JP2001242256A - 放射線検出器およびアレイ型放射線検出器および二次元放射線撮像装置 - Google Patents
放射線検出器およびアレイ型放射線検出器および二次元放射線撮像装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大面積でも膜や電極の剥離・そりが発生せ
ず、かつ、良好な感度、良好な検出が得られる放射検出
器の提供。 【解決手段】 支持基板０上に形成される電極１ｂと、
検出素子に対応して形成される画素電極１ａとの間に、
検出対象の放射線に感応してキャリアを生成する半導体
多結晶膜（変換層）１が設けられ、この半導体多結晶膜
をCdTe膜又はCdZnTe膜で形成すると共に、支持基板０を
Ｘ線透過率が高く、かつ、多結晶半導体薄膜の材料のCd
TeやCdZnTeに熱膨張係数が近い酸化アルミニウム、窒化
アルミニウム、窒化ホウ素、酸化シリコン、窒化シリコ
ンのうちいずれか１つ又は任意の比率で混合したもの
を、焼成して形成した。
ず、かつ、良好な感度、良好な検出が得られる放射検出
器の提供。 【解決手段】 支持基板０上に形成される電極１ｂと、
検出素子に対応して形成される画素電極１ａとの間に、
検出対象の放射線に感応してキャリアを生成する半導体
多結晶膜（変換層）１が設けられ、この半導体多結晶膜
をCdTe膜又はCdZnTe膜で形成すると共に、支持基板０を
Ｘ線透過率が高く、かつ、多結晶半導体薄膜の材料のCd
TeやCdZnTeに熱膨張係数が近い酸化アルミニウム、窒化
アルミニウム、窒化ホウ素、酸化シリコン、窒化シリコ
ンのうちいずれか１つ又は任意の比率で混合したもの
を、焼成して形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用あるいは医
療用の放射線検出器および放射線撮像装置に関するもの
である。
療用の放射線検出器および放射線撮像装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、高感度な放射線検出器の材料
として各種の半導体材料、とりわけCdTeまたはCdZnTeの
結晶が研究・開発され、一部製品化されている。また、
放射線の二次元撮像装置として、放射線検出素子を二次
元状に配置し、これらにそれぞれ電気スイッチを設け
て、各行毎に電気スイッチを順次オンにして各列毎にセ
ンサの電荷を読み出すものが知られている。
として各種の半導体材料、とりわけCdTeまたはCdZnTeの
結晶が研究・開発され、一部製品化されている。また、
放射線の二次元撮像装置として、放射線検出素子を二次
元状に配置し、これらにそれぞれ電気スイッチを設け
て、各行毎に電気スイッチを順次オンにして各列毎にセ
ンサの電荷を読み出すものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、CdTeまたは
CdTeZnの結晶体は、ワイドギャップで重元素で構成され
るために室温動作可能で高感度な放射線検出器として使
用されている。ところが面撮像用の大面積の単結晶CdTe
またはCdZnTeを成長させることはきわめて困難であり、
小面積の単結晶をタイル状に貼り合せて面検出器を構成
する方法が試みられている。
CdTeZnの結晶体は、ワイドギャップで重元素で構成され
るために室温動作可能で高感度な放射線検出器として使
用されている。ところが面撮像用の大面積の単結晶CdTe
またはCdZnTeを成長させることはきわめて困難であり、
小面積の単結晶をタイル状に貼り合せて面検出器を構成
する方法が試みられている。
【０００４】しかしながら、この小面積の単結晶をタイ
ル状に貼り合せて面検出器を構成する方法によって産業
用あるいは医療用の放射線撮像装置に必要な数１０ｃｍ
角の大面積の面検出器を構成するためには、単結晶の材
料費が非現実的に高価になるほか、継ぎ目の処理が極め
て煩雑で完全には処理できない。
ル状に貼り合せて面検出器を構成する方法によって産業
用あるいは医療用の放射線撮像装置に必要な数１０ｃｍ
角の大面積の面検出器を構成するためには、単結晶の材
料費が非現実的に高価になるほか、継ぎ目の処理が極め
て煩雑で完全には処理できない。
【０００５】一方、大面積のガラス基板上にCdTeまたは
CdZnTeの多結晶膜を成長させることが、太陽電池等の応
用をめざして実用化されつつある。しかしながら、基板
材料の熱膨張係数がこれらの膜材料と一致していない場
合には、大面積の基板に厚膜を成膜すると膜や電極の剥
離・そりを生じてしまう。
CdZnTeの多結晶膜を成長させることが、太陽電池等の応
用をめざして実用化されつつある。しかしながら、基板
材料の熱膨張係数がこれらの膜材料と一致していない場
