[发明专利]检测设备和检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及医疗诊断摄像设备、非破坏性测试设备、以及在使用放射线等的分析设备中所使用的检测设备和检测系统。

背景技术

薄膜半导体技术已用于生成传感和摄像装置，诸如使用像素阵列的感光器设备或放射线检测设备。在这种设备中，各像素包括诸如TFT(薄膜晶体管)等开关元件和诸如光电转换元件等转换元件的组合。特别地，近年来，为满足更高感光度和更高操作速度的需要，通过将多晶半导体TFT用作开关元件来生成检测设备的像素阵列以努力实现该需要。通常，检测设备中使用的像素结构可以分为两类，即，转换元件和开关元件布置在同一平面的单平面型、以及转换元件布置(堆叠)在开关元件上的堆叠型。在制造单平面型像素的过程中，可以使用相同的半导体制造工艺来制造转换元件和开关元件，这样可以简化制造工艺。另一方面，与单平面型相比，在制造堆叠型像素的过程中，将转换元件配置在开关元件上方，这可以增大各像素中转换元件的大小，因而可以获得高的开口率。通常将开口率理解为像素的透明区域(不包括该像素的配线区域)与整个像素区域之间的比率。在单平面型中，由开关元件和配线占据的区域使开口率减小。相比之下，在堆叠型中，由于开关元件与转换元件堆叠并且由于细微加工使配线的尺寸减小，因此增大了开口率。因此，与单平面型的检测设备相比，在堆叠型的检测设备中，可以增加光学效率(入射在像素的有效面积上的放射线量或光量)。这样可以提供具有高的信噪(S/N)比和高光学感光度的检测设备。

关于这种检测设备，日本特开2008-085029公开了光电转换设备，其使用包括布置在基板上的开关元件上的光电转换元件的像素，使得增大像素的电容以增加像素可接受的光强度(放射线量)。更具体地，在日本特开2008-085029公开的光电转换设备中，电容器直接连接至光电转换元件，并且从平面图中看时，电容器布置在电容器与光电转换元件重叠的区域内。在日本特开2008-085029公开的上述设备中，由于电容器直接连接至光电转换元件，因此像素具有无法调整的固定电容值。

在用于拍摄医疗诊断用的放射线图像的检测设备中，需要能够拍摄静止图像和运动图像两者的检测设备。在拍摄放射线图像时，拍摄一个运动图像所使用的放射线量约为拍摄一个静止图像所使用的放射线量的1/100。因此，在运动图像和静止图像之间，像素可接受的最大放射线量存在大的区别。例如，如果使用被设置为对于检测在拍摄静止图像时的高放射线强度为最佳的、具有大的电容的像素来拍摄运动图像，则像素的电容可能在拍摄运动图像时过大，因而可能所获得的信号不够高。另一方面，如果使用被设置为对于检测在拍摄运动图像时的低放射线强度为最佳的、具有小的电容的像素来拍摄静止图像，则像素的电容可能对于拍摄静止图像过小，因而可能在像素中出现饱和，并且所获得的信号没有包括必要的图像信息。

公开号为2002/0190215的美国专利申请公开了一种检测设备，其被配置为电容器经由开关连接至转换元件，以实现通过控制开关来对转换元件的电容进行控制的能力。

发明内容

考虑到以上问题，这里说明的实施例中的至少一个公开了能够动态地调整像素的电容并能够提供高信噪比而与拍摄图像的类型无关的检测设备。

根据至少一个典型实施例，一种检测设备，包括：晶体管，其配置在基板上；转换元件，其配置在所述晶体管上并连接至所述晶体管；电容器，其相对于所述晶体管与所述转换元件并列连接，所述电容器在所述基板和所述转换元件之间包括：连接至所述转换元件的欧姆接触部、连接至所述欧姆接触部的半导体部、以及配置在隔着绝缘层与所述半导体部和所述欧姆接触部相对的位置处的导电部；以及电势供给单元，用于向所述导电部选择性地供给用于在所述半导体部中积累载荷子的第一电势以及用于耗尽所述半导体部的第二电势。

本发明还提供一种检测系统，包括：上述检测设备；信号处理单元，用于处理从所述检测设备供给的信号；存储单元，用于存储来自所述信号处理单元的信号；显示单元，用于显示来自所述信号处理单元的信号；以及传送单元，用于传送从所述信号处理单元供给的信号。