專利名稱：光電轉(zhuǎn)換設備及其方法、放射線成像設備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電轉(zhuǎn)換設備、用于驅(qū)動光電轉(zhuǎn)換設備的方法、放射線成像設備和用 于驅(qū)動放射線成像設備的方法。放射線成像設備是放射線讀取設備，其通過波長轉(zhuǎn)換器執(zhí) 行由α射線、β射線、Y射線和X射線為代表的放射線到光電轉(zhuǎn)換設備的靈敏度范圍的波 長轉(zhuǎn)換，并且讀取基于放射線的信息。
背景技術(shù)：
在光電轉(zhuǎn)換設備和放射線成像設備中，基于源自通過光電轉(zhuǎn)換器的光電轉(zhuǎn)換的輸 入信息的電荷被傳送到外部電容，并且通過該外部電容轉(zhuǎn)換為信號電壓。通過將來自光電 轉(zhuǎn)換器自身的電容的電荷傳送到外部電容，并且以此方式將其轉(zhuǎn)換為信號電壓，可以獲得 相當高的S/N比。在采用其中在各行中排列多個像素的配置的情況下，因為從各像素讀出信號到其 的信號線的線長度依賴于像素的數(shù)目而增加，所以經(jīng)常形成寄生電容。例如，假設排列每一 個具有200 μ mX 200 μ m的尺寸的2000X 2000 (垂直X水平)像素以構(gòu)造具有等價于X射 線膜的尺寸(例如，40cmX40cm的尺寸)的尺寸的面積傳感器。在具有等價于X射線膜的尺寸的尺寸的面積傳感器的情況下，通過在用于電 荷傳送的晶體管的柵極電極和其源極區(qū)域之間重疊形成電容。該重疊依賴于像素的數(shù) 目。因此，即使當通過重疊的電容Cgs是每一個位置大約0. 05pF,在一條信號線中也形成 0. 05pFX2000 = IOOpF 的電容。光電轉(zhuǎn)換器本身的電容Cs (傳感器電容)是大約lpF。因此，如果在像素中生成的 信號電壓定義為Vl，則信號線的輸出電壓VO由以下等式表示VO = {Cs/(Cs+CgsX1000)} XV因此，輸出電壓變?yōu)榇蠹s1/100。也就是說，如果 形成具有大面積的面積傳感器，則輸出電壓很大程度地降低。此外，為了在這種情況下讀取運動圖像，進一步要求這種靈敏度和高速操作性能， 以便允許每一秒30或更多畫面的讀取。還要求X射線放射的劑量在例如包括X射線診斷 (特別在醫(yī)學場景中)的非破壞性測試中盡可能地低。因此，希望信號電荷的量增加100到 400倍，即靈敏度進一步提高。另一方面，作為現(xiàn)有技術(shù)，已經(jīng)采用在每個像素中包括源極跟隨器電路的配置，該 源極跟隨器電路具有用于通過其柵極接收在光電轉(zhuǎn)換器中生成的信號電荷的場效應晶體 管，并且通過該場效應晶體管讀出依賴于該信號電荷的信號電壓到信號線(參照例如日本 專利公開No. Hei 11-307756 (下文中的專利文獻1，具體參照第0038和0039段等))。該 源極跟隨器電路使得即使信號線中形成的電容高，也能夠高速信號讀出。然而，源極跟隨器電路具有這樣的問題，在其偏置電勢中的變化表現(xiàn)為固定模式 噪聲。具體地，在其半導體層由非晶硅或多晶硅構(gòu)成的源極跟隨器電路中，偏置電勢中的變 化非常大，約為IV。圖13示出包括源極跟隨器電路的現(xiàn)有技術(shù)的像素電路。現(xiàn)有技術(shù)示例的單位像素100包括光電轉(zhuǎn)換元件101、重置晶體管102、讀出晶體管103、以及行選擇晶體管104。光電轉(zhuǎn)換元件101具有連接到累積節(jié)點N的陽極，并且生成依賴于入射光的信號 電荷。電容性組件105存在于累積節(jié)點N，并且在光電轉(zhuǎn)換元件101中生成的信號電荷在累 積節(jié)點N中累積。重置晶體管102連接在累積節(jié)點N和參考電勢Vref之間，并且響應于重 置信號Vrst重置累積節(jié)點N。