JP2007235039A

JP2007235039A - 放射線検出器の製造方法

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Publication number: JP2007235039A
Application number: JP2006057736A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kishihara; 弘之岸原; Satoshi Tokuda; 敏徳田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】電荷の注入によるリーク電流を低減させることができ、かつ阻止層を大面積に容易に形成することができる放射線検出器の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】共通電極３と半導体２との間、半導体２とアクティブマトリックス基板１との間に、半導体２への電荷の注入を阻止する阻止層４，５を、溶液成長法または電析法のいずれかで形成しているので、電荷の注入によるリーク電流を低減させることができ、かつ阻止層４，５を大面積に容易に形成することができる。
【選択図】図４

Description

この発明は、放射線の入射あるいは放射線の入射で生じた光の入射により電荷を生成する半導体を備えていて、医療分野，工業分野，さらには、原子力分野などに用いられる放射線検出器の製造方法に関する。

放射線（例えばＸ線）検出器には、放射線（例えばＸ線）の入射により光を一旦生成して、その光から電荷を生成することで、放射線から電荷に間接的に変換して放射線を検出する「間接変換型」の検出器と、放射線の入射により電荷を生成することで、放射線から電荷に直接的に変換して放射線を検出する「直接変換型」の検出器とがある。なお、放射線感応型の半導体が電荷を生成する。

直接変換型の放射線検出器は、図７に示すように、アクティブマトリックス基板５１と、放射線の入射により電荷を生成する放射線感応型の半導体５２と、バイアス電圧印加用の共通電極５３とを備えている。アクティブマトリックス基板５１と半導体５２との間には、複数の収集電極６１を形成している。そして、アクティブマトリックス基板５１は、各収集電極６１で収集される電荷の蓄積・読み出し用電気回路６２を配設して構成されている。各収集電極６１については２次元状マトリックス配列で設定している。

蓄積・読み出し用電気回路６２は、コンデンサ６２Ａやスイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜電界効果トランジスタ）６２Ｂおよびバンプ電極６２Ｃなどからなる。一方、半導体５２の入射側に共通電極５３を面状に形成して積層しており、半導体５２および共通電極５３は、アクティブマトリックス基板５１に対して「対向基板」とも呼ばれている。

この「対向基板」である半導体５２および共通電極５３と、アクティブマトリックス基板５１とを、バンプ電極６２Ｃを介して貼り合わせることで、アクティブマトリックス基板５１は入射側に半導体５２を積層形成する。具体的には、各収集電極６１毎に１個のコンデンサ６２Ａおよび１個のＴＦＴ６２Ｂが、バンプ電極６２Ｃを介して対応付けて接続されている（例えば、特許文献１、２、非特許文献１参照）。

放射線検出器によって放射線を検出する際には、バイアス供給電源（図示省略）からバイアス電圧をバイアス電圧印加用の共通電極５３に印加する。バイアス電圧を印加した状態で、放射線の入射に伴って放射線感応型の半導体５２で電荷を生成する。この生成された電荷を収集電極６１で一旦収集する。アクティブマトリックス基板５１の蓄積・読み出し用電気回路６２によって、収集された電荷を各収集電極６１毎の放射線検出信号として取り出す。

２次元状マトリックス配列の各収集電極６１は、放射線画像の各画素に対応する電極（画素電極）にそれぞれ対応している。放射線検出信号を取り出すことで、放射線の２次元強度分布に応じた放射線画像を作成することができる。
特開２００５−１９５４３号公報（第３頁、図１０）特開２００５−１２０４９号公報（第６頁、図１，３） F. glasser 他 Recent developments on a CdTe based X-ray detector for digital radiography(SPIE Medical Imaging 1997 Proc. Vol.3032 p513-519)

しかしながら、感度に寄与しない漏れ電荷（電子−正孔）が半導体５２に注入し、リーク電流が増加するので、検出特性の劣化を招く。半導体５２への電荷の注入は、それに隣接するアクティブマトリックス基板５１や共通電極５３からによるものなので、共通電極５３と半導体５２との間、半導体５２と読み出し基板であるアクティブマトリックス基板５１との間の少なくともいずれか一方にキャリア選択性の阻止層を設けている。ここで言うキャリア選択性とは半導体中の電荷移動媒体（キャリア）である電子と正孔とで、電荷移動作用への寄与率が著しく異なる性質を指す。