合には、大面積の基板に厚膜を成膜すると膜や電極の剥
離・そりを生じてしまう。
【０００６】さらに、アクティブマトリックス基板のよ
うな読出し回路と接続して面撮像を行う撮像装置の様
に、検出する放射線を基板側から入射させる構成では、
基板材料にＢａ等の重元素が比較的多量に含まれると、
放射線の吸収・散乱が発生するため、感度・検出効率や
解像度が大きく劣化し、良好な画像が得られない。
うな読出し回路と接続して面撮像を行う撮像装置の様
に、検出する放射線を基板側から入射させる構成では、
基板材料にＢａ等の重元素が比較的多量に含まれると、
放射線の吸収・散乱が発生するため、感度・検出効率や
解像度が大きく劣化し、良好な画像が得られない。
【０００７】なお、大面積基板上にCdTeまたはCdZnTeの
多結晶膜を成長させるための基板として、所望の熱膨張
係数，構成成分，さらに耐熱性・強度・熱伝導性を兼ね
備えた材料は、ガラス基板には存在しない。
多結晶膜を成長させるための基板として、所望の熱膨張
係数，構成成分，さらに耐熱性・強度・熱伝導性を兼ね
備えた材料は、ガラス基板には存在しない。
【０００８】この発明は、上記問題点に鑑み、大面積の
検出器に適用しても膜や電極の剥離・そりが発生せず、
かつ、良好な感度、検出特性が得られる放射線検出器お
よび二次元放射線撮像装置を提供することを目的とす
る。
検出器に適用しても膜や電極の剥離・そりが発生せず、
かつ、良好な感度、検出特性が得られる放射線検出器お
よび二次元放射線撮像装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明の放射線
検出器は、基板上に形成される電極と、検出素子に対応
して形成される画素電極との間に、検出対象の放射線に
感応してキャリアを生成する半導体多結晶膜が設けら
れ、この半導体多結晶膜をCdTe膜又はCdZnTe膜で形成す
ると共に、基板を酸化アルミニウム、窒化アルミニウ
ム、窒化ホウ素、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化ケ
イ素のうちいずれか１つ又は複数の材料を任意の比率で
混合したものを、焼成して形成したことを特徴としてい
る。
検出器は、基板上に形成される電極と、検出素子に対応
して形成される画素電極との間に、検出対象の放射線に
感応してキャリアを生成する半導体多結晶膜が設けら
れ、この半導体多結晶膜をCdTe膜又はCdZnTe膜で形成す
ると共に、基板を酸化アルミニウム、窒化アルミニウ
ム、窒化ホウ素、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化ケ
イ素のうちいずれか１つ又は複数の材料を任意の比率で
混合したものを、焼成して形成したことを特徴としてい
る。
【００１０】第２発明のアレイ型放射線検出器は、基板
上に形成される共通電極と、検出素子アレイ配列に対応
して形成された画素電極との間に、検出対象の放射線に
感応してキャリアを生成する半導体多結晶膜が設けられ
ている検出基板であり、半導体多結晶膜をCdTe膜又はCd
ZnTe膜で形成すると共に、基板を酸化アルミニウム、窒
化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化シリコン、窒化シリ
コン、炭化ケイ素のうちいずれか１つ又は複数の材料を
任意の比率で混合したものを、焼成して形成したことを
特徴としている。
上に形成される共通電極と、検出素子アレイ配列に対応
して形成された画素電極との間に、検出対象の放射線に
感応してキャリアを生成する半導体多結晶膜が設けられ
ている検出基板であり、半導体多結晶膜をCdTe膜又はCd
ZnTe膜で形成すると共に、基板を酸化アルミニウム、窒
化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化シリコン、窒化シリ
コン、炭化ケイ素のうちいずれか１つ又は複数の材料を
任意の比率で混合したものを、焼成して形成したことを
特徴としている。
【００１１】第３発明の放射線検出器又はアレイ型放射
線検出器は、前記第１発明又は第２発明の放射線検出器
又はアレイ型放射線検出器において、基板中に不純物添
加物を混入し、半導体多結晶膜を形成するCdTe膜又はCd
ZnTe膜の熱膨張係数と整合させたことを特徴としてい
る。
線検出器は、前記第１発明又は第２発明の放射線検出器
又はアレイ型放射線検出器において、基板中に不純物添
加物を混入し、半導体多結晶膜を形成するCdTe膜又はCd
ZnTe膜の熱膨張係数と整合させたことを特徴としてい
る。
【００１２】第４発明の放射線検出器又はアレイ型放射
線検出器は、前記第１発明又は第２発明の放射線検出器
