TW201415062A - 輻射檢測面板，輻射成像裝置，以及診斷成像裝置 - Google Patents

輻射檢測面板，輻射成像裝置，以及診斷成像裝置 Download PDF

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Abstract

為實現可輸出用於產生與轉換單元之性能無關之準確像素信號之信號的輻射檢測面板，輸出用於產生像素信號之信號的檢測電路包括第一輸出電路，其輸出因餘暉之信號；及第二輸出電路，其輸出包括根據輻射發射之信號及因餘暉之信號的信號。將氧化物半導體材料用於通道形成區的電晶體被用作該第一輸出電路及該第二輸出電路中所包括之若干電晶體。在具有此結構之該輻射檢測面板中，該信號(第一信號或第二信號)可保持於每一輸出電路中；因此，在所有輸出電路保持該信號(該第一信號或該第二信號)之後，該第一信號及該第二信號可相繼從檢測電路輸出。

Description

輻射檢測面板，輻射成像裝置，以及診斷成像裝置
本發明關於輻射檢測面板及包括輻射檢測面板之輻射成像裝置。輻射成像裝置特別關於診斷成像裝置，其中輻射源可發射X光。
以輻射成像物體之裝置(以下稱為輻射成像裝置)用於醫學及工業領域中各式應用；例如，在醫學領域，以X光成像人體內部之診斷成像裝置廣泛用於醫學實踐。
基於使用X光之習知診斷成像裝置，X光源發射X光至病人的特定部分(例如，骨或肺)，且X光通過該部分而投射於照相底片等之上。接著，顯影照相底片，使得特定部分之內部可以顯現。
在採用照相底片之狀況下，因為照相底片的儲存，通常使用數位化成像資料的方法，即，成像後資料之儲存是麻煩的。
數位化成像資料之方法範例為使用成像板及生物成像分析儀之方法。在此方法中，使用板(成像板)其中當以X光照射時發射光(該特性稱為激勵性或光激勵特性)之材料層形成於載體上，且通過病人特定部分之X光投射在成像板上。在X光投射之後，以生物成像分析儀檢測從板發射之光，藉此構成成像資料以獲得數位化資料。
儘管可藉由該方法數位化成像資料，但程序是複雜的，因為影像首先藉由成像板獲得為類比資料，接著藉由生物成像分析儀數位化。
為此原因，取代以上方法，利用輻射檢測面板(亦稱為平板檢測器)獲得數位成像資料的輻射成像裝置最近已獲注意(例如，詳專利文獻1)。
輻射檢測面板包含轉換單元，其將從輻射源發射之輻射(例如，X光)轉換為電荷或光(例如，可見光)；以及檢測單元，其包括複數檢測電路用於檢測電荷或光。物體之成像資料可藉由包含從檢測單元輸出之信號而被數位化。
在直接轉換平板檢測器中，電荷直接從輻射產生，且檢測電路利用電荷產生輸出信號。
另一方面，在間接轉換平板檢測器中，輻射首先轉換為光(例如，轉換單元藉由以X光照射而產生可見光)，光進一步轉換為電荷，且檢測電路利用電荷產生輸出信號。
[參考資料]
專利文獻1：日本公開專利申請案No.H11-316428
為實施受包括輻射檢測面板之輻射成像裝置影響區域之細微對比的適當診斷，構成物體成像資料之信號(以下稱為像素信號)需正確地代表進入輻射檢測面板之轉換單元的輻射量(即，通過物體之輻射量)。
在具間接轉換之輻射檢測面板的轉換單元(例如，閃爍體)中，發生一現象其中甚至在輻射發射停止之後光持續發射(此稱為餘暉)。然而，如圖11A中所示，例如當輻射發射停止(圖11A中之A1)及下一輻射發射(圖11A中之A2)之間配置夠長間隔以充分地減少餘暉時，餘暉對於從檢測電路輸出之信號的不利影響可減少。
然而，例如針對監控血管中血流而拍攝移動影像(或暫時持續靜止影像)之應用需增加輻射成像裝置之時間解析以獲得高清晰度影像；因而，希望在X光照射停止之後及下一X光照射開始之前的期間盡可能短。
如以上說明當X光照射停止之後及下一X光照射開始之前的期間短時，下一X光照射開始同時轉換單元中因餘暉之信號從檢測電路輸出。因此，如圖11B中所示，源自因先前及較早餘暉之信號(對應於圖11B中之區 1101)加上基於輻射發射之信號(對應於圖11B中之區1100)的信號從檢測電路輸出並作為像素信號。
為此原因，若X光照射停止之後及下一X光照射開始之前的期間短，且從輻射檢測面板之檢測電路輸出的信號用作像素信號而未改變，則進入輻射檢測面板之轉換單元之輻射量及物體之成像資料之間產生差異。
最近已開發轉換單元其中餘暉極小(即，輻射發射停止後光發射衰變快速且餘暉在極短時間內消失(或變成可忽略))；然而，具該等特性之轉換單元通常昂貴，因而其使用有限。尤其，藉由使用具極小餘暉之轉換單元，包括複數轉換單元或大面積轉換單元的輻射成像裝置變成極昂貴。
鑒於上述問題，文中所揭露之本發明之一實施例的目標為提供一種輻射檢測面板，其輸出用於產生與轉換單元之性能無關之準確像素信號的信號。
文中所揭露之本發明之一實施例的另一目標為提供一種輻射成像裝置，其包括具以上特性之輻射檢測面板並具有高解析以獲得高清晰度影像。
為實現該些目標，像素信號不應包括因餘暉之信號。
有鑒於此，在文中所揭露之本發明之一實施例中，輸出用於產生一像素信號之信號的檢測電路包含第一輸出電路，其輸出包括因餘暉之光發射上資訊的第一信號；以及第二輸出電路，其輸出包括基於輻射發射之光發 射上資訊及因餘暉之光發射上資訊的第二信號。
以下參照圖12說明於檢測電路中配置二輸出電路之原因。
首先，在輻射發射之前，第一輸出電路檢測期間M中從轉換單元入射之光量(該量對應於圖12中之區1200)。此入射光量係因轉換單元中之餘暉。
接著，第二輸出電路檢測期間N中從轉換單元入射之光量(該量對應於圖12中之區1201)。此入射光包括來自轉換單元基於輻射發射之光及來自轉換單元因餘暉之光。為容易理解概念，圖12中期間M及期間N長度相同。
通常，來自轉換單元因餘暉之光於輻射發射結束後短至若干毫秒之時間中大幅減少，接著逐漸減少。因而，期間M中因餘暉之入射光量及期間N中入射光量隨著期間M及期間N變得更短而變得更接近。
以該等方式，第一輸出電路輸出基於期間M中從轉換單元入射之光量的信號(以下，從第一輸出電路輸出之信號稱為「第一信號」)，及第二輸出電路輸出基於期間N中從轉換單元入射之光量的信號(以下，從第二輸出電路輸出之信號稱為「第二信號」)。因此，可使用該些信號間之差異產生像素信號，結果可獲得物體之準確成像資料。
在檢測單元中，於所有檢測電路中相繼實施藉由第一輸出電路於期間M中從轉換單元入射之光量的 檢測，及藉由第二輸出電路於期間N中從轉換單元入射之光量的檢測，接著第一信號及第二信號從檢測電路之每一者輸出。因此，每一檢測電路中所包括之第一輸出電路及第二輸出電路需保持基於從轉換單元入射之光量產生的資料(其亦可表示為電荷或電位)，至少直至所有檢測電路完成檢測程序為止。
有鑒於此，在文中所揭露之本發明之一實施例中，為不洩漏藉由第一輸出電路基於從轉換單元入射之光量產生的資料及藉由第二輸出電路基於從轉換單元入射之光量產生的資料，第一及第二輸出電路之每一者經組配以保持將氧化物半導體材料用於通道形成區之電晶體的汲極(或源極)及另一電晶體的閘極間之資料。
使用氧化物半導體材料之膜的帶隙大於或等於3.0eV(電子伏)，其遠寬於矽之帶隙(1.1eV)。
電晶體之斷開電阻(關閉狀態之電晶體的源極及汲極間之電阻)與通道形成區中熱激發載子之濃度成反比。由於矽之帶隙為1.1eV，甚至在由施體或受體造成無載子之狀態下(即，甚至在固有半導體之狀況下)，室溫(200K)下熱激發載子之濃度約為1×1011cm-3。
如以上說明，使用氧化物半導體材料之膜的帶隙通常寬達3.0eV或更多，且具3.2eV帶隙之膜中熱激發載子之濃度約為例如1×10-7cm-3。當電子移動性相同時，電阻率與載子濃度成反比，因而具3.2eV帶隙之半導體的電阻率較矽之狀況高18個數量級。
由於將該等寬帶隙氧化物半導體材料用於通道形成區的電晶體可實現極低關閉狀態電流，由以上方式使用電晶體使得基於從轉換單元入射之光量產生的資料可長時間保持在第一輸出電路及第二輸出電路中。
因而，第一輸出電路及第二輸出電路可保持基於從轉換單元入射之光量的資料(以下，第一輸出電路中之資料稱為第一資料及第二輸出電路中之資料稱為第二資料)，直至所有檢測電路完成檢測程序為止。
在所有檢測電路完成檢測程序之後，檢測電路之每一者輸出使用第一資料產生之信號(以下該信號稱為第一信號)及使用第二資料產生之信號(以下該信號稱為第二信號)。