讀出晶體管103的柵極連接到累積節(jié)點N，并且其漏極連接到電源VDD。讀出晶體 管103通過其柵極接收光電轉(zhuǎn)換元件101中生成的信號電荷，并且輸出依賴于信號電荷的 信號電壓。行選擇晶體管104連接在讀出晶體管103的源極和信號線110之間，并且響應 于行掃描信號Vread，將從讀出晶體管103輸出的信號輸出到信號線110。恒流源120連接到信號線110的一端。在該配置中，通過讀出晶體管103和經(jīng)由 行選擇晶體管104和信號線110連接到讀出晶體管103的源極的恒流源120形成源極跟隨 器電路。通過讀出晶體管103讀出到信號線110的信號經(jīng)由放大器130輸出。在具有上述配置的像素電路中，包括在源極跟隨器電路中的讀出晶體管103的源 極電勢比柵極輸入電勢低等價于讀出晶體管103的閾值電壓Vth的電勢。由于該降低，等價 于源極跟隨器電路所擁有的閾值電壓的偏移值的變化(即讀出晶體管103的閾值電壓Vth 的變化)表現(xiàn)為固定模式噪聲。為了解決該問題，在專利文獻1中描述的現(xiàn)有技術(shù)中，在沒有X射線放射的情況下 獲得的每個像素的輸出數(shù)據(jù)存儲在存儲器中作為偏移值，并且從使用X射線放射獲得的輸 出數(shù)據(jù)減去該偏移值。從而，校正源極跟隨器電路的偏移值的變化。
發(fā)明內(nèi)容
然而，在專利文獻1中描述的現(xiàn)有技術(shù)具有這樣的問題，需要大容量存儲器，并且 包括該存儲器的信號處理IC的成本增加，因為整個像素面積中的每個像素的偏移值需要 存儲在存儲器中用于使用。此外，這些偏移值每次不取相同的值，因為它們受放射線成像設備的使用溫度、歸 因于之前放射線放射的信號值、伴隨長時段使用的老化劣化等的影響。因此，每次執(zhí)行成像 必須讀出和使用偏移值，這導致信號處理的處理速度的降低。因此，當執(zhí)行高速成像(攝 影)等時，該技術(shù)是障礙。對于本發(fā)明的期望是提供一種光電轉(zhuǎn)換設備、用于驅(qū)動該光電轉(zhuǎn)換設備的方法、 放射線成像設備、以及用于驅(qū)動該放射線成像設備的方法，其能夠校正等價于源極跟隨器 電路所擁有的閾值電壓的偏移值中的變化，而不用將整個像素面積中的每個像素的偏移值 存儲在存儲器中。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種具有以矩陣排列的單位像素的光電轉(zhuǎn)換設備，每 個單位像素包括光電轉(zhuǎn)換元件；源極跟隨器讀出晶體管，配置為通過柵極接收源自通過 所述光電轉(zhuǎn)換元件的光電轉(zhuǎn)換的信號電荷，并且讀出依賴于所述信號電荷的電信號；以及 校正電路，配置為如果給到所述讀出晶體管的柵極的參考電勢定義為Vref，并且所述讀出 晶體管的閾值電壓定義為Vth，則在通過所述讀出晶體管的信號讀出之前將所述讀出晶體 管的柵極電勢重置為Vref+Vth。此外，通過使用對入射放射線敏感并且生成信號電荷的放射線檢測器代替光電轉(zhuǎn)換元件，可以形成放射線成像設備。在具有上述配置的光電轉(zhuǎn)換元件或放射線成像設備中，在信號讀出之前，通過在 每個單位像素中提供的校正電路的重置操作將讀出晶體管的柵極電勢重置為Vref+Vth。從 而，在通過校正電路的重置操作之后，在等價于讀出晶體管的閾值電壓Vth的偏移值疊加 在信號電荷上的狀態(tài)下，在累積節(jié)點中累積信號電荷。因此，在信號讀出時，柵極輸入電勢 中包括的等價于閾值電壓Vth的偏移值通過讀出晶體管的閾值電壓Vth抵消。結(jié)果，在信 號讀出時，等價于讀出晶體管的閾值電壓Vth的偏移值沒有包括在輸出電勢中，因此可以 抑制歸因于偏移值的變化的固定模式噪聲的出現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，在每個單位像素中提供校正電路，用于校正等價于源極跟隨器電路 所擁有的閾值電壓Vth的偏移值的變化，從而可以校正偏移值的變化而不用將整個像素面 積中的每個像素的偏移值存儲在存儲器中。
