少一种以上。另外，在该X射线光导电材料中，作为卤素，包含碘(I)。
再有，该光导电层31，作为X射线光导电材料包含至少一种以上的重金属(A)。即，该光导电层31含有例如铅(Pb)元素及碘(I)元素作为主成分。这时，该光导电层31中除了铅元素以外，可以含有、使用汞(Hg)元素等。再有，该光导电层31中除了碘元素以外，可以含有、使用其它的卤素元素。
另外，该光导电层31是这样构成，使得构成该光导电层31中的重金属卤素化合物的卤素(B)与重金属(A)的摩尔组成比(B/(nA))，为0.9以上、1.1以下。再有，该光导电层31是这样构成，即属于与光导电层31中含有的重金属元素相邻的族的元素、以及属于以该重金属元素前后周期相邻的族的元素作为杂质，使得这些元素的各自的含有率，为10质量ppm以下。
这里，该光导电层31是利用例如铟(In)等金属或导电性树脂等粘接在包含像素电极6的平坦层25上而形成的。另外，该光导电层31也可以利用热压接粘接在包含像素电极6的平面层25上。
再有，在该光导电层31上，叠层形成作为电极层的薄膜电极即偏置电极层32。该偏置电极层32是遍及整个光电变换单元4都一样叠层的偏置电极膜。另外，该偏置电极层32与像素电极6相对，设置在光导电层31上。而且，该偏置电极层32是例如利用溅射法形成ITO膜或铝膜等薄膜而形成的。
换句话说，该偏置电极层32是例如利用溅射法或电子束蒸镀法等形成ITO透明导电膜或铝薄膜等薄膜而形成的。即，该偏置电极层32这样一体形成，使得它相对于各像素5的各自的像素电极6加上公共的偏置电压，在与该像素电极6之间能够形成偏置电场。
下面，说明上述一实施形态的作用。
首先，X射线L入射至光导电层31，利用该光导电层31将入射的X射线L变换为电信号、即信号电荷。这时，该信号电荷利用在偏置电极层32与像素电极6之间形成的偏置电场，向像素电极6输送、移动，从该像素电极6通过漏极电极13等，存储到存储电容器8。
另外，利用高速信号处理单元14，对例如像素单位12的每一行(图5的横向)依次控制存储到该存储电容器8的信号电荷的读出。
这时，从该高速信号处理单元14通过第1数据线16，对位于第1行的像素单位的栅极电极11的各栅极电极加上例如10V的导通信号，使第1行的像素单位的薄膜晶体管7的各薄膜晶体管为导通状态。
这时，存储到第1行的像素单位的存储电容器8的信号电荷，从漏极电极13作为电信号向源极电极12输出。然后，向该源极电极12输出的电信号的各电信号利用高速信号处理单元14进行放大。
再有，该放大后的电信号加在数字图像传送单元上，变换为串行信号之后，变换为数字信号，送往未图示的下一级的信号处理电路。
然后，若位于第1行的像素单元的存储电容器8的电荷读出结束，则从高速信号处理单元14通过第1数据线16对第1行的像素单位的栅极电极11加上例如-5V的关断信号，使第1行的像素单位的薄膜晶体管7的各薄膜晶体管为关断状态。
然后，对于第2行以下的像素单位，依次进行上述的动作。而且，读出存储到全部像素单位的存储电容器8的信号电荷，依次变换为数字信号输出，从数字图像传送单元17输出与一幅X射线画面相对应的电信号。
如上所述，根据上述一实施形态，则通过使光导电层31中除了重金属卤素化合物，再含有卤素，能够抑制因X射线L的照射而导致的光导电层31的暗电流特性、灵敏度特性、以及余像特性的变化，得到稳定的光导电层31。这时可以认为是，在该光导电层31中含有剩余的卤素时，产生抑制在X射线L照射时容易产生的重金属卤素化合物晶体结构中的卤素解离、以及伴随该解离而产生的晶体缺陷的效果。
即可以认为是，由于卤素从该光导电层31的晶体结构中解离，将在该光导电层31中产生缺陷能级，成为电荷的深阱，对暗电流特性、灵敏度特性及余像特性产生影响，因此通过抑制该缺陷的产生，对于X射线检测器1的稳定动作是极其有效的。然而，若该光导电层31中的剩余卤素过多，则卤素析出在该光导电层31的晶界，妨碍该光导电层31的微晶间的导电性，大大妨碍该光导电层31的整体的灵敏度特性，特别是余像特性，余像将延长。
根据这样的理由，最好光导电层31中的剩余卤素对于重金属卤素化合物的化学计量法在适当的范围内。具体来说，作为该重金属卤素化合物(ABn)与卤素(B2)合起来的合计、即总的重金属元素(A)与卤素元素(B)的比例，最好实质上为B/(nA)≤1.1左右的范围。