本發明之一實施例為輻射檢測面板，包括轉換單元，經組配以將輻射轉換為光；以及檢測單元，包括複數檢測電路，每一檢測電路具有第一輸出電路及第二輸出電路。第一輸出電路及第二輸出電路各包括光電轉換元件，回應於從轉換單元入射之光而產生電荷；第一電晶體，其中閘極電位依據電荷量改變；第二電晶體，控制從第一電晶體輸出之信號；以及第三電晶體，其保持第一電晶體之閘極電位，並將氧化物半導體材料用於通道形成區。當未發射輻射時，第一輸出電路對應於光電轉換元件產生之電荷量而產生第一資料，並保持第一資料。當發射輻射時，第二輸出電路對應於光電轉換元件產生之電荷量而產生第二資料，並保持第二資料。在檢測單元中，第一 資料保持於所有第一輸出電路中及第二資料保持於所有第二輸出電路中之後，檢測單元輸出使用來自檢測電路之每一者之第一資料產生的第一信號及第二資料產生的第二信號。
在具有以上結構的輻射檢測面板中，可排除轉換單元中因餘暉之信號部分，導致實現輻射檢測面板其中獲得產生準確像素信號之信號，與轉換單元之性能無關。
上述輻射檢測面板中光電轉換元件及第一至第三電晶體之間之詳細連接如下。光電轉換元件之電極之一者電連接至第一佈線，另一者電連接至第三電晶體之源極及汲極之一者。第一電晶體之源極及汲極之一者電連接至第二佈線，另一者電連接至第二電晶體之源極及汲極之一者。第二電晶體之源極及汲極之另一者電連接至第三佈線。第二電晶體之閘極電連接至第四佈線。第三電晶體之源極及汲極之另一者電連接至第一電晶體之閘極。第三電晶體之閘極電連接至第五佈線。
在輻射檢測面板中，較佳的是用於產生一像素信號的第一輸出電路及第二輸出電路相互鄰近配置，因為當其相互遠離配置時難以獲得準確像素信號。
第一輸出電路檢測光之時間長度(以下亦稱為第一檢測時間)較佳地小於或等於第二輸出電路檢測光之時間長度(以下亦稱為第二檢測時間)。如以上說明，在第一檢測時間及第二檢測時間中因餘暉之光量概相同； 然而，第二檢測時間中因餘暉之光量有時小於第一檢測時間之狀況，取決於用於轉換單元之材料。結果，使第一檢測期間短於第二檢測期間可調整第二檢測期間中因餘暉之光量減少。
在輻射檢測面板中，配置於第一及第二輸出電路之每一者中之第一電晶體及第二電晶體之至少一者可包括使用氧化物半導體材料形成之通道形成區。
藉由組合輻射檢測面板、輻射源、及像素信號產生單元，該像素信號產生單元係使用從輻射檢測面板輸出之第一信號及第二信號間之差異而產生像素信號，可實現可獲得準確成像資料之輻射成像裝置。
輻射成像裝置之一實施例為診斷成像裝置，其中輻射源為X光輻射源及轉換單元包括將X光轉換為可見光的閃爍體。基於更準確像素信號及更高對比，診斷成像裝置可更正確地診斷內部狀況。再者，例如藉由縮短輻射源之每一發射時間及縮短檢測作業間之間隔而獲得更多分段掃描影像，可正確地診斷內部狀況。
用於產生像素信號之檢測電路包含第一輸出電路，其輸出包括因餘暉之光發射上資訊的第一信號；以及第二輸出電路，其輸出包括基於輻射發射之光發射上資訊及因餘暉之光發射上資訊的第二信號。
將氧化物半導體材料用於通道形成區之電晶體用作第一及第二輸出電路中所包括之若干電晶體。
在具有以上結構之輻射檢測面板中，信號 (第一信號或第二信號)可保持於輸出電路之每一者中；因此在所有輸出電路保持信號(第一信號或第二信號)之後，可從檢測電路相繼輸出第一信號及第二信號。
接著，使用從輻射檢測面板中所包括之檢測電路輸出之第一信號及第二信號，產生包含成像資料之像素信號。
利用輻射成像裝置中之輻射檢測面板，輻射成像裝置可獲得準確成像資料。
100‧‧‧輻射檢測面板
101‧‧‧轉換單元
102‧‧‧檢測單元
103‧‧‧輻射源
104‧‧‧輻射
105‧‧‧基於光之信號
106‧‧‧物體
110‧‧‧檢測電路
111‧‧‧第一輸出電路
112‧‧‧第二輸出電路
300‧‧‧光電轉換元件
301‧‧‧第一電晶體
302‧‧‧第二電晶體
303‧‧‧第三電晶體
304‧‧‧第四電晶體
311‧‧‧第一佈線
311S、312S、314S、315S、316S‧‧‧信號
312‧‧‧第二佈線
313‧‧‧第三佈線
314‧‧‧第四佈線
315‧‧‧第五佈線
316‧‧‧第六佈線
317‧‧‧第七佈線
318‧‧‧第八佈線
330‧‧‧可變電阻器
1100、1101、1200、1201‧‧‧區
1300‧‧‧輻射成像裝置
1301‧‧‧像素信號產生單元
1302‧‧‧外部輸出端子
1401‧‧‧p型半導體膜
1402‧‧‧i型半導體膜
1403‧‧‧n型半導體膜
1411、1412、1413、1414、1415、1416、1418、1419、1420、1421、1422、1423、1424、1425、1426‧‧‧導電膜
1428‧‧‧閘極絕緣膜
1451至1453‧‧‧半導體層
1460‧‧‧基板
1461、1481、1482‧‧‧絕緣膜
在圖式中：圖1描繪輻射檢測面板之結構；圖2A至2E每一者描繪輻射檢測面板中所包括之檢測單元的結構；圖3A描繪檢測電路之結構，及圖3B為圖表顯示檢測電路之作業；圖4描繪檢測單元之結構；圖5為圖表顯示檢測單元之作業；圖6A至6C每一者描繪運算放大器電路之結構；圖7A描繪不同於實施例1之檢測單元之結構，及圖7B為圖表顯示檢測單元之作業；圖8描繪不同於實施例1之檢測單元之結構；圖9A描繪不同於實施例1之檢測單元之結構，及圖 9B為圖表顯示檢測單元之作業；圖10描繪不同於實施例1之檢測單元之結構；圖11A及11B每一者描繪從檢測電路輸出之信號；圖12說明產生像素信號之概念；圖13描繪輻射成像裝置之結構；圖14A及14B描繪檢測電路之佈局；以及圖15A及15B說明獲得檢測信號間之差異的方法概念。
以下將參照圖式詳細說明實施例。請注意，以下說明之實施例可以許多不同模式體現，且熟悉本技藝之人士易於理解模式及細節可各式改變而未偏離本發明之精神及範圍。因此，本發明不應解譯為侷限於下列實施例說明。在說明實施例之圖式中，具有類似功能之相同零件標示相同代號，且不重複該等零件之說明。
請注意，在以下說明之實施例中，電晶體之「一端子」係指源極電極及汲極電極之一者，電晶體之「另一端子」係指源極電極及汲極電極之另一者。即，當電晶體之一端子為源極電極時，電晶體之另一端子係指汲極電極。
(實施例1)
在實施例1中，將參照圖1及圖2A至2E說明輻射 檢測面板之結構。
<輻射檢測面板之結構>
將參照圖1說明輻射檢測面板之結構概觀。在圖1中，輻射檢測面板100包括轉換單元101，其接收從外部發射之輻射104，並將輻射104轉換為光；及複數檢測電路110，每一者包括第一輸出電路111及第二輸出電路112，其每一者輸出從轉換單元101發射之基於光之信號105。請注意，輻射104係從輻射源103發射並進入輻射檢測面板100。物體106係置於輻射檢測面板100及輻射源103之間。
轉換單元101包括物質，其吸收入射輻射(例如，X光、γ射線、β射線、或中子射線)之能量，並發射光(例如，紅外線、可見光、或紫外線)；或包含該物質之材料；該等物質及該等材料之已知範例為諸如Gd2O2S：Tb、Gd2O2S：Pr、Gd2O2S：Eu、BaFCl：Eu、CsI：Ti、ZnS：Ag、LiF：W、或LiI：Eu、及樹脂或陶瓷之材料，其中以上材料之任一者為分散的。請注意，冒號後之物質代表混合之雜質以促進捕獲激發電子。
檢測單元102包括複數檢測電路110，每一者包括第一輸出電路111及第二輸出電路112。
如以上說明，在檢測電路110中，使用從第一輸出電路111輸出之第一信號及從第二輸出電路112輸出之第二信號而產生像素信號。因而，例如若用於產生一 像素信號之第一輸出電路及第二輸出電路係相互相離配置，則在若干狀況下無法獲得準確像素信號。
即，較佳地使用一對第一輸出電路111及第二輸出電路112，其可在實質上相同狀況下接收從轉換單元101發射之光(即，從轉換單元101之一點發射之光在其所配置之位置具有概相同強度)，來產生像素信號。結果，成對用以產生像素信號之第一輸出電路111及第二輸出電路112較佳地相互鄰近配置。
例如，從以上所見檢測單元102可具有如圖2A中所描繪之結構，其中複數檢測電路110之每一者具有水平方向鄰近的一對第一輸出電路111及第二輸出電路112；如圖2B中所描繪之結構，其中複數檢測電路110之每一者具有垂直方向鄰近的一對第一輸出電路111及第二輸出電路112；或如圖2C中所描繪之結構，其中複數檢測電路110之每一者具有斜方向鄰近的一對第一輸出電路111及第二輸出電路112。
請注意，第一輸出電路111及第二輸出電路112不一定以矩陣整齊地配置，如圖2D中所描繪，複數檢測電路110之具有一對第一輸出電路111及第二輸出電路112的每一者可錯位(即，一對第一輸出電路111及第二輸出電路112可未與另一對對齊)。
另一方面，如圖2E中所描繪，複數檢測電路110之具有一對第一輸出電路111及第二輸出電路112的每一者可相互交叉(即，以一對第一輸出電路111及第二 輸出電路112可與另一對交叉之方式)。
