DE60307028T2

DE60307028T2 - Flacher Röntgenstrahlen-Detektor

Info

Publication number: DE60307028T2
Application number: DE60307028T
Authority: DE
Inventors: Minato-ku Mitsushi Ikeda; Minato-ku Toshiyuki Oka; Minato-ku Mutsuki Yamazaki; Minato-ku Masaki Atsuta; Minato-ku Akira Kinno
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2023-12-06
Also published as: JP4153783B2; DE60307028D1; EP1429156A1; JP2004191102A; EP1429156B1; US20040113087A1; US7115878B2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Flachpanel-Röntgen-Detektor, der dafür eingerichtet ist, in einer medizinischen Röntgen-Diagnostikvorrichtung verwendet zu werden.
In jüngsten Jahren gibt es einen wachsenden Trend im medizinischen Gebiet, die medizinischen Daten von Patienten in Form von Datenbanken zu speichern. Dieser Trend liegt an den Tatsachen, dass, da Patienten oft wünschen, eine Mehrzahl von medizinischen Einrichtungen für die medizinische Behandlung derselben Krankheit einzusetzen, eine der medizinischen Einrichtungen, die solche Patienten untersuchen soll, eventuell die Daten kennen muss, die bereits durch andere medizinische Einrichtungen ermittelt worden sind, um die medizinischen Einrichtungen in die Lage zu versetzen, geeignetere medizinische Behandlungen an solchen Patienten durchzuführen.
Auch gibt es einen starken Bedarf daran, die Bilddaten von Röntgen-Fotografie in Form einer Datenbank zu speichern und daher ist es wünschenswert, die durch Röntgen-Fotographie erzeugten Bilder zu digitalisieren. Bei der konventionellen medizinischen Röntgen-Diagnostikvorrichtung werden Röntgenbilder aufgenommen, indem ein Silber-Film verwendet wird. Falls erwünscht wird, solche Röntgenbilder zu digitalisieren, wird ein Vorgang des Einlesens der Bilder, die auf Film fotografiert und entwickelt worden sind, erforderlich, indem ein Scanner und dergleichen verwendet wird, was somit einen fehlerbehafteten und zeitaufwendigen Vorgang erfordert.
In jüngster Zeit ist ein Bildverstärkungs-TV (II-TV)-System entwickelt worden, das in der Lage ist, die Röntgenbilder direkt zu digitalisieren, indem eine CCD-Kamera von etwa 1 Zoll und eine große Vakuumröhre, die mit einem fotoelektrischen Film versehen ist, Beschleunigungs-Elektroden und einen Fluoreszenzfilm verwendet werden. Jedoch geht mit diesem II-TV-System das Problem einher, dass beispielsweise im Falle der Diagnose von Lungen eine optische Vorrichtung zum Erzielen der Konvergenz von Licht zum Aufnehmen eines Bildes eine Fläche von bis zu 40 × 40 cm erforderlich ist, was eine großformatige Vorrichtung erforderlich macht. Weiterhin wird aufgrund der durch die aus dem Erdmagnetismus herrührende Ablenkung des Elektronenstrahls verursachte Bildverzerrung oder aufgrund der aus einer Reihen von elektronischen und optischen Systemen wie etwa Fluoreszenzfilm, einer CCD etc. herrührenden Auflösungsbeeinträchtigung die Qualität des Bildes veranlasst, schlechter zu werden.
Auch wird als ein neues System zum Überwinden der mit den vorstehend erwähnten konventionellen zwei Systemen einhergehenden Probleme eine, einen amorphen Silizium-Dünnfilm-Transistor (a-Si TFT) verwendende Röntgenbildaufnahme-Vorrichtung (nachfolgend als Flachpanel-Röntgen-Detektor bezeichnet) vorgeschlagen (beispielsweise US-Patent Nr. 4,689,487).
Gemäß diesem Flachpanel-Röntgen-Detektor werden die Pixel desselben alle durch den a-Si TFT, einen fotoelektrischen Umwandlungsfilm und Pixel-Kapazität gebildet und diese Pixel werden in Form eines Rasters angeordnet, indem Hunderte oder Tausende Pixel längs vertikaler und horizontaler Linien ausgerichtet werden (nachfolgend als TFT-Raster bezeichnet).
Bei diesem Flachpanel-Röntgen-Detektor wird eine Vorspannung aus einer Stromquelle an den fotoelektrischen Umwandlungsfilm angelegt und es wird der a-Si TFT mit einer Signalleitung und einer Abtastleitung verbunden und mittels einer Abtastleitungs-Treiberschaltung zum Ein-/Ausschalten gesteuert. Der Anschluss der Signalleitung ist über einen Umschalter mit einem signaldetektierenden Verstärker verbunden.
Wenn ein Lichtstrahl auf den Detektor gestrahlt wird, wird einem elektrischen Strom gestattet, durch den fotoelektrischen Umwandlungsfilm zu fließen, um so zu ermöglichen, dass elektrische Ladung in der Pixel-Kapazität gespeichert wird. Die Abtastleitung ist dafür ausgelegt, mittels einer Abtastleitungs-Treiberschaltung betrieben zu werden, so dass, wenn alle mit einer einzelnen Abtastleitung verbundenen TFTs EIN-geschaltet werden, die oben erwähnte gespeicherte elektrische Ladung über die Signalleitung zur Verstärkerseite übertragen wird. In jedem Pixel wird die elektrische Ladung in den Verstärker unter Verwendung des Umschalters eingegeben und dann nachfolgend zu einem Signal gewandelt, um ihm so zu ermöglichen, auf einem CRT etc. angezeigt zu werden. In diesem Fall wird abhängig von der Größenordnung des auf das Pixel fallenden Lichtes die Größenordnung der elektrischen Ladung dazu veranlasst, sich zu ändern, wodurch die Ausgabe-Amplitude des Verstärkers veranlasst wird, sich zu ändern.
Gemäß diesem System können Röntgenbilder mittels A/D-Wandlung des Ausgangssignals des Verstärkers direkt in digitale Bilder umgesetzt werden. Weiterhin, da der Pixelbereich desselben aus der derselben Struktur wie bei einer Dünnfilm-Transistor-Flüssigkristallanzeige (TFT-LCD) gebildet ist, die üblicherweise in Notizbuchtyp-Personal-Computern eingesetzt wird, kann eine Anzeige, die dünn und groß in der Bildebene ist, leicht hergestellt werden.
Diese konventionellen, oben erläuterten Systeme beziehen sich alle auf einen Flachpanel-Röntgen-Detektor eines indirekten Wandler-Systems, wo der einfallende Röntgenstrahl mittels einer Fluoreszenz-Substanz etc. in sichtbares Licht gewandelt wird, das dann mittels des fotoelektrischen Umwandlungsfilms jedes der Pixel in elektrische Ladung umgewandelt wird.
Abgesehen von diesen konventionellen Systemen ist ebenfalls ein Flachpanel-Röntgen-Detektor eines Direkt-Umwandlungs-Systems bekannt, bei dem der in die Pixel eindringende Röntgenstrahl direkt in elektrische Ladung umgewandelt wird. Dieses Flachpanel-Röntgen-Detektor-Umwandlungssystem unterscheidet sich von den indirekten Wandlersystem in Hinsicht darauf, dass ein Röntgenstrahl direkt mittels des fotoelektrischen Umwandlungsfilms in elektrische Ladung gewandelt wird, die dann in der Pixel-Kapazität gespeichert wird. Dieser Flachpanel-Röntgen-Detektor des Direktwandlungssystems ist nämlich in der Struktur fast identisch mit dem Flachpanel-Röntgen-Detektor des indirekten Umwandlungssystems, außer dass die Fluoreszenzsubstanz nicht dabei bereitgestellt wird.
Dieser Flachpanel-Röntgen-Detektor eines Direktumwandlungssystems ist so aufgebaut, dass ein Kondensator (Cst), der aus einer Laminatstruktur besteht, die eine Kondensator-Elektrode, eine Isolierschicht und eine Hilfselektrode umfasst, eine mit dem Kondensator verbundene Umschalt-TFT und ein Schutz-TFT auf der Oberfläche eines Glassubtrates angeordnet sind. Jede dieser Komponenten ist mit einem Schutzfilm abgedeckt, der ein über der Hilfselektrode angeordnetes Kontaktloch aufweist. Auf diesem Schutzfilm werden sukzessive eine Pixel-Elektrode (die über das Kontaktloch mit der Hilfselektrode verbunden wird), ein Röntgenladungsumwandlungsfilm und eine gemeinsame Elektrode (obere Elektrode) überlagert. Die wie oben beschrieben konstruierten Pixel sind in Form eines Rasters angeordnet.