再有，通过使该光导电层31中分别含有重金属卤素化合物及卤素及重金属，从而在该光导电层31中进一步含有重金属元素。因此，该光导电层31的有效电荷迁移率增大，改善用该光导电层31的X射线光导电电荷的采集效率，从而使灵敏度提高。这时，作为该光导电层31中剩余的重金属元素增加时的成为交换关系的特性，是暗电流增大。因而，最好作为剩余重金属对于重金属卤素化合物的化学计量法在适当的范围内。即，作为重金属卤素化合物(ABn)与卤素(B2)与重金属(A)合起来的、重金属元素(A)与卤素元素(B)的比例，最好实质上为0.9≤B/(nA)左右的范围。
另外，关于该光导电层31中含有的杂质，不希望有属于与构成重金属卤素化合物的重金属元素相邻的族的元素、以及属于在该重金属卤素化合物的前后周期中相邻的族的元素存在。这是由于，该杂质与重金属卤素化合物的重金属元素置换，在光导电层中形成施主或受主能级。这样，将减少导带(ConductionBand)的空能级密度或价带(Valence Band)的价电子密度，降低电阻率，使暗电流增大，同时使X射线L照射时的膜电阻率的变化、即灵敏度特性下降的可能性增大。
具体来说，作为不希望有的杂质的具体例子，在重金属卤素化合物中采用碘化铅时，相应有与4B族的铅(Pb)相邻的3B族的铊、及5B族的铋、以及一周期前的3B族的铟、及5B族的锑(Sb)。因而，作为重金属卤素化合物的原材料、或用它成膜的光导电层31中含有的金属杂质元素，虽然多数情况下含有几十ppm的比例，但这些不希望有的杂质元素，必须抑制为最多10质量ppm以下。
即，作为以往的光导电层，在该光导电层中，使用蒸镀非晶态硒(a-Se)的膜、与重金属卤素化合物等高灵敏度光导电材料混合环氧等粘合剂进行涂布的膜、或者利用蒸镀或单晶培育等形成高灵敏度光导电材料单体的膜。与此不同的是，如上述一实施形态那样，通过使光导电层31中分别含有重金属卤素化合物及卤素及重金属，使检测灵敏度比a-Se膜的光导电层要大一个数量级以上。再有，形成该a-Se膜的光导电层的一半以下的膜厚，能够确保像该a-Se膜的光导电层那样的X射线吸收量。
因而，能够使直接方式的X射线检测器1的检测灵敏度及光导电特性稳定。这样，由于是高灵敏度，暗电流小，余像特性也好，特别是能够将因X射线L的照射而引起的这些特性的变化抑制得极小，因此能够得到稳定性及可靠性好的X射线检测器。另外，在上述各实施形态中，说明的是检测X射线L的X射线检测器1，但即使是例如检测γ射线等X射线L以外的各种放射线的放射线检测器，也能够适用。另外，如面型传感器那样，是在光电变换单元4的玻璃基板3上，将形成了薄膜晶体管7及像素电极6的像素5分别沿纵向及横向以二维矩阵状形成，而在线型传感器等情况下，也可以将这些像素5在光电变换单元4的玻璃基板3上按一维设置。
另外，也可以将光导电层31形成为将入射的X射线L变换为可见光的闪烁器层，同时将像素电极6形成为将利用闪烁器层，变换成的可见光变换为信号电荷的光电二极管，这样能够具有与上述各实施形态的X射线检测器1同样的作用效果。再有，作为采用由非晶态半导体、晶体半导体、或多晶半导体构成的薄膜晶体管7的X射线检测器1，也能够适用。
(实施例)
下面，说明本发明的一实施例。
首先，对于在包含像素电极6的平坦层25上将碘化铅(PbI2)作为原料、利用一般的真空蒸镀法等成膜而得到的以往的重金属卤素化合物的光导电层31，在重金属与卤素分解、蒸镀在光电变换基板2上时，蒸气压高的卤素元素必然容易形成不足的倾向。特别是，若为了改善光导电层31的膜的结晶性，而提高光电变换基板2的温度，则卤素元素不足的倾向更强烈。
因此，为了试制该光导电层31中含有卤素、或卤素及重金属的特性改进膜，采用碘(I)蒸气中的气氛蒸镀，分别使光电变换基板2的温度及蒸镀速度适当变化，而形成蒸镀膜的光导电层31。这时，将该光导电层31的膜厚统一为100μm左右。然后，在该光导电层31上利用溅射法形成ITO膜，作为偏置电极层32，比较该偏置电极层32的灵敏度及暗电流特性。
另外，作为对光导电层31进行的分析，是利用X射线衍射分析装置(XRD)来分析构成光导电层31的晶体结构，以及利用能量色散型X射线微分析仪(EDX)来分析主要构成元素的组成比。图6A至图10所示为这时的各光导电层31的材料、分析结果、25℃的特性(灵敏度、暗电流及余像)的各项数据。