又はアレイ型放射線検出器において、基板と電極との間
にSiN、SiO2、AlON等からなる薄膜をバッファ層として
挟んだことを特徴としている。
線検出器は、前記第１発明又は第２発明の放射線検出器
又はアレイ型放射線検出器において、基板と電極との間
にSiN、SiO2、AlON等からなる薄膜をバッファ層として
挟んだことを特徴としている。
【００１３】第５発明の放射線検出器又はアレイ型放射
線検出器は、前記第１発明又は第２発明の放射線検出器
又はアレイ型放射線検出器において、半導体多結晶膜
は、ＭＯＣＶＤ法、又は近接昇華法、又はCdTe又はCdZn
Teを含むペーストを塗布する方法によって、CdTe膜又は
CdZnTe膜で形成されたことを特徴としている。
線検出器は、前記第１発明又は第２発明の放射線検出器
又はアレイ型放射線検出器において、半導体多結晶膜
は、ＭＯＣＶＤ法、又は近接昇華法、又はCdTe又はCdZn
Teを含むペーストを塗布する方法によって、CdTe膜又は
CdZnTe膜で形成されたことを特徴としている。
【００１４】第６発明の二次元放射線撮像装置は、絶縁
基板上に格子状に配列された電極配線と、各格子点毎に
設けられた複数のスイッチング素子と、スイッチング素
子を介して電極配線に接続される画素電極を含む電荷蓄
積容量とからなる画素配列層を備えたアクティブマトリ
クス基板と、アクティブマトリクス側の画素電極と請求
項２乃至請求項５に記載されたアレイ型放射線検出器に
おける画素電極とを導電可能に接続したことを特徴とし
ている。
基板上に格子状に配列された電極配線と、各格子点毎に
設けられた複数のスイッチング素子と、スイッチング素
子を介して電極配線に接続される画素電極を含む電荷蓄
積容量とからなる画素配列層を備えたアクティブマトリ
クス基板と、アクティブマトリクス側の画素電極と請求
項２乃至請求項５に記載されたアレイ型放射線検出器に
おける画素電極とを導電可能に接続したことを特徴とし
ている。
【００１５】したがって、これら発明によって、主とし
て材料の選択および混合比率を膜に合わせて最適化する
ことにより、材料と基板の熱膨張係数を一致させて膜や
電極の剥離・そりを防ぐことができる。また基板の強度
が十分高い上、熱伝導率が高いために成膜時の膜厚・膜
質の均一性が期待できる。さらに重元素をほとんど含ま
ないために放射線の吸収・散乱が小さく、検出する放射
線を基板側から入射させる構成でも感度・検出効率や解
像度の劣化を防止できる。
て材料の選択および混合比率を膜に合わせて最適化する
ことにより、材料と基板の熱膨張係数を一致させて膜や
電極の剥離・そりを防ぐことができる。また基板の強度
が十分高い上、熱伝導率が高いために成膜時の膜厚・膜
質の均一性が期待できる。さらに重元素をほとんど含ま
ないために放射線の吸収・散乱が小さく、検出する放射
線を基板側から入射させる構成でも感度・検出効率や解
像度の劣化を防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、本実施例に記載の二次元
放射線検出器の単一画素部分の断面構造図であり、本実
施例の放射線検出器は、以下の手順で作製される。
放射線検出器の単一画素部分の断面構造図であり、本実
施例の放射線検出器は、以下の手順で作製される。
【００１７】支持基板（ここでは窒化アルミ（AlN）を
使用する場合を説明する）０は、放射線の検出層である
CdZnTe多結晶半導体膜（変換層）１の熱膨張係数と一致
させるために、微量の不純物元素を含んだ原料粉末を焼
成し平坦なシート状（厚み約１ｍｍ）に焼成されたもの
を使用する。なお、CdZnTeの代わりにCdTeを成分とした
多結晶半導体膜を使用することもできる。また、これら
の熱膨張係数は、CdTeが約５×１０−６／degで、CdZnT
eはCdTeとZnTe（約８×１０−６／deg）との中間値をと
り、Zn濃度の増加につれてZnTeの値に近づく。
使用する場合を説明する）０は、放射線の検出層である
CdZnTe多結晶半導体膜（変換層）１の熱膨張係数と一致
させるために、微量の不純物元素を含んだ原料粉末を焼
成し平坦なシート状（厚み約１ｍｍ）に焼成されたもの
を使用する。なお、CdZnTeの代わりにCdTeを成分とした
多結晶半導体膜を使用することもできる。また、これら
の熱膨張係数は、CdTeが約５×１０−６／degで、CdZnT
eはCdTeとZnTe（約８×１０−６／deg）との中間値をと
り、Zn濃度の増加につれてZnTeの値に近づく。
【００１８】また、支持基板０の材料として、本実施例
では窒化アルミ（AlN）を使用しているが、このほか
に、Ｘ線透過率が高く、かつ、多結晶半導体薄膜の材料
であるCdTeやCdZnTeに熱膨張係数が近い物質として、酸
