WO2014015582A1 - 传感器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种传感器的制造方法，包括：在衬底基板（32）上通过第一次构图工艺形成源极和漏极的图形、数据线（31）的图形、接收电极（39）的图形、光电二极管（40）的图形，以及透明电极（41）的图形；通过第二次构图工艺形成欧姆层的图形；通过第三次构图工艺形成有源层的图形；通过第四次构图工艺形成栅极绝缘层（37）的图形，该栅极绝缘层（37）在透明电极（41）的上方具有通孔；以及通过第五次构图工艺形成栅极的图形、栅线的图形，以及在透明电极（41）的上方通过通孔与透明电极（41）连接的偏压线（42）的图形。对比于现有技术，上述方法在制造工艺上减少了掩膜板的使用数量，降低了制造成本，简化了生产工艺，大大提升了设备产能及产品的良品率。
Description
传感器的制造方法 技术领域
本发明的实施例涉及一种传感器的制造方法。 背景技术
由于保健的需要， 各种无损伤医疗检测方法逐渐受到人们的青睐。 在诸 多的无损伤检测方法中， 计算机断层扫描技术（ CT ) 已经得到广泛的应用。 在计算机断层扫描设备中必不可缺的一个部分就是 X射线传感器。
一种 X射线传感器的基本结构如图 1所示， 该 X射线传感器 12包括多 条扫描线 15、 多条数据线 16以及多个感测单元， 每个感测单元包括一个光 电二极管 13和一个场效应晶体管 (Field Effect Transistor, FET) 14, 场效应晶 体管 14的栅极与 X射线传感器 12中相应的扫描线 (Scan Line) 15连接，场效 应晶体管 14的漏极与 X射线传感器 12的数据线 (Data Line) 16连接，光电二 极管 13与场效应晶体管 14的源极连接。这些数据线 16的一端通过连接引脚 17连接数据读出电路 18。
上述 X射线传感器的工作原理为： X射线传感器 12通过扫描线 15施加 驱动扫描信号来控制每个感测单元的场效应晶体管 14的开关状态。当场效应 晶体管 14被打开时， 光电二极管 13产生的光电流信号依次通过与场效应晶 体管 14连接的数据线 16、 数据读出电路 18而输出， 通过控制扫描线 15与 数据线 16上的信号时序来实现光电流信号的釆集功能，即通过控制场效应管 14的开关状态来实现对光电二极管 13产生的光电流信号釆集的控制作用。
目前， X射线传感器通常釆用薄膜晶体管 （Thin Film Transistor, TFT ) 平板结构， 这种 X射线传感器在断面上可具有多层。 例如， 每个感测单元包 括： 基板、 栅极层、 栅极绝缘层、 有源层、 源极与漏极层、 钝化层、 PIN光 电传感器的 PIN结和透明电极窗口层， 以及偏压线层和挡光条层等。 当然， 不同 X射线传感器由于具体结构的差异，在断面上的具体图层也不完全相同。
X射线传感器的各个图层一般通过构图工艺形成， 而每一次构图工艺通 常包括掩模、 曝光、 显影、 刻蚀和去除等步骤。 也就是说， 为了实现传感器
的多个图层， 需要釆用多次构图工艺。 例如， 上述具有多层的 X射线传感器 在制造时通常需要釆用 9至 11次构图工艺， 这样就对应的需要 9至 11张光 罩掩模板， 由此， 使 X射线传感器的制造成本较高， 制造工艺较为复杂， 且 产能较难提升。 发明内容
本发明的目的是提供一种传感器的制造方法， 用以解决现有技术中存在 的传感器的制造成本较高， 且制造工艺较为复杂， 产能较难提升的问题。
根据本发明的一个方面， 提供一种传感器的制造方法， 包括：
在衬底基板上通过第一次构图工艺形成源极和漏极的图形， 与所述漏极 连接的数据线的图形， 与所述源极连接的接收电极的图形， 位于所述接收电 极之上的光电二极管的图形， 以及位于所述光电二极管之上的透明电极的图 形； 其中， 所述源极和漏极相对而置形成沟道；
通过第二次构图工艺形成位于所述源极和所述漏极之上的欧姆层的图 形；
通过第三次构图工艺形成位于所述欧姆层之上并覆盖所述沟道的有源层 的图形；
通过第四次构图工艺形成栅极绝缘层的图形， 所述栅极绝缘层在所述透 明电极的上方具有通孔； 以及
通过第五次构图工艺形成位于所述栅极绝缘层之上、 所述沟道上方的栅 极的图形， 与所述栅极连接的栅线的图形， 以及在所述透明电极的上方通过 所述通孔与所述透明电极连接的偏压线的图形。