上述した阻止層については、大面積に容易に形成することができる手法が望まれる。上述した特許文献１の場合には、かかる阻止層の形成方法については開示されておらず、上述した特許文献２の場合には、かかる阻止層の形成方法として昇華法、蒸着もしくはスパッタ法、化学析出法、電析法を例示しているものの、具体的な形成方法については開示されていない。なお、化学析出法は「溶液成長法」とも呼ばれている。阻止層の形成方法のうち、特に溶液成長法（化学析出法）や電析法は、阻止層を比較的に大面積に容易に形成することができる。そこで、溶液成長法や電析法の具体的な形成方法が望まれる。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、電荷の注入によるリーク電流を低減させることができ、かつ阻止層を大面積に容易に形成することができる放射線検出器の製造方法を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、放射線の入射あるいは放射線の入射で生じた光の入射により電荷を生成する半導体と、その半導体の前記入射側へ面状に形成されたバイアス電圧印加用の共通電極と、半導体を入射側に積層形成し、生成された電荷を蓄積して読み出す読み出し基板と、共通電極と半導体との間、半導体と読み出し基板との間の少なくともいずれか一方に半導体への電荷の注入を阻止する阻止層とを備えた放射線検出器を製造する製造方法であって、循環槽中の溶液を循環させて溶液の温度を制御して、その溶液から結晶化させて結晶を成長させる溶液成長法、または電解溶液中にアノードおよびカソードを配設して、アノードおよびカソードを用いて通電させた状態でアノードまたはカソードのいずれかに電解溶液からの析出物を堆積させる電析法のいずれかで前記阻止層を形成することを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、共通電極と半導体との間、半導体と読み出し基板との間の少なくともいずれか一方に半導体への電荷の注入を阻止する阻止層を、溶液成長法または電析法のいずれかで形成している。ここで、溶液成長法は、循環槽中の溶液を循環させて溶液の温度を制御して、その溶液から結晶化させて結晶を成長させる方法であって、得られた結晶が阻止層として形成される。また、電析法は、電解溶液中にアノードおよびカソードを配設して、アノードおよびカソードを用いて通電させた状態でアノードまたはカソードのいずれかに電解溶液からの析出物を堆積させる方法であって、得られた析出物が阻止層として形成される。阻止層をかかる溶液成長法または電析法のいずれかで形成することで、阻止層を大面積に容易に形成することができる。このように形成された阻止層によって、電荷の注入によるリーク電流を低減させることができる。

上述した発明において半導体の一例は、放射線の入射により電荷を生成する放射線感応型である。すなわち、半導体を放射線感応型で形成する。半導体が放射線感応型の場合には、放射線検出器は、放射線から電荷に直接的に変換して放射線を検出する「直接変換型」となる。なお、半導体の他の一例は、放射線の入射で生じた光の入射により電荷を生成する光電変換型であってもよい。この場合にはシンチレータなどで放射線の入射により光を一旦生成して、その光から電荷を光電変換型の半導体が生成するので、放射線検出器は、放射線から電荷に間接的に変換して放射線を検出する「間接変換型」となる。

かかる「直接変換型」の検出器で用いられる放射線感応型の半導体の場合には、化合物半導体で形成する。特に、その化合物半導体を、ＣｄＴｅ，もしくはＣｄＺｎＴｅで形成するのが好ましい。ＣｄＴｅ，もしくはＣｄＺｎＴｅで放射線感応型の半導体を形成することで、感度や検出効率が高く、安定性・信頼性の高い放射線検出器の製造が可能になる。

この発明に係る放射線検出器の製造方法によれば、共通電極と半導体との間、半導体と読み出し基板との間の少なくともいずれか一方に半導体への電荷の注入を阻止する阻止層を、溶液成長法または電析法のいずれかで形成しているので、電荷の注入によるリーク電流を低減させることができ、かつ阻止層を大面積に容易に形成することができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係る直接変換型のフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」と略記する）の概略断面図であり、図２は、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）のアクティブマトリックス基板の等価回路を示すブロック図であり、図３は、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）のアクティブマトリックス基板の概略断面図である。本実施例では、放射線検出器としてフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）を例に採って説明する。

