專利名稱：具有改善的量子效率的光電探測器的制作方法
具有改善的量子效率的光電探測器
背景技術：
在基于X射線的成像系統(tǒng)中，X射線源向諸如將要成像的病人或行李的受檢者或對象典型地發(fā)射輻射(即，X射線)。在下文中，術語“受檢者”和“對象”可以可交換地使用來描述能被成像的任何事物。在由受檢者或對象衰減后的X射線束典型地沖擊在探測器的輻射探測元件的陣列上，其響應沖擊的輻射生成可讀信號。到達探測器的輻射束的強度典型地取決于通過掃描的受檢者或對象的X射線的衰減和吸收。在某些探測器中，閃爍器轉換X射線輻射為撞擊探測器元件的更低能量的光量子。探測器元件的每一個之后產生指示在元件特定位點的X射線輻射量的分離的電信號。這些電信號被收集、數(shù)字化并傳送到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)供分析和進一步處理以重建圖像。由于圖像基于傳送的電信號(其基于由閃爍器發(fā)射的光量子的量而生成)重建，因此探測器系統(tǒng)的性能受到閃爍器的、輻射到光量子的轉換的影響。具體地，探測器的量子效率，或探測器對由閃爍器發(fā)射的光子的靈敏度，影響了探測器在生成指示探測的光量子的電信號時的準確性。按照慣例，基于閃爍器的探測器直接地在像素元素的陣列(例如，TFT陣列)上裝配。例如，探測器的層可沉積(例如，旋涂、噴涂等等)在TFT陣列上，以及金屬陰極可用來電連接探測器到閃爍器。然而，作為結果的配置，光電探測器由于陰極的光子吸收，可具有降低的量子效率(例如，降了大約20%)。在探測器光量子效率中這樣的降低可導致在輻射探測器系統(tǒng)中的欠效率和/或在重建的圖像中的不準確性。

發(fā)明內容
在一個實施例中，提供了輻射探測器模塊。輻射探測器模塊包括TFT陣列、部署在TFT陣列之下的光電探測器、和部署在光電探測器之下的閃爍器襯底。光電探測器包括部署在TFT陣列之下的陰極、部署在陰極之下的活性有機元件、和部署在活性有機元件之下的陽極。閃爍器襯底配置成吸收輻射，并且光電探測器配置成響應所吸收的輻射發(fā)射光量子。光電探測器配置成吸收由閃爍器發(fā)射的光量子以及響應所吸收的光量子生成電荷。另外一個實施例涉及制造輻射探測器的方法。方法包括形成閃爍器襯底、在閃爍器襯底之上部署陽極、在陽極之上形成活性有機元件、在活性有機元件之上形成陰極、以及物理地結合像素元素的陣列到陰極。在又一個實施例中，提供了輻射探測器和成像系統(tǒng)。輻射探測器和成像系統(tǒng)包括探測器模塊，其包括配置成吸收由將要成像的對象衰減的輻射并響應所吸收的輻射發(fā)射光量子的閃爍器襯底。輻射通過像素元素陣列和光電探測器沖擊到閃爍器。光電探測器部署在閃爍器襯底之上并配置成吸收由閃爍器發(fā)射的光量子以及響應所吸收的光量子生成電荷。像素元素陣列物理地結合和電耦合到光電探測器以及配置成產生對應于由光電探測器生成的電荷的電子信號。輻射探測器和成像系統(tǒng)還包括控制電路，其配置成處理由像素元素陣列產生的電子信號，以重建將要成像的對象的圖像。


本發(fā)明的這些和其他特征、方面、和優(yōu)點將在參考附圖閱讀下文詳細描述時更容易地被理解，貫穿附圖相似附圖標記表示相似部件，在附圖中
圖1描繪了根據(jù)本公開的一個實施例的光電探測器系統(tǒng)，其包括光電探測器和與用于獲得圖像數(shù)據(jù)的其相關聯(lián)的控制電路；
圖2描繪了傳統(tǒng)的光電探測器配置；
圖3描繪了裝配根據(jù)本公開的一個實施例的、部署在閃爍器之上的光電探測器的第一步驟；
圖4描繪了裝配根據(jù)本公開的一個實施例的、部署在閃爍器之上的光電探測器的第二步驟；
圖5描繪了根據(jù)本公開的一個實施例的、部署在閃爍器之上的光電探測器的側面圖，其根據(jù)了圖3和圖4圖示的裝配技術；以及