根据本发明实施例的制造方法所制造的传感器的薄膜晶体管器件为顶栅 型， 并且传感器可釆用较少次数的构图工艺制作完成， 因此， 对比于现有技 术， 本发明实施例的制造方法减少了掩模板的使用数量， 降低了制造成本， 简化了生产工艺， 大大提升了设备产能及产品的良品率。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例的附图作 简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，
而非对本发明的限制。
图 1为现有传感器的立体结构示意图；
图 2为根据本发明实施例的制造方法所制造的传感器的其中一个感测单 元的俯视图；
图 3a为本发明实施例的感测单元在第一次构图工艺后沿图 2的 A-A，线 的截面视图；
图 3b为本发明实施例的感测单元在第一次构图工艺后沿图 2的 B-B，线 的截面视图；
图 4a为本发明实施例的感测单元在第二次构图工艺后沿图 2的 A-A，线 的截面视图；
图 4b为本发明实施例的感测单元在第二次构图工艺后沿图 2的 B-B，线 的截面视图；
图 5a为本发明实施例的感测单元在第三次构图工艺后沿图 2的 A-A，线 的截面视图；
图 5b为本发明实施例的感测单元在第三次构图工艺后沿图 2的 B-B，线 的截面视图；
图 6a为本发明实施例的感测单元在第四次构图工艺后沿图 2的 A-A，线 的截面视图；
图 6b为本发明实施例的感测单元在第四次构图工艺后沿图 2的 B-B，线 的截面视图；
图 7a为本发明实施例的感测单元在第五次构图工艺后沿图 2的 A-A，线 的截面视图；
图 7b为本发明实施例的感测单元在第五次构图工艺后沿图 2的 B-B，线 的截面视图；
图 8a为本发明实施例的感测单元在第六次构图工艺后沿图 2的 A-A，线 的截面视图； 和
图 8b为本发明实施例的感测单元在第六次构图工艺后沿图 2的 B-B，线 的截面视图。
附图标记：
12-传感器 13-光电二极管 14-场效应晶体管
15-扫描线 16-数据线 17-连接引脚
18-数据读出电路 30-栅线 31-数据线
32-衬底基板 33-源极 34-漏极
35-欧姆层 36-有源层 37-栅极绝缘层
38-栅极 44-钝化层 40-光电二极管
41-透明电极 39-接收电极 40a-N型半导体
40b-I型半导体 40c-P型半导体 42-偏压线 具体实施方式
为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发 明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、 完整地描述。显然， 所描述的实施例是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于所描 述的本发明的实施例， 本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获 得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
除非另作定义， 此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领 域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。 本发明专利申请说明书以及权 利要求书中使用的术语 "连接" 并非限定于物理的或者机械的连接， 而是可 以包括电性的连接， 不管是直接的还是间接的。 "上" 、 "下" 、 "左" 、 "右" 等仅用于表示相对位置关系， 当被描述对象的绝对位置改变后， 则该 相对位置关系也相应地改变。
在本发明以下实施例中， 传感器可以是 X射线传感器， 也可以是其他类 型的传感器， 例如通过光电转换进行传输的传感器。 在下面的描述和图示中 针对单个感测单元进行 , 其他感测单元可以同样地形成。
针对现有传感器中存在的制造成本较高， 且制造工艺较为复杂的技术问 题， 本发明的实施例提供了一种传感器的制造方法， 包括：
步骤 101、在衬底基板 32上通过一次构图工艺形成源极 33和漏极 34的 图形， 与漏极 34连接的数据线 31的图形， 与源极 33连接的接收电极 39的 图形， 位于接收电极 39之上的光电二极管 40的图形， 以及位于光电二极管 40之上的透明电极 41的图形； 其中， 所述源极 33和漏极 34相对而置形成 沟道。