本実施例に係るＦＰＤは、図１に示すように、アクティブマトリックス基板１と、放射線（実施例ではＸ線）の入射により電荷を生成する放射線感応型の半導体２と、バイアス電圧印加用の共通電極３とを備えている。アクティブマトリックス基板１と半導体２との間には、複数の収集電極１１を形成している。そして、アクティブマトリックス基板１は、各収集電極１１で収集される電荷の蓄積・読み出し用電気回路１２を配設して構成されている。各収集電極１１については２次元状マトリックス配列で設定している。アクティブマトリックス基板１は、この発明における読み出し基板に相当し、放射線感応型の半導体２は、この発明における半導体に相当し、バイアス電圧印加用の共通電極３は、この発明におけるバイアス電圧印加用の共通電極に相当する。

図２、図３に示すように、蓄積・読み出し用電気回路１２は、コンデンサ１２Ａやスイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜電界効果トランジスタ）１２Ｂおよびバンプ電極１２Ｃ（図１を参照）からなるとともに、ゲート線１２ａおよびデータ線１２ｂなどからなる。一方、半導体２および共通電極３は、アクティブマトリックス基板１に対して「対向基板」とも呼ばれている。

図１に示すように、この「対向基板」である半導体２および共通電極３と、アクティブマトリックス基板１とを、バンプ電極１２Ｃを介して貼り合わせることで、アクティブマトリックス基板１は入射側に半導体２を積層形成する。具体的には、各収集電極１１毎に１個のコンデンサ１２Ａおよび１個のＴＦＴ１２Ｂが、バンプ電極１２Ｃを介して対応付けて接続されている。

また、図３に示すように、アクティブマトリックス基板１の蓄積・読み出し用電気回路１２の周囲にはゲートドライバ１３と電荷電圧変換型増幅器１４とマルチプレクサ１５とＡ／Ｄ変換器１６とを配設して接続している。これらのゲートドライバ１３、電荷電圧変換型増幅器１４、マルチプレクサ１５、Ａ／Ｄ変換器１６は、アクティブマトリックス基板１とは別基板で接続されている。なお、ゲートドライバ１３、電荷電圧変換型増幅器１４、マルチプレクサ１５、Ａ／Ｄ変換器１６の一部または全部を、アクティブマトリックス基板１に内蔵してもよい。

ＦＰＤによってＸ線を検出する際には、バイアス供給電源（図示省略）からバイアス電圧をバイアス電圧印加用の共通電極３に印加する。バイアス電圧を印加した状態で、放射線（実施例ではＸ線）の入射に伴って放射線感応型の半導体２で電荷を生成する。この生成された電荷を収集電極１１で一旦収集する。蓄積・読み出し用電気回路１２によって、収集された電荷を各収集電極１１毎の放射線検出信号（実施例ではＸ線検出信号）として取り出す。

具体的には、収集電極１１で収集された電荷がコンデンサ１２Ａに一旦蓄積される。そして、ゲートドライバ１３からゲート線１２ａを介して読み出し信号を各ＴＦＴ１２Ｂのゲートに順に与える。読み出し信号を与えることで、読み出し信号が与えられたＴＦＴ１２ＢがＯＦＦからＯＮに移行する。その移行したＴＦＴ１２Ｂのソースに接続されたデータ線１２ｂがマルチプレクサ１５によって順に切り換え接続されるのにしたがって、コンデンサ１２Ａに蓄積された電荷を、ＴＦＴ１２Ｂからデータ線１２ｂを介して読み出す。読み出された電荷を電荷電圧変換型増幅器１４で増幅して、マルチプレクサ１５によって各収集電極１１毎の放射線検出信号（実施例ではＸ線検出信号）としてＡ／Ｄ変換器１６に送り出してアナログ値からディジタル値に変換する。