圖1是示意性地示出應用本發(fā)明實施例的光電轉(zhuǎn)換設備的系統(tǒng)配置的系統(tǒng)配置 圖；圖2是示出通過光電轉(zhuǎn)換設備和波長轉(zhuǎn)換器的組合獲得的放射線成像設備的示 意性配置圖；圖3是示出根據(jù)實施例示例1的單位像素的電路配置的電路圖；圖4是用于說明根據(jù)實施例示例1的單位像素的電路操作的時序圖；圖5是示出根據(jù)實施例示例2的單位像素的電路配置的電路圖；圖6是用于說明根據(jù)實施例示例2的單位像素的電路操作的時序圖；圖7是示出間接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器的結(jié)構(gòu)的一個示例的截面圖；圖8是示出直接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器的結(jié)構(gòu)的一個示例的截面圖；圖9是示出當采用頂部柵極結(jié)構(gòu)作為晶體管部分的結(jié)構(gòu)時、直接轉(zhuǎn)換型放射線檢 測器的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖10是示出根據(jù)修改示例1的像素陣列單元的配置的配置圖；圖11是示出根據(jù)修改示例2的像素陣列單元的配置的配置圖；圖12是示出根據(jù)修改示例3的像素陣列單元的配置的配置圖；以及圖13是示出包括源極跟隨器電路的現(xiàn)有技術(shù)的像素電路的電路圖。
具體實施例方式下面將使用附圖詳細描述用于執(zhí)行本發(fā)明的模式(下文中，稱為“實施例”)。將 以以下順序進行描述。1.應用本發(fā)明實施例的光電轉(zhuǎn)換設備2.本發(fā)明實施例的特征2-1.實施例示例1 (具有一級重置操作的示例)2-2.實施例示例2 (具有二級重置操作的示例)2-3.放射線檢測器2-4.放射線成像設備
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3.修改示例<1.應用本發(fā)明實施例的光電轉(zhuǎn)換設備〉(系統(tǒng)配置)圖1是示意性地示出應用本發(fā)明實施例的光電轉(zhuǎn)換設備的系統(tǒng)配置的系統(tǒng)配置 圖。根據(jù)本申請示例的光電轉(zhuǎn)換設備10包括在如玻璃基底的絕緣基底11 (下文中，將 通常簡稱為“基底”)上形成的像素陣列單元12、以及集成在與像素陣列單元12的基底相 同的基底11上的外圍電路單元。在該示例中，提供例如行掃描器(垂直驅(qū)動器)13、水平選 擇器14、列掃描器(水平驅(qū)動器)15和系統(tǒng)控制器16作為外圍電路單元。在像素陣列單元12中，單位像素(下文中，單位像素將通常簡稱為“像素”)以矩 陣二維排列。每個單位像素具有光電轉(zhuǎn)換器(光電轉(zhuǎn)換元件)，其生成具有依賴于入射光量 的電荷量的光電荷，并且累積內(nèi)部的光電荷。隨后將描述單位像素的具體配置。此外，在像素陣列單元12中，對應于矩陣像素排列，沿著行方向(在像素行上像 素的對準方向)為每個像素行提供像素驅(qū)動線17，沿著列方向(在像素列上像素的對準方 向)為每個像素列提供垂直信號線18。像素驅(qū)動線17傳輸驅(qū)動信號，用于驅(qū)動以從像素讀 出信號。在圖1中，像素驅(qū)動線17示出為每一像素行一條線。然而，每一像素行的作為像 素驅(qū)動線17的線的數(shù)目不限于一條。每條像素驅(qū)動線17的一端連接到對應于各個行之一 的行掃描器13的輸出端子。行掃描器13是由移位寄存器、地址解碼器等組成的像素驅(qū)動器，并且例如逐行驅(qū) 動像素陣列單元12中的各個像素。