JP2007329434A - 放射線撮像装置及び放射線撮像システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 放射線撮像装置は、絶縁性基板100上に、放射線を電荷に変換する変換素子101と変換素子101に接続されたスイッチング素子102とを含む画素がマトリクス状に配置された画素領域を有する。変換素子101は、上部電極層119と、下部電極層115と、上部電極層119と下部電極層115との間に配置された半導体層117とを有する。上部電極層119は、少なくとも半導体層117が配置された領域内に間隙200を有する。
【選択図】 図2
Description
図2は、本発明の好適な第1の実施形態に係る放射線撮像装置に配置された1画素の構成例を説明するための模式的平面図である。図2に示すように、1つの画素は、変換素子101とスイッチング素子102により構成されている。駆動配線103は、スイッチング素子102のゲート電極に接続されている。信号配線104は、スイッチング素子102のソース電極114aに接続されている。変換素子101の上部電極層119は、バイアス配線105に接続された複数の帯状の電極119a、b、…に分割された構成を持つ。これにより、上部電極層119には、オーミックコンタクト層としての不純物半導体層118が存在しない間隙200が存在する。
図5は、本発明の好適な第2の実施形態に係る放射線撮像装置に配置された1画素の構成例を説明するための模式的平面図である。なお、第1の実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付している。Pはショートの原因となる異物を示す。Rは変換素子101の上部電極層119及び不純物半導体層118の一部が除去された領域を示す。本実施形態は、変換素子の上部電極層119と下部電極層115との間でショートが発生した場合に、ショートが発生した部分に対応する上部電極層119を切断することを特徴とする。これによって、上部電極層119と下部電極層115との間のショートをリペアし、無欠陥基板を安価に作成することができる。この場合、変換素子の出力は多少低下するが、出力補正などにより出力低下を補うことができる。
図6は、本発明の好適な第3の実施形態に係る1画素の模式的平面図である。なお、第1の実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付している。
図9(a)、(b)は、本発明の好適な第4の実施形態に係る1画素の模式的平面図である。図9(a)は下部電極層側を、図9(b)は上部電極層側をそれぞれ示している。なお、第1の実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付している。
図11は、本発明の好適な第5の実施形態に係る1画素の模式的平面図である。なお、第1の実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付している。
図13は、本発明の好適な第5の実施形態と同様の積層構造における1画素センサ部の模式的平面図である。図14は、変換素子101の下部電極層の模式的平面図、図15は、変換素子101の上部電極層の模式的平面図である。図中、黒部は電極が存在している領域であり、重ね合わせた状態が図13となる。図13より明らかな様に、変換素子101の上部電極層及び下部電極層は、隙間無く重なるように配置されている。これは、隙間がある場合、電界の広がりが十分に起こらず、光電変換され、発生したキャリアのドリフトがスムーズに行われない問題が起こるためである。
図17は、本発明の好適な第7の実施形態の1画素の模式的平面図である。なお、本願の画素も図1に示すように構成された放射線撮像装置に適用されうる。
図20は、本発明の好適な第8の実施形態に係る1画素の模式的平面図である。なお、第7の実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付している。
図22は、本発明の好適な第9の実施形態に係る1画素の模式的平面図である。図22(a)は下部電極層側を、図22(b)は上部電極層側をそれぞれ示している。なお、第7の実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付している。
図24は、本発明の好適な第10の実施形態に係る1画素の模式的平面図である。なお、第7の実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付している。
第10の実施形態と同様の積層構造における1画素の模式的平面図は、図13と同様である。また、変換素子101の下部電極層は図14と同様であり、変換素子101の上部電極層は図15と同様である。
図27は、本発明の好適な実施の形態に係る放射線撮像装置を放射線撮像システムへ適用した場合の応用例を示す図である。
101 変換素子
102 スイッチ素子
115 第2の電極層
119 第1の電極層
119a、b、… 電極群
200 間隙
Claims (9)
- 基板上に、放射線を電荷に変換する変換素子と前記変換素子に接続されたスイッチ素子とを含む画素がマトリクス状に配置された画素領域を有する放射線撮像装置であって、
前記変換素子は、第1の電極層と、第2の電極層と、前記第1の電極層と前記第2の電極層との間に配置された半導体層とを有し、
前記第1の電極層又は前記第2の電極層は、少なくとも前記半導体層が配置された領域内に間隙を有することを特徴とする放射線撮像装置。 - 前記第1の電極層は、複数の電極で構成された電極群を含むことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
- 前記電極群のうち少なくとも1つは、その一部が電気的に切断されていることを特徴とする請求項2に記載の放射線撮像装置。
- 前記第2の電極層は、少なくとも前記半導体層が配置された領域内にスリットを有することを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
- 前記第1の電極は、前記スリットの上方に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の放射線撮像装置。
- 前記変換素子は、前記スイッチ素子の上方に層間絶縁膜を介して配置されていることを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
- 前記変換素子は、MIS型光電変換素子であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。
- 前記変換素子は、PIN型光電変換素子であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。
- 請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置からの信号を処理する信号処理手段と、
を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
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