圖6描繪了根據(jù)本公開的一個實施例的、圖5圖示的光電探測器模塊的像素元素陣列的部分的頂視圖。
具體實施例方式本公開的實施涉及輻射探測器和具有X射線源的成像系統(tǒng)，X射線源向受檢者或對象或能夠被成像的任何事物發(fā)射輻射。X射線束在被受檢者或對象衰減之后，沖擊光電探測器，這在元件的具體位點處產生指示X射線輻射量的信號。信號被收集、數(shù)字化和傳送到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，供分析和進一步處理以產生圖像。圖1描繪了用于在成像系統(tǒng)中使用的輻射探測器系統(tǒng)10的一個實施例。當在X射線探測的上下文解釋系統(tǒng)10時，在一些實施例中，系統(tǒng)10可適合探測其他形式的電磁信號(例如，可見光)。在描繪的實施例中，輻射探測器系統(tǒng)10包括光電探測器模塊12和控制和處理電路14。在成像期間，從成像源進入的輻射16(例如，X射線)在由經(jīng)歷成像的中間受檢者或對象衰減后沖擊光電探測器模塊12。如同將會更詳細地討論，光電探測器模塊12可包含元件(例如，閃爍器)，其吸收輻射16 (例如，X射線光子)以及作為響應發(fā)射特性波長的光，從而釋放所吸收的能量。所吸收的能量(即，發(fā)射的光)可由光電探測器模塊12的其他元件(例如，有機光電二極管)探測，以生成對應入射的輻射16的電信號。由光電探測器模塊12生成的電信號接下來由控制和處理電路14的讀出電路18獲得。來自讀出電路18的信號由數(shù)據(jù)采集電路20獲得。在所描繪的實施例中，獲得的信號供給到數(shù)據(jù)處理電路22和/或圖像處理電路24。在存在數(shù)據(jù)處理電路22時，其可執(zhí)行多種功能例如增益校正、邊緣探測、銳化、對比度增強等等，以使數(shù)據(jù)適于隨后的處理或圖像重建。圖像處理電路或圖像處理器24可接下來處理獲得的信號，以生成由輻射16穿過的感興趣區(qū)域(ROI)的圖像。在所描繪的實施例中，控制和處理電路14可由計算機16控制或在其中實施，計算機可包括操作員工作站和/或圖像顯示工作站或與其通信。例如，操作員工作站可由系統(tǒng)操作員利用來提供控制指令到幫助圖像生成的組件的一些或全部。操作員工作站也可在遠程的位置顯示生成的圖像，例如在分離的圖像顯示工作站上。盡管在圖示的實施例中，控制和處理電路14被描繪在光電探測器模塊12的外部，但在某些實施中，這些電路的一些或全部可提供作為光電探測器組裝件12的部分。同樣地，在某些實施例中，在控制和處理電路14中出現(xiàn)的電路的一些或全部可提供作為計算機26的部分，例如可體現(xiàn)在操作員工作站的成像工作站中。因此，在某些實施例中，讀出電路18、數(shù)據(jù)采集電路20、數(shù)據(jù)處理電路22、圖像處理電路24的方面，以及控制和處理電路14的其他電路，可提供作為光電探測器模塊12的部分和/或連接的計算機26的部分。圖2提供了傳統(tǒng)的光電探測器配置的圖示。光電探測器典型地在像素元素陣列34之上裝配，也稱之為薄膜晶體管(TFT)陣列，光電探測器部署在襯底32之上。光電探測器35典型地直接在成像TFT陣列34之上裝配。光電探測器35，同樣稱之為光電二極管或有機光電二極管(OPD)，可包括陽極36、陰極40、和在陽極36和陰極40之間的有機膜38，其響應光吸收產生電荷載流子。閃爍器42可部署在光電探測器35的陰極40之上，以及頂蓋44可覆蓋閃爍器42。圖2中圖示了在成像期間使用光電探測器，輻射16可沖擊光電探測器并穿過頂蓋44由閃爍器42吸收。閃爍器42可生成光子，例如響應輻射16吸收的光量子。閃爍器生成的光子可穿過陰極40，由光電探測器35的有機膜38吸收，有機膜38響應吸收的光波長光子產生電荷載流子。