從由行掃描器13選擇性地掃描的像素行上的各個單位 像素輸出的信號經(jīng)由各個垂直信號線18提供到水平選擇器14。水平選擇器14由為每條垂 直信號線18提供的放大器、水平選擇開關(guān)等組成。列掃描器15由移位寄存器、地址解碼器等組成，并且掃描水平選擇器14中的各個 水平選擇開關(guān)，以便依次驅(qū)動它們。通過由該列掃描器15的選擇性掃描，經(jīng)由各條垂直信 號線18傳輸?shù)母鱾€像素的信號依次輸出到水平信號線19，并且經(jīng)由該水平信號線19傳輸 到基底11的外部。由水平選擇器14、列掃描器15和水平信號線19組成的電路部分通過使用在如玻 璃基底的絕緣基底11上形成的電路、或外部控制IC、或它們兩者來形成。系統(tǒng)控制器16接收從基底11的外部給出的時鐘、用于指令操作模式的數(shù)據(jù)等，并 且輸出該光電轉(zhuǎn)換設備10的內(nèi)部信息的數(shù)據(jù)等。此外，系統(tǒng)控制器16具有用于生成各種 時序信號的時序發(fā)生器，并且基于由時序發(fā)生器生成的各種時序信號控制如行掃描器13、 水平選擇器14和列掃描器15的外圍電路部分的驅(qū)動。(放射線成像設備)通過組合具有上述配置的光電轉(zhuǎn)換設備10和波長轉(zhuǎn)換器，所述波長轉(zhuǎn)換器執(zhí)行 由α射線、β射線、Υ射線和X射線為代表的放射線到光電轉(zhuǎn)換設備10的靈敏度范圍 的波長轉(zhuǎn)換，可以形成讀取基于放射線的信息的放射線成像設備(放射線讀取設備)。具 體地，如圖2所示，通過在光電轉(zhuǎn)換設備10的像素陣列單元12的光接收側(cè)提供如熒光體 (phosphor)(例如，閃爍器(scintillator))的波長轉(zhuǎn)換器20，可以形成放射線成像設備 30。
<2.本發(fā)明實施例的特征〉根據(jù)本發(fā)明實施例的具有上述配置的光電轉(zhuǎn)換設備10和放射線成像設備30具有 這樣的特征，在每個單位像素中提供能夠校正等價于源極跟隨器電路所擁有的閾值電壓的 偏移值的變化的校正電路。通過以此方式在每個單位像素中提供校正電路，可以校正每個像素中的偏移值的 變化，而不用將整個像素面積(像素陣列單元12的整體)中的每個像素的偏移值存儲在存 儲器中，這不同于現(xiàn)有技術(shù)。因此，等價于源極跟隨器電路所擁有的閾值電壓的偏移值的變 化的更精確校正是可能。由于放射線成像設備30的使用溫度、歸因于之前放射線放射的剩余信號值、伴隨 長時段使用的老化劣化等的影響，等價于源極跟隨器電路所擁有的閾值電壓的偏移值在每 次執(zhí)行成像時改變。然而，該偏移值可以被完全排除。此外，因為不需要對于每個成像的校 正值的讀出，所以允許如心臟的動態(tài)攝影等的高速攝影。結(jié)果，可以減小人體對于放射線的暴露。下面將進行關(guān)于單位像素的具體實施例示例的描述，所述單位像素具有能夠校正 等價于源極跟隨器電路所擁有的閾值電壓的偏移值的變化的校正電路。[2-1.實施例示例1](像素電路)圖3是示出根據(jù)實施例示例1的單位像素的電路配置的電路圖。如圖3所示，根 據(jù)實施例示例1的單位像素40A包括光電轉(zhuǎn)換元件41、讀出晶體管42、行選擇晶體管43和 校正電路44A。對于該單位像素40A，為每個像素行提供例如三條線(具體地，行選擇線171 和第一和第二重置控制線172和173)作為像素驅(qū)動線17。光電轉(zhuǎn)換元件41是例如正-本征-負(PIN)光電二極管。它具有連接到累積節(jié) 點mi的陽極，并且生成具有依賴于入射光量的電荷量的信號電荷。由該光電轉(zhuǎn)換元件41 生成的信號電荷在累積節(jié)點Nll中累積。讀出晶體管42的柵極連接到累積節(jié)點附1，并且其漏極連接到電源VDD。