Wenn eine Röntgenstrahlung auf dem Detektor gestrahlt wird, wird die Röntgenstrahlung mittels des Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilmes in elektrische Ladung umgewandelt, die dann durch ein zwischen der gemeinsamen Elektrode und der Pixel-Elektrode angelegtes elektrisches Feld beschleunigt und im Kondensator gespeichert wird. Der Umschalt-TFT wird durch die Abtastleitung so angetrieben, dass er die elektrische Ladung, die im Kondensator gespeichert worden ist, an die Signalleitung überträgt. Die Funktion des Schutz-TFTs besteht darin, die elektrische Ladung freizusetzen, wann immer eine übermäßige elektrische Ladung erzeugt wird.
Es ist erforderlich, dass es der aus der Röntgenstrahlung erzeugten Signalladung ermöglicht wird, unmittelbar die Pixel-Elektrode zu erreichen und sie in der Pixel-Kapazität gespeichert wird. Falls der Signalladung gestattet wird, innerhalb des Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilms zu verbleiben, würde sie zur Erzeugung defekter Bilder, wie etwa Restbilder, führen, wo die vorherigen Bildmuster zurückgelassen sind, oder zur Abschwächung der Auflösung. Die meisten dieser defekten Bilder werden veranlasst, aufgrund der Signalladung erzeugt zu werden, die im Röntgenstrahl-Umwandlungsfilm verbleibend zurückgelassen sind und arbeitet dahin, das Wandern der Signalladung schwer zu beeinträchtigen, die von dem Röntgenstrahl neu erzeugt worden ist. Weiterhin gibt es das andere Problem, dass, wenn der Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm von einer großen Anzahl von Defekten begleitet wird, durch solche Defekte hindurchgehender elektrischer Strom erzeugt wird, wodurch der Dunkelstrom vergrößert wird.
Es ist im Stand der Technik bekannt, den Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilm unter Verwendung von PbI₂ aufzubauen, das exzellente Eigenschaften aufweist und von dem erwartet wird, dass es als ein Material zum Ausbilden des Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilmes sehr nützlich ist. Tatsächlich jedoch geht, da dieses PbI₂ schlechte Kristallinität aufweist, speziell wenn zu einem Dünnfilm ausgebildet, der Einsatz dieses PbI₂ einher mit denselben Problemen erwähnt, das heißt Restbildern, Verschlechterung der Auflösung, Erzeugung eines beachtlichen Ausmaßes an Dunkelstrom etc. Daher war bis heute niemand damit erfolgreich, einen Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilm herzustellen, der exzellente Eigenschaften aufweist (siehe R.A. Street et al., SPIE Band 3659, Seite 36, 1999).
Es ist unumgänglich, die Qualität des Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilmes zu verbessern, um die Erzeugung der vorstehend erwähnten defekten Bilder zu überwinden. Gemäß dem Stand der Technik jedoch, da ein polykristalliner Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilm, der von seiner Qualität her nicht so gut ist, auf der Oberfläche des unterliegenden Substrats allgemein abgelagert wird, wird eine große Anzahl von Korngrenzen und Fallen veranlasst, im Film nahe der Schnittstelle zwischen dem Film und dem Substrat zu existieren, was es unmöglich macht, die Erzeugung von Restbildern und die Verschlechterung der Auflösung von Bildern zu vermeiden. Da weiterhin eine große Größenordnung an Dunkelstrom im Falle eines solchen defekten Films erzeugt wird, wie oben erwähnt, ist es schwierig, die Detektion von Bildern bei einer schwachen Röntgendosis durchzuführen.
Wie oben erläutert, ist es, solange wie konventionelle photosensitive Filme für die Herstellung von Flachpanel-Röntgen-Detektoren eingesetzt werden müssen, sehr schwierig gewesen, einen Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilm auszubilden, der von exzellenter Qualität ist. Daher ist es sehr schwierig gewesen, die Erzeugung von Restbildern zu überwinden, wie die Verschlechterung der Auflösung von Bildern und insbesondere die Erzeugung eines großen Dunkelstroms.
US2001/0010361A1 beschreibt einen zweidimensionalen Bilddetektor, der es von jedem Fotoleiterpartikel erzeugter Ladung gestattet, durch eine fotoleitfähige Schicht zu einem aktiven Matrix-Substrat übertragen zu werden. Ein zweidimensionaler Bilddetektor beinhaltet ein aktives Matrixsubstrat mit Pixel-Elektroden und einer auf den Pixel- Elektroden laminierten fotoleitfähigen Schicht. Die fotoleitfähige Schicht besteht aus einem partikelartigen Fotoleiter und einem, ein Harz enthaltenden Binder, der volumetrische Schrumpfung bei Reaktion gibt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Flachpanel-Röntgen-Detektor bereitzustellen, der zum Verbessern von Bilddefekten, wie etwa der Erzeugung von Restbildern und der Verschlechterung der Auflösung von Bildern in der Lage ist, und dazu in der Lage ist, die Schwierigkeiten des Detektierens von Bildern zu überwinden, indem schwache Röntgenstrahlung verwendet wird, die der vergrößerten Erzeugung von Dunkelstrom zugeordnet werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Flachpanel-Röntgen-Detektor bereitgestellt, der umfasst: einen Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilm, der einfallende Röntgenstrahlen in elektrische Ladungen umwandelt; und ein Paar von in Kontakt mit beiden Oberflächen des Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilmes angeordneten Elektroden; wobei der Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilm eine Laminatstruktur einschließlich einer Mehrzahl von Metallhalidfilmen, die längs der Richtung der C-Achse der hexagonalen Kristallstruktur laminiert sind und sich im Bandspalt voneinander unterscheiden und dadurch, dass die in der Mehrzahl von Metallhalidfilmen enthaltenen Halogenatome von derselben Sorte sind, aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Flachpanel-Röntgen-Detektor bereitgestellt, der umfasst: einen Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilm, der einfallende Röntgenstrahlen in elektrische Ladung wandelt; auf dem Röntgenstrahl- Ladungsumwandlungsfilm ausgebildete Pixel-Elektroden, die mit jedem der Pixel korrespondieren, die in Form eines Rasters angeordnet sind; Schaltelemente, die alle elektrisch mit jeder der Pixel-Elektroden verbunden sind;
Signalleitungen, die alle elektrisch mit dem Schaltelement jeder Reihe verbunden sind; Abtastleitungen, die alle elektrisch mit dem Schaltelement jeder Spalte verbunden sind; und
eine gemeinsame Elektrode, die auf einer der Oberflächen des Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilmes angeordnet sind, die gegenüber der Oberfläche liegt, wo die Pixel-Elektroden des Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilmes angeordnet sind, wobei der Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilm eine Laminatstruktur aufweist, die eine Mehrzahl von Metallhalidfilmen umfasst, die längs einer Richtung der C-Achse einer hexagonalen Kristallstruktur laminiert sind und sich hinsichtlich des Bandabstandes voneinander unterscheiden, und das die Halogenatome der Metallhalidfilme von derselben Art sind.
Die Erfindung kann aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung vollständiger verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, in denen:
1 eine Querschnittsansicht des Flachpanel-Röntgen-Detektors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Querschnittsansicht des Flachpanel-Röntgen-Detektors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine Querschnittsansicht des Flachpanel-Röntgen-Detektors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine Querschnittsansicht des Flachpanel-Röntgen-Detektors gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5 ein Diagramm ist, das einen Zustand illustriert, bei dem SnI₂ mit einem unterliegenden Substratgitter gepaart ist;
6 ein Diagramm ist, das die Bandstruktur des Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert;
7 ein Diagramm ist, das die Bandstruktur des Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert; und
8 ein Diagramm ist, das die Bandstruktur des Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
Es folgen Erläuterungen des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In diesem Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm aus einer Laminatstruktur gebildet, die eine Mehrzahl von Metallhalidfilmen umfasst, die sich im Bandabstand voneinander unterscheiden und die längs der Richtung der C-Achse der hexagnoalen Kristallstruktur laminiert sind, die Halogenatome in den Metallhalidfilmen sind zueinander von der selben Art.
Der Grund für das Verwenden von Metallhaliden als röntengstrahlungssensitives Material, das den Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm bildet, ist in der Tatsache begründet, dass Metallhalide von exzellenter Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungs-Effizienz sind. Bezüglich spezifischer Beispiele von Metallhaliden wird es bevorzugt, solche auszuwählen, die einen hohen Röntgenstrahlungs-Absorptionskoeffizienten aufweisen, um hohe Absorptions-Effizienz an Röntgenstrahlung zu realisieren.