图 3a和图 3b为衬底基板在第一次构图工艺后的截面图。 图 2、 图 8a、 图 8b是最终经过六次工艺后得到的感测单元的俯视图和剖面图。 因此， 图 3a和图 3b的衬底基板只是按图 2示出的 A-A， 线及 B-B， 线的方向被切开， 其并不代表图 2的衬底基板的剖面图。 同样， 图 4a至图 7b也是按相同方式 示出。
一次构图工艺通常依次包括基板清洗、 成膜、 光刻胶涂覆、 曝光、 显影、 刻蚀、 光刻胶去除等步骤。 基板清洗包括使用去离子水、 有机清洗液进行清 洗等。 成膜工艺用于形成将被构图的结构层。 例如， 对于金属层通常釆用物 理气相沉积方式（例如磁控溅射法）成膜， 并通过湿法刻蚀形成图形； 而对 于非金属层通常釆用化学气相沉积方式成膜， 并通过干法刻蚀形成图形。 以 下步骤中的构图工艺与此相同， 不再赘述。
更具体地， 在本发明的一个实施例中， 上述步骤 101可包括以下步骤： 101a. 在衬底基板 32上依次沉积数据线材料层、光电二极管材料层和透 明导电材料层， 并在透明导电材料层之上涂覆光刻胶；
101b. 釆用具有全透光区、 半透光区和不透光区的掩模板对基板上的光 刻胶进行曝光、 显影， 得到具有光刻胶完全去除区、 光刻胶部分去除区和光 刻胶完全保留区的光刻胶图形；
101c. 对基板上的光刻胶完全去除区进行刻蚀，形成透明电极 41的图形、 光电二极管 40的图形和接收电极 39的图形； 以及，
101d. 对基板上的光刻胶部分去除区进行灰化、 去除光刻胶部分去除区 中的光刻胶并且保留光刻胶完全保留区的光刻胶、刻蚀且然后将光刻胶去除， 形成源极 33和漏极 34的图形， 以及数据线 31的图形。
上述描述中以正性光刻胶为例进行说明， 掩模板的完全透光区、 半透光 区和不透光区用于对光刻胶进行完全曝光、 部分曝光和非曝光操作， 显影后 得到光刻胶完全去除区、 光刻胶部分去除区和光刻胶完全保留区。 光刻胶完 全保留区中光刻胶基本全部保留。
在光电二极管选用 PIN型光电二极管时的情况下， 在上述步骤 101a中， 在数据线材料层上沉积光电二极管材料层可具体包括在数据线材料层上依次 沉积： N型半导体层 ( n+a-Si )、 I型半导体层 ( a-Si )和 P型半导体层 ( p+a-Si ) 更具体地， 在数据线材料层之上沉积 N型半导体， 在所述 N型半导体之
上沉积 I型半导体， 以及在所述 I型半导体之上沉积 P型半导体。
在上述步骤 101b中， 掩模板的不透光区对应形成接收电极 39、 PIN光 电二极管 40和透明电极 41的区域； 掩模板的半透光区对应形成源极 33、 漏 极 34和数据线 31的区域。 掩模板可以为双色调掩模板（例如灰色调或半色 调掩模板等） 。
在上述步骤 101c中， 所述透明电极 41的图形可通过湿法刻蚀形成， 或 者，所述透明电极 41的图形与光电二极管 40的图形同时通过干法刻蚀形成。
在该实施例中， 所述源极 33、 漏极 34、数据线 31和接收电极 39的材质 相同。
步骤 102、 通过一次构图工艺形成位于源极 33和漏极 34之上的欧姆层
35的图形。 第二次构图工艺后的截面结构请参照图 4a和图 4b所示。
步骤 103、通过一次构图工艺形成位于欧姆层 35之上并覆盖沟道的有源 层 36的图形。 第三次构图工艺后的截面结构请参照图 5a和图 5b所示。
步骤 104、 通过一次构图工艺形成栅极绝缘层 37的图形， 所述栅极绝缘 层 37在透明电极 41的上方具有通孔。 第四次构图工艺后的截面结构请参照 图 6a和图 6b所示。
步骤 105、 通过一次构图工艺形成位于栅极绝缘层 37之上、 沟道上方的 栅极 38的图形， 与栅极 38连接的栅线 30的图形， 以及在透明电极 41的上 方通过通孔与透明电极 41连接的偏压线 42的图形。 第五次构图工艺后的截 面结构请参照图 7a和图 7b所示。 该实施例中， 所述栅极 38、 栅线 30和偏 压线 42的材质相同。
此外， 在步骤 105之后， 该实施例方法还可进一步包括：
步骤 106、 通过一次构图工艺形成覆盖基板的钝化层 44的图形， 所述钝 化层 44具有信号引导区过孔； 第六次构图工艺后的截面结构请参照图 8a和 图 8b所示。
该步骤 106为可选的， 因为在不执行步骤 106的情况下， 同样可以实现 本发明的目的。 因此， 在一个实施例中， 用于制造传感器的方法可仅包括上 述步骤 101~105。