化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化
シリコン、窒化シリコン、炭化ケイ素を使用して支持基
板を形成することで、上記したそり・剥離を防止するこ
とができる。さらに、酸化アルミニウム、窒化アルミニ
ウム、窒化ホウ素、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化
ケイ素を任意に組み合わせ混合することでも、多結晶半
導体薄膜の材料であるCdTeやCdZnTeに熱膨張係数の近い
支持基板を形成することができ、たとえば、酸化アルミ
ニウムAl２O３に窒化ホウ素BNを一定の比率で混合する
ことでも、所望する支持基板を得られる。
では窒化アルミ（AlN）を使用しているが、このほか
に、Ｘ線透過率が高く、かつ、多結晶半導体薄膜の材料
であるCdTeやCdZnTeに熱膨張係数が近い物質として、酸
化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化
シリコン、窒化シリコン、炭化ケイ素を使用して支持基
板を形成することで、上記したそり・剥離を防止するこ
とができる。さらに、酸化アルミニウム、窒化アルミニ
ウム、窒化ホウ素、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化
ケイ素を任意に組み合わせ混合することでも、多結晶半
導体薄膜の材料であるCdTeやCdZnTeに熱膨張係数の近い
支持基板を形成することができ、たとえば、酸化アルミ
ニウムAl２O３に窒化ホウ素BNを一定の比率で混合する
ことでも、所望する支持基板を得られる。
【００１９】そして、支持基板上に、共通電極および正
孔阻止層をスパッタリング・蒸着等の方法で積層形成す
る。
孔阻止層をスパッタリング・蒸着等の方法で積層形成す
る。
【００２０】次に、変換層であるCdZnTe多結晶半導体膜
１を近接昇華法により形成する。本実施例では、数１０
〜数１００ｋｅＶのエネルギーのＸ線検出器として使用
するために厚みが約３００μｍのZnを数〜数十ｍｏｌ％
程度含んだCdZnTe膜を近接昇華法で成膜した。近接昇華
法は太陽電池用の光電変換膜としてCdTe膜の成膜に用い
られている方法で、成膜材料の焼結体を成膜する基板と
近接・対向配置し雰囲気中で加熱することにより成膜す
る。膜表面の平坦化処理を行った後、電子阻止層１ｔと
画素電極１ａを分割形成する。
１を近接昇華法により形成する。本実施例では、数１０
〜数１００ｋｅＶのエネルギーのＸ線検出器として使用
するために厚みが約３００μｍのZnを数〜数十ｍｏｌ％
程度含んだCdZnTe膜を近接昇華法で成膜した。近接昇華
法は太陽電池用の光電変換膜としてCdTe膜の成膜に用い
られている方法で、成膜材料の焼結体を成膜する基板と
近接・対向配置し雰囲気中で加熱することにより成膜す
る。膜表面の平坦化処理を行った後、電子阻止層１ｔと
画素電極１ａを分割形成する。
【００２１】なお、本実施例では、近接昇華法により変
換層であるCdZnTe多結晶半導体膜を形成したが、CdZnTe
多結晶半導体膜の代わりに上記したようにCdTe多結晶半
導体膜でもよいし、また、ＭｏＣＶＤ法、又はCdTe又は
CdZnTeを含むペーストを塗布して、CdZnTe多結晶半導体
膜又はCdTe多結晶半導体膜を形成しても良い。
換層であるCdZnTe多結晶半導体膜を形成したが、CdZnTe
多結晶半導体膜の代わりに上記したようにCdTe多結晶半
導体膜でもよいし、また、ＭｏＣＶＤ法、又はCdTe又は
CdZnTeを含むペーストを塗布して、CdZnTe多結晶半導体
膜又はCdTe多結晶半導体膜を形成しても良い。
【００２２】また、図２に二次元放射線検出器と貼り合
せて二次元放射線撮像装置を構成するアクティブマトリ
ックス基板および周辺回路の平面構成図を示す。２１の
アクティブマトリックス基板は、以下の様に構成され
る。２は、光電変換素子に接続され、光電変換素子で発
生した電荷を読出し周期の間蓄積する電荷蓄積容量素子
である。３は、蓄積された電荷の読出しスイッチングを
行うＴＦＴ素子である。これらＴＦＴ素子３と電荷蓄積
容量素子２は、正方形の各画素毎に配置され、下記に説
明する図３に示したように、画素内でＴＦＴ素子のソー
ス電極３ｂと電荷蓄積容量素子の容量電極２ａが相互に
接続される。電荷蓄積容量素子の基準電極２ｃは接地さ
れる。なお、電荷蓄積容量素子の容量絶縁膜２ｂとＴＦ
Ｔ素子のゲート絶縁膜４は、同一の例えばプラズマSiN
膜等で形成することが可能である。
せて二次元放射線撮像装置を構成するアクティブマトリ
ックス基板および周辺回路の平面構成図を示す。２１の