請注意，在圖2A至2E中所描繪之檢測電路110中，第一輸出電路111及第二輸出電路112可以相反位置配置。例如，在圖2A中，第一輸出電路111係配置於檢測電路110左側及第二輸出電路112係配置於檢測電路110右側；然而，第一輸出電路111可配置於檢測電路110右側及第二輸出電路112可配置於檢測電路110左側。
<輸出電路之組態>
以下將參照圖3A說明第一輸出電路111及第二輸出電路112之組態範例。請注意，第一輸出電路111及第二輸出電路112可具有相同組態。
如圖3A中所描繪，第一輸出電路111及第二輸出電路112經組配以包括光電轉換元件300，其回應於從轉換單元101發射之光而產生電荷；第一電晶體301，其中施加於閘極之電位依據光電轉換元件300產生之電荷量而異；第二電晶體302，其控制從第一電晶體301輸出之信號；及第三電晶體303，其保持施加於第一電晶體301之閘極的電位(亦稱為第二佈線312之電位)。
光電轉換元件300之一電極連接至第一佈線311(亦稱為佈線PR)。
第一電晶體301之閘極電連接至第二佈線312(亦稱為佈線FD)。第一電晶體301之源極及汲極之一 者電連接至第三佈線313(亦稱為佈線VR)。第一電晶體301之源極及汲極之另一者電連接至第二電晶體302之源極及汲極之一者。
第二電晶體302之源極及汲極之另一者電連接至第四佈線314(亦稱為佈線OUT)。第二電晶體302之閘極電連接至第五佈線315(亦稱為佈線SE)。
請注意，積分器電路可連接至第四佈線314(OUT)。將積分器電路連接至第四佈線314(OUT)增加S/N，使能檢測較弱光。實施例2中將說明積分器電路之特定組態範例。
配置於光電轉換元件300及第一電晶體301間之第三電晶體303之源極及汲極之一者電連接至光電轉換元件300之另一電極。第三電晶體303之源極及汲極之另一者電連接至第二佈線312(FD)。第三電晶體303之閘極電連接至第六佈線316(亦稱為佈線TX)。
光電轉換元件300之範例為藉由接收紅外線而產生電荷之元件、藉由接收可見光而產生電荷之元件、及藉由接收紫外線而產生電荷之元件。
處於關閉狀態之第三電晶體303需具有保持光電轉換元件300接收光時所產生電荷之功能，作為第二佈線312之電位；結果，第三電晶體303需為具高移動性及極低關閉狀態電流之電晶體。為此原因，氧化物半導體材料用於第三電晶體303之通道形成區。在圖3A中，為容易理解，在將氧化物半導體材料用於通道形成區之電晶 體旁書寫「OS」。
實施例5中將詳細說明將氧化物半導體材料用於通道形成區之電晶體的結構。
第一電晶體301可為薄膜電晶體，其中非結晶矽、微晶矽、多晶矽、單晶矽等用於通道形成區。由於配置第一電晶體301以放大光電轉換元件300產生之電信號，第一電晶體301需高移動性。再者，第一電晶體301需低關閉狀態電流以避免不必要電位輸出至第三佈線313(VR)。為該些原因，將使用氧化物半導體材料之電晶體用於實現通道形成區中高移動性及低關閉狀態電流亦是有效的。
第二電晶體302可為薄膜電晶體，其中非結晶矽、微晶矽、多晶矽、單晶矽等用於通道形成區。由於配置第二電晶體302以控制來自檢測電路110之輸出，第二電晶體302需高移動性。此外，第二電晶體302需低關閉狀態電流以避免不必要電位輸出至第四佈線314(OUT)。為該些原因，將使用氧化物半導體材料之電晶體用於實現通道形成區中高移動性及低關閉狀態電流亦是有效的。
將氧化物半導體材料用於通道形成區之電晶體用作檢測電路110中所包括之所有電晶體，可簡化製造檢測電路之程序。
當可較氧化物半導體材料配置更高移動性之半導體材料，諸如多晶或單晶矽，用於第一電晶體301及 第二電晶體302之通道形成區時，可高速從檢測電路110讀取資料。
將電容器連接至第四佈線314(OUT)，在穩定第四佈線314(OUT)之電位是有效的。
在圖3A中，第一電晶體301及第二電晶體302依此順序連續電連接於第三佈線313(VR)及第四佈線314(OUT)之間；另一方面，第一電晶體301及第二電晶體302可反向連接。即，第二電晶體302及第一電晶體301可依此順序連續電連接於第三佈線313(VR)及第四佈線314(OUT)之間。
在圖3A中，第三電晶體303在半導體層之一側僅具有閘極；然而，第三電晶體303可具有一對閘極配置，使得半導體層介於其間。當第三電晶體303具有一對閘極配置使得半導體層介於其間時，閘極之一者可作為前閘極，施加予第二佈線312之電位，且閘極之另一者可作為後閘極，控制第三電晶體303之閾值電壓等。在此狀況下，參照源極電位，施加於另一閘極之電位較佳地介於-20V至+2V。當施加於另一閘極之電位於以上範圍改變時，若第三電晶體303之閾值電壓中之改變未不利地影響檢測電路110之作業，則另一閘極可電隔離(浮動)。
以上為檢測電路110中所包括之第一輸出電路111及第二輸出電路112之組態之一範例的說明。實施例4中將說明圖3A中所描繪之輸出電路的佈局範例。
<輸出電路之作業流>
將參照圖3B中之時序圖說明圖3A中所描繪之輸出電路的作業。請注意，第一輸出電路111及第二輸出電路112可以相同方式實施讀取作業。
在圖3B中，信號311S、312S、314S、315S、及316S對應於圖3A中第一佈線311(PR)、第二佈線312(FD)、第四佈線314(OUT)、第五佈線315(SE)、及第六佈線316(TX)之電位。第三佈線313(VR)之電位固定在低位準。
首先，在時間T1，第一佈線311(PR)之電位(信號311S)設定為高及第六佈線316(TX)之電位(信號316S)設定為高(即，重置作業開始)，使得正向偏壓施加於光電轉換元件300，且第二佈線312(FD)之電位(信號312S)變成高。請注意，第四佈線314(OUT)之電位(信號314S)預充電至高位準。
其次，在時間T2，第一佈線311(PR)之電位(信號311S)設定為低及第六佈線316(TX)之電位(信號316S)保持高(即，重置作業結束且累積作業開始)，使得回應於從轉換單元101發射之光，光電流流經光電轉換元件300，且第二佈線312(FD)之電位(信號312S)開始下降。
由於以光照射光電轉換元件300時，光電流量增加，第二佈線312(FD)之電位(信號312S)減少的速度依據發射之光量而改變。換言之，第一電晶體301 之源極及汲極間之通道電阻依據從轉換單元101發射至光電轉換元件300之光量而改變。
接著，在時間T3，第六佈線316之電位(TX)(信號316S)設定為低(即，累積作業結束)。
如以上說明，由於第三電晶體303為使用氧化物半導體材料形成其通道形成區的電晶體，因而具有極低關閉狀態電流，電荷可保持在第二佈線312(FD)，其亦稱為第三電晶體之源極及汲極之另一者及第一電晶體之閘極間之佈線，直至後續選擇作業實施為止。電荷量對應於輸出電路中所保持之資料(第一輸出電路111中之第一資料及第二輸出電路112中之第二資料)。
此處，第二佈線312(FD)之電位取決於光電轉換元件300於累積作業期間產生之電荷量。即，第二佈線312(FD)之電位依據從轉換單元101發射至光電轉換元件300之光量而改變。
請注意，當第六佈線316(TX)之電位(信號316S)設定為低時，第二佈線312(FD)之電位有時因為第六佈線316(TX)及第二佈線312(FD)間之寄生電容而改變。大量電位改變使其無法獲得光電轉換元件300於累積作業期間產生之準確電荷量。有效措施以減少電位改變量之範例包括減少第三電晶體303之閘極及源極之間(或閘極及汲極之間)的電容，增加第一電晶體301的閘極電容，及配置儲存電容器以連接第二佈線312(FD)。請注意，在圖3B中，藉由採用該些措施可忽略 電位改變。
接著，在時間T4，第五佈線315(SE)之電位(信號315S)設定為高(即，選擇作業開始)，使得第四佈線314(OUT)之電位(信號314S)減少。請注意，第四佈線314(OUT)之預充電於時間T4之前終止。
此處，第四佈線314(OUT)之電位(信號314S)減少的速度取決於第一電晶體301之源極及汲極間之通道電阻。即，此速度依據累積作業期間從轉換單元101發射至光電轉換元件300之光量而改變。
其次，在時間T5，第五佈線315(SE)之電位(信號315S)設定為低(即，選擇作業結束)，使得第二電晶體302之源極及汲極間流動之電流中斷，且第四佈線314(OUT)之電位(信號314S)變成固定。此電位對應於從輸出電路輸出之信號(第一輸出電路111中之第一信號及第二輸出電路112中之第二信號)。
此處，第四佈線314(OUT)之固定電位隨著從轉換單元101進入光電轉換元件300之光量而異。因而，藉由獲得第四佈線314(OUT)之電位(信號314S)，可發現累積作業期間從轉換單元101進入光電轉換元件300之光量。