讀出晶 體管42是源極跟隨器晶體管，其通過其柵極接收在光電轉(zhuǎn)換元件41中生成的信號電荷，并 且輸出依賴于信號電荷的電信號(即，信號電壓)。該讀出晶體管42的半導體層由例如微 晶硅或多晶硅組成。因為微晶硅或多晶硅(多硅)的遷移率μ高于非晶硅的遷移率，所以通過讀出晶 體管42的高速信號讀取是可能的。已知當讀出晶體管42的半導體層由例如低溫多硅組成 時，該讀出晶體管42的閾值電壓Vth的變化是大約士0. 5到IV。行選擇晶體管43連接在讀出晶體管42的源極和垂直信號線18之間。其響應于 經(jīng)由行選擇線171從行掃描器13給出的行掃描信號Vread，將從讀出晶體管42輸出的信號 輸出到垂直信號線18。也就是說，行選擇晶體管43將單位像素40A轉(zhuǎn)為選擇的(激活的)狀態(tài)。當連接 在讀出晶體管42的漏極和電源VDD之間而不是在讀出晶體管42的源極和垂直信號線18 之間時，該行選擇晶體管43也可以選擇單位像素40A。恒流源50連接到垂直信號線18的一端。在該配置中，通過讀出晶體管42和經(jīng)由 行選擇晶體管43和垂直信號線18連接到讀出晶體管42的源極的恒流源50形成源極跟隨
8器電路。由讀出晶體管42讀出到垂直信號線18的信號提供到水平選擇器14中的放大器 141。校正電路44A由用作開關(guān)元件的三個重置晶體管441、442和443以及一個電容器 444組成。該校正電路44A用于在信號讀出之前，將累積節(jié)點mi的電勢重置為通過將讀出 晶體管42的閾值電壓Vth加到參考電勢Vref所得到的電勢Vref+Vth。重置晶體管441連接在累積節(jié)點Nll和參考電勢端子445之間，并且響應于經(jīng)由 第一重置控制線172從行掃描器13給出的重置信號Vrstl執(zhí)行導通/截止操作。參考電 勢Vref給到參考電勢端子445。重置晶體管442的一個電極連接到讀出晶體管42的源極，并且重置晶體管442響 應于經(jīng)由第一重置控制線172從行掃描器13給出的重置信號Vrstl執(zhí)行導通/截止操作。 也就是說，重置晶體管442與重置晶體管441同步執(zhí)行導通/截止操作。重置晶體管443的一個電極連接到重置晶體管442的另一電極，并且重置晶體管 443的另一電極連接到參考電勢端子445。重置晶體管443響應于經(jīng)由第二重置控制線173 從行掃描器13給出的重置信號Vrst2執(zhí)行導通/截止操作。電容器444連接在累積節(jié)點 Nll和重置晶體管442和443的公共連接節(jié)點N12之間。在該示例中，例如N溝道場效應晶體管用作讀出晶體管42、行選擇晶體管43和重 置晶體管441到443。然而，讀出晶體管42、行選擇晶體管43和重置晶體管441到443的 傳導性類型的這種組合僅僅是一個示例，并且這些晶體管的傳導性類型的組合不限于此。(電路操作)下面將使用圖4的時序圖描述具有上述配置的、根據(jù)實施例示例1的單位像素40A 的電路操作。在圖4的時序圖中，示出行掃描信號Vread、重置信號Vrstl和Vrst2、讀出晶 體管42的柵極輸入電勢Vin、以及放大器141的輸出電勢Vout的各個波形。在時間tll，行掃描信號Vread變?yōu)橛行?在該示例中，高電平)狀態(tài)。響應于此， 行選擇晶體管43轉(zhuǎn)為導通狀態(tài)，這導致選擇包括該行選擇晶體管43的像素40A所屬的像 素行上的各個像素的狀態(tài)。同時，在時間tll，重置信號Vrstl變?yōu)橛行?在該示例中，高電平)狀態(tài)，從而重 置晶體管441和442轉(zhuǎn)為導通狀態(tài)。由于重置晶體管441切換為導通狀態(tài)，累積節(jié)點Nll 的電勢重置為參考電勢Vref，使得讀出晶體管42的柵極輸入電勢Vin變?yōu)閰⒖茧妱軻ref。此時，讀出晶體管42的源極電勢變?yōu)楸葨艠O輸入電勢Vin低等價于讀出晶體管42 的閾值電壓Vth的電勢的電勢，即Vref-Vth。