例えば、ＦＰＤをＸ線透視撮影装置に備えた場合には、Ｘ線検出信号を後段の画像処理回路に送り込んで、画像処理を行って２次元Ｘ線透視画像等を出力する。２次元状マトリックス配列の各収集電極１１は、放射線画像（ここでは２次元Ｘ線透視画像）の各画素に対応する電極（画素電極）にそれぞれ対応している。放射線検出信号（実施例ではＸ線検出信号）を取り出すことで、放射線の２次元強度分布に応じた放射線画像（ここでは２次元Ｘ線透視画像）を作成することができる。つまり、本実施例に係るＦＰＤは、放射線（実施例ではＸ線）の２次元強度分布を検出することができる２次元アレイタイプの放射線検出器である。

なお、電荷は一対の電子−正孔からなる。半導体２とコンデンサ１２Ａとは、バンプ電極１２Ｃを介して直列に接続された構造になっているので、例えば共通電極３に負のバイアス電圧（−Ｖｈ）を印加すると、半導体２内で発生した電荷のうち、電子はバンプ電極１２Ｃ側に、正孔は共通電極３側に移動する。その結果、コンデンサ１２Ａに電荷が蓄積される。一方で、感度に寄与しない漏れ電荷が半導体２に注入され易くなっており、共通電極３に負のバイアス電圧を印加する場合には、共通電極３から半導体２へ電子が注入され易くなって、アクティブマトリックス基板１からバンプ電極１２Ｃを介して半導体２へ正孔が注入され易くなっている。その結果、リーク電流が増加する。

そこで、電荷の注入によるリーク電流を低減させるために、本実施例では、図１に示すように、共通電極３と半導体２との間にキャリア選択性の阻止層４を形成するとともに、半導体２とアクティブマトリックス基板１との間にキャリア選択性の阻止層５を形成している。共通電極３に負のバイアス電圧を印加する場合には、阻止層４は、共通電極３からの電子の注入を阻止する電子阻止層として機能するとともに、阻止層５は、アクティブマトリックス基板１からの正孔の注入を阻止する正孔阻止層として機能する。キャリア選択性の阻止層４，５は、この発明における阻止層に相当する。

このように、キャリア選択性の阻止層４，５を設けることによりリーク電流を低減させることができる。ここで言うキャリア選択性とは半導体中の電荷移動媒体（キャリア）である電子と正孔とで、電荷移動作用への寄与率が著しく異なる性質を指す。

半導体２とキャリア選択性の阻止層４，５との組み合わせ方としては、次のような態様が挙げられる。共通電極３に正のバイアス電圧を印加する場合には、阻止層４に電子の寄与率が大きい材料を使用する。これにより共通電極３からの正孔の注入が阻止され、リーク電流を低減させることができる。阻止層５には正孔の寄与率が大きい材料を使用する。これによりアクティブマトリックス基板１からの電子の注入が阻止され、リーク電流を低減させることができる。

逆に、共通電極３に負のバイアス電圧を印加する場合には、阻止層４に正孔の寄与率が大きい材料を使用する。上述したように、これにより共通電極３からの電子の注入が阻止され、リーク電流を低減させることができる。阻止層５には電子の寄与率が大きい材料を使用する。上述したように、これによりアクティブマトリックス基板１からの正孔の注入が阻止され、リーク電流を低減させることができる。

阻止層４，５に用いられる半導体のうち、電子の寄与が大きいものとして、ｎ型半導体であるＣｅＯ₂，ＣｄＳ，ＣｄＳｅ，ＺｎＳｅ，ＺｎＳのような多結晶半導体や、アルカリ金属やＡｓやＴｅをドープして正孔の寄与率を低下させたアモルファスＳｅ等のアモルファス体が挙げられる。

また、正孔の寄与が大きいものとして、ｐ型半導体であるＺｎＴｅのような多結晶半導体や、ハロゲンをドープして電子の寄与率を低下させたアモルファスＳｅ等のアモルファス体が挙げられる。

さらに、Ｓｂ₂Ｓ₃，ＣｄＴｅ，ＣｄＺｎＴｅ，ＰｂＩ₂ ，ＨｇＩ₂，ＴｌＢｒや、ノンドープのアモルファスＳｅまたはＳｅ化合物の場合、電子の寄与が大きいものと正孔の寄与が大きいもとの両方がある。これらの場合、製膜条件の調節で電子の寄与が大きいものでも、正孔の寄与が大きいものでも、選択形成することができる。