具體地，因為從轉換單元101進入光電轉換元件300之光量更大，第二佈線312(FD)之電位(信號312S)變成下降，且第一電晶體301之閘極電位變成下 降；因而，第四佈線314(OUT)之電位(信號314S)的減少速度變成下降。結果，第四佈線314(OUT)之電位(信號314S)更高。
此外，因為從轉換單元101進入光電轉換元件300之光量更小，第二佈線312(FD)之電位(信號312S)變成更高，且第一電晶體301之閘極電位變成更高；因而，第四佈線314(OUT)之電位(信號314S)的減少速度變成更高。結果，第四佈線314(OUT)之電位(信號314S)下降。
如以上說明，藉由重複一連串重置作業、累積作業、及選擇作業，而實施第一輸出電路111及第二輸出電路112之作業。
請注意，第一輸出電路111及第二輸出電路112之組態及作業流不侷限於圖3A及3B中所描繪者。實施例3中將說明第一輸出電路111及第二輸出電路112之不同組態及組態之作業流。
迄今已說明來自檢測電路110中所包括之一輸出電路之信號的讀取作業。為實現輻射檢測面板中短時間成像，所有檢測電路需高速實施重置作業、累積作業、及選擇作業。以下將參照圖4及圖5說明包括複數檢測電路110之整個檢測單元102的作業流。
<整個檢測單元之作業流>
如圖4中所描繪，檢測單元102包括以m列及n行 矩陣配置之第一輸出電路111及第二輸出電路112。在此組態中，當從上以列方向計數時，第一輸出電路111係配置於奇數列及第二輸出電路112係配置於偶數列。即，複數檢測電路110具有圖2B中所描繪之結構，其中用於產生像素信號之第一輸出電路及第二輸出電路係以垂直方向配置。
圖5為顯示整個檢測單元102之作業流的時序圖範例，並顯示圖4中由虛線圍繞區域之作業。請注意，第一輸出電路111及第二輸出電路112之作業與以上所說明者相同。
在圖5之時序圖中，信號PR(1)、信號PR(2)、信號PR(3)、及信號PR(4)分別對應於像素之第一列、第二列、第三列、及第四列中佈線PR的電位。
信號TX(1)、信號TX(2)、信號TX(3)、及信號TX(4)分別對應於像素之第一列、第二列、第三列、及第四列中佈線TX的電位。
信號SE(1)、信號SE(2)、信號SE(3)、及信號SE(4)分別對應於像素之第一列、第二列、第三列、及第四列中佈線SE的電位。
期間Tfr為一成像所需期間。
期間Tre1為第一及第三列中電路之第一輸出電路111實施重置作業的期間。期間Tac1為第一輸出電路111實施累積作業的期間。
期間Tre2為第二及第四列中電路之第二輸出電路112實施重置作業的期間。期間Tac2為第二輸出電路112實施累積作業的期間。
期間Tse1至Tse4為第一列中電路(第一輸出電路111)至第四列中電路(第二輸出電路112)實施選擇作業的期間。
在圖5中，第一及第三列中電路(第一輸出電路111)同時實施重置作業或累積作業，及第二及第四列中電路(第二輸出電路112)同時實施重置作業或累積作業。然而，鄰近列中像素，即第一及第二列、第二及第三列、及第三及第四列，於不同期間實施重置作業或累積作業。在累積作業結束之後，相繼從第一列實施選擇作業。
此處，第一及第三列中電路(第一輸出電路111)的累積期間，即期間Tac1，為未從輻射源103發射輻射之期間，及第二及第四列中電路(第二輸出電路112)的累積期間，即期間Tac2，為從輻射源103發射輻射之期間。
換言之，對應於從轉換單元101因餘暉而發射之光的資料(第一資料)係於期間Tac1在第一輸出電路111中產生，及對應於從轉換單元101因輻射發射而發射之光的資料(第二資料)係於期間Tac2在第二輸出電路112中產生。產生之資料係保持於各個電路中。
假設檢測單元102中每一輸出電路的尺寸充 分地小，由第一列中檢測電路(第一輸出電路111)檢測之光及由第二列中檢測電路(第二輸出電路112)檢測之光可視為從相同點發射之光，即回應於發射至物體相同點之輻射而產生之光。類似地，由第三列中檢測電路(第一輸出電路111)檢測之光及由第四列中檢測電路(第二輸出電路112)檢測之光可視為從相同點發射之光，即回應於發射至物體相同點之輻射而產生之光。
如以上已說明，在輻射發射結束之後約若干毫秒內，因餘暉之光量大幅減少，通常接著逐漸減少；因此，對應於期間Tac2之前發射之輻射的因餘暉之光量可視為在期間Tac1及期間Tac2中概相同。
結果，利用從第一列中電路(第一輸出電路111)獲得之信號(第一信號)及從第二列中電路(第二輸出電路112)獲得之信號(第二信號)間之差異，可產生準確像素信號，與轉換單元101之性能無關。此外，利用從第三列中電路(第一輸出電路111)獲得之信號(第一信號)及從第四列中電路(第二輸出電路112)獲得之信號(第二信號)間之差異，可產生準確像素信號，與轉換單元101之性能無關。
基於具有以上組態之檢測單元102，輻射檢測面板100可輸出用於產生準確像素信號之信號，與轉換單元101之性能無關。
請注意，利用第一檢測信號(第一信號)及第二檢測信號(第二信號)間之差異產生像素信號的系統 (以下稱為像素信號產生單元)可配置於輻射檢測面板100中，例如在檢測單元102中。另一方面，如圖13中所描繪，像素信號產生單元1301可配置於輻射成像裝置1300中，連同輻射源103及輻射檢測面板100，並電連接至輻射檢測面板100。
再者，電連接至像素信號產生單元1301的外部輸出端子1302連接至顯示裝置，並顯示物體之成像資料。請注意，顯示裝置可配置於輻射成像裝置1300中。
像素信號產生單元1301之結構可由業者適當決定。
請注意，當物體於期間Tac1及期間Tac2間大幅移動時，不僅X光發射與否，物體之外形等亦影響該差異。為此原因，基於期間Tac1及期間Tac2中20ms或更少，較佳地10ms或更少，進一步較佳地5ms或更少之檢測時間，因物體移動之雜訊可盡可能減少。
因為期間Tac1及期間Tac2中檢測時間變成更短，期間Tac1及期間Tac2間之餘暉部分的改變量變成更小，結果，期間Tac1及期間Tac2中餘暉部分的量可相互更接近。因而，使用第一信號及第二信號產生之像素信號可構成更準確影像。
請注意，期間Tac1較佳地短於期間Tac2。如以上說明，在期間Tac1及期間Tac2中因餘暉之光量概相同；然而，在期間Tac2中因餘暉之光量有時小於在期間Tac1中，取決於用於轉換單元101之材料。結果，使期間 Tac1短於期間Tac2可調整期間Tac2中因餘暉之光量減少。
以下列方式可使期間Tac1及期間Tac2中因餘暉之光量相互接近：在如以上縮短於期間Tac1中獲得之第一信號後，於期間Tac2中獲得第二信號，接著使用第二信號及由第一信號整數倍所獲得信號間之差異，產生像素信號。
例如，假設期間Tac2為X[ms]，當期間Tac1設定為(1/10)X[ms]，期間Tac1中所獲得之信號乘以10(詳圖15B)，並獲得結果信號及期間Tac2中信號間之差異時，相較於當期間Tac1亦設定為X[ms]以獲得信號(詳圖15A)，並獲得信號間之差異時，可使期間Tac1及期間Tac2中因餘暉之光量相互更接近。不必說，乘數不侷限於10。
在期間Tac1及期間Tac2如以上說明調整之狀況下，業者可適當鑒於用於轉換單元101等之材料特性而決定例如相對於期間Tac2之期間Tac1多長；相較於期間Tac2之期間Tac1多短；期間Tac1是否加乘；期間Tac1加乘多少倍(乘期間Tac1之數字)。
此實施例顯示在第一及第三列及第二及第四列中輸出電路之累積期間相同的範例；然而，結構不侷限於此，只要鄰近列間累積期間不同即可。例如，在第一及第四列及第二及第三列中輸出電路之累積期間相同，可能使得在第一及第四列中累積期間中輻射發射停止，及在第二及第三列中累積期間中輻射發射停止。在此狀況下，獲 得鄰近第一及第二列間及鄰近第三及第四列間之差異可提供類似於以上之效果。
請注意，在具有相同重置期間及相同累積期間之輸出電路中(對應於位於圖4中相同列中之輸出電路)，使用共用第一佈線311(PR)及共用第六佈線316(TX)(詳圖4)是有效的。使用共用佈線可排除特定驅動器電路之需要並簡化週邊電路。
基於以上說明之實施例，輻射檢測面板可輸出用於產生準確像素信號之信號，與轉換單元之性能無關。
在工業領域中，例如輻射檢測面板可用於使用發射X光、γ射線、β射線、或中子射線之輻射源的非破壞性成像裝置。
在醫學領域等中，輻射檢測面板可用作診斷成像裝置之檢測單元，其中輻射源為X光輻射源且將X光轉換為可見光之閃爍體用於轉換單元。