此外，因為重置晶體管442處于導通狀態(tài)，所 以公共連接節(jié)點附2的電勢也變?yōu)閂ref-Vth。結(jié)果，跨越電容器444的電壓變?yōu)榈扔陂撝?電壓Vth。接下來，在時間tl2，重置信號Vrstl變?yōu)闊o效狀態(tài)，同時重置信號Vrst2變?yōu)橛?效(在該示例中，高電平)狀態(tài)。從而，重置晶體管443轉(zhuǎn)為導通狀態(tài)，使得公共連接節(jié)點 N12的電勢變?yōu)閰⒖茧妱軻ref。結(jié)果，累積節(jié)點Nll的電勢從電勢Vref偏移等價于跨越電 容器444的電壓的電勢，變?yōu)閂ref+Vth。其中執(zhí)行上述一系列操作的從時間tll到時間tl2的時段用作用于重置累積節(jié)點 mi的電勢的重置時段。通過該重置操作，累積節(jié)點mi的電勢變?yōu)閂ref+Vth。也就是說， 累積節(jié)點Nll的電勢重置為Vref+Vth。此后，行掃描信號Vread在時間tl3變?yōu)闊o效狀態(tài)。
在時間tl2的重置操作的結(jié)束時，開始累積節(jié)點Nll中源自通過光電轉(zhuǎn)換元件11 的光電轉(zhuǎn)換的信號電荷的累積。從而，讀出晶體管42的柵極輸入電勢Vin依賴于在累積節(jié) 點mi中累積的電荷量從參考電勢Vref+Vth上升。具體地，在由于通過重置晶體管441到443的重置操作，等價于讀出晶體管42的 閾值電壓vth的偏移值重疊在信號電荷上的狀態(tài)下，開始累積節(jié)點mi中信號電荷的累積。 結(jié)果，獲得讀出晶體管42的柵極輸入電勢Vin為包括等價于閾值電壓Vth的偏移值的電勢。在一定的累積時段過去之后，在時間tl4，行掃描信號Vread再次變?yōu)橛行顟B(tài)。 從而，行選擇晶體管43轉(zhuǎn)為導通狀態(tài)，這導致選擇包括該行選擇晶體管43的像素40A所屬 的像素行上的各個像素的狀態(tài)。從時間tl2到時間tl4的時段用作累積時段(光電轉(zhuǎn)換時 段)。通過像素選擇，開始通過讀出晶體管42的累積電壓的讀出。此時，包括在讀出晶 體管42的柵極輸入電勢Vin中的偏移值(S卩，閾值電壓Vth)通過讀出晶體管42的閾值電 壓Vth抵消。因此，輸出電勢Vout在讀出時段(tl4到tl5)中不受讀出晶體管42的閾值 電壓Vth的變化影響，盡管在重置時段(til到tl2)中受閾值電壓Vth的變化影響。如上所述，通過由每個像素40A中提供的校正電路44A的重置操作，在信號讀出之 前將累積節(jié)點mi的電勢(即，柵極輸入電勢Vin)重置(設置)為Vref+Vth，可以實現(xiàn)以 下操作和效果。具體地，在通過校正電路44A的重置操作之后，在等價于讀出晶體管42的閾值電 壓Vth的偏移值重疊在信號電荷上的狀態(tài)下，在累積節(jié)點Nll中累積信號電荷。因此，在信 號讀出時，柵極輸入電勢Vin中包括的等價于閾值電壓Vth的偏移值通過讀出晶體管42的 閾值電壓Vth抵消。結(jié)果，在信號讀出時，等價于讀出晶體管42的閾值電壓Vth的偏移值沒有包括在 輸出電勢Vout中。因此，可以抑制歸因于偏移值的變化的固定模式噪聲的出現(xiàn)。換句話說， 可以通過校正電路44A的重置操作，校正等價于源極跟隨器電路所擁有的閾值電壓Vth的 偏移值的變化。[2-2.實施例示例2](像素電路)圖5是示出根據(jù)實施例示例2的單位像素的電路配置的電路圖。在圖5中，給予 等價于(對應于)圖3中的部分的部分相同的標號，并且省略重復描述。在根據(jù)實施例示例2的單位像素40B中，除了光電轉(zhuǎn)換元件41、讀出晶體管42和 行選擇晶體管43外，每個像素中提供的校正電路44B的配置不同于根據(jù)實施例示例1的校 正電路44A的配置。其它部分基本是形同的。