其结果，在采用碘化铅(PbI2)作为光导电层31中的X射线光导电材料时，如图6A至图6D所示，根据利用X射线衍射分析装置的分析结果，在光导电层31中不仅检测出碘化铅、还检测出碘(I)时，能够将X射线L照射前后的暗电流特性及灵敏度特性的变化抑制得很小。这时，该X射线L的照射条件为3mR/frame、脉冲宽度16msec及30frames/sec的条件，照射10sec期间的X射线L，是在照射结束lsec之后测定该X射线L照射后的灵敏度及暗电流特性的结果。
还可知，X射线检测器1的余像特性也很好。即，余像特性好(余像少)可以认为是与X射线L照射后的暗电流变化(增大)少的特点有关。然而，若光导电层31中含有的碘过多，则对余像特性及灵敏度特性产生不好的影响，因此作为I/Pb的组成比，最好为2.2以下、即I/(2Pb)≤1.1左右的范围。这时，对于X射线L的照射，光导电层31产生的特性变化小，这作为X射线检测器1稳定动作是极其重要的特征。
另外，若根据利用X射线衍射分析装置进行的分析，在光导电层31中检测出碘化铅及碘，而且根据利用能量色散型X射线微分析仪进行的分析，I/Pb的组成比为2以下，则这种情况下可以认为在光导电层31中存在游离的铅。这时，该光导电层31的灵敏度特性提高。但是，在这种情况下，也由于该光导电层31中含有的剩余的铅过多，因此暗电流极端增大。所以，作为该光导电层31中的碘(I)/铅(Pb)的组成比最好为1.8以上、即0.9≤I/(2Pb)≤1.1左右的范围。
这时，关于该光导电层31中的杂质的影响，如图1所示，即使在含有铁(Fe)、铝(Al)及银(Ag)等元素时，对于灵敏度特性也没有特别的不好影响，但例如在光导电层31中含有铋(Bi)时，灵敏度特性显著恶化。另外，如图2所示，关于对暗电流特性的不好影响，在含有铋的光导电层31中，也增大一个数量级左右。
即，如图6A至图10所示，在含有铊(Tl)、铟(In)及锡(Sn)等对于铅属于相邻的族的元素、或对于该铅属于以前后周期相邻的族的元素10质量ppm以上时，可以发现灵敏度显著降低及暗电流显著增大等的特性恶化现象。因而，不限于碘化铅，对于碘化汞(HgI2)、碘化铟(InI)、碘化铋(BiI3)、碘化铊(TlI)，也同样观察了与杂质有关的影响。
即使改变剂量或其它的X射线L的照射条件，这些结果对于上述那样的光导电层31的改善效果也是同样的。另外，对于构成光导电层31的X射线光导电材料是碘化汞、碘化铟、碘化铋、碘化铊、溴化铊(TlBr)，这些效果也发现有同样的倾向。因而，可以认为对于重金属卤素化合物基材的光导电层31来说，是有共性的现象。再有，在构成该光导电层31的X射线光导电材料是两种以上的复合系时，例如在利用二元蒸镀形成碘化铅及碘化汞薄膜等情况下，也确认了同样的效果。
工业上的实用性
根据本发明，由于光电变换层分别包含至少一种以上的重金属卤素化合物(ABn：A＝重金属，B＝卤素，n＝1、2及3的某一项)、以及至少一种以上的卤素(B2)，因此能够抑制由于放射线照射而引起的光电变换层中的暗电流特性、灵敏度特性、以及余像特性的各自的变化，所以能够提高用该光电变换层的检测灵敏度。

Claims (5)

1.一种放射线检测器，其特征在于，具有
采集电荷的像素电极；
设置在所述像素电极上并将入射的放射线变换为电荷，并且分别包含至少一种以上的重金属卤素化合物(ABn：A＝重金属，B＝卤素，n＝1、2及3的某一项)、以及至少一种以上的卤素(B2)的光电变换层；以及
设置在所述光电变换层上并与所述像素电极相对的电极层。
2.如权利要求1所述的放射线检测器，其特征在于，
所述光电变换层含有至少一种以上的重金属(A)。
3.如权利要求1所述的放射线检测器，其特征在于，
所述光电变换层的摩尔组成比(B/(nA))为0.9以上、1.1以下。
4.如权利要求1所述的放射线检测器，其特征在于，
所述光电变换层中属于与重金属元素相邻的族的元素、以及属于以该重金属元素的前后周期相邻的族的元素的各自含有率，为10质量ppm以下。
5.如权利要求1所述的放射线检测器，其特征在于，
所述至少一种以上的重金属卤素化合物，是碘化铅(PbI2)、碘化汞(HgI2)、碘化铟(InI)、碘化铊(TlI)、以及碘化铋(BiI3)的至少一种以上，
所述卤素是碘(I)。
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