該些使用本實施例中所說明之輻射檢測面板的成像裝置可為可獲得高對比影像之高性能裝置。
(實施例2)
實施例2顯示所使用連接至第四佈線314(OUT)之積分器電路的結構範例。
圖6A描繪包括運算放大器電路(亦稱為op-amp)之積分器電路。運算放大器電路之反向輸入端子經 由電阻器R連接至第四佈線314(OUT)。運算放大器電路之非反向輸入端子接地。運算放大器電路之輸出端子經由電容器C連接至運算放大器電路之反向輸入端子。
此處，假設運算放大器電路為理想運算放大器電路。換言之，假設輸入阻抗為無限(輸入端子無電流)。由於穩態中非反向輸入端子之電位及反向輸入端子之電位相等，反向輸入端子之電位可視為接地電位。
關係式Vi=i1˙R，i2=C˙dVo/dt，並滿足i1+i2=0，其中Vi為第四佈線314(OUT)之電位，Vo為運算放大器電路之輸出端子電位，i1為流經電阻器R之電流，及i2為流經電容器C之電流。此處，當電容器C中電荷於時間t=0放電時，運算放大器電路之輸出端子電位Vo在時間t=t表示為Vo=-(1/CR)∫ Vidt。換言之，基於較長時間t(積分時間)，將讀取之電位(Vi)可上升並輸出為檢測信號Vo。再者，時間t延長對應於平均熱雜訊等，並可增加檢測信號Vo之S/N。
在實際運算放大器電路中，甚至當信號未輸入至輸入端子時，偏壓電流流動，使得在輸出端子產生輸出電壓，且電荷累積在電容器C中。因此並聯連接電阻器與電容器C使得電容器C可放電是有效的。
圖6B描繪包括具有不同於圖6A中結構之運算放大器電路的積分器電路。運算放大器電路之反向輸入端子經由電阻器R及電容器C1連接至第四佈線314(OUT)。運算放大器電路之非反向輸入端子接地。運算 放大器電路之輸出端子經由電容器C2連接至運算放大器電路之反向輸入端子。
此處，假設運算放大器電路為理想運算放大器電路。換言之，假設輸入阻抗為無限(輸入端子無電流)。由於穩態中非反向輸入端子之電位及反向輸入端子之電位相等，反向輸入端子之電位可視為接地電位。
關係式Vi=(1/C1)∫ i1dt+i1˙R，i2=C2˙dVo/dt，並滿足i1+i2=0，其中Vi為第四佈線314(OUT)之電位，Vo為運算放大器電路之輸出端子電位，i1為流經電阻器R及電容器C1之電流，及i2為流經電容器C2之電流。此處，假設電容器C2中電荷於時間t=0放電，運算放大器電路之輸出端子之電位Vo於時間t=t表示為當Vo<<dVo/dt時，Vo=-(1/C2R)∫ Vidt，其對應於高頻部分，且當Vo>>dVo/dt時，Vo=-C1/C2˙Vi，其對應於低頻部分。換言之，藉由適當設定電容器C1相對於電容器C2之電容比，將讀取之電位(Vi)可上升並輸出為檢測信號Vo。此外，輸入信號之高頻雜訊部分可藉由時間積分平均，且檢測信號Vo之S/N可增加。
在實際運算放大器電路中，甚至當信號未輸入至輸入端子時，偏壓電流流動，使得在輸出端子產生輸出電壓，且電荷累積在電容器C2中。因而並聯連接電阻器與電容器C2使得電容器C2可放電是有效的。
圖6C描繪包括具有不同於圖6A及6B中結構之運算放大器電路的積分器電路。運算放大器電路之反 向輸入端子經由電阻器R連接至第四佈線314(OUT)，並經由電容器C接地。運算放大器電路之輸出端子連接至運算放大器電路之反向輸入端子。電阻器R及電容器C構成CR積分器電路。運算放大器電路為單一增益緩衝器。
關係Vo=(1/CR)∫ Vidt保持，其中Vi為第四佈線314(OUT)之電位，及Vo為運算放大器電路之輸出端子電位。儘管Vo於Vi值飽和，輸入信號Vi中所包括之雜訊部分可藉由CR積分器電路平均，且結果，檢測信號Vo之S/N可增加。
以上為用以連接至第四佈線314(OUT)之積分器電路的結構範例。將積分器電路連接至第四佈線314(OUT)增加檢測信號之S/N，並得以檢測較弱光；因而，輻射檢測面板之性能可進一步改進。
(實施例3)
在實施例3中，將參照圖7A及7B、圖8、圖9A及9B、及圖10說明包括不同於實施例1中之第一輸出電路111及第二輸出電路112之檢測電路110的組態及作業流。
<不同組態及作業流(1)>
包括第一輸出電路111及第二輸出電路112之檢測電路110可具有圖7A中所描繪之組態。儘管圖7A中檢測 電路之組件與圖3A中相同，圖7A中組態不同於圖3A中，其中光電轉換元件300之一電極電連接至第三電晶體303之源極及汲極之一者，且光電轉換元件300之另一電極電連接至第一佈線311(PR)。
請注意，如實施例1中所說明，採用任何下列結構是可能的：電容器或積分器電路經配置以連接第四佈線314(OUT)；第一電晶體301及第二電晶體302係反向連接；及第三電晶體303具有後閘極。
將參照圖7B中時序圖說明圖7A中所描繪之檢測電路的作業流範例。
首先，在時間T1，第一佈線311(PR)之電位(信號311S)設定為低及第六佈線316(TX)之電位(信號316S)設定為高(即，重置作業開始)，使得正向偏壓施加於光電轉換元件300，且第二佈線312(FD)之電位(信號312S)變成低。即，電荷累積部分之第二佈線312(FD)之電位被重置。請注意，第四佈線314(OUT)之電位(信號314S)預充電至高位準。
其次，在時間T2，第一佈線311(PR)之電位(信號311S)設定為高及第六佈線316(TX)之電位(信號316S)保持高(即，重置作業結束及累積作業開始)，使得反向偏壓施加於光電轉換元件300，且結果，第二佈線312(FD)之電位(信號312S)因為反向電流而開始上升。由於當以光照射光電轉換元件300時，反向電流增加，第二佈線312(FD)之電位(信號312S)增 加速度依據從轉換單元101發射之光量而改變。換言之，第一電晶體301之源極及汲極間之通道電阻依據從轉換單元101發射至光電轉換元件300之光量而改變。
時間T3後之作業類似於圖3B中所示之時序圖。藉由於時間T5獲得第四佈線314(OUT)之電位，可發現累積作業期間從轉換單元101發射至光電轉換元件300之光量。
<不同組態及作業流(2)>
包括第一輸出電路111及第二輸出電路112之檢測電路110可具有圖8中所描繪之組態。除了圖3A中所描繪之檢測電路的組件以外，圖8中所描繪之檢測電路包括第四電晶體304。第四電晶體304之閘極電連接至第一佈線311(PR)。第四電晶體304之源極及汲極之一者電連接至第二佈線312(FD)。第四電晶體304之源極及汲極之另一者電連接至第七佈線317。光電轉換元件300之一電極電連接至第八佈線318。此處，第八佈線318為信號線(低電位線)用於一直施加反向偏壓至光電轉換元件300。第七佈線317為信號線(高電位線)用於將第二佈線312(FD)重置為高電位。
第四電晶體304作為重置電晶體用於重置第二佈線312(FD)。因此，不像在圖3A之檢測電路中，未實施使用光電轉換元件300之重置作業，且反向偏壓總是施加於光電轉換元件300。藉由將第一佈線311(PR) 之電位設定為高可重置第二佈線312(FD)，且圖8中檢測電路可如同圖3A中檢測電路，依據圖3B中之時序圖操作。
第四電晶體304可使用矽半導體予以形成，諸如非結晶矽、微晶矽、多晶矽、或單晶矽；然而，當洩漏電流大時，電荷累積部分無法夠久地保持電荷。為此原因，如同第三電晶體303，較佳地使用電晶體，其中使用氧化物半導體材料形成半導體層(至少通道形成區)，來實現極低關閉狀態電流。
請注意，如實施例1中說明，可採用任何下列結構：電容器或積分器電路經配置以連接第四佈線314(OUT)；第一電晶體301及第二電晶體302係反向連接；及第三電晶體303具有後閘極。
<不同組態及作業流(3)>
包括第一輸出電路111及第二輸出電路112之檢測電路110可具有圖9A中所描繪之組態。除了圖7A中所描繪之檢測電路的組件外，圖9A中所描繪之檢測電路包括第四電晶體304。第四電晶體304之閘極電連接至第一佈線311(PR)。第四電晶體304之源極及汲極之一者電連接至第二佈線312(FD)。第四電晶體304之源極及汲極之另一者電連接至第七佈線317。光電轉換元件300之另一電極電連接至第八佈線318。此處，第八佈線318為信號線(高電位線)用於一直施加反向偏壓至光電轉換元件 300。第七佈線317為信號線(低電位線)用於將第二佈線312(FD)重置為低電位。
第四電晶體304作為重置電晶體用於重置第二佈線312(FD)。因此，不像在圖7A之檢測電路中，未實施使用光電轉換元件300之重置作業，且反向偏壓總是施加於光電轉換元件300。藉由將第一佈線311(PR)之電位設定為高可重置第二佈線312(FD)。
圖9A中所描繪之檢測電路可依據圖9B中之時序表操作。