本実施例のように、共通電極３に負のバイアス電圧を印加する場合には、共通電極３からの電子の注入を阻止する電子阻止層として阻止層４を機能させるために、正孔の寄与率が大きいＺｎＴｅで阻止層４を形成するとともに、アクティブマトリックス基板１からの正孔の注入を阻止する正孔阻止層として阻止層５を機能させるために、電子の寄与が大きいＺｎＳで阻止層５を形成する。

アクティブマトリックス基板１は、図１に示すように、上述したコンデンサ１２ＡやＴＦＴ１２Ｂやゲート線１２ａ（図２、図３を参照）やデータ線１２ｂ（図２、図３を参照）をガラス基板１ａにスクリーン印刷等でパターン形成し、バンプ電極１２Ｃをガラス基板１ａにスクリーン印刷やスタッドバンプ工程により形成して構成されている。ガラス基板１ａの厚さは、例えば０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度である。

半導体２の厚さは、通常、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ前後の厚膜（本実施例では約０．５ｍｍ）であり、面積は、例えば縦２０ｃｍ〜５０ｃｍ×横２０ｃｍ〜５０ｃｍ程度のものである。放射線感応型の半導体２は、高純度アモルファスセレン（ａ−Ｓｅ），Ｎａ等のアルカリ金属やＣｌ等のハロゲンもしくはＡｓやＴｅをドープしたセレンおよびセレン化合物のアモルファス半導体，ＣｄＴｅ，ＣｄＺｎＴｅ，ＰｂＩ₂ ，ＨｇＩ₂ ，ＴｌＢｒ等の非セレン系多結晶半導体のうちのいずれかであるのが好ましく、化合物半導体で形成するのがより好ましい。特に、ＣｄＴｅ，もしくはＣｄＺｎＴｅで放射線感応型の半導体２を形成することで、感度や検出効率が高く、安定性・信頼性の高いＦＰＤの製造が可能になる。

ＡｌやＭｇＡｇなどの金属で共通電極３を形成する場合には、共通電極３の厚さは０．１μｍ程度の薄膜である。また、導電性を有するカーボンからなるグラファイト基板や、表面にＩＴＯ（透明電極）などの電極を成膜したアルミナ基板などの電極基板で共通電極３を形成する場合には、共通電極３の厚さは２ｍｍ程度の厚膜である。

次に、ＦＰＤの製造方法について説明する。アクティブマトリックス基板１側では、上述したように、コンデンサ１２ＡやＴＦＴ１２Ｂやゲート線１２ａやデータ線１２ｂをガラス基板１ａにスクリーン印刷等でパターン形成し、バンプ電極１２Ｃをガラス基板１ａにスクリーン印刷やスタッドバンプ工程により形成して、アクティブマトリックス基板１を構成する。

一方の対向基板側では、以下のように形成する。すなわち、ＡｌやＭｇＡｇなどの金属で共通電極３を形成する場合には、共通電極３の形成前に、半導体２の共通電極３側に阻止層４を、溶液成長法または電析法のいずれかで形成するとともに、半導体２のアクティブマトリックス基板１側に阻止層５を、溶液成長法または電析法のいずれかで形成する。そして、共通電極３を蒸着によって積層形成する。一方、電極基板で共通電極３を形成する場合には、電極基板である共通電極３の半導体２側に阻止層４を、溶液成長法または電析法のいずれかで形成した後に、その阻止層４上に半導体２を蒸着によって積層形成する。そして、半導体２のアクティブマトリックス基板１側に阻止層５を、溶液成長法または電析法のいずれかで形成する。

溶液成長法について図４を参照して説明する。なお、電極基板で共通電極３を形成した場合で、共通電極３にＺｎＴｅで阻止層４を形成して、阻止層４にＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅで半導体２を形成したものに対して、ＺｎＳで阻止層５を溶液成長法によって形成する場合を例に採って説明する。溶液成長法では、溶液の温度が制御可能な循環層にて行う。図４に示すように、循環槽２１中の溶液２２を循環させて溶液の温度を制御して、その溶液２２から結晶化させて結晶を成長させる。すると、得られた結晶が阻止層５として形成される。

