[发明专利]低温多晶硅平板探测器像素电路及平板探测方法

权利要求书

1.一种低温多晶硅平板探测器像素电路，其特征在于，所述低温多晶硅平板探测器像素电路至少包括：

第一重置开关，存储电容，传输门，光敏二极管，第二重置开关，补偿开关，源极跟随器及选择开关；

所述第一重置开关的第一端连接复位信号，控制端连接第一控制信号，第二端连接所述存储电容的第一极板；所述第一重置开关为双栅开关；

所述传输门的第一端连接所述存储电容的第一极板，控制端连接第二控制信号，第二端连接所述光敏二极管的阴极，所述光敏二极管的阳极连接偏置电压；

所述第二重置开关的第一端连接电源信号，控制端连接所述第一控制信号，第二端连接所述补偿开关的第一端；

所述补偿开关的控制端连接所述第二控制信号，第二端连接所述存储电容的第二极板；

所述源极跟随器的第一端连接所述第二重置开关的第二端，第二端连接所述选择开关的第一端，控制端连接所述存储电容的第二极板；

所述选择开关的控制端连接第三控制信号，第二端输出曝光前后的电流变化值。

2.根据权利要求1所述的低温多晶硅平板探测器像素电路，其特征在于：所述第一重置开关、所述传输门、所述第二重置开关、所述补偿开关、所述源极跟随器及所述选择开关采用低温多晶硅薄膜晶体管。

3.根据权利要求1～2任意一项所述的低温多晶硅平板探测器像素电路，其特征在于：所述第一重置开关、所述传输门、所述第二重置开关、所述补偿开关、所述源极跟随器及所述选择开关采用P型晶体管。

4.一种平板探测方法，采用如权利要求1～3任意一项所述的低温多晶硅平板探测器像素电路，其特征在于，所述平板探测方法至少包括：

复位阶段：关闭选择开关，打开第一重置开关、传输门、第二重置开关、补偿开关及源极跟随器；存储电容的第一极板上的电位复位至正电平，第二极板上的电位复位至负电平；所述光敏二极管处于反偏状态；

补偿阶段：关闭所述第一重置开关及所述第二重置开关，打开所述传输门、所述补偿开关、所述源极跟随器及所述选择开关；所述存储电容的第一极板上的电位保持，第二极板上的电位释放并锁定在所述源极跟随器的阈值电压；

曝光阶段：关闭所述第一重置开关、所述第二重置开关、所述源极跟随器及所述选择开关，打开所述传输门及所述补偿开关；完成曝光，所述存储电容的第一极板上的电位发生变化；

读取阶段：关闭所述传输门及所述补偿开关，打开所述第一重置开关、所述第二重置开关、所述源极跟随器及所述选择开关；将所述存储电容的第一极板上的电位复位至零，所述存储电容的第二极板上的电位相应跳变，变化量经由所述源极跟随器放大后输出，得到曝光前后的电流变化值。

5.根据权利要求4所述的平板探测方法，其特征在于：在复位阶段、补偿阶段及读取阶段，所述源极跟随器工作在饱和区。

6.根据权利要求4所述的平板探测方法，其特征在于：所述第一重置开关、所述传输门、所述第二重置开关、所述补偿开关及所述选择开关导通时工作在线性区。

7.根据权利要求4～6任意一项所述的平板探测方法，其特征在于：所述曝光前后的电流变化值与曝光后所述光敏二极管阴极产生的电位变化值成线性关系。

8.根据权利要求7所述的平板探测方法，其特征在于：所述曝光前后的电流变化值满足如下关系式：

ΔI_OUT＝μ_P·C_ox·W/L·(V_RST0·ΔV_PD+ΔV_PD²/2)≈μ_P·C_ox·W/L·V_RST0·ΔV_PD，

其中，2V_RST0＞＞|ΔV_PD|，ΔI_OUT为曝光前后的电流变化值，μ_P为所述源极跟随器的场效应迁移率，C_ox为所述源极跟随器单位面积栅绝缘层的电容值，W/L为所述源极跟随器的宽长比，V_RST0为复位阶段所述存储电容的第一极板上复位信号的电压值，ΔV_PD为曝光前后所述光敏二极管阴极产生的电位变化值。