Bezüglich des Metalls der Metallhalide wird es bevorzugt, aus Pb, Hg, Tl, Bi, Cd, In, Sn und Sb auszuwählen, weil sie einen hohen Röntgenstrahlungs-Absorptionskoeffizienten aufweisen. Von diesen sind Pb, Hg und Bi, die alle einen sehr hohen Röntgenstrahlungs-Absorptionskoeffizienten aufweisen, bevorzugter. Im Hinblick auf das Minimieren des Umgebungseinflusses der Metallhalide wird es jedoch mehr bevorzugt, Hg und Pb nicht zu verwenden, die beide einen Einfluss auf die Umweltsicherheit ergeben, sondern es wird bevorzugt, aus In, Bi und Sn auszuwählen.
Bezüglich des Halogens der Metallhalide wird es bevorzugt, aus Cl, Br und I auszuwählen. Von diesen ist I, das einen hohen Absorptionskoeffizienten aufweist, am bevorzugtesten.
Genauer gesagt, ist der Einsatz von InI, InI₃, BiI₃ und SnI₂ als ein Metallhalid bevorzugter als von HgI₂, PbI₂ und CdI₂. Diese Materialien sind grundsätzlich von hexagonaler Kristallstruktur und die Gitterkonstante ist unter diesen Haliden bei allen Haliden und unterschiedlichen Metallen praktisch dieselbe. Da der spezifische Widerstand in Richtung der C-Achse der hexagonalen Kristallstruktur relativ hoch ist, wenn der Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm unter Verwendung dieser Materialien hexagonaler Kristallstruktur in C-Achsen-Richtung konstruiert ist, ist es nunmehr möglich, die Erzeugung von Dunkelstrom an der Schnittstelle zwischen unterschiedlichen Arten von Metallhalid zu unterdrücken, wodurch es ermöglicht wird, schwache Signale zu detektieren und damit die Leistungsfähigkeit des Röntgenstrahl-Detektors zu verbessern.
Obwohl ein Teil der Bi-Atome der hexagonalen Struktur von BiI₃, BiBr₃, BiCl₃ etc. fehlt, würden, falls die hexagonale Struktur partiell auf diese Weise defizient ist, die aus der Gitterpassung zu erzielenden Effekte fast dieselben sein wie jene, wenn die hexagonale Struktur nicht defizient ist. Daher ist es durch Deponieren dieser Metallhalidfilme zur Ausbildung eines Multischicht-Metallhalidfilms auf der Oberfläche eines anderen Metalls, aber desselben Halogens, möglich, ein Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilm von exzellenter Qualität auszubilden.
Auch kann ein ähnlicher Effekt zwischen einem Metallhalidfilm und einem Substrat mit grundlegend hexagonaler Struktur realisiert werden. Diese Materialien sind grundlegend von hexagonaler Kristallstruktur, wie durch SnI₂, in 5 gezeigt verdeutlicht, und seine Gitterkonstante ist nahe an der Gitterkonstante des unterliegenden Substrats. Da der spezifische Widerstand in Richtung der C-Achse der hexagonalen Kristallstruktur relativ hoch ist, ist es, wenn der Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm durch Verwendung dieser Materialien der hexagonalen Kristallstruktur aufgebaut wird, möglich, die Erzeugung von Dunkelstrom an der Schnittstelle zwischen einem Metallhalid und einem hexagonalartigen Substrat zu unterdrücken, wodurch es möglich gemacht wird, schwache Signale zu detektieren und damit die Leistungsfähigkeit des Röntgenstrahlungs-Detektors zu verbessern.
Spezifische Beispiele der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung des Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes, die vorzugsweise zur Herstellung des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors eingesetzt werden können, werden wie folgt erläutert.

1. Eine aus Metallhaliden gebildete Laminatstruktur, die von derselben zueinander sind, aber sich voneinander im Leitfähigkeitstyp unterscheiden: Ein spezifisches Beispiel dieser Laminatstruktur beinhaltet ein Laminat, das aus einem N-Typ-Metallhalidfilm und einem P-Typ-Metallhalidfilm besteht, wie etwa einem Laminat eines Bi-dotierten N-Typ PbI₂-Films und eines In-dotierten P-Typ PbI₂-Films. Alternativ beinhaltet ein Beispiel dieser Laminatstruktur auch ein Laminat, das aus einem N-Typ-Metallhalidfilm, einem I-Typ-Metallhalidfilm und einem P-Typ-Metallhalidfilm besteht, wie etwa einem Laminat, das aus einem Bi-dotierten N-Typ PbI₂-Film, einem undotierten PbI₂-Film und einem In-dotierten P-Typ PbI₂-Film besteht.
2. Eine Laminatstruktur, die aus gemischten kristallinen Metallhaliden ausgebildet ist, die aus den selben Arten von Metallhaliden bestehen, aber zusätzlich unterschiedliche Arten von Metallelementen darin enthalten: Ein spezifisches Beispiel dieser Laminatstruktur beinhaltet ein Laminat, das aus einem Pb_xB_yI-Film, einem PbI₂-Film und einem Pb_xIn_yI-Film besteht.
3. Eine Laminatstruktur, die aus verschiedenen Arten von Metallhaliden gebildet ist: Ein spezifisches Beispiel dieser Laminatstruktur beinhaltet ein Laminat, das aus einem BiI₃-Film, einem PbI₂-Film und einem InI₃-Film besteht.

Da jeder Film der vorstehend erwähnten Laminatstruktur aus einer hexagonalen Kristallstruktur gebildet ist und alle in jedem Film beinhalteten Halogene der Laminatstruktur von der selben Art sind, ist die Gitterkonstante der Filme der Laminatstruktur ungefähr zueinander gleich und daher werden alle Filme längs der Richtung der C-Achse laminiert. Übrigens muss die Laminierrichtung nicht notwendigerweise vollständig dieselbe wie die der C-Achse sein, sondern kann mehr oder weniger von der Richtung der C-Achse abweichen, z. B. um einen Winkel zwischen +5° und –5°.
Bezüglich der Dicke des Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes, der auf einem Laminatfilm ausgebildet ist, kann sie optional ausgewählt werden, solange er in der Lage ist, hinreichend Röntgenstrahlung zu absorbieren. Insbesondere kann die Dicke eines Hochwiderstands-Halbleiterfilmes optional ausgewählt werden, solange ein Fototräger (Elektron oder Loch) in die Lage versetzt wird, durch den Hochwiderstandsfilm innerhalb einer Zeit von etwa einem Zehntel der Adresszeit zu wandern.
Im Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, das zumindest eine eines Elektrodenpaars aus einem leitfähigen Film ausgewählt ist, der in Gitterpassung mit Metallhalidfilmen ausgerichtet werden kann, die dazu benachbart angeordnet sind.
Bezüglich des unterliegenden Substrats für den Metallhalidfilm kann dieses eine Masseform oder ein Dünnfilm sein. Bezüglich der Materialien für das Substrat kann jeder leitfähige Film verwendet werden, wie etwa Metall, ITO, SnO₂ usw. Es wird bevorzugt, ein Material zu verwenden, dessen Gitterkonstante einer äquivalenten hexagonalen Kristallstruktur nahe derjenigen des Metallhalids ist.
In dem Fall, bei dem Halogen des Metallhalides I ist, wird es bevorzugt, ein Material einzusetzen, das aus einer hexagonalen Kristallstruktur gebildet ist, die einer A-Achsen-Gitterkonstante von 4,5 Ångström, eine flächenzentrierte kubische Struktur mit einer A-Achsen-Gitterkonstante von 6,45 Ångström oder eine körperzentrierte kubische Struktur mit einer A-Achsen-Gitterkonstante von 3,97 Ångström als Materialien für das Substrat aufweist. In dem Fall, wo das Halogen des Metallhalids Br ist, wird es bevorzugt, ein Material einzusetzen, das aus einer hexagonalen Kristallstruktur, einer flächenzentrierten kubischen Struktur oder einer körperzentrierten kubischen Struktur mit einer A-Achsen-Gitterkonstante von 3,88 Ångström, 5,49 Ångström bzw. 3,38 Ångström gebildet ist. In dem Fall, wo das Halogen des Metallhalids Cl ist, wird es bevorzugt, ein aus einer hexagonalen Kristallstruktur, einer flächenzentrierten kubischen Struktur oder einer körperzentrierten kubischen Struktur mit einer A-Achsen-Gitterkonstante von 3,44 Ångström, 4,86 Ångström bzw. 2,99 Ångström gebildetes Material einzusetzen.