使用する溶液２２は、アンモニア水１．５モル／リットル、ヒドラジン−水和物４．５モル／リットル、硫酸亜鉛七水和物０．０５モル／リットル、チオ尿素０．１４モル／リットルを混合したものである。先ず、アンモニア水とヒドラジン−水和物とを混合し、これに硫酸亜鉛七水和物を溶解させる。これと水とを混合し、循環層２１にて循環させながら溶液を７０℃に昇温する。次に、少量の水に溶解したチオ尿素を循環層２１に混合して、グラファイト基板（共通電極３）・ＺｎＴｅ（阻止層４）の積層物にＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅ（半導体２）が成膜されたものを循環槽２１に投下して溶液２２に浸漬させる。７０℃に昇温した状態で６０分間成膜して、その後水洗、乾燥を行う。成膜したＺｎＳ膜（阻止層５）の厚さは、約２００ｎｍ、抵抗率は１０¹¹Ω・ｃｍ台である。

電析法について説明する。阻止層４，５を形成するための電解溶液中に、正電圧を印加するためのアノード、および負電圧を印加するためのカソードを配設する。アノードおよびカソードを用いて通電させた状態でアノードまたはカソードのいずれかに電解溶液からの析出物を堆積させる。すると、得られた析出物が阻止層４，５として形成される。なお、阻止層４，５を形成する物質が正イオンならカソードを半導体２に取り付けて、阻止層４，５を形成する物質が負イオンならアノードを半導体２や共通電極３に取り付けて、半導体２や共通電極３に析出物である阻止層４，５を堆積させる。

パターン形成等が行われたアクティブマトリックス基板１上の入射側に、阻止層４，５を含んだ半導体２および共通電極３からなる対向基板を配置して加圧保持する。これによって、阻止層４，５を含んだ半導体２および共通電極３とアクティブマトリックス基板１とを貼り合わせてＦＰＤを製造する。

上述した本実施例に係るＦＰＤの製造方法によれば、共通電極３と半導体２との間に形成された阻止層４、半導体２とアクティブマトリックス基板１との間に形成された阻止層５を、溶液成長法または電析法のいずれかで形成している。

ここで、溶液成長法は、循環槽２１中の溶液２２を循環させて溶液２２の温度を制御して、その溶液２２から結晶化させて結晶を成長させる方法であって、得られた結晶が阻止層４，５として形成される。また、電析法は、電解溶液中にアノードおよびカソードを配設して、アノードおよびカソードを用いて通電させた状態でアノードまたはカソードのいずれかに電解溶液からの析出物を堆積させる方法であって、得られた析出物が阻止層４，５として形成される。阻止層４，５をかかる溶液成長法または電析法のいずれかで形成することで、阻止層４，５を大面積に容易に形成することができる。このように形成された阻止層４，５によって、電荷の注入によるリーク電流を低減させることができる。

また、リーク電流を抑えることで、半導体２で生成された電荷の漏れや拡がりを抑えることができて、生成位置に近い素子別に収集することができて、検出感度・空間分解能が向上するという効果をも奏する。また、阻止層４，５を溶液成長法または電析法のいずれかで形成しているので、阻止層４，５を大面積に容易に形成することができる他に、低コストで均一でピンホールのない高品質の阻止層４，５を形成することができるという効果をも奏する。そして、工程が簡略で実用用途に必要な数十ｃｍ角のＦＰＤが製造可能になる。

本実施例では、放射線（実施例ではＸ線）の入射により電荷を生成する放射線感応型で半導体２を形成している。半導体２が放射線感応型の場合には、放射線検出器（実施例ではフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ））は、放射線から電荷に直接的に変換して放射線を検出する「直接変換型」となる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、直接変換型であったが、間接変換型にも適用できる。この場合には、半導体を、放射線の入射で生じた光の入射により電荷を生成する光電変換型（例えばフォトダイオード）で形成する。フォトダイオードの入射面にはシンチレータを積層形成してＦＰＤを構成する。この場合にはシンチレータなどで放射線の入射により光を一旦生成して、その光から電荷をフォトダイオードが生成するので、ＦＰＤは、放射線から電荷に間接的に変換して放射線を検出する「間接変換型」となる。

