[发明专利]检测装置和放射线检测系统

说明书

技术领域

本公开涉及一种检测装置和放射线检测系统。

背景技术

近年来，使用薄膜晶体管（TFT）的液晶面板的制造技术已被用于检测装置。在这样的检测装置中，通过在TFT被覆盖的位置处形成转换元件来实现开口率的提高。转换元件具有PIN结构，在该PIN结构中，例如，p型半导体层、本征半导体层以及n型半导体层被累积，并且，本征半导体层用作光电转换层。为了提高电荷量和SNR，美国专利No.5,619,033提出了一种检测装置，该检测装置通过在整个像素阵列之上形成光电转换层、并在逐个像素的基础上放置适于收集由光电转换层产生的电荷的电极来实现100%的开口率。

发明内容

在根据美国专利No.5,619,033的检测装置中，光电转换层的顶面被配置为平坦。利用该配置，如后面所描述的那样，电荷量和SNR不能充分地提高。因此，本发明的一个方面提供了有利于在像素阵列之上形成转换层的检测装置的技术。

根据一些实施例，提供一种检测装置，该检测装置包括：转换层，其被配置为将入射光或放射线转换成电荷；多个第一电极，其被配置为收集作为所述转换层的转换的结果而产生的电荷；以及多个第一杂质半导体层，其被布置在所述多个第一电极与所述转换层之间。所述转换层被布置在所述多个第一电极之上以便覆盖所述多个第一电极。所述转换层的覆盖相邻的一对所述第一电极的之间的区域的部分包括膜厚比所述转换层的覆盖所述第一电极的边缘的部分小的部分。

本发明的其它特征从以下示例性实施例（参照附图）的描述将变得清晰。

附图说明

图1是描述根据本发明的实施例的检测装置的总体配置的示例的示图。

图2A～2C是描述根据本发明的实施例的检测装置的详细配置示例的示图。

图3是描述根据本发明的实施例的检测装置的电势分布的示图。

图4A～4I是描述根据本发明的实施例的检测装置的制造方法的示例的示图。

图5是描述在根据本发明的实施例的检测装置中产生的自然氧化膜的示图。

图6A～6C是描述根据本发明的实施例的检测装置的制造方法的另一示例的示图。

图7是描述根据本发明的实施例的放射线检测装置的配置的示图。

具体实施方式

以下将参照附图详细地描述本发明的实施例。贯穿于各个实施例，类似的部件由相同的附图标记表示，并且将省略其冗余的描述。并且，每个实施例可被适当改变，并且可以组合使用不同的实施例。一般地，本发明可应用于在包含多个像素的像素阵列之上形成转换层的检测装置。以下将通过示例来描述PIN结构的转换元件，但可替代地使用具有相反导电类型的NIP结构的转换元件或MIS结构的转换元件。类似地，以下将通过示例来描述底栅薄膜晶体管，但可替代地使用顶栅薄膜晶体管。晶体管可由非晶硅或多晶硅制成。并且，这里的电磁波的范围为从光的波长区域中的电磁波到放射线的波长区域中的电磁波，并且包括可见光到红外光线以及诸如X射线、α射线、β射线以及γ射线的放射线。

将参照图1描述根据本发明的一些实施例的检测装置100的总体配置。检测装置100包括像素阵列110、共用电极驱动电路120、栅极驱动电路130以及信号处理电路140。像素阵列110具有以阵列形式布置的多个像素。像素阵列110具有例如约3000行×3000列的像素，但出于解释的目的，该像素阵列110在图1中被示为具有5行×5列的像素。

每个像素包括转换元件111和晶体管112。转换元件111产生与由检测装置100所接收的电磁波相对应的电荷。转换元件111可以是适于将由闪烁体从放射线转换的可见光转换成电荷的光电转换元件，或者可以是适于将导向（direct）检测装置100的放射线直接转换成电荷的转换元件。晶体管112例如为薄膜晶体管。转换元件111和晶体管112的第一主电极（源极或漏极）彼此电连接。尽管转换元件111和晶体管112在图1中被示为在与基板表面平行的方向上彼此相邻，但转换元件111和晶体管112如后面所描述的那样通过在与基板表面垂直的方向上彼此重叠而放置。像素阵列110还包括对于多个像素共同放置的共用电极113。