Bezüglich der Materialien für das Substrat wird es bevorzugt, ein Material mit einer Gitterkonstante zu verwenden, die nahe an der Gitterkonstante der ab-Kristallfläche der hexagonalen Kristallstruktur des Metallhalids ist. Beispiele geeigneter Materialien für das Substrat, wo das Halogen des Metallhalides Iod ist, werden unten zusammen mit den Gitterkonstanten derselben gezeigt (Zahlen in Klammern basieren auf Ångström). Natürlich sind die Materialien für das Substrat nicht auf die nachfolgenden Materialien beschränkt, sondern können aus anderen Arten von Materialien ausgewählt werden, solange die Gitterkonstante derselben nahe der der Metallhalide ist.
Das vorstehend erwähnte Beispiel geeigneter Materialien für das Substrat beinhaltet Se (4,36), Te (4,46), HgS (4,15), CdS (4,14), AgI (4,60), Ca (3,98), B₂O₃ (4,325), RbC₈ (4,98), Co₂N (4,6), Cr₂N (4,75), CoTa₂N₂ (5,16), FeTa₂N₂ (5,16), TaN (5,19) und V₂N (4,91).
Als nächstes werden untenstehend bevorzugte Beispiele des Materials für das Substrat, bei dem das Substrat aus einer flächenzentrierten kubischen Struktur gebildet ist, zusammen mit den Gitterkonstanten desselben (Ångström) gezeigt. Wie in 5 gezeigt, ist die (111)-Ebene der flächenzentrierten kubischen Struktur gitterangepasst an das Metallhalid der hexagonalen Kristallstruktur. Es beinhalten nämlich solche bevorzugten Beispiele von Materialien Ni (3,52), Ge (5,65), αSn (6,486), CdSe (6,05), InSb (6,478), AlSb (6,1355), GaSb (6,0955), PbTe (6,46), AgBr (5,77), CdTe (6,48), HgTe (6,46), PbS (5,936) und AgI (6,496).
Bevorzugte Beispiele des Materials für das Substrat, bei dem das Substrat aus einer körperzentrierten kubischen Struktur gebildet ist, werden unten zusammen mit den Gitterkonstanten desselben gezeigt (Ångström). Wie in 5 gezeigt, ist die (110)-Ebene der körperzentrierten kubischen Struktur gitterangepasst an das Metallhalid der hexagonalen Kristallstruktur. Solche bevorzugten Beispiele von Materialien beinhalten nämlich γCa (4,477), Eu (4,606), γSr (4,84), βTh (4,11), βTl (3,874), SnO₂ (4,21), TiN (4,24), ZrN (4,577), HfN (4,526), VN (4,14), CrN (4,149) und TaN (4,38). Auch im Falle von Rhombohedron sollten die Materialien vorzugsweise eine ähnliche Gitterkonstante wie der der hexagonalen Kristallstruktur aufweisen.
Da Halogen hochreaktiv ist, sollte das unterliegende Substrat vorzugsweise aus Materialien ausgewählt werden, die bezüglich chemischer Resistenz exzellent sind. Unter den vorstehenden Materialien sind bevorzugte Beispiele hinsichtlich der chemischen Resistenz im Falle der hexagonalen Kristallstruktur CdS (4,14), B₂O₃ (4,325), RbC₈ (4,98), Co₂N (4,6), Cr₂N (4,75), CoTa₂N₂ (5,16), FeTa₂N₂ (5,16), TaN (5,19) und V₂N (4,91).
Bevorzugte Beispiele hinsichtlich der Säureresistenz beinhalten im Falle der flächenzentrierten kubischen Struktur Ge (5,65), CdSe (6,05), InSb (6,478), AlSb (6,1355), GaSb (6,0955), PbTe (6,46), CdTe (6,48), HgTe (6,46), und PbS (5,936).
Bevorzugte Beispiele hinsichtlich der chemischen Resistenz beinhalten im Falle der körperzentrierten kubischen Struktur SnO₂ (4,21), TiN (4,24), ZrN (4,577), HfN (4,526), VN (4,14), CrN (4,149) und TaN (4,38).
Bezüglich des Verfahrens zum Ausbilden eines Films für das unterliegende Substrat kann jede Art von Verfahren wie etwa ein Zerstäubungsverfahren, ein Dampfabscheidungsverfahren, ein Ionen-Plattierverfahren etc. eingesetzt werden.
Insbesondere wird es mittels Vorspannung möglich, die Kristallstruktur wie auch die Kristallorientierung des Films zu kontrollieren.
Solange die Missausrichtung des Gitters zwischen dem unterliegenden Substrat und dem Metallhalid innerhalb von 10% gehalten werden kann (zwischen –10% und +10%) würde es möglich sein, einen Metallhalidfilm zu bilden, der hinsichtlich Kristallinität auf der Oberfläche des unterliegenden Substrats exzellent ist. Falls diese Missausrichtung des Gitters auf nicht mehr als 20% beschränkt werden kann, ist es möglich, die kristalline Struktur wie auch die Orientierung des Metallhalids zu kontrollieren. Wenn jedoch diese Mischausrichtung des Gitters auf mehr als 20% anwächst, würden die Orientierungen der Metallhalidfilme miteinander verwechselt werden, was es schwierig macht, die kristalline Struktur und Orientierung des Metallhalids zu kontrollieren. Daher würde es bevorzugt werden, diese Missausrichtung auf nicht mehr als 20% zu beschränken.
Übrigens wird die Missausrichtung des Gitters durch eine Differenz im durch Teilen der Gitterkonstante des Metallhalidfilms durch die Gitterkonstante des unterliegenden Metalls zu erhaltenden Verhältnis repräsentiert.
Die vorliegende Erfindung wird weiter unter Bezugnahme auf verschiedene Beispiele wie folgt erläutert:
Erste Ausführungsform
Es folgen Erläuterungen der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Querschnittsansicht des Pixels des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß dieser Ausführungsform ist in 1 gezeigt. Als nächstes werden die Herstellschritte des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 erläutert.
Zu allererst wird entweder eine einzelne Lage von aus MoTa, Ta, TaN, Al, Al-Legierung oder MoW gebildetem Film oder eine Doppellage, bestehend aus Ta und TaNx, bis zu einer Dicke von etwa 300 nm auf der Oberfläche eines Glassubstrates 101 abgeschieden und die abgeschiedene Lage wird mittels Ätzen gemustert, um eine Gatterelektrode 102 eines Schalt-TFTs 402, eine Abtastleitung (nicht gezeigt), eine Elektrode 102a einer Speicherkapazität 404 und eine Speicherkapazitätsleitung (nicht gezeigt) auszubilden.
Dann wird mittels Plasma-CVD SiOx bis zu einer Dicke von etwa 300 nm abgeschieden und SiNx wird bis zu einer Dicke von etwa 50 nm abgeschieden, wodurch ein laminierter Isolationsfilm 103 ausgebildet wird. Danach werden eine undotierte a-Si-Schicht 104 mit einer Dicke von etwa 100 nm und einem aus SiNx bestehenden Stopper 105 mit einer Dicke von etwa 200 nm nacheinander abgeschieden.
Mittels eines Rückbelichtungsverfahrens wird der Stopper 105 gemäß der Gatterelektrode 102 bemustert und dann wird eine n⁺a-Si-Schicht 106 darauf abgeschieden bis zu einer Dicke von etwa 50 nm. Danach werden die a-Si-Schicht 104 und die n⁺a-Si-Schicht 106 geätzt, um eine aus a-Si bestehende Insel passend zur Konfiguration eines Transistors auszubilden.
Der Teil des Isolationsfilms 103, der den Kontaktbereichen innerhalb der Pixelfläche und außerhalb der Pixelfläche entspricht, wird weggeätzt, um Kontaktlöcher auszubilden. Dann wird mittels Zerstäubung eine Schicht Mo mit einer Dicke von etwa 50 nm, eine Schicht Al mit einer Dicke von etwa 350 nm und eine andere Schicht Mo mit einer Dicke von etwa 20 nm bis 50 nm darauf laminiert, um eine Hilfselektrode 502, eine Signalleitung 408, die Quelle/Senke des TFT und andere Verdrahtungen auszubilden.
Danach wird eine Schicht SiNx mit einer Dicke von etwa 200 nm und eine Schicht Acrylharz (HRC: Handelsname, Nippon Gosei Rubber Co., Ltd.) mit einer Dicke von etwa 1 bis 5 μm, vorzugsweise etwa 3,5 μm abgeschieden, um einen Schutzfilm 107 auszubilden. In diesem Fall kann BCB anstelle von HRC eingesetzt werden.