儘管第四電晶體304可使用矽半導體予以形成，諸如非結晶矽、微晶矽、多晶矽、或單晶矽，當洩漏電流大時，電荷累積部分無法夠久地保持電荷。為此原因，如同第三電晶體303，較佳地使用氧化物半導體材料形成之電晶體，來實現極低關閉狀態電流。
請注意，如實施例1中說明，可採用任何下列結構：電容器或積分器電路經配置以連接第四佈線314(OUT)；第一電晶體301及第二電晶體302係反向連接；及第三電晶體303具有後閘極。
<不同組態及作業流(4)>
包括第一輸出電路111及第二輸出電路112之檢測電路110可具有圖10中所描繪之組態。在圖10中所描繪之檢測電路的組態中，以可變電阻器330替代圖8或圖9A中之組態的光電轉換元件300。可變電阻器330可具有一 對電極及配置於該對電極間之i型非結晶矽層。由於i型非結晶矽層之電阻隨光發射而異，在使用光電轉換元件300之狀況下，第二佈線312(FD)之電位可改變；因而，可發現累積作業期間從轉換單元101發射至可變電阻器330之光量。
如實施例1中說明，可採用任何下列結構：電容器或積分器電路經配置以連接第四佈線314(OUT)；第一電晶體301及第二電晶體302係反向連接；及第三電晶體303具有後閘極。
當第八佈線318具有低電位及第七佈線317具有高電位時，圖10中所描繪之檢測電路可依據圖3B中之時序表操作，反之，當第八佈線318具有高電位及第七佈線317具有低電位時，該檢測電路可依據圖9B中之時序表操作。
包括第一輸出電路111及第二輸出電路112之檢測電路110可具有包括以上之各式組態。
(實施例4)
在實施例4中，將參照圖14A及14B說明實施例1之圖3A中檢測電路的佈局範例。
圖14A為圖3A中所描繪之檢測電路的俯視圖，及圖14B為沿圖14A中虛線A1-A2的截面圖。
檢測電路在其上形成絕緣膜1461之基板1460上包括作為第一佈線311(PR)之導電膜1411、作為第二 佈線312(FD)之導電膜1412、作為第三佈線313(VR)之導電膜1413、作為第四佈線314(OUT)之導電膜1414、作為第五佈線315(SE)之導電膜1415、及作為第六佈線316(TX)之導電膜1416。
光電轉換元件300包括依序堆疊之p型半導體膜1401、i型半導體膜1402、及n型半導體膜1403。
作為第一佈線311(PR)之導電膜1411電連接至作為光電轉換元件300之電極之一者(陽極)之p型半導體膜1401。
導電膜1418作為第三電晶體303之閘極並電連接至作為第六佈線316(TX)之導電膜1416。
導電膜1419作為第三電晶體303之源極及汲極之一者。
導電膜1420作為第三電晶體303之源極及汲極之另一者。
導電膜1421電連接至n型半導體膜1403及導電膜1419。
導電膜1422作為第一電晶體301之閘極並電連接至導電膜1420。請注意，導電膜1420及1422對應於配置於圖3A中所描繪之檢測電路中的第二佈線312(FD)。
導電膜1423作為第一電晶體301之源極及汲極之一者，並電連接至作為第三佈線313(VR)之導電膜1413。
導電膜1424作為第一電晶體301之源極及汲極之另一者及第二電晶體302之源極及汲極之一者。
導電膜1425作為第二電晶體302之源極及汲極之另一者，並電連接至作為第四佈線314(OUT)之導電膜1414。
導電膜1426作為第二電晶體302之閘極，並電連接至作為第五佈線315(SE)之導電膜1415。
導電膜1413、1414、1418、1422、及1426可藉由將形成於絕緣表面上之一導電膜處理為所欲形狀而予形成。閘極絕緣膜1428係形成於導電膜1413、1414、1418、1422、及1426之上。半導體層1451至1453係形成於閘極絕緣膜1428之上。半導體層1451至1453為第一至第三電晶體301至303之半導體層。導電膜1411、1415、1416、1419、1420、1423、1424、及1425可藉由將形成於半導體層1451至1453及閘極絕緣膜1428上之一導電膜處理為所欲形狀而予形成。
絕緣膜1481及絕緣膜1482係形成於導電膜1411、1415、1416、1419、1420、1423、1424、及1425之上。導電膜1421係形成於絕緣膜1481及1482之上。
氧化物半導體較佳地用於第三電晶體303之半導體層1453。對電荷累積部分而言，為實現藉由以光照射光電轉換元件300而產生之電荷長期儲存，電連接至電荷累積部分之第三電晶體303需具有極低關閉狀態電流。為此原因，將氧化物半導體材料用於半導體層1453 可改進檢測電路之性能。請注意，電荷累積部分係指檢測電路中之第二佈線312(FD)。
在檢測電路中，諸如電晶體及光電轉換元件300之元件可相互重疊。此結構可增加像素密度，因而可增加成像裝置之解析。此外，可增加光電轉換元件300之面積，且結果成像裝置之敏感性可增加。
本實施例可與本說明書中所揭露之其他實施例適當組合。
(實施例5)
實施例5顯示將氧化物半導體材料用於實施例1中所說明之通道形成區的電晶體結構、用於電晶體之半導體層的材料、及半導體層之製造方法及結構。
<電晶體之結構>
例如，電晶體可具有包括半導體層1453之第三電晶體303的圖14A及14B之俯視圖及截面圖中所描繪之結構。此結構為通道蝕刻底部閘極結構之範例，但電晶體可具有各種其他已知結構，諸如通道保護底部閘極結構、非自校準頂部閘極結構、及自校準頂部閘極結構。
<用於半導體層之材料>
用於半導體層之氧化物半導體材料較佳地包含至少銦(In)或鋅(Zn)。尤其，氧化物半導體材料較佳地包含 In及Zn。此外，作為減少使用氧化物半導體材料之電晶體之電特性變化的穩定器，氧化物半導體材料較佳地包含鎵(Ga)、錫(Sn)、鉿(Hf)、及/或鋁(Al)。
有關另一穩定器，氧化物半導體材料可包含一或複數種鑭系元素，諸如鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、及鎦(Lu)。
將使用之氧化物半導體材料的範例為銦氧化物、錫氧化物、鋅氧化物、In-Zn基氧化物、In-Mg基氧化物、In-Ga基氧化物、In-Ga-Zn基氧化物(亦稱為IGZO)、In-Al-Zn基氧化物、In-Sn-Zn基氧化物、In-Hf-Zn基氧化物、In-La-Zn基氧化物、In-Ce-Zn基氧化物、In-Pr-Zn基氧化物、In-Nd-Zn基氧化物、In-Sm-Zn基氧化物、In-Eu-Zn基氧化物、In-Gd-Zn基氧化物、In-Tb-Zn基氧化物、In-Dy-Zn基氧化物、In-Ho-Zn基氧化物、In-Er-Zn基氧化物、In-Tm-Zn基氧化物、In-Yb-Zn基氧化物、In-Lu-Zn基氧化物、In-Sn-Ga-Zn基氧化物、In-Hf-Ga-Zn基氧化物、In-Al-Ga-Zn基氧化物、In-Sn-Al-Zn基氧化物、In-Sn-Hf-Zn基氧化物、及In-Hf-Al-Zn基氧化物。
例如，In-Ga-Zn基氧化物係指包含In、Ga、及Zn作為其主要部分之氧化物，並不侷限於In、Ga、及Zn之組成。In-Ga-Zn基氧化物可包含In、Ga、及Zn以外之金屬元素。當未施加電場時，In-Ga-Zn基氧化物具有 充分高電阻，使得關閉狀態電流可充分減少。再者，In-Ga-Zn基氧化物具有高移動性，因而半導體材料適用於輻射檢測面板中之電晶體。
例如，可使用具In：Ga：Zn=1：1：1(=1/3：1/3：1/3)或In：Ga：Zn=2：2：1(=2/5：2/5：1/5)之原子比的In-Ga-Zn基氧化物，或具接近以上原子比之原子比的氧化物。另一方面，可使用具In：Sn：Zn=1：1：1(=1/3：1/3：1/3)、In：Sn：Zn=2：1：3(=1/3：1/6：1/2)、或In：Sn：Zn=2：1：5(=1/4：1/8：5/8)之原子比的In-Sn-Zn基氧化物，或具接近以上原子比之原子比的氧化物。
另一方面，由InMO3(ZnO)m(m>0，其中m不為整數)代表之材料可用作氧化物半導體材料。請注意，M代表選自Ga、Fe、Mn、及Co之一或多個金屬元素。再另一方面，由In2SnO5(ZnO)n(n>0，其中n為整數)表示之材料可用作氧化物半導體材料。
<形成半導體層之方法>
有關半導體層，使用氧化物半導體材料形成之膜(以下稱為氧化物半導體膜)可以下列方式形成，例如：氧化物半導體膜係藉由PVD形成，諸如濺鍍或電子束蒸發；抗蝕罩係藉由光刻等而形成於膜上；接著，藉由乾式蝕刻、濕式蝕刻等選擇性移除氧化物半導體膜。