从以上内容可以看出， 本发明实施例的传感器的制造方法可共釆用五次 或六次构图工艺， 对比于现有技术， 减少了掩模板的使用数量， 降低了制造
成本， 简化了生产工艺， 大大提升了设备产能及产品的良品率。
图 2示出了根据本发明上述实施例的方法所制造的传感器的其中一个感 测单元的俯视图。 图 8a和图 8b是图 2的感测单元沿 A-A， 线和 B-B， 线的 截面图。 该传感器包括： 衬底基板 32、 呈交叉排列的一组栅线 30和一组数 据线 31、由所述一组栅线 30和一组数据线 31限定的呈阵列状排布的多个感 测单元， 每个感测单元包括薄膜晶体管器件和光电二极管传感器件， 其中， 所述薄膜晶体管器件包括： 相对而置形成沟道的源极 33和漏极 34、 位 于源极 33和漏极 34之上的欧姆层 35、 位于欧姆层 35之上并覆盖沟道的有 源层 36、 位于有源层 36之上的栅极绝缘层 37和位于栅极绝缘层 37之上、 沟道上方并与相邻的栅线 30连接的栅极 38,其中所述漏极 34与相邻的数据 线 31连接；
所述光电二极管传感器件包括： 与源极 33连接的接收电极 39、 位于接 收电极 39之上的光电二极管 40、位于光电二极管 40之上的透明电极 41 , 以 及在透明电极 41的上方与透明电极 41连接的偏压线 42,其中所述偏压线 42 平行于栅线 30设置。
在本发明的实施例中，所述衬底基板 32可以为玻璃基板、塑料基板或其 他材料的基板； 所述栅线 30、 栅极 38、 数据线 31、 源极 33、 漏极 34、 接收 电极 39和偏压线 42的材质可以是相同的， 例如可以是铝钕合金 ( AlNd ) 、 铝（A1 ) 、 铜（Cu ) 、 钼（Mo ) 、 钼钨合金（MoW )或铬（Cr )的单层膜， 也可以为这些金属单质或合金材料任意组合所构成的复合膜。 这些单层或复 合膜的厚度例如在 150纳米至 450纳米之间。
本发明的实施例中，欧姆层 35的材质例如可以为掺杂质半导体 ( n+a-Si ); 有源层 36 的材质可以为半导体材料， 例如非晶硅（a-Si ) , 厚度例如在 30 纳米至 250纳米之间； 栅极绝缘层 37的材质可以为氮化硅， 厚度例如在 300 纳米至 500纳米之间； 透明电极 41的材质可以为诸如氧化铟锡（ ITO )或氧 化铟辞（IZO )等的透明导电材料等。
本发明实施例中， 所述光电二极管 40可以为 PIN型光电二极管， 包括： 位于接收电极 39之上的 N型半导体（ n+a-Si ) 40a, 位于 N型半导体 40a之 上的 I型半导体（ a-Si )40b ,以及位于 I型半导体 40b之上的 P型半导体( p+a-Si ) 40c。 由于具有结电容小、 渡越时间短、 灵敏度高等优点， PIN型光电二极管
为优选。 然而， 在本发明的其它实施例中， 光电二极管还可以釆用诸如 MIS 型光电二极管的其他类型光电二极管等。
继续参照图 2、 图 8a和图 8b, 所述栅极绝缘层 37覆盖了基板的整个面 积，并在透明电极 41的上方具有连接透明电极 41和偏压线 42的通孔。在一 个实施例中， 传感器还可包括位于偏压线 42、 栅线 30和栅极 38之上并覆盖 基板 (即覆盖基板的整个面积） 的钝化层 44, 所述钝化层 44具有信号引导 区过孔（图 8a和图 8b为一个感测单元的截面结构， 因此位于基板周边的信 号引导区过孔未在图中示出）。钝化层 44可以釆用无机绝缘膜 (例如氮化硅 等 )或有机绝缘膜 (例如感光树脂材料或者非感光树脂材料等 ) , 厚度例如 在 150纳米至 1500纳米之间。
由于在根据上述方法制造的传感器具有顶栅型的薄膜晶体管器件， 栅极 可以有效起到遮挡的作用， 从而能避免沟道因刻蚀而受到破坏。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式， 而非用于限制本发明的保护范 围， 本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims
1、 一种传感器的制造方法， 包括：
在衬底基板上通过第一次构图工艺形成源极和漏极的图形， 与所述漏极 连接的数据线的图形， 与所述源极连接的接收电极的图形， 位于所述接收电 极之上的光电二极管的图形， 以及位于所述光电二极管之上的透明电极的图 形； 其中， 所述源极和漏极相对而置形成沟道；
通过第二次构图工艺形成位于所述源极和所述漏极之上的欧姆层的图 形；
通过第三次构图工艺形成位于所述欧姆层之上并覆盖所述沟道的有源层 的图形；