Nachdem ein Kontaktloch zur Hilfselektrode 502 im Schutzfilm 107 ausgebildet worden ist, wird ein ITO-Film als ein Metall für die Pixel-Elektrode ausgebildet. Dieser ITO-Film wird bis zu einer Dicke von 1000 Ångström mittels eines ITO als Ziel verwendenden Zerstäubungsverfahrens ausgebildet. Dann wird unter Verwendung eines Fotoresists ein Pixel-Elektrodenmuster auf diesem ITO-Film ausgebildet und als eine Maske eingesetzt, um die Bemusterung des ITO-Films durch Nass-Ätzung durchzuführen. Danach wird der Fotolack entfernt, um eine Pixel-Elektrode 503 auszubilden. Dann wird mittels Dampfabscheidung eine P-Typ SnI₂-Schicht 210a auf der Pixel-Elektrode 503 bis zu einer Dicke von 1 bis 50 μm, bevorzugtererweise 10 μm ausgebildet. Danach wird mittels Dampfabscheidung eine hochresistente SnI₂-Schicht 210 auf der p-Typ SnI₂-Schicht 210a bis zu einer Dicke von etwa 100 μm bis 1000 μm, bevorzugter 300 μm ausgebildet. Zusätzlich wird mittels Dampfabscheidung eine n-Typ SnI₂-Schicht 210b auf der SnI₂-Schicht 210 bis zu einer Dicke von 1 bis 50 μm, bevorzugtererweise 10 μm bei einer Temperatur von 200°C ausgebildet. Es ist auf diese Weise möglich, ein Laminat aus SnI₂-Schichten 210a, 210 und 210b auszubilden, die als ein Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm hoher Qualität und von hexagonaler Kristallstruktur mit einer Orientierung von (001) dienen.
Eine Schicht Cr mit einer Dicke von 200 nm wird, ohne Einhergehen eines Musterungsschrittes, auf der Oberfläche der SnI₂-Schicht 210 ausgebildet, um eine obere Elektrode 212 zu bilden. Übrigens sind in Bezug auf die p-Typ SnI₂-Schicht 210a und die n-Typ SnI₂-Schicht 210b, die über und unter der Hoch-Resistenz SnI₂-Schicht 210 angeordnet sind, diese nicht notwendigerweise beide gleichzeitig angeordnet, sondern es kann eine von ihnen weggelassen werden. Alternativ kann die SnI₂-Schicht 210 weggelassen werden und nur die P-Typ SnI₂-Schicht 210a und die N-Typ SnI₂-Schicht 210b können stattdessen ausgebildet werden.
Die Bandstruktur einer Laminatstruktur von SnI₂-Schichten 210a, 210 und 210b als ein Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm ist in 6 gezeigt.
Wie aus dem in 6 gezeigten Bandstruktur-Diagramm ersichtlich, treffen Elektronen und Löcher, die aufgrund der Anregung durch Röntgenstrahlen der i-Typ SnI₂-Schicht erzeugt werden, ohne jegliche Barriere an einer Anode bzw. Kathode ein. Andererseits sinkt die Anzahl von Elektronen und Löchern, die aus der Kathode bzw. Anode injiziert werden, im Vergleich zu dem Fall ohne p-Schicht oder n-Schicht, aufgrund der durch die p-Typ SnI₂-Schicht und die n-Typ SnI₂-Schicht ausgebildeten Sperren. Da solche Elektronen und Löcher aus den Elektroden, die über die Sperre kommen, Dunkelstrom erzeugen, ist der Dunkelstrom im Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor gemäß dieser Ausführungsform niedrig. Das heißt, die Struktur des Flachpanel-Röntgenstrahl-Detektors gemäß dieser Ausführungsform ist beim Absenken des Dunkelstroms wirksam.
Dann werden periphere Antriebsschaltungen auf dem Substrat des TFT-Raster-Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilms, der wie oben beschrieben hergestellt worden ist, montiert, um dadurch die Herstellung eines Flachpanel-Röntgenstrahl-Detektors zu erreichen. Wenn die Detektion von Röntgenstrahlbildern unter Verwendung dieses Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors durchgeführt worden ist, wurden exzellente Effekte wahrgenommen, das heißt es war möglich, Restbilder zu minimieren und die Auflösung von Bildern im Vergleich zu dem Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor zu verbessern, der durch Ausbilden eines Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes auf den Pixel-Elektroden desselben hergestellt wurde, bei dem die Gitterkonstanten der Filme nicht zueinander ausgerichtet sind.
Zweite Ausführungsform
Nachfolgend werden Erläuterungen der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Die Querschnittsansicht des Pixels des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß dieser Ausführungsform ist in 2 gezeigt. Als nächstes werden die Herstellschritte des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf 2 erläutert.
Zu allererst wird eine aus Zr₂N von (110) Azimut und hexagonaler Kristallstruktur gebildete Elektrode 212 bis zu einer Dicke von 1000 Ångström auf der Oberfläche eines Glassubstrates 901 abgeschieden. Für den Zweck der Orientierung des Zr₂N zum Azimut von (110) wird eine Ionen-Plattierung oder ein Zerstäubungsverfahren eingesetzt und es wird am Substrat eine Minus-Vorspannung angelegt, wobei es ermöglicht wird, die Richtung der Orientierung des Zr₂N zu kontrollieren.
Dann wird mittels Dampfabscheidung eine p-Typ PbI₂-Schicht 220a auf der Elektrode 212 bis zu einer Dicke von 1 bis 50 μm, bevorzugtererweise 10 μm ausgebildet. Danach wird mittels Dampfabscheidung eine Hochresistenz-PbI₂-Schicht 220 auf der p-Typ PbI₂-Schicht 220a bis zu einer Dicke von etwa 100 μm bis 100 μm, bevorzugtererweise 300 μm, ausgebildet. Zusätzlich wird mittels Dampfabscheidung eine n-Typ PbI₂-Schicht 220b auf der PbI₂-Schicht 220 bis zu einer Dicke von 1 bis 50 μm, bevorzugtererweise 10 μm bei einer Temperatur von 250°C ausgebildet. Es ist auf diese Weise möglich, ein Laminat von PbI₂-Schichten 220a, 220 und 220b auszubilden, das von ausgezeichneter Qualität und von einer hexagonalen Kristallstruktur mit einer Orientierung von (001) ist.
Danach wird eine untere Elektrode 213 auf diesem Laminat von PbI₂-Schichten 220a, 220 und 220b ausgebildet. Dann wird der organische leitfähige Film auf diese untere Elektrode 213 überschichtet und mittels Belichtung und Entwicklung in Konformität mit dem Abstand von Pixeln eines TFT-Raster-Substrats bemustert, das in derselben Weise wie die obige erste Ausführungsform hergestellt worden ist, wodurch eine Verbindungs-Elektrodensäule 214 ausgebildet wird.
Das auf diese Weise hergestellte Substrat wird mit der ITO-Pixel-Elektrode 503 des TFT-Rastersubstrats verbunden, das in derselben Weise wie die obige erste Ausführungsform hergestellt worden ist, um das Raster des Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes zu erreichen. Übrigens sind in Bezug auf die p-Typ PbI₂-Schicht 220a und die n-Typ PbI₂-Schicht 220b, die über und unter der Hochwiderstands-PbI₂-Schicht 220 angeordnet sind, diese nicht notwendigerweise gleichzeitig angeordnet, sondern eine von ihnen kann weggelassen werden. Alternativ kann die PbI₂-Schicht 220 weggelassen werden und stattdessen können nur die p-Typ PbI₂-Schicht 220a und die n-Typ PbI₂-Schicht 220b ausgebildet werden.
Dann werden die peripheren Antriebsschaltungen auf dem Substrat des Röntgenstrahl-sensitiven TFT-Raster-Filmsubstrates montiert, das wie oben beschrieben hergestellt worden ist, um dadurch die Herstellung eines Flachpanel- Röntgenstrahlungs-Detektors zu erreichen. Wenn die Detektion von Röntgenbildern durchgeführt wurde, indem dieser Flachpanel-Röntgenstrahl-Detektor verwendet wurde, wurden exzellente Effekte wahrgenommen, das heißt, es war möglich, ein Restbild zu minimieren, die Auflösung des Bildes zu verbessern und den Dunkelstrom im Vergleich zu dem Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor abzusenken, der durch Ausbilden auf den Pixel-Elektroden desselben eines Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes, bei dem die Gitterkonstanten des Films nicht zueinander ausgerichtet sind, hergestellt worden war.
Dritte Ausführungsform
Es folgen Erläuterungen der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Querschnittsansicht des Pixels des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß dieser Ausführungsform ist in 3 gezeigt. Als nächstes werden die Herstellungsschritte des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf 3 erläutert.