由光電探測器35產生的電荷由TFT陣列34存儲并傳遞(例如，通過讀出電路18到控制和處理電路14)用于進一步處理和圖像重建。在典型的光電探測器中，例如在圖2中圖示的那樣，由閃爍器42生成的光子的吸收可被光電探測器35的陰極40阻礙。因為陰極40照慣例是含金屬和不透明的，所以由閃爍器42生成的光子的一部分可由陰極40吸收或阻塞以及可永遠到達不了光電探測器35的活躍有機層38。這可能降低光電探測器35的量子效率(例如，接近20%)，因為沖擊光電探測器35的光子并不是全部可在陰極40和陽極36之間產生電子空穴對。光電探測器的量子效率這樣的降低可導致在輻射探測器系統(tǒng)的欠效率和/或在重建的圖像中的不準確。此外，因為在傳統(tǒng)的光電探測器裝配技術中光電探測器35沉積在TFT陣列34之上，所以閃爍器42必須光學地結合到光電探測器和TFT陣列組裝件。在這樣的配置中，當在閃爍器42到光電探測器35之間傳送光子時，由于結合瑕疵，光子也可能丟失。本方法的一個或多個實施例包含在閃爍器之上裝配的光電探測器35和裝配這樣的光電探測器模塊12的方法。根據(jù)本方法，閃爍器42響應福射16生成的光可在不被光電探測器35的陰極40首先阻礙的情況下朝活躍有機層38發(fā)射和/或反射。此外，通過直接在閃爍器42 (或部署在閃爍器42之上的平面化層之上)之上裝配光電探測器，結合步驟可不是必須的，以及可進一步減少光子從閃爍器42到光電探測器35的傳遞中的欠效率和提高光電探測器模塊12的量子效率。圖3和圖4是在光電探測器模塊12裝配期間中間形成的側面圖，以及圖5是根據(jù)本方法的一個實施例的完整的光電探測器模塊12的側面圖。首先以圖3開始，光電探測器模塊12包括在閃爍器42之上制造的光電探測器35。閃爍器42可由吸收輻射16和17 (其在垂直于光電探測器模塊12的平面的任何方向沖擊光電探測器模塊12)以及作為響應發(fā)射特性波長的光、從而釋放吸收的能量的材料形成。閃爍器材料的多種類型可采用，其由光電探測器35將輻射轉換到可探測的能量的形式，例如光學的或其他更低能量的光子。在一些實施例中，閃爍器材料可沉積在玻璃或聚合物膜上，例如聚碳酸鹽或PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)。此外，由于閃爍器沒有沉積于光電探測器35的有機材料之上(如在傳統(tǒng)的制造方法上是典型的那樣)，可能否則破壞光電探測器35的多種閃爍器材料可用在某些實施例中。這樣的閃爍器材料可比傳統(tǒng)的閃爍器材料具有更高的效率，并且可包括例如燒結或濺射沉積陶瓷或燒結或濺射沉積玻璃，以及顆粒黏合閃爍器。反射器46可在閃爍器42的一邊之上形成。在一些實施例中，反射器46可包括適合于反射由閃爍器42生成的光子的反射材料,其同樣可適合于為閃爍器42和/或光電探測器模塊12的其他層相對不利環(huán)境反應物中(例如，水蒸氣、氧氣等等)提供屏障保護。在一些實施例中，反射器46可以是大體上均勻的層，其具有低吸收并可具有范圍在大約0.1毫米到I毫米的厚度。合適的反射器46的一個示例可包括具有反射鋁背襯的碳石墨層。平面化層48可沉積在跟反射器46相反的、閃爍器42的另一個表面之上。在一些實施例中，平面化層48在閃爍器42中可覆蓋不均勻性或粗糙度。合適的平面化層48可覆蓋瑕疵(例如，不均勻性或粗糙度)以致沒有瑕疵具有高于平面化層48厚度2/3的峰值(例如，高度在平面化層48的表面之上)。例如，典型的平面化層48可小于大約10微米，以及由平面化層48覆蓋的瑕疵高度可小于大約20/3微米。在一些實施例中，平面化層48大體上可以是透明的和可不會顯著地影響部署在平面化層48之上的閃爍器42和光電探測器35之間的光的分辨率和透射。