通过第四次构图工艺形成栅极绝缘层的图形， 所述栅极绝缘层在所述透 明电极的上方具有通孔； 以及
通过第五次构图工艺形成位于所述栅极绝缘层之上、 所述沟道上方的栅 极的图形， 与所述栅极连接的栅线的图形， 以及在所述透明电极的上方通过 所述通孔与所述透明电极连接的偏压线的图形。
2、如权利要求 1所述的制造方法，在通过第五次构图工艺形成栅极的图 形、 栅线的图形和偏压线的图形的步骤之后， 进一步包括：
通过第六次构图工艺形成覆盖所述衬底基板的钝化层的图形， 所述钝化 层具有信号引导区过孔。
3、根据权利要求 1或 2所述的制造方法， 其中， 所述通过第一次构图工 艺形成源极和漏极的图形、 数据线的图形、 接收电极的图形、 光电二极管的 图形和透明电极的图形， 包括：
在所述衬底基板上依次沉积数据线材料层、 光电二极管材料层和透明导 电材料层， 并在所述透明导电材料层之上涂覆光刻胶；
釆用具有全透光区、 半透光区和不透光区的掩模板对所述衬底基板上的 光刻胶进行曝光、 显影， 得到具有光刻胶完全去除区、 光刻胶部分去除区和 光刻胶完全保留区的光刻胶图形；
对所述衬底基板上的所述光刻胶完全去除区进行刻蚀， 形成透明电极的 图形、 光电二极管的图形和接收电极的图形； 以及，
对所述衬底基板上的所述光刻胶部分去除区进行灰化、 去除光刻胶部分 去除区中的光刻胶并且保留光刻胶完全保留区的光刻胶、 刻蚀， 然后将光刻 胶去除， 形成源极和漏极的图形， 以及数据线的图形。
4、如权利要求 3所述的制造方法， 其中， 所述沉积光电二极管材料层包 括依次沉积 N型半导体层、 I型半导体层和 P型半导体层。
5、如权利要求 3或 4所述的制造方法， 其中， 所述掩模板的不透光区用 于形成接收电极、 光电二极管和透明电极的区域； 所述掩模板的半透光区用 于形成源极、 漏极和数据线的区域。
6、 如权利要求 3-5中任一项所述的制造方法， 其中， 所述掩模板为双色 调掩模板。
7、 如权利要求 1-6中任一项所述的制造方法， 其中， 所述透明电极的图 形通过湿法刻蚀形成， 或者所述透明电极的图形与光电二极管的图形同时通 过干法刻蚀形成。
8、 如权利要求 1-7中任一项所述的制造方法， 其中， 所述源极、 漏极、 数据线和接收电极的材质相同。
9、 如权利要求 1-8中任一项所述的制造方法， 其中， 所述栅线、 栅极和 偏压线的材质相同。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101494256A (zh) * | 2009-02-26 | 2009-07-29 | 友达光电股份有限公司 | X射线感测器及其制作方法 |
| WO2012082276A2 (en) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | Carestream Health, Inc. | High charge capacity pixel architecture, photoelectric conversion apparatus, radiation image pickup system and methods for same |
| CN102629610A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-08 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种x射线检测装置的阵列基板及其制造方法 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5435608A (en) * | 1994-06-17 | 1995-07-25 | General Electric Company | Radiation imager with common passivation dielectric for gate electrode and photosensor |
| JPH09199699A (ja) * | 1996-01-12 | 1997-07-31 | Hitachi Ltd | 薄膜イメージセンサ |
| JP3618973B2 (ja) * | 1997-10-01 | 2005-02-09 | キヤノン株式会社 | 半導体装置及び光検出装置の製造方法 |