アクティブマトリックス基板は、以下の様に構成され
る。２は、光電変換素子に接続され、光電変換素子で発
生した電荷を読出し周期の間蓄積する電荷蓄積容量素子
である。３は、蓄積された電荷の読出しスイッチングを
行うＴＦＴ素子である。これらＴＦＴ素子３と電荷蓄積
容量素子２は、正方形の各画素毎に配置され、下記に説
明する図３に示したように、画素内でＴＦＴ素子のソー
ス電極３ｂと電荷蓄積容量素子の容量電極２ａが相互に
接続される。電荷蓄積容量素子の基準電極２ｃは接地さ
れる。なお、電荷蓄積容量素子の容量絶縁膜２ｂとＴＦ
Ｔ素子のゲート絶縁膜４は、同一の例えばプラズマSiN
膜等で形成することが可能である。
【００２３】１４は各行毎にＴＦＴ素子のゲート電極２
ａに接続されたアドレス線であり、１５は各列毎にＴＦ
Ｔ素子のドレイン電極２ｃに接続された読出線である。
アドレス線１４と読出線１５は、各々画素の行方向と列
方向に延びており、互いに直交している。以上、ＴＦＴ
素子３および電荷蓄積容量素子２は、液晶表示用アクテ
ィブマトリックス基板と同様に、半導体薄膜製造技術や
微細加工技術を用いてガラス基板１１の表面に形成さ
れ、その表面は画素電極との接続部を除いて絶縁膜４で
被覆する。
ａに接続されたアドレス線であり、１５は各列毎にＴＦ
Ｔ素子のドレイン電極２ｃに接続された読出線である。
アドレス線１４と読出線１５は、各々画素の行方向と列
方向に延びており、互いに直交している。以上、ＴＦＴ
素子３および電荷蓄積容量素子２は、液晶表示用アクテ
ィブマトリックス基板と同様に、半導体薄膜製造技術や
微細加工技術を用いてガラス基板１１の表面に形成さ
れ、その表面は画素電極との接続部を除いて絶縁膜４で
被覆する。
【００２４】１６はゲートアドレス線に接続されて各行
の画素を順に駆動するための駆動回路であり、１７は読
出アドレス線に接続されて各列の画素を順に読み出すた
めの読出回路である。これら駆動回路１６および読出回
路１７は、シリコン等の半導体集積回路で構成され、異
方導電性フィルム（ＡＣＦ）等を介して夫々アクティブ
マトリックス基板内のアドレス線と読出し線に接続され
る。なお図２では、３×３画素分しか示していないが、
実際には二次元放射線検出器の画素数に合わせたサイズ
のアクティブマトリックス基板が使用される。
の画素を順に駆動するための駆動回路であり、１７は読
出アドレス線に接続されて各列の画素を順に読み出すた
めの読出回路である。これら駆動回路１６および読出回
路１７は、シリコン等の半導体集積回路で構成され、異
方導電性フィルム（ＡＣＦ）等を介して夫々アクティブ
マトリックス基板内のアドレス線と読出し線に接続され
る。なお図２では、３×３画素分しか示していないが、
実際には二次元放射線検出器の画素数に合わせたサイズ
のアクティブマトリックス基板が使用される。
【００２５】図３に、本実施例の二次元放射線検出器を
アクティブマトリックス基板と貼合せ接続した画像撮像
装置の検出器部分の断面構成図を示す。図１の二次元放
射線検出器と図２のアクティブマトリックス基板は、夫
々の画素電極の位置をあわせて、異方導電性フィルム
（ACF）・異方導電性ペースト（ACP）・ドライフィルム
レジスト（DER）等の異方導電性材料で貼合せ接続され
る。０、１は放射線を電荷に変換する二次元放射線検出
器で、窒化アルミ（AlN）基板または酸化アルミ（ Al２
O３）基板０にCdZnTeの厚膜１が形成されるとともに、
図１に例示した電極構造を有する検出器の二次元アレイ
である。表面には、放射線照射によって画素領域内に発
生した電荷を収集するための画素電極１ａが画素毎に分
割されて検出領域に形成され、電荷蓄積容量素子２の一
方の電極およびＴＦＴ素子３のソース電極と接続され
る。支持基板０と変換層１の間には、放射線照射によっ
て発生した電荷を効率よく画素電極に収集するためのバ
イアス電圧を印加するために共通電極１ｂが略全面に形
成されている。
アクティブマトリックス基板と貼合せ接続した画像撮像
装置の検出器部分の断面構成図を示す。図１の二次元放
射線検出器と図２のアクティブマトリックス基板は、夫
々の画素電極の位置をあわせて、異方導電性フィルム
（ACF）・異方導電性ペースト（ACP）・ドライフィルム
レジスト（DER）等の異方導電性材料で貼合せ接続され
る。０、１は放射線を電荷に変換する二次元放射線検出
器で、窒化アルミ（AlN）基板または酸化アルミ（ Al２
O３）基板０にCdZnTeの厚膜１が形成されるとともに、
図１に例示した電極構造を有する検出器の二次元アレイ
である。表面には、放射線照射によって画素領域内に発
生した電荷を収集するための画素電極１ａが画素毎に分
割されて検出領域に形成され、電荷蓄積容量素子２の一