平面化層48可包括相對低密度(例如，聚酰亞胺)的材料，其將不會顯著地影響通過平面化層48到閃爍器42的輻射16的強度。進一步地，在一些實施例中，平面化層48可不是必須的，以及光電探測器35可直接部署在閃爍器42之上。在平面化層48之上或直接在閃爍器42之上形成光電探測器35，陽極36可用非圖案化的沉積技術(例如，旋涂、噴涂等等)首先沉積。陽極可摻雜薄的金屬氧化物膜，例如SnO2、ZnO2、氧化銦錫，或可以是包括例如銀、金或鋁的金屬的薄膜。在一些實施例中，陽極36可以是任何合適的透明導電膜，其具有大約90%或更高的光透射以及大約100歐姆每平方或更高的導電性。26.活性有機層38使用例如溶液處理、物理氣相沉積、旋涂或液體涂層技術，可沉積在陽極36之上?；钚杂袡C層38可包含隨著光(例如，閃爍器42釋放的光子)的吸收在兩個電極(例如，陽極36和陰極40)之間產生電荷載流子的一種或多種有機材料。典型地，電荷分離由并列兩種材料實現(xiàn)，以致電子(負電荷載流子，電子受主)的最穩(wěn)定狀態(tài)在一種材料上，以及空穴的最穩(wěn)定狀態(tài)(正電荷載流子，電子施主)在另外一個之上。這樣的材料對的一個示例是3，4，9，10-二萘嵌苯四羧酸二苯并咪唑(PTCBI，電子受主)，和銅酞菁(CuPc，電子施主)。另外一個可能的材料對包括聚(2-甲氧基-5-(3’，7’ 二甲基辛氧基)1，4，亞苯基乙烯撐，(MDMO-PPV)和(6，6)苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)。此外，也可使用包含有機成分(例如聚-亞苯基乙烯撐衍生物)和無機納米結晶材料(例如CdSe或ZnTe)兩者的混合結構。這樣的納米結晶材料可以有大小和形狀的變化，從大約2納米球體到高縱橫比的微米量級大小的棒，或甚至擁有連接到單個芯的多個高縱橫比(aspect)棒。電子施主和受主材料可以或者在離散的分層結構中沉積、或者混合在一起沉積?；钚杂袡C層38可包括子層，例如電子或空穴阻擋層，電子或空穴傳輸層等等，其吸收光子并通過活性有機層38傳輸電荷。每個子層厚度上能從幾納米到數(shù)微米變化。有機層典型的厚度在10納米到100納米左右。多層溶液處理設備可由使用不會溶解在下面層的溶劑的材料的連續(xù)應用形成。例如，聚(3，4_次乙二氧基噻吩(ethylenedioxythiophene)):聚(苯乙烯磺酸)(HX)T PSS)不會在很多有機溶劑中溶解，并且可以是用于溶液處理設備的適合的第一層，接著是從諸如氯化苯的有機溶劑沉積的(MDMO - PPV和PCBM)的混合。多層有機結構也可由連續(xù)的薄的有機膜物理氣相沉積形成，連續(xù)的薄的有機膜可包含一個或多個成分分子。在基于光電二極管的非晶娃的情況中，有機層整體的厚度可調整以獲得電荷集成信號的期望部分(fraction)。陰極40可在活躍有機層38之上形成。陰極40可以是薄的金屬層，其是不透明和反射的，以致來自閃爍器42的任何未吸收的光可以反射回活性有機層38，因此改善光電探測器35的量子效率。在一些實施例中，諸如Ca、LiF、CsF、IT0、FT0或任何透明的和導電的半導體等等的材料可以加到陰極40，以提高陰極40到光電探測器35的串聯(lián)接觸電阻。在一些實施例中，陰極可用物理氣相沉積或通過濺射涂層技術制備，以及在沉積或派射期間可采用蔭罩(shadow mask)來定義接觸墊陣列35。接觸墊41在一些實施例中可以是矩形的，盡管在其他實施例中，接觸墊41可以是適合于在陰極40和TFT陣列34之間提供電接觸的任何形狀。接觸墊41可在陰極40平面上方大體上相等地隔開，以與光電探測器模塊12的像素對齊。在一些實施例中，陰極40的接觸墊41可以是大約10-15微米寬和可具有大于接觸墊41的大小的間距(例如，對應于光電探測器模塊12的像素的接觸墊41之間的間隔)。