Zu allererst wird ein TFT-Raster auf einem Glassubstrat 101 in derselben Weise wie in der zuvor erwähnten ersten Ausführungsform hergestellt. Dann wird ein V₂N-Film als ein Metall für die Pixel-Elektrode bis zu einer Dicke von 1000 Ångström mittels eines, V₂N als Ziel verwendenden Zerstäubungsverfahrens ausgebildet. Dieser V₂N-Film kann mittels eines Zerstäubungsverfahrens unter Verwendung eines V₂N-Ziels in einer Ar-Atmosphäre, der N₂ zugesetzt wird, ausgebildet werden.
Dann wird ein Fotolackmuster auf diesem V₂N-Film in Übereinstimmung mit der Konfiguration der Pixel-Elektroden ausgebildet. Danach wird unter Verwendung dieses Resists als einer Maske die Bemusterung des V₂N-Films mittels RIE unter Verwendung eines fluorbasierten Gases wie CF₄ etc durchgeführt. Danach wird der Resist entfernt, um eine Pixel-Elektrode 503 auszubilden.
Da V₂N bezüglich Korrosions-Resistenz exzellent ist, ist es ebenfalls hoch-resistiv gegenüber Iodiden. Da V₂N weiterhin exzellent in der Gitterausrichtung mit einem Metalliodid ist, ist es zur Verwendung als eine untere Elektrode des Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes geeignet.
Dann wird mittels einer Dampfabscheidung eine Hochresistenz-InI-Schicht 230 auf der Pixel-Elektrode 503 bis zu einer Dicke von etwa 50 μm ausgebildet. Dann wird mittels Dampfabscheidung eine Hochresistenz- SnI₂-Schicht 240 auf der InI-Schicht 230 bis zu einer Dicke von etwa 100 μm bis 1000 μm, bevorzugtererweise 300 μm, bei einer Temperatur von 150°C ausgebildet. Alternativ wird mittels Dampfabscheidung eine Hochresistenz-BiI₃-Schicht 250 auf der SnI₂-Schicht 240 bis zu einer Dicke von 50 μm ausgebildet.
Weiterhin wird eine Schicht von Cr mit einer Dicke von 200 nm, ohne das Einhergehen eines Bemusterungsschrittes, auf der Oberfläche der BiI₃-Schicht 250 ausgebildet, um eine obere Elektrode 212 auszubilden.
Es ist auf diese Weise möglich, den Blockierungseffekt des niedrigen Dunkelstroms durch Ausbilden eines Laminates einer InI-Schicht 230/SnI₂-Schicht 240/BiI₃-Schicht 250 zu realisieren. Da die Bandabstände dieser InI, SnI₂ und BiI₃ 2,01 eV, 2,45 eV bzw. 1,73 eV betragen, werden diese Schichten in die Lage versetzt, eine Bandstruktur zu bilden, die zu einer effektiven Blockierung des Lochs und des Elektrons in der Lage ist.
Darüber hinaus, da man annehmen kann, dass diese InI, SnI₂ und BiI₃ von hexagonaler Kristallstruktur sind, wie oben erwähnt, und in die Lage versetzt sind, Werte anzunehmen, die sehr nah an a = 4,6, und c = 7,0 sind, ist es möglich, die Fehlausrichtung des Gitters zu minimieren und eine exzellente Gitterausrichtung zu realisieren, was es ermöglicht, im Wesentlichen die Erzeugung von Defekten zu vermeiden.
Die Bandstruktur eines Laminats aus einer InI-Schicht 230/SnI₂-Schicht 240/BiI₃-Schicht 250 als ein Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm ist in 7 gezeigt.
Wie aus der in 7 gezeigten Bandstruktur ersichtlich, treffen Elektronen und Löcher, die in der I-Typ SnI₂-Schicht aufgrund der Anregung durch Röntgenstrahlen erzeugt worden, an einer Anode und Kathode ohne jegliche Sperre ein.
Andererseits sind die Zahlen an Elektronen und Löchern, die aus der Kathode bzw. Anode injiziert worden sind, die über von der InI-Schicht und der BiI₃-Schicht ausgebildete Sperren gelangen können, kleiner. Da jene Elektronen und Löcher, die über die Barrieren gelangen, Dunkelstrom erzeugen, ist der Dunkelstrom im Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor gemäß dieser Ausführungsform niedrig. Das heißt, die Struktur des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß dieser Ausführungsform ist wirksam beim Absenken des Dunkelstroms.
Darüber hinaus, da der Teil der SnI₂-Schicht nahe der InI-Schicht mit p-Typ-Verunreinigung dotiert ist, die InI-Schicht mit n-Typ-Verunreinigung dotiert ist, der Bereich der SnI₂-Schicht nahe der BiI₃-Schicht mit n-Typ-Verunreinigung dotiert ist und die BiI₃-Schicht mit p-Typ-Verunreinigung dotiert ist, werden die Sperren in der Struktur des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß dieser Ausführungsform höher.
Dann werden periphere Treiberschaltungen auf dem Substrat des TFT-Raster-Röntgenstrahl-Sensitivfilmsubstrates angebracht, das wie oben beschrieben hergestellt worden ist, um die Herstellung eines Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors zu erzielen. Wenn die Detektion von Röntgenbildern unter Verwendung dieses Flachpanel-Röntgenstrahl-Detektors durchgeführt wurde, wurden exzellente Ergebnisse wahrgenommen, das heißt, es war möglich, Restbilder zu minimieren und die Auflösung von Bildern im Vergleich zum Flachpaneel-Röntgenstrahlungs-Detektors zu verbessern, der durch Ausbilden auf den Pixel-Elektroden desselben eines Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilmes, bei dem die Gitterkonstanten der Filme nicht zueinander ausgerichtet sind, hergestellt worden war. Weiterhin wurde es aufgrund des exzellenten Blockier-Effekts an Dunkelstrom wahrgenommen, dass es exzellente Effekte dahingehend gab, dass die Erzeugung von Dunkelstrom minimiert werden kann und sogar schwache Signale detektiert werden können. In diesem Fall kann InI₃ anstelle von InI verwendet werden, weil diese Eigenschaften ähnlich sind.
Vierte Ausführungsform
Nachfolgend werden Erläuterungen der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Die Querschnittsansicht des Pixels auf dem Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor gemäß dieser Ausführungsform ist in 4 gezeigt. Als nächstes werden die Herstellungsschritte des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf 4 erläutert.
Zu allererst wird ein TFT-Raster auf einem Glassubstrat 101 in derselben Weise wie in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform hergestellt. Dann wird ein ITO-Film auf der Pixel-Elektrode bis zu einer Dicke von 1000 Ångström mittels eines Zerstäubungsverfahrens ausgebildet.
Dann wird ein Fotolackmuster auf diesem ITO-Film in Übereinstimmung mit der Konfiguration der Pixel-Elektroden ausgebildet. Danach wird unter Verwendung dieses Resists als einer Maske die Bemusterung des ITO-Films mittels Nass-Ätzung durchgeführt. Danach wird der Resist entfernt, um eine Pixel-Elektrode 503 auszubilden.
Da ITO von exzellenter Korrosions-Resistenz ist, ist es ebenfalls hoch-resistiv gegenüber Iodiden. Auch wird ITO üblicherweise bei Anzeige-Elektroden für TFTs eingesetzt. Es ist nützlich, dasselbe Material und denselben Prozess der TFT-LCD-Produktionsstraße zu Herstellung von TFT-Rastern für Flachpanel-Detektoren einzusetzen, um die Kosten der Flachpanel-Herstellung abzusenken.
Dann wird mittels einer Dampfzerstäubung eine Hochresistenz-Sn_0.5In_0.5Br₂-Schicht 260 auf der Pixel-Elektrode 503 bis zu einer Dicke von etwa 50 μm ausgebildet. Da dieses Sn_0.5In_0.5Br₂ vom p-Typ ist, ist es möglich, den vorstehenden Blockier-Effekt weiter zu verbessern. Dann wird eine Hochresistenz-SnBr₂-Schicht 270 auf dieser Sn_0.5In_0.5Br₂-Schicht 260 bis zu einer Dicke von etwa 100 μm bis 1000 μm, bevorzugtererweise 300 μm, bei einer Temperatur von 200°C ausgebildet.
Dann wird mittels Dampfabscheidung eine Hochresistenz-Sn_0.5Bi_0.5Br_0,5-Schicht 280 auf dieser SnBr₂-Schicht 270 bis zu einer Dicke von 50 μm ausgebildet. Da dieses Sn_0.5Bi_0.5Br_0,5 vom n-Typ ist, ist es möglich, den vorstehend erwähnten Blockier-Effekt weiter zu vergrößern.