（２）上述した実施例では、フラットパネル型Ｘ線検出器に代表される放射線検出器は、２次元アレイタイプであったが、この発明の放射線検出器は、収集電極が１次元状マトリックス配列で形成されている１次元アレイタイプでもよいし、放射線検出信号取り出し用の電極が１個だけの非アレイタイプでもよい。

（３）上述した実施例では、放射線検出器としてＸ線検出器を例に採って説明したが、Ｘ線以外の放射線（例えばガンマ線）を検出する放射線検出器（例えばガンマ線検出器）にも適用できる。

（４）上述した実施例では、負のバイアス電圧を共通電極３に印加して、阻止層４を電子阻止層として機能させ、阻止層５を正孔阻止層として機能させたが、正のバイアス電圧を印加する場合には、阻止層４を正孔阻止層として機能させ、阻止層５を電子阻止層として機能させるように阻止層４，５の材料を選択すればよい。

（５）上述した実施例では、共通電極３と半導体２との間に阻止層４を形成するとともに、半導体２とアクティブマトリックス基板１との間に阻止層５を形成したが、共通電極３と半導体２との間、半導体２とアクティブマトリックス基板１との間の少なくともいずれか一方に半導体２への電荷の注入を阻止する阻止層を備えれば、阻止層４，５の形態については特に限定されない。例えば、共通電極３と半導体２との間に阻止層４を形成せずに、図５に示すように、半導体２とアクティブマトリックス基板１との間に阻止層５のみを形成してもよいし、半導体２とアクティブマトリックス基板１との間に阻止層５せずに、図６に示すように、共通電極３と半導体２との間に阻止層４のみを形成してもよい。

（６）上述した実施例では、読み出し基板に相当するアクティブマトリックス基板１と対向基板（半導体２および共通電極３）とをバンプ電極１２Ｃを介して貼り合わせた構造であったが、アクティブマトリックス基板１上に、阻止層５、半導体２、阻止層４、共通電極３と順に積層する構造であってもよい。この場合には、収集電極１１もガラス基板１ａ上にパターン形成して、アクティブマトリックス基板１として構成すればよい。

実施例に係る直接変換型のフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の概略断面図である。フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）のアクティブマトリックス基板の等価回路を示すブロック図である。フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）のアクティブマトリックス基板の概略断面図である。溶液成長法での阻止層の形成を模式的に表した図である。変形例に係る直接変換型のフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の概略断面図である。さらなる変形例に係る直接変換型のフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の概略断面図である。従来の放射線検出器の概略断面図である。

符号の説明

１ … アクティブマトリックス基板
２ … （放射線感応型の）半導体
３ … （バイアス電圧印加用の）共通電極
４、５ … （キャリア選択性の）阻止層
２１ … 循環層
２２ … 溶液

Claims

放射線の入射あるいは放射線の入射で生じた光の入射により電荷を生成する半導体と、その半導体の前記入射側へ面状に形成されたバイアス電圧印加用の共通電極と、半導体を入射側に積層形成し、生成された電荷を蓄積して読み出す読み出し基板と、共通電極と半導体との間、半導体と読み出し基板との間の少なくともいずれか一方に半導体への電荷の注入を阻止する阻止層とを備えた放射線検出器を製造する製造方法であって、循環槽中の溶液を循環させて溶液の温度を制御して、その溶液から結晶化させて結晶を成長させる溶液成長法、または電解溶液中にアノードおよびカソードを配設して、アノードおよびカソードを用いて通電させた状態でアノードまたはカソードのいずれかに電解溶液からの析出物を堆積させる電析法のいずれかで前記阻止層を形成することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
請求項１に記載の放射線検出器の製造方法において、前記半導体を、放射線の入射により電荷を生成する放射線感応型で形成することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
請求項２に記載の放射線検出器の製造方法において、前記放射線感応型の半導体を化合物半導体で形成することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
請求項３に記載の放射線検出器の製造方法において、前記化合物半導体を、ＣｄＴｅ，もしくはＣｄＺｎＴｅで形成することを特徴とする放射線検出器の製造方法。