例如，如果接觸墊41是10-15微米，在接觸墊41之間的間距可以是大約20微米或更大。在一些實施例中，像素間距可以是大約200微米。一旦光電探測器35部署在閃爍器42之上，光電探測器35可與TFT陣列34耦合。圖4是在光電探測器模塊12裝配中另外一個中間形成的側面圖，其在光電探測器35耦合到TFT陣列34之前。在一些實施例中，TFT陣列34可包括在玻璃或低密度塑料襯底中的TFT陣列，襯底具有在厚度上從一到幾毫米的厚度。此外，在一些實施例中，TFT陣列34可被圖案化以具有可與光電探測器35的接觸墊41對齊的接觸54，從而在TFT陣列34和光電探測器35之間獲得更好的電連接。TFT陣列34在一些實施例中可更薄以減少沖擊光電探測器模塊12的輻射14的吸收，以及在一些實施例中，TFT陣列34可以是靈活的以與光電探測器模塊12的其他靈活的層兼容。在TFT陣列34中的TFT的排列可對應于光電探測器35的接觸墊41和/或像素。如本文所用的，光電探測器模塊12的像素可包括陰極40的接觸墊41和對應的像素間距(例如，相鄰的接觸墊41之間的距離)，其包括陽極36、陰極40和它們之間的活躍有機層38的部分。像素也可包括TFT陣列34的TFT，其與接觸墊41對齊。粘合層50可部署在TFT陣列34之上，以物理地結合TFT陣列34到光電探測器35。在一些實施例中，粘合層50可作為替代部署在陰極40之上，以物理地結合光電探測器35到TFT陣列34。粘合層50可包括任何合適的粘合和導電材料。例如，層50可包括各向異性導電膏或膜(ACP或ACF)、粘合帶、丙烯酸黏合劑、或熱激活膠水。粘合層50可把TFT陣列34和光電探測器35層壓在一起，以及在一些實施例中，熱和/或壓力可靠著TFT陣列34和/或光電探測器35施加，以把TFT陣列34和光電探測器35層壓在一起。此外，粘合層50可在z方向(例如，垂直于TFT陣列34的平面)是導電的和在x方向或y方向(例如，在TFT陣列34的面內)沒有顯著地導電。由于粘合層50僅在z方向是導電的，在光電探測器35的像素中形成的電荷在不短路光電探測器模塊12像素情況下，可經(jīng)由接觸墊41傳送到TFT陣列34中的對應TFT。在粘合層50中的電線52代表導電路徑(例如，TFT的源極線或漏極線等等)，其可適合于傳送在光電探測器35和TFT陣列34之間的電荷。
圖5圖示了完整的光電探測器模塊12的側面圖。在成像期間，來自成像源的輻射16或17在由經(jīng)受成像的中間對象或受檢者衰減后沖擊光電探測器模塊12。要注意在不同的實施例中，輻射可從垂直于光電探測器模塊12平面的任何方向沖擊。例如，輻射16可在通過TFT陣列34的方向中沖擊，或在一些實施例中，輻射17可在通過反射器46的方向中沖擊。輻射16或17可穿過光電探測器模塊12的層(包括TFT陣列34、粘合層50、陰極40、活性有機層38、陽極、以及平面化層48)到閃爍器42。輻射16或17的波長可足夠短，以在強度上沒有顯著損失的情況下通過這些層。閃爍器42可吸收輻射16或17并以光量子或其他更低能量光子的形式釋放吸收的能量。如箭頭56所指示的，由閃爍器42發(fā)射的光量子可穿過平面化層48和陽極36，平面化層48和陽極36的每個一般是透明的(例如，大于90%的光量子透射)，以在光電探測器35的活性有機層38被吸收。如箭頭58所指示的，不是直接朝活性有機層38發(fā)射的光量子可由反射器反射來提高穿過閃爍器42和朝向光電探測器35的光子百分數(shù)。此外，穿過活性有機層38的光量子可由陰極40的反射區(qū)域反射，如箭頭60所指示的，因此進一步地提高了由閃爍器發(fā)射的光量子由活性有機層38吸收的百分數(shù)，以及改善光電探測器模塊12的量子效率。一旦活性有機層38吸收了光量子，有機材料可產生電荷載流子，并且電荷分離可發(fā)生在正電極(例如陰極40)和負電極(例如陽極36)之間。