Weiterhin wird eine Schicht von Cr mit einer Dicke von 200 nm, ohne das Einhergehen eines Bemusterungsschrittes, auf der Oberfläche dieser Sn_0.5Bi_0.5Br_0,5-Schicht 280 ausgebildet, um eine obere Elektrode 212 auszubilden.
Es ist auf diese Weise möglich, den Blockierungseffekt des niedrigen Dunkelstroms durch Ausbilden eines Laminats einer Sn_0.5In_0.5Br₂-Schicht 260/SnBr₂-Schicht 270/Sn_0.5Bi_0.5Br_0,5-Schicht 280 zu realisieren. Da der Bandabstand des SnBr₂ größer ist als der des Sn_0.5Bi_0.5Br_0,5 und des Sn_0.5In_0.5Br₂ werden diese Schichten in die Lage versetzt, eine Bandstruktur zu bilden, die in der Lage ist, das Loch und das Elektron effektiv zu blockieren.
Da darüber hinaus diese Sn_0.5In_0.5Br₂, SnBr₂ und Sn_0.5Bi_0.5Br_0,5 als von einer hexagonalen Kristallstruktur angenommen werden können, wie oben erwähnt, und in die Lage versetzt sind, Werte anzunehmen, die sehr nah an a = 3,9 und c = 5,5 liegen, ist es möglich, die Gitter-Fehlausrichtung zu minimieren und eine sehr exzellente Gitterausrichtung zu realisieren, was es ermöglicht, die Erzeugung von Defekten im Wesentlichen zu vermeiden.
Die Bandstruktur eines Laminats aus einer Sn_0.5In_0.5Br₂-Schicht 260/SnBr₂-Schicht 270/Sn_0.5Bi_0.5Br_0,5-Schicht 280 als ein Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm ist in 8 gezeigt.
Wie aus der in 8 gezeigten Bandstruktur-Ansicht ersichtlich, treffen Elektronen und Löcher, die in der SnBr₂-Schicht aufgrund der Anregung durch Röntgenstrahlen erzeugt werden, bei einer Anode bzw. Kathode ohne jegliche Sperre ein. Andererseits wird die Anzahl von Elektronen und Löchern, die aus der Kathode bzw. Anode injiziert worden sind, die die von der Sn_0.5In_0.5Br₂-Schicht und der Sn_0.5Bi_0.5Br_0,5-Schicht gebildeten Sperren überwinden können, abgesenkt. Da jene Elektronen und Löcher aus den Elektroden, die über die Barriere gelangen, Dunkelstrom erzeugen, ist der Dunkelstrom im Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor gemäß dieser Ausführungsform niedrig. Das heißt, dass die Struktur des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß dieser Ausführungsform zum Absenken des Dunkelstroms wirksam ist.
Weiterhin, da der Teil der SnBr₂-Schicht nahe der Sn_0.5In_0.5Br₂-Schicht mit p-Typ-Verunreinigung dotiert ist und der Teil der SnBr₂-Schicht nahe der Sn_0.5Bi_0.5Br_0,5-Schicht mit n-Typ-Verunreinigung dotiert ist, werden die Sperren in der Struktur des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors gemäß dieser Ausführungsform höher.
Dann werden periphere Treiberschaltungen auf dem Substrat des TFT-Raster-Röntgenstrahl-Ladungsumwandlungsfilmsubstrates montiert, das wie oben beschrieben hergestellt worden ist, um damit die Herstellung eines Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors zu erreichen. Wenn die Detektion von Röntgenbildern durchgeführt wurde, indem dieser Flachpanel-Röntgenstrahl-Detektors verwendet wurde, wurden exzellente Effekte wahrgenommen, das heißt, es war möglich, Restbilder zu minimieren und die Auflösung von Bildern im Vergleich zum Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor zu verbessern, der durch Ausbilden auf seinen Pixel-Elektroden eines Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes, bei dem die Gitterkonstanten der Filme nicht zueinander ausgerichtet sind, hergestellt worden war. Weiterhin wurden aufgrund des exzellenten Blockier-Effekts für Dunkelstrom auch sehr exzellente Effekte wahrgenommen bezüglich der Erzeugung von Dunkelstrom, der minimiert werden kann, und dass sogar schwache Signale detektiert werden können.
Übrigens ist das zuvor erwähnte gemischte Kristall aus Halid nicht auf die Zusammensetzung von Sn_0.5In_0.5Br₂ beschränkt, sondern kann geeigneterweise aus der Zusammensetzung von Sn_xIn_(1–x)Br₂ ausgewählt werden, wobei x geeigneterweise in einem Bereich von 0 bis 100 % ausgewählt wird, um so die gewünschten Blockier-Effekte und die Eigenschaften des Detektors zu erhalten. Diese Definition ist auch auf irgendeines der Halide I, Br und Cl anwendbar.
Die Effekte der Verwendung desselben Halogens (I, Br oder Cl) in Kombination mit verschiedenen Arten von Metallen, wie in der dritten und vierten Ausführungsform gezeigt, kann individuell oder unabhängig abgeleitet werden, ohne den Einsatz eines Substrates zu erfordern, das den Metallhaliden gitter-angepasst ist. Der Grund dafür kann auf die Tatsache zurückgeführt werden, dass aufgrund des Effekts der Ausrichtung mit einer unterliegenden Metallhalid-Schicht die Kristallinität der oberen Halid-Schicht verbessert werden kann. Wenn beispielsweise die Sn_0.5In_0.5Br₂-Schicht 260 auf der Oberfläche einer Metallschicht dampfabgeschieden wird, die nicht im Gitter zur Schicht 260 ausgerichtet ist, und dann eine SnBr₂-Schicht 270 und eine andere SnBr₂-Schicht 270 sukzessive abgeschieden werden, kann die Kristallinität der oberen SnBr₂-Schicht 270 und der Sn_0.5In_0.5Br_0,5-Schicht aufgrund der Exzellenz dieser oberen Schichten in der Gitterausrichtung mit der unterliegenden Metallhalid-Schicht verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den Fall des Einsatzes einer gitter-angepassten Unterschicht-Elektrode beschränkt. Die Verbesserung der Minimierung von Restbildern, die Verbesserung der Bildauflösung und die Absenkung des Dunkelstroms können durch Laminieren von hexagonalen gitter-angepassten Metallhalid-Fotoleiterschichten erhalten werden. Durch Verwendung einer gitter-angepassten Metallhalid-Filmlaminierung können eine gute Verbindung zwischen dem fotoleitenden Metallhalidfilm und der Metallhalid-Blockierschicht und ein fotoleitender Film guter Qualität erhalten werden.
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind oben erläutert worden, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Beispielsweise können bezüglich der röntgenstrahlungssensitiven Materialien, die zum Ausbilden des Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes einzusetzen sind, jegliche Arten von Metallhaliden eingesetzt werden. Wenn übrigens der Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm aus einer Mehrzahl von Schichten aufgebaut ist, sollte das in jeder dieser Schichten enthaltene Halogen wünschenswerter Weise von derselben Art sein. Solange das in diesen Schichten enthaltene Halogen von derselben Art ist, können die Gitterkonstanten der Metallhalide praktisch gleich gemacht werden und gleichzeitig kann eingestellt werden, dass sie einen unterschiedlichen Wandabstand aufweisen. Als Ergebnis ist es nunmehr möglich, einen Dunkelstrom-Blockier-Effekt in ausgezeichneter Weise zu realisieren, ohne Defekte der Metallhalide maßgeblich zu steigern.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen ist, obwohl ein Glassubstrat als ein Substrat zum Ausbilden eines TFT darauf verwendet wird, das in der vorliegenden Erfindung zu verwendende Substrat nicht auf das Glassubstrat beschränkt, sondern kann jegliche Art von Material sein, solange der TFT darauf ausgebildet werden kann. Beispielsweise ist es möglich, einen hitzresistenten Kunststoff einzusetzen, in welchem Fall der sich ergebende Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor insgesamt mit Kunststoff-Eigenschaft versehen werden kann.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen ist es, obwohl a-Si als Halbleiter zum Ausbilden des TFTs eingesetzt wird, auch möglich, Polysilizium (p-Si), CdSe, etc. einzusetzen. Wenn der TFT unter Verwendung von p-Si hergestellt wird, würde es möglich werden, den TFT aufgrund der Hochmobilität von p-Si zu miniaturisieren, wodurch es ermöglicht würde, die effektive Fläche von Pixeln zu vergrößern und die peripheren Schaltungen auf derselben Oberfläche von Glassubstrat auszubilden, was somit zu einer Minderung der Herstellungskosten einschließlich der Kosten für die peripheren Schaltungen führen würde.
Was die Struktur des TFT angeht, so kann er entweder ein Topgatter-Typ oder ein Rückgatter-Typ sein.