方の電極およびＴＦＴ素子３のソース電極と接続され
る。支持基板０と変換層１の間には、放射線照射によっ
て発生した電荷を効率よく画素電極に収集するためのバ
イアス電圧を印加するために共通電極１ｂが略全面に形
成されている。
【００２６】以上の構成の二次元放射線検出器の検出領
域に被検体を介して放射線を照射し、駆動回路および読
出回路を動作させることにより二次元画像データが得ら
れる。得られたデータを適切な画像処理を行った後、Ｃ
ＲＴや液晶、ＰＤＰ等の表示装置に接続することによ
り、二次元画像が得られる。
域に被検体を介して放射線を照射し、駆動回路および読
出回路を動作させることにより二次元画像データが得ら
れる。得られたデータを適切な画像処理を行った後、Ｃ
ＲＴや液晶、ＰＤＰ等の表示装置に接続することによ
り、二次元画像が得られる。
【００２７】
【発明の効果】請求項１又は請求項２又は請求項３に記
載の放射線検出器又はアレイ型放射線検出器は、大面積
でかつ医用および産業用途に有用な比較的高いエネルギ
ー領域で高感度な特性が得られる。特に、請求項１に記
載の検出器ではこれらの材料とその混合比率を最適化す
ることにより、また請求項３に記載の検出器では添加す
る不純物の種類と量を選定することにより熱膨張係数を
厳密にCdTe膜またはCdZnTe膜と整合することができ、必
要に応じた特性を得るために任意の量のZnをドープした
CdZnTeの厚膜が形成可能になる。例えばリーク電流の低
減した条件でCdZnTeを成膜することにより、Ｓ／Ｎ比の
大きな検出器特性が得られる。さらに基板の強度が十分
高く、また熱伝導率が高いために成膜時の膜厚・膜質の
均一性が得られ、感度など諸特性の面内均一性が良好と
なる。また、請求項２に記載のアレイ型放射線検出器
は、空間分解能が優れかつ、電極の剥離・そりの少ない
ものとなる。
載の放射線検出器又はアレイ型放射線検出器は、大面積
でかつ医用および産業用途に有用な比較的高いエネルギ
ー領域で高感度な特性が得られる。特に、請求項１に記
載の検出器ではこれらの材料とその混合比率を最適化す
ることにより、また請求項３に記載の検出器では添加す
る不純物の種類と量を選定することにより熱膨張係数を
厳密にCdTe膜またはCdZnTe膜と整合することができ、必
要に応じた特性を得るために任意の量のZnをドープした
CdZnTeの厚膜が形成可能になる。例えばリーク電流の低
減した条件でCdZnTeを成膜することにより、Ｓ／Ｎ比の
大きな検出器特性が得られる。さらに基板の強度が十分
高く、また熱伝導率が高いために成膜時の膜厚・膜質の
均一性が得られ、感度など諸特性の面内均一性が良好と
なる。また、請求項２に記載のアレイ型放射線検出器
は、空間分解能が優れかつ、電極の剥離・そりの少ない
ものとなる。
【００２８】請求項４に記載の放射線検出器又はアレイ
型放射線検出器は、基板との膜の密着性が改善し、膜や
電極の剥離・クラックが発生しない信頼性の高いものと
なる。
型放射線検出器は、基板との膜の密着性が改善し、膜や
電極の剥離・クラックが発生しない信頼性の高いものと
なる。
【００２９】請求項５に記載された放射線検出器又はア
レイ型放射線検出器では、適切な成膜条件で成膜するこ
とにより、良好な検出特性を有するCdTeまたはCdZnTeの
多結晶厚膜を大面積基板に容易に形成でき、大面積で高
性能な放射線検出器やアレイ型放射線検出器が低コスト
で得られる。
レイ型放射線検出器では、適切な成膜条件で成膜するこ
とにより、良好な検出特性を有するCdTeまたはCdZnTeの
多結晶厚膜を大面積基板に容易に形成でき、大面積で高
性能な放射線検出器やアレイ型放射線検出器が低コスト
で得られる。
【００３０】請求項６に記載された二次元放射線撮像装
置は、感度・検出効率や解像度に優れた大面積の二次元
放射線画像を提供することができる。
置は、感度・検出効率や解像度に優れた大面積の二次元
放射線画像を提供することができる。
【図１】本実施例の二次元放射線検出器中の単一の検出
素子を示す断面構造図である。
素子を示す断面構造図である。
【図２】本実施例のアクティブマトリックス基板および
周辺回路の平面構成図である。
周辺回路の平面構成図である。
【図３】本実施例の二次元放射線検出器とアクティブマ
トリックス基板とを貼り合わせ、接続した断面構成図で
ある。
トリックス基板とを貼り合わせ、接続した断面構成図で
ある。