在光電探測器35層中生成的電荷可經(jīng)由陰極40的相應接觸墊41從光電探測器35的像素的每個中傳遞。電荷可穿過粘合層50 (其可在z方向導電)和到TFT陣列34的相應TFT。電荷可由TFT陣列34數(shù)字化并傳送到控制和處理電路(例如，通過圖1中的讀出電路18并到控制和處理電路14)，用于進一步的處理和掃描的圖像的重建。圖6是對應于光電探測器模塊12的一個像素的TFT陣列34的部分72的頂視圖。如所討論的，光電探測器模塊12的像素部分72可包括陰極40的接觸墊41和陽極36、陰極40和在其中間的活性有機層38的部分，以及與接觸墊41對齊的TFT陣列34的TFT。從圖6所圖示的TFT陣列34的像素部分72的頂視圖中，接觸墊54可以是可見的，以及TFT 62的組件，例如柵極，源極線64和漏極線66可埋于鈍化層70下，鈍化層70防止TFT62免受環(huán)境組件和/或與光電探測器35反應。鈍化層70可通過68鈍化通道形成。接觸墊54可制造成任何大小，以及在一些實施例中，接觸墊54規(guī)定大小大約是一個像素間距，以提高通過其可傳送來自光電探測器35的對應接觸墊41的電荷的接觸面積。在一些實施例中，接觸墊54相對于TFT陣列34的面積的大結合面積可減少對齊誤差和提高對齊公差，因此改善每層和在光電探測器模塊12中像素的組件之間的連接。本書面描述使用示例來公開包括最佳模式的本發(fā)明，并還使本領域技術人員能實踐本發(fā)明，包括制作和使用任何設備或系統(tǒng)及執(zhí)行任何結合的方法。本發(fā)明可取得專利的范圍由權利要求定義，且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果此類其它示例具有與權利要求字面語言無不同的結構要素，或者如果它們包括與權利要求字面語言無實質不同的等效結構要素，則它們規(guī)定為在權利要求的范圍之內。
權利要求
1.一種輻射探測器模塊，包含 薄膜晶體管(TFT)陣列； 部署在所述TFT陣列之下的光電探測器，所述光電探測器包含部署在所述TFT陣列之下的陰極；部署在所述陰極之下的活性有機元件；以及部署在所述活性有機元件之下的陽極； 部署在所述光電探測器之下的閃爍器襯底，其中所述閃爍器襯底吸收通過所述TFT陣列和所述光電探測器的輻射，并響應所吸收的輻射發(fā)射光量子，以及其中所述光電探測器吸收由所述閃爍器發(fā)射的光量子并響應所吸收的光量子生成電荷。
2.如權利要求1所述的輻射探測器模塊，其中所述TFT陣列包含晶體管的陣列，每一個晶體管配置成接收由所述光電探測器生成的電荷。
3.如權利要求2所述的輻射探測器模塊，其中所述晶體管的陣列中的每個晶體管對應于所述光電探測器的像素。
4.如權利要求2所述的輻射探測器模塊，其中所述晶體管的陣列包含薄膜晶體管(TFT)的陣列。
5.如權利要求1所述的輻射探測器模塊，包含粘合層，其中所述TFT陣列由所述的粘合層物理地結合到所述光電探測器。
6.如權利要求5所述的輻射探測器模塊，其中所述粘合層是各向異性導電膏、各向異性導電膜、以及導電帶中的一個或多個。
7.如權利要求5所述的輻射探測器模塊，其中所述粘合層大體上在垂直于所述TFT陣列的平面的z方向中導電，并且在X方向或y方向中沒有顯著地導電。
8.如權利要求1所述的輻射探測器模塊，其中所述陰極包含陰極接觸墊的陣列，并且其中每個陰極接觸墊對應于所述輻射探測器模塊的一個像素。
9.如權利要求1所述的輻射探測器模塊，其中所述陰極在面向所述活性有機元件的一面是反射的，以及其中所述陰極的反射面配置成將由所述閃爍器生成的光量子反射回所述活性有機元件。
10.如權利要求1所述的輻射探測器模塊，其中所述陽極配置成透射從所述閃爍器沖擊所述陽極的光量子的90%或更多。