In Bezug auf den Schutzfilm 107 zur Abdeckung des TFTs ist es möglich, anorganische Materialien wie etwa SiNx oder SiO₂ oder organische Materialien wie etwa Polyimide (ε = etwa 3,3; Druckresistenz etwa 300 V/mm), Benzocyclobuten (ε = etwa 2,7; Druckresistenz etwa 400 V/mm), fotosensitives Acrylharz (HRC (Handelsname); JSR Co., Ltd.) (ε = etwa 3,2), „Black Resist" etc., einzusetzen. Diese Materialien können aufeinander laminiert sein. Da fluorbasierte Harze bezüglich der relativen Delektrizitätskonstante niedrig sind (ε = etwa 2,1), können auch fluorbasierte Harze effektiv als Schutzfilm 107 eingesetzt werden. Dieser Schutzfilm 107 muss nicht photosensitiv sein. Wenn jedoch dieser Schutzfilm 107 photosensitiv ist, kann seine Bemusterung leicht durchgeführt werden und daher sollte dieser Schutzfilm 107 vorzugsweise photosensitiv sein.
Wie oben erläutert, ist es möglich, gemäß der vorliegenden Erfindung einen Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor bereitzustellen, der zur Minimierung von Restbildern, Verbesserung der Bildauflösung und Absenkung des Dunkelstroms im Vergleich zu dem Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor in der Lage ist, der durch Ausbilden, auf den Pixel-Elektroden desselben, eines Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes, bei dem die Gitterkonstanten des Films nicht zueinander ausgerichtet sind, hergestellt wird. Weiterhin ist es auch möglich, die Eigenschaften des Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes zu stabilisieren, was es möglich macht, die Ausbeute in der Produktion des Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes zu verbessern und einen Hochleistungs-Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor bereitzustellen, der von exzellenter Effizienz und einem breiten dynamischen Bereich ist. Insbesondere wenn der Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm aus einer Laminatstruktur aufgebaut ist, die eine sich in dem Bandabstand voneinander unterscheidende Anzahl von Schichten umfasst, würde es möglich werden, einen exzellenten Blockier-Effekt gegenüber der Erzeugung von Dunkelstrom zu realisieren, was es ermöglicht, einen mit solch exzellenten Eigenschaften versehenen Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor bereitzustellen, der zur extremen Minimierung der Erzeugung von Dunkelstrom in der Lage ist und zur Detektion selbst eines schwachen Signals in der Lage ist.
Bei den vorstehenden Erläuterungen wird der Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm aus einem Laminatfilm gebildet, der aus einer Mehrzahl von Metallhalidfilmen besteht, die sich im Bandabstand unterscheiden und längs der C-Achse der hexagonalen Kristallstruktur laminiert sind. Jedoch muss der Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm nicht notwendigerweise ein Laminatfilm sein und kann ein Einzelschichtfilm sein, vorausgesetzt, dass zumindest eine eines Paars von Elektroden, die in Kontakt sind mit dem Einzelschichtfilm, aus einem leitfähigen Film gebildet ist, der zu dem Metallhalidfilm gitter-angepasst ist. Selbst falls der Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm aus einem Einzelschichtfilm in solch einer Weise wie oben beschrieben aufgebaut ist, können nämlich die Effekte des Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilmes, die Erzeugung von Dunkelstrom zu minimieren, beibehalten werden. Spezifische Beispiele des Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektors, der einen Röntgenstrahlungs-Ladungsumwandlungsfilm der vorstehend genannten Konstruktionen aufweist, kann aus den 1 und 2 ersehen werden, das heißt im Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor der ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, sind die p-Typ SnI₂-Schicht 210a und die n-Typ SnI₂-Schicht 210b beide daraus entfernt und beim Flachpanel-Röntgenstrahlungs-Detektor der zweiten Ausführungsform, der in 2 gezeigt ist, sind die p-Typ PbI₂-Schicht 220a und die n-Typ PbI₂-Schicht 220b beide daraus entfernt.

Claims

Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor, der umfasst: einen Röntgenstrahlenladungsumwandlungsfilm (210, 210a, 210b), der einfallende Röntgenstrahlen in elektrische Ladungen umwandelt; und ein Paar Elektroden (210, 503), die in Kontakt mit beiden Oberflächen des Röntgenstrahlenladungsumwandlungsfilm angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Röntgenstrahlenladungsumwandlungsfilm (210, 210a, 210b) eine Laminatstruktur aufweist, die eine Mehrzahl von Metallhalidfilmen enthält, die längs der Richtung der C-Achse einer hexagonalen Kristallstruktur laminiert sind und sich hinsichtlich des Bandabstands voneinander unterscheiden, und dass die in der Mehrzahl von Metallhalidfilmen enthaltenen Halogenatome von derselben Art sind.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor nach Anspruch 1, wobei: eine aus dem Paar von Elektroden aus Pixelelektroden (503) aufgebaut ist, die auf dem Röntgenstrahlenladungsumwandlungsfilm ausgebildet sind, um jedem der Pixel zu entsprechen, die in einer Art von Feld angeordnet sind; die andere aus dem Paar von Elektroden eine gemeinsame Elektrode (212) bildet, die auf einer der Oberflächen des Röntgenstrahlenladungsumwandlungsfilms angeordnet ist, die gegenüber der Oberfläche steht, wo die Pixelelektroden (503) des Röntgenstrahlenladungsumwandlungsfilms (210, 210a, 210b) angeordnet sind; und Umschaltelemente, die alle elektrisch mit jeder der Pixelelektroden verbunden sind; Signalleitungen (408), die alle elektrisch mit dem Schaltelement jeder Reihe verbunden sind; und Abtastleitungen, die alle elektrisch mit dem Schaltelement jeder Spalte verbunden sind.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Elektroden (212, 503) ein leitfähiger Film ist, der mit dem dazu benachbart angeordneten Metallhalidfilm Gitter-abgestimmt ist.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallhalidfilm zumindest ein Metallhalid umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Metalliodid, Metallbromid, und Metallchlorid besteht, wobei das Metall ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Pb, Hg, Sn, Bi, In, Tl, und Cd besteht.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallhalidfilm zumindest ein Metallhalid umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus PbI₂, HgI₂, SnI₂, BiI₃, InI, InI₃, CdI₂ und TlI besteht.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallhalidfilm zumindest ein Metallhalid umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus PbI₂, HgI₂, SnI₂, BiI₃, InI, und InI₃ besteht, wobei die Elektroden eine hexagonale Kristallstruktur mit einer a-Achsen-Gitterkonstanten von 4,5 Å, eine flächenzentrierte kubische Struktur mit einer a-Achsen-Gitterkonstanten von 6,45 Å, oder eine körperzentrierte kubische Struktur mit einer a-Achsen-Gitterkonstanten von 4,27 Å umfassen; und eine Gitter-Fehlpassung zwischen zumindest einer der Elektroden und dem dazu benachbart angeordneten Metallhalidfilm 20 oder weniger ist.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Metallhalidfilme Metallhalide umfasst, die von derselben Art sind, aber sich im Leitfähigkeitstyp unterscheiden.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Metallhalidfilme einen n-Typ-Metallhalidfilm und einen p-Typ-Metallhalidfilm umfasst.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Metallhalidfilmen einen Bi-dotierten n-Typ PbI₂-Film und einen In-dotierten p-Typ PbI₂-Film umfasst.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Metallhalidfilme einen n-Typ-Metallhalidfilm, einen i-Typ Metallhalidfilm und einen p-Typ-Metallhalidfilm umfasst.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Metallhalidfilmen einen Bi-dotierten n-Typ PbI₂-Film, einen undotierten PbI₂-Film und einen In-dotierten p-Typ PbI₂-Film umfasst.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Metallhalidfilme Mischkristall-Metallhalide umfasst, die von derselben Art sind, aber zusätzlich in sich verschiedene Arten von Metallelementen enthalten.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Metallhalidfilme einen Pb_xB_yI-Film, einen PbI₂-Film und einen Pb_xIn_yI-Film umfasst.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Metallhalidfilme verschiedene Arten von Metallhaliden umfasst.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Metallhalidfilme einen BiI₃-Film, einen PbI₂-Film und einen InI₃-Film umfasst.
Flachpanel-Röntgenstrahlungsdetektor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Elektroden (212, 503) eine hexagonale Kristallstruktur mit einer a-Achse, die ungefähr äquivalent zu (001) ist, eine flächenzentrierte kubische Struktur mit einer a-Achse, die ungefähr äquivalent zu (111) ist, oder eine körperzentrierte kubische Struktur mit einer a-Achse, die ungefähr äquivalent zu (110) ist, umfasst.