０ 支持基板 １ 半導体多結晶膜（変換層） １ａ 画素電極 １ｂ 共通電極 １ｓ 正孔阻止層 １ｔ 電子阻止層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/32 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｋ 5/335 31/00 Ａ Ｆターム(参考） 2G088 EE01 EE27 FF02 FF04 FF14 GG21 JJ05 JJ09 JJ31 JJ37 4M118 AA02 AA06 AA10 AB01 BA05 CA14 CA40 CB08 CB20 EA20 FB03 FB13 FB16 FB20 GA02 HA22 HA25 5C024 AX11 AX16 CX41 CY47 GX07 5F088 AB09 AB16 BA01 BA03 BA10 BA20 CB01 CB04 CB05 CB11 DA17 EA02 EA03 EA04 FA05 GA02 GA04 GA08 LA07
Claims (6)
- 【請求項１】 基板上に形成される電極と、該電極に対
応して形成される画素電極との間に、検出対象の放射線
に感応してキャリアを生成する半導体多結晶膜が設けら
れている検出基板を備えた放射線検出器において、前記
半導体多結晶膜をCdTe膜又はCdZnTe膜で形成すると共
に、前記基板を酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、
窒化ホウ素、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化ケイ素
のうちいずれか１つ又は複数の材料を任意の比率で混合
したものを、焼成して形成したことを特徴とした放射線
検出器。 - 【請求項２】 基板上に形成される共通電極と、検出素
子アレイ配列に対応して形成された画素電極との間に、
検出対象の放射線に感応してキャリアを生成する半導体
多結晶膜が設けられている検出基板を備えた放射線検出
器において、前記半導体多結晶膜をCdTe膜又はCdZnTe膜
で形成すると共に、前記基板を酸化アルミニウム、窒化
アルミニウム、窒化ホウ素、酸化シリコン、窒化シリコ
ン、炭化ケイ素のうちいずれか１つ又は複数の材料を任
意の比率で混合したものを、焼成して形成したことを特
徴としたアレイ型放射線検出器。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載された放射
線検出器又はアレイ型放射線検出器において、基板中に
不純物添加物を混入し、半導体多結晶膜を形成するCdTe
膜又はCdZnTe膜の熱膨張係数と整合させたことを特徴と
した放射線検出器又はアレイ型放射線検出器。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載された放射
線検出器又はアレイ型放射線検出器において、基板と電
極との間にSiN、SiO2、AlON等からなる薄膜をバッファ
層として挟んだことを特徴とした放射線検出器又はアレ
イ型放射線検出器。 - 【請求項５】 請求項１又は請求項２に記載された放射
線検出器又はアレイ型放射線検出器において、半導体多
結晶膜は、ＭＯＣＶＤ法、又は近接昇華法、又はCdTe又
はCdZnTeを含むペーストを塗布する方法によって、CdTe
膜又はCdZnTe膜で形成されたことを特徴とした放射線検
出器又はアレイ型放射線検出器。 - 【請求項６】 絶縁基板上に格子状に配列された電極配
線と、各格子点毎に設けられた複数のスイッチング素子
と、該スイッチング素子を介して前記電極配線に接続さ
れる画素電極を含む電荷蓄積容量とからなる画素配列層
を備えたアクティブマトリクス基板とを具備すると共
に、該アクティブマトリクス側の画素電極と請求項２乃
至請求項５に記載されたアレイ型放射線検出器における
画素電極とを導電可能に接続したことを特徴とする二次
元放射線撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000053188A JP2001242256A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 放射線検出器およびアレイ型放射線検出器および二次元放射線撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000053188A JP2001242256A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 放射線検出器およびアレイ型放射線検出器および二次元放射線撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001242256A true JP2001242256A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18574605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000053188A