11.如權利要求1所述的輻射探測器模塊，其中所述閃爍器包含燒結或濺射沉積陶瓷、或者燒結或濺射沉積玻璃中的一個或多個。
12.如權利要求1所述的輻射探測器模塊，其中所述閃爍器包含顆粒黏合閃爍器。
13.如權利要求1所述的輻射探測器模塊，包含部署在所述閃爍器和所述光電探測器之間的平面化層，其中所述平面化層大體上是透明的。
14.如權利要求1所述的輻射探測器模塊，包含反射器，其配置成反射由所述閃爍器朝部署在所述閃爍器之上的所述光電探測器發(fā)射的光量子。
15.一種制造輻射探測器的方法，所述方法包含 形成閃爍器襯底； 在所述閃爍器襯底之上沉積陽極； 在所述陽極之上形成活性有機元件；在所述活性有機元件之上形成陰極；以及 物理地結合像素元素的陣列到所述陰極。
16.如權利要求15所述的方法，其中在所述閃爍器襯底之上沉積所述陽極包含使用非圖案化的沉積技術。
17.如權利要求15所述的方法，其中在所述陽極之上形成活性有機元件包含使用溶液處理處理、通過物理氣相沉積、旋涂、或液體涂層技術中的一個或多個。
18.如權利要求15所述的方法，其中在所述活性有機元件之上形成所述陰極包含使用物理氣相沉積或通過濺射涂層技術。
19.如權利要求15所述的方法，其中在所述活性有機元件之上形成所述陰極包含在所述陰極材料的沉積或濺射期間使用罩以形成陰極接觸墊的陣列。
20.如權利要求19所述的方法，包含在所述像素元素的陣列上形成接觸墊，其中配置所述接觸墊的每一個以接觸所述陰極接觸墊中的一個。
21.如權利要求15所述的方法，其中物理地結合所述像素元素的陣列到所述陰極包含在所述陰極和所述像素元素的陣列之間的沉積粘合材料。
22.如權利要求21所述的方法，其中物理地結合所述像素元素的陣列到所述陰極包含應用熱和壓力中的一個或多個，以層壓所述像素元素的陣列和所述陰極。
23.一種輻射探測器和成像系統(tǒng)，包含 探測器模塊，其包含閃爍器襯底，其配置成吸收由將要成像的對象衰減的輻射，其中所述輻射通過像素元素陣列和光電探測器，以及其中所述閃爍器襯底進一步地配置成響應所吸收的輻射發(fā)射光量子;部署在所述閃爍器襯底之上的所述光電探測器，其中所述光電探測器配置成吸收由所述閃爍器發(fā)射的所述光量子并響應所吸收的光量子生成電荷；以及所述像素元素陣列，其物理地結合和電耦合到所述光電探測器，其中所述像素元素陣列配置成產生對應于由所述光電探測器生成的所述電荷的電子信號； 電路，其配置成處理由所述像素元素陣列產生的所述電子信號，以重建所述將要成像的對象的圖像。
24.如權利要求23所述的輻射探測器和成像系統(tǒng)，其中所述光電探測器包含透明和導電的陽極、反射的陰極、和部署在所述陽極和所述陰極之間的有機材料。
25.如權利要求23所述的輻射探測器和成像系統(tǒng)，包含配置為顯示所述圖像的顯示器。
全文摘要
本發(fā)明名稱為具有改善的量子效率的光電探測器。本文方法涉及帶有提高的量子效率的輻射探測器模塊和裝配該輻射探測器模塊的方法。模塊包括閃爍器襯底和在閃爍器襯底上裝配的光電探測器。光電探測器包括陽極、活性有機元件、和陰極。模塊還包括部署在光電探測器之上的像素元素陣列。在成像期間，由將要成像的對象衰減的輻射可傳播通過像素元素陣列和通過由光電探測器的多層，以被閃爍器吸收，閃爍器作為響應發(fā)射光量子。光電探測器可吸收光子以及以改善的量子效率生成電荷，因為光子可能不被陰極或模塊的其他層遮掩。進一步地，模塊可在陰極中和在像素元素陣列處包括反射材料，以將光量子導向活性有機元件。
文檔編號G01T1/20GK103033839SQ201210377179
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權日2011年9月30日
發(fā)明者A.J.庫圖爾, S.J.杜克羅斯, J.J.項, G.帕塔薩拉蒂 申請人:通用電氣公司