請注意，若氧化物半導體膜包含大量氫，氫及氧化物半導體相互鍵結，使得部分氫作為施體並造成載 子之電子產生。結果，電晶體之閾值電壓以負向偏移。因此，氧化物半導體膜中氫濃度較佳地低於5×1018原子/cm3，更佳地為1×1018原子/cm3或更低，仍更佳地為5×1017原子/cm3或更低，甚至更佳地為1×1016原子/cm3或更低。請注意，半導體層中氫濃度係由二次離子質譜(SIMS)測量。
為以上原因，較佳的是用於氧化物半導體膜沉積之氣體不包含雜質，諸如水、氫、羥基、或氫化物。
例如，使用具有6N或更高之純度，較佳地為7N或更高(即，1ppm或更低之雜質濃度，較佳地為0.1ppm或更低)之沉積氣體。另一方面，較佳地使用具有-80℃或更低之露點的沉積氣體，較佳地為-100℃或更低。
較佳地使用截留真空泵，諸如低溫泵、離子泵、或鈦昇華泵，以移除沉積室中之濕氣(包括水、水蒸氣、氫、羥基、或氫氧化物)。排空單元可為配置冷阱之渦輪分子泵。氫原子、諸如水(H2O)之包含氫原子之複合物(較佳地連同包含碳原子之複合物)等從以低溫泵排空之沉積室移除，藉此，於沉積室中形成之氧化物半導體膜中諸如氫或濕氣之雜質的濃度可減少。
亦較佳的是氧化物半導體膜盡可能少包含氮。這是因為氮如同氫鍵結至氧化物半導體，使得部分氮作為施體，並造成載子之電子產生。因而，較佳的是當半導體膜加熱之後藉由TDS測量時，使用具有5.0×1021分 子/cm3或更低之氨分子釋放量峰值的半導體膜，較佳地為1.0×1021分子/cm3或更低，更佳地為8.0×1020分子/cm3或更低。
再者，氧化物半導體膜中鹼金屬或鹼土金屬之濃度較佳地為1×1018原子/cm3或更低，更佳地為2×1016原子/cm3或更低。這是因為當鹼金屬或鹼土金屬如同以上所提及鍵結至氧化物半導體時，可能產生載子而導致電晶體之關閉狀態電流增加。
氧化物半導體膜概分為單晶氧化物半導體膜及非單晶氧化物半導體膜。非單晶氧化物半導體膜包括非結晶氧化物半導體膜、微晶氧化物半導體膜、多晶氧化物半導體膜、c軸對齊結晶氧化物半導體(CAAC-OS)膜等之任一者。請注意，氧化物半導體膜可為例如包括非結晶氧化物半導體膜、微晶氧化物半導體膜、及CAAC-OS膜之二或更多膜的堆疊膜。
非結晶氧化物半導體膜具有失序原子配置且無結晶部分。非結晶氧化物半導體膜之典型範例為氧化物半導體膜，其中甚至在微觀區亦不存在結晶部分，且整個膜為非結晶。
微晶氧化物半導體膜包括具例如大於或等於1nm及小於10nm尺寸之微晶(亦稱為奈米晶)。因而，微晶氧化物半導體膜較非結晶氧化物半導體膜具有更高度原子順序。因此，微晶氧化物半導體膜之缺陷狀態的密度低於非結晶氧化物半導體膜。
氧化物半導體膜較佳的為CAAC-OS(c軸對齊結晶氧化物半導體)膜。
CAAC-OS膜為包括複數結晶部分之氧化物半導體膜之一，且大部分結晶部分之每一者與每側小於100nm之立方體內部相稱。因而，存在CAAC-OS膜中所包括之結晶部分與每側小於10nm、小於5nm、或小於3nm之立方體內部相稱的狀況。CAAC-OS膜之缺陷狀態的密度低於微晶氧化物半導體膜。以下詳細說明CAAC-OS膜。
在下列說明中，「平行」用詞表示二直線間所形成之角大於或等於-10°及小於或等於10°，因此亦包括該角大於或等於-5°及小於或等於5°的狀況。此外，「垂直」用詞表示二直線間所形成之角大於或等於80°及小於或等於100°，因此包括該角大於或等於85°及小於或等於95°的狀況。
在CAAC-OS膜之透射電子顯微鏡(TEM)影像中，結晶部分間之邊界無法清楚觀察，即晶粒邊界。因而，在CAAC-OS膜中，較不可能發生因晶粒邊界之電子移動性減少。
依據以實質上平行於樣本表面之方向所觀察CAAC-OS膜之TEM影像(截面TEM影像)，金屬原子係以分層之方式配置於結晶部分中。每一金屬原子層具有藉由其上形成CAAC-OS膜之表面(以下，其上形成CAAC-OS膜之表面稱為形成表面)或CAAC-OS膜之頂面 反射之形態，並並聯於CAAC-OS膜之形成表面或頂面配置。
另一方面，依據以實質上垂直於樣本表面之方向所觀察CAAC-OS膜之TEM影像(平面TEM影像)，金屬原子係以三角形或六角形組態配置於結晶部分中。然而，不同結晶部分間之金屬原子之配置並無規律性。
從截面TEM影像及平面TEM影像之結果，在CAAC-OS膜中之結晶部分中發現校準。
CAAC-OS膜歷經以X光繞射(XRD)設備之結構分析。例如，當藉由平面外方法分析包括InGaZnO4結晶之CAAC-OS膜時，在繞射角(2θ)約31°時頻繁地出現峰值。此峰值係源自InGaZnO4結晶之(009)平面，其顯示CAAC-OS膜中之結晶具有c軸校準，且c軸係以實質上垂直於CAAC-OS膜之形成表面或頂面的方向對齊。
另一方面，當藉由平面內方法分析CAAC-OS膜時，其中X光以實質上垂直於c軸之方向進入樣本時，在2θ約56°時頻繁地出現峰值。此峰值係源自InGaZnO4結晶之(110)平面。此處，在樣本繞樣本表面之法線向量作為軸(軸)旋轉且2θ固定在約56°之狀況下實施分析(掃描)。在樣本為InGaZnO4之單晶氧化物半導體膜的狀況下，出現六個峰值。該六個峰值係源自等同於(110)平面之結晶平面。另一方面，在CAAC-OS膜之狀 況下，甚至當實施掃描且2θ固定在約56°時，峰值無法清楚觀察。
依據以上結果，在具有c軸校準之CAAC-OS膜中，雖然結晶部分間之a軸及b軸的方向不同，c軸係以平行於形成表面之法線向量或頂面之法線向量的方向對齊。因而，於截面TEM影像中所觀察之以分層方式配置的每一金屬原子層對應於平行於結晶之a-b平面的平面。
請注意，結晶部分係與CAAC-OS膜之沉積同時形成，或係經由諸如加熱處理之結晶化處理而予形成。如以上說明，結晶之c軸係對齊平行於形成表面之法線向量或頂面之法線向量的方向。因而，例如在CAAC-OS膜之形狀係藉由蝕刻等改變之狀況下，c軸可能不一定平行於CAAC-OS膜之形成表面之法線向量或頂面之法線向量。
在CAAC-OS膜中之結晶程度不一定均勻。例如，若導致CAAC-OS膜之結晶生長發生在該膜之頂面附近，在若干狀況下，頂面附近的結晶程度高於形成表面附近。此外，當雜質添加至CAAC-OS膜時，添加雜質之區中的結晶性改變，且CAAC-OS膜中之結晶程度隨各區而異。
請注意，當藉由平面外方法分析具InGaZnO4結晶之CAAC-OS膜時，除了在約31°之2θ峰值外，亦可在約36°觀察到2θ峰值。在約36°之2θ峰值顯示在部分CAAC-OS膜中包括具有無c軸校準之結晶。較佳的是在 CAAC-OS膜中，2θ峰值出現在約31°且2θ峰值未出現在約36°。
利用電晶體中之CAAC-OS膜，因照射可見光或紫外光之電晶體的電特性改變小。因而，電晶體具有高可靠性。
例如，藉由濺鍍多晶氧化物半導體濺鍍靶材而形成CAAC-OS膜。藉由與濺鍍靶材之離子碰撞，濺鍍靶材中所包括之結晶區可沿a-b平面劈開，且具有平行於a-b平面之平面的濺鍍粒子(平板狀濺鍍粒子或片狀濺鍍粒子)可從濺鍍靶材剝落。在此狀況下，平板狀(或片狀)濺鍍粒子抵達基板同時保持其結晶狀態，藉此可形成CAAC-OS膜。
對CAAC-OS膜之沉積而言，較佳地使用下列狀況。
藉由減少沉積期間進入CAAC-OS膜之雜質量，例如，藉由減少沉積室或沉積氣體中之雜質(例如，氫、水、二氧化碳、及氮)濃度，可避免結晶狀態因雜質而衰變。具體地，使用具-80℃或更低露點之沉積氣體，較佳地為-100℃或更低。
基於沉積期間更高基板加熱溫度，在濺鍍粒子抵達基板表面後，很可能發生濺鍍粒子遷移。具體地，沉積期間基板加熱溫度介於100℃至740℃，較佳地介於150℃至500℃。藉由增加沉積期間基板加熱溫度，當平板狀濺鍍粒子抵達基板時，遷移發生在基板表面，使 得平板狀濺鍍粒子之板面附著至基板。
較佳的是增加沉積氣體中氧的比例並優化電力，以便減少沉積之電漿損害。沉積氣體中氧的比例為30vol%或更高，較佳地為100vol%。沉積氣體中包含更高氧的比例促進CAAC-OS膜的形成，因為不必要原子(例如，稀有氣體原子)未進入CAAC-OS膜。
有關濺鍍靶材之範例，以下將說明In-Ga-Zn-O複合物靶材。
多晶In-Ga-Zn-O複合物靶材之製造係藉由以預定摩爾比混合InOx粉末、GaOy粉末、及ZnOz粉末，並針對混合物施加壓力，接著以介於1000℃至1500℃之溫度對混合物實施加熱處理。請注意，X、Y、及Z之每一者為特定正數。此處，InOx粉末、GaOy粉末、及ZnOz粉末之預定摩爾比為例如2：2：1、8：4：3、3：1：1、1：1：1、4：2：3、或3：1：2。用於混合粉末之粉末種類及摩爾比可適當決定，取決於所希望之濺鍍靶材。
<半導體層之結構>
半導體層可為使用以上說明之材料及方法所形成之單層氧化物半導體膜，或複數該等氧化物半導體膜之堆疊。例如，半導體層可為具有不同組成之第一氧化物半導體膜、第二氧化物半導體膜、及第三氧化物半導體膜的堆疊。