Pending JP2001242256A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 放射線検出器およびアレイ型放射線検出器および二次元放射線撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001242256A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005123621A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | General Electric Co <Ge> | 固体イメージャ用蓄電キャパシタ設計 |
| CN100335913C (zh) * | 2004-07-23 | 2007-09-05 | 达尔特株式会社 | 放射线数字化检测仪 |
| US7420178B2 (en) | 2003-06-20 | 2008-09-02 | Shimadzu Corporation | Radiation detector and radiation imaging device equipped with the same |
| WO2011125277A1 (ja) | 2010-04-07 | 2011-10-13 | 株式会社島津製作所 | 放射線検出器およびそれを製造する方法 |
| CN102798882A (zh) * | 2012-05-03 | 2012-11-28 | 西北核技术研究所 | 一种压接结构的电流型czt探测器 |
| KR20180037154A (ko) * | 2018-03-26 | 2018-04-11 | 주식회사 레이언스 | 신틸레이터 패널, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 방사선 검출기 |
| JP2020153756A (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | α線検出装置およびα線検出方法 |
-
2000
- 2000-02-29 JP JP2000053188A patent/JP2001242256A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7420178B2 (en) | 2003-06-20 | 2008-09-02 | Shimadzu Corporation | Radiation detector and radiation imaging device equipped with the same |
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| WO2011125277A1 (ja) | 2010-04-07 | 2011-10-13 | 株式会社島津製作所 | 放射線検出器およびそれを製造する方法 |
| JP5423880B2 (ja) * | 2010-04-07 | 2014-02-19 | 株式会社島津製作所 | 放射線検出器およびそれを製造する方法 |
| US9985150B2 (en) | 2010-04-07 | 2018-05-29 | Shimadzu Corporation | Radiation detector and method of manufacturing the same |
| CN102798882A (zh) * | 2012-05-03 | 2012-11-28 | 西北核技术研究所 | 一种压接结构的电流型czt探测器 |
| KR20180037154A (ko) * | 2018-03-26 | 2018-04-11 | 주식회사 레이언스 | 신틸레이터 패널, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 방사선 검출기 |
| KR101941592B1 (ko) * | 2018-03-26 | 2019-01-24 | 주식회사 레이언스 | 신틸레이터 패널, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 방사선 검출기 |
| JP2020153756A (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | α線検出装置およびα線検出方法 |
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