| JP2003258226A (ja) * | 2002-02-27 | 2003-09-12 | Canon Inc | 放射線検出装置及びその製造方法 |
| US6777685B2 (en) * | 2002-04-03 | 2004-08-17 | General Electric Company | Imaging array and methods for fabricating same |
| US6559506B1 (en) * | 2002-04-03 | 2003-05-06 | General Electric Company | Imaging array and methods for fabricating same |
| US6740884B2 (en) * | 2002-04-03 | 2004-05-25 | General Electric Company | Imaging array and methods for fabricating same |
| US7569832B2 (en) * | 2006-07-14 | 2009-08-04 | Carestream Health, Inc. | Dual-screen digital radiographic imaging detector array |
| JP5090745B2 (ja) * | 2007-01-17 | 2012-12-05 | 株式会社ジャパンディスプレイイースト | 表示装置および表示装置の製造方法 |
| JP4743269B2 (ja) * | 2008-04-23 | 2011-08-10 | エプソンイメージングデバイス株式会社 | 固体撮像装置 |
| TWI464808B (zh) * | 2008-07-21 | 2014-12-11 | Au Optronics Corp | 薄膜電晶體陣列基板及其製作方法 |
| US7902004B2 (en) * | 2008-10-14 | 2011-03-08 | Dpix Llc | ESD induced artifact reduction design for a thin film transistor image sensor array |
| JP5537135B2 (ja) * | 2009-11-30 | 2014-07-02 | 三菱電機株式会社 | 光電変換装置の製造方法 |
| WO2011125806A1 (en) | 2010-04-09 | 2011-10-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device |
| US8729478B2 (en) * | 2010-06-09 | 2014-05-20 | Carestream Health, Inc. | Dual screen radiographic detector with improved spatial sampling |
| CN202305447U (zh) * | 2011-09-27 | 2012-07-04 | 北京京东方光电科技有限公司 | 数字x射线影像检查装置 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101494256A (zh) * | 2009-02-26 | 2009-07-29 | 友达光电股份有限公司 | X射线感测器及其制作方法 |
| WO2012082276A2 (en) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | Carestream Health, Inc. | High charge capacity pixel architecture, photoelectric conversion apparatus, radiation image pickup system and methods for same |
| CN102629610A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-08 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种x射线检测装置的阵列基板及其制造方法 |
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