例如，可使用相同組成元素並具有不同組成 而形成第一、第二、及第三氧化物半導體膜。例如，第一氧化物半導體膜及第三氧化物半導體膜可具有In：Ga：Zn=1：1：1之原子比，及第二氧化物半導體膜可具有In：Ga：Zn=3：1：2之原子比。另一方面，第一氧化物半導體膜及第三氧化物半導體膜可具有In：Ga：Zn=1：3：2之原子比，及第二氧化物半導體膜可具有In：Ga：Zn=3：1：2之原子比。
此時，第二氧化物半導體膜較佳地包含多於Ga之In(In>Ga)。此外，第一氧化物半導體膜及第三氧化物半導體膜較佳地以InGa之比例包含In及Ga。
在氧化物半導體中，重金屬之s軌道主要有助於載子轉移，且當氧化物半導體中In含量增加時，很可能增加s軌道之重疊。因此，具有In>Ga組成之氧化物較具有InGa組成之氧化物具有更高移動性。此外，氧空位之形成能量較大，因而在Ga較在In中更不可能發生氧空位；因而，具有InGa組成之氧化物較具有In>Ga組成之氧化物具有更穩定特性。
請注意，當配置不同於氧化物半導體膜之膜並與氧化物半導體膜接觸時(例如，在圖14B中，絕緣膜1481及閘極絕緣膜1428)，雜質可能從與氧化物半導體膜接觸之膜擴散進入氧化物半導體膜。例如，若絕緣膜1481或閘極絕緣膜1428中所包含之矽、碳等擴散進入氧化物半導體膜，則可能不利地影響電晶體之電特性。
然而，氧化物半導體膜具有如以上說明之堆疊結構。具體地，形成具有較高移動性氧化物半導體膜 (即，具有In>Ga組成之氧化物半導體膜，其對應於本實施例中之第二氧化物半導體膜)更少氧空位及更穩定特性之氧化物半導體膜(即，具有InGa組成之氧化物半導體膜，其對應於本實施例中之第一氧化物半導體膜及第三氧化物半導體膜)，接觸高移動性氧化物半導體膜，使得高移動性氧化物半導體膜可保持與接觸氧化物半導體膜之膜(在圖14B中，絕緣膜1481、閘極絕緣膜1428等)一段距離。結果，可抑制雜質擴散對於電晶體之電特性的不利影響(例如，移動性減少)。因而，可增加電晶體之移動性及可靠性。
將包括使用本實施例中所說明之氧化物半導體膜形成之半導體層的電晶體用於檢測電路110之至少若干電晶體，基於從轉換單元101入射之光量產生的第一資料及第二資料可分別保持於第一輸出電路111及第二輸出電路112中。因而，輻射檢測面板100可輸出用於產生準確像素信號的信號，與轉換單元101之性能無關。
本實施例可以任何其他實施例中所說明之結構適當組合而予實施。本申請案係基於2012年8月24日向日本專利局申請之日本專利申請案序號2012-184985，其整個內容以提及之方式併入。
100‧‧‧輻射檢測面板
101‧‧‧轉換單元
102‧‧‧檢測單元
103‧‧‧輻射源
104‧‧‧輻射
105‧‧‧基於光之信號
106‧‧‧物體
110‧‧‧檢測電路
111‧‧‧第一輸出電路
112‧‧‧第二輸出電路

Claims (20)

  1. 一種成像裝置，包含：檢測單元；轉換單元；以及輻射源，其中，該轉換單元經組配以將來自該輻射源之輻射轉換為光，其中，該檢測單元包含複數檢測電路，每一檢測電路包含第一輸出電路及第二輸出電路，其中，該第一輸出電路及該第二輸出電路之每一者包含光電轉換元件經組配以回應於從該轉換單元入射之光而產生電荷，其中，該第一輸出電路經組配以於未從該輻射源發射輻射時，產生對應於該光電轉換元件產生之電荷量的第一資料，並保持該第一資料，其中，該第二輸出電路經組配以於從該輻射源發射輻射時，產生對應於該光電轉換元件產生之電荷量的第二資料，並保持該第二資料，以及其中，該檢測單元經組配以從該檢測電路之每一者輸出對應於該第一資料之第一信號及對應於該第二資料之第二信號。
  2. 如申請專利範圍第1項之成像裝置，其中，該第一輸出電路及該第二輸出電路之每一者包含第一電晶體及第二電晶體， 其中，該第一輸出電路之該第一電晶體經組配以對應於該第一資料，而保持該第一輸出電路之該第二電晶體的閘極電位，其中，該第二輸出電路之該第一電晶體經組配以對應於該第二資料，而保持該第二輸出電路之該第二電晶體的閘極電位，以及其中，該第一輸出電路及該第二輸出電路之每一者的該第一電晶體包含包含氧化物半導體材料的通道形成區。
  3. 如申請專利範圍第1項之成像裝置，其中，在該檢測電路之每一者中，該第一輸出電路及該第二輸出電路係相互鄰近配置。
  4. 如申請專利範圍第1項之成像裝置，其中，在該檢測電路之每一者中，該第一輸出電路及該第二輸出電路係以斜方向鄰近配置。
  5. 如申請專利範圍第1項之成像裝置，其中，該第一輸出電路檢測光之時間長度小於或等於該第二輸出電路檢測光之時間長度。
  6. 如申請專利範圍第1項之成像裝置，其中，該第一輸出電路及該第二輸出電路之每一者包含電晶體，該電晶體包含包含氧化物半導體材料的通道形成區。
  7. 如申請專利範圍第1項之成像裝置，其中，該輻射源為X光輻射源，以及其中，該轉換單元為將X光轉換為可見光的閃爍體。
  8. 一種成像裝置，包含：檢測單元；以及轉換單元，其中，該轉換單元經組配以將來自輻射源之輻射轉換為光，其中，該檢測單元包含複數檢測電路，每一檢測電路包含第一輸出電路及第二輸出電路，其中，該第一輸出電路及該第二輸出電路之每一者包含光電轉換元件經組配以回應於從該轉換單元入射之光而產生電荷，其中，該第一輸出電路經組配以於未從該輻射源發射輻射時，產生對應於從該轉換單元入射之光量的第一資料，並保持該第一資料，其中，該第二輸出電路經組配以於從該輻射源發射輻射時，產生對應於從該轉換單元入射之光量的第二資料，並保持該第二資料，以及其中，該檢測單元經組配以從該檢測電路之每一者輸出對應於該第一資料之第一信號及對應於該第二資料之第二信號。
  9. 如申請專利範圍第8項之成像裝置，其中，該第一輸出電路及該第二輸出電路之每一者包含第一電晶體及第二電晶體，其中，該第一輸出電路之該第一電晶體經組配以對應於該第一資料，而保持該第一輸出電路之該第二電晶體的 閘極電位，其中，該第二輸出電路之該第一電晶體經組配以對應於該第二資料，而保持該第二輸出電路之該第二電晶體的閘極電位，以及其中，該第一輸出電路及該第二輸出電路之每一者的該第一電晶體包含包含氧化物半導體材料的通道形成區。
  10. 如申請專利範圍第8項之成像裝置，其中，在該檢測電路之每一者中，該第一輸出電路及該第二輸出電路係相互鄰近配置。
  11. 如申請專利範圍第8項之成像裝置，其中，在該檢測電路之每一者中，該第一輸出電路及該第二輸出電路係以斜方向鄰近配置。
  12. 如申請專利範圍第8項之成像裝置，其中，該第一輸出電路檢測光之時間長度小於或等於該第二輸出電路檢測光之時間長度。
  13. 如申請專利範圍第8項之成像裝置，其中，該第一輸出電路及該第二輸出電路之每一者包含電晶體，該電晶體包含包含氧化物半導體材料的通道形成區。
  14. 如申請專利範圍第8項之成像裝置，其中，該輻射源為X光輻射源，以及其中，該轉換單元為將X光轉換為可見光的閃爍體。
  15. 一種成像裝置，包含：檢測單元， 其中，該檢測單元包含複數檢測電路，每一檢測電路包含第一輸出電路及第二輸出電路，其中，該第一輸出電路及該第二輸出電路之每一者包含光電轉換元件經組配以回應於從轉換單元入射之光而產生電荷，該轉換單元經組配以將來自輻射源之輻射轉換為該光，其中，該第一輸出電路經組配以於未從該輻射源發射輻射時，產生對應於從該轉換單元入射之光量的第一資料，並保持該第一資料，其中，該第二輸出電路經組配以於從該輻射源發射輻射時，產生對應於從該轉換單元入射之光量的第二資料，並保持該第二資料，以及其中，該檢測單元經組配以從該檢測電路之每一者輸出對應於該第一資料之第一信號及對應於該第二資料之第二信號。
  16. 如申請專利範圍第15項之成像裝置，其中，在該檢測電路之每一者中，該第一輸出電路及該第二輸出電路係相互鄰近配置。
  17. 如申請專利範圍第15項之成像裝置，其中，在該檢測電路之每一者中，該第一輸出電路及該第二輸出電路係以斜方向鄰近配置。
  18. 如申請專利範圍第15項之成像裝置，其中，該第一輸出電路檢測光之時間長度小於或等於該第二輸出電路檢測光之時間長度。
  19. 如申請專利範圍第15項之成像裝置，其中，該第一輸出電路及該第二輸出電路之每一者包含電晶體，該電晶體包含包含氧化物半導體材料的通道形成區。
  20. 如申請專利範圍第15項之成像裝置，其中，該輻射源為X光輻射源，以及其中，該轉換單元為將X光轉換為可見光的閃爍體。
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