對于具有該校正電路44B的單位像素40B，為 每個像素行提供例如五條線(具體地，行選擇線171和第一到第四重置控制線172和175) 作為像素驅(qū)動線17。校正電路44B由五個重置晶體管441、442、443、446和447以及兩個電容器444和 448組成。重置晶體管441連接在累積節(jié)點Nll和參考電勢端子(節(jié)點)445之間，并且響 應于經(jīng)由第一重置控制線172從行掃描器13給出的重置信號Vrstl執(zhí)行導通/截止操作。 參考電勢Vref給到參考電勢端子445。
重置晶體管442的一個電極連接到讀出晶體管442的源極，并且重置晶體管442 響應于經(jīng)由第一重置控制線172從行掃描器13給出的重置信號Vrstl執(zhí)行導通/截止操 作。也就是說，重置晶體管442與重置晶體管441同步執(zhí)行導通/截止操作。重置晶體管443的一個電極連接到重置晶體管442的另一電極，并且重置晶體管 443的另一電極連接到參考電勢端子445。重置晶體管443響應于經(jīng)由第二重置控制線173 從行掃描器13給出的重置信號Vrst2執(zhí)行導通/截止操作。重置晶體管446的一個電極連接到讀出晶體管42的源極，并且響應于經(jīng)由第三重 置控制線174從行掃描器13給出的重置信號Vrst3執(zhí)行導通/截止操作。重置晶體管447的一個電極連接到重置晶體管446的另一電極，并且重置晶體管 447的另一電極連接到參考電勢端子445。重置晶體管447響應于經(jīng)由第四重置控制線175 從行掃描器13給出的重置信號Vrst4執(zhí)行導通/截止操作。電容器444連接在累積節(jié)點Nll和重置晶體管442和443的公共連接節(jié)點N12之 間。電容器448連接在累積節(jié)點Nll和重置晶體管446和447的公共連接節(jié)點N13之間。在該示例中，例如N溝道場效應晶體管用作讀出晶體管42、行選擇晶體管43和重 置晶體管441到443、446和447。然而，讀出晶體管42、行選擇晶體管43和重置晶體管441 到443、446和447的傳導性類型的這種組合僅僅是一個示例，并且這些晶體管的傳導性類 型的組合不限于此。(電路操作)下面將使用圖6的時序圖描述具有上述配置的、根據(jù)實施例示例2的單位像素40B 的電路操作。在圖6的時序圖中，示出行掃描信號Vread、重置信號Vrstl、Vrst2、Vrst3和 Vrst4、讀出晶體管42的柵極輸入電勢Vin、以及放大器141的輸出電勢Vout的各個波形。在時間t21，行掃描信號Vread變?yōu)橛行?在該示例中，高電平)狀態(tài)。響應于此， 行選擇晶體管43轉(zhuǎn)為導通狀態(tài)，這導致選擇包括該行選擇晶體管43的像素40B所屬的像 素行上的各個像素的狀態(tài)。同時，在時間t21，重置信號Vrstl和Vrst3變?yōu)橛行?在該示例中，高電平)狀 態(tài)，從而重置晶體管441、442和446全部轉(zhuǎn)為導通狀態(tài)。由于重置晶體管441切換為導通 狀態(tài)，累積節(jié)點Nll的電勢重置為參考電勢Vref，使得讀出晶體管42的柵極輸入電勢Vin 變?yōu)閰⒖茧妱軻ref。此時，讀出晶體管42的源極電勢變?yōu)闁艠O比輸入電勢Vin低等價于讀出晶體管42 的閾值電壓Vth的電勢的電勢，即Vref-Vth。此外，因為重置晶體管442和446都處于導通 狀態(tài)，所以公共連接節(jié)點Nl2和附3的電勢也變?yōu)閂ref-Vth。結(jié)果，跨越電容器444的電壓和跨越電容器448的電壓變?yōu)榈扔陂撝惦妷篤th。在 當讀出晶體管42的柵極輸入電勢Vin是參考電勢Vref時的操作條件下，此時閾值電壓Vth 等于讀出晶體管42的閾值電壓。接下來，在時間t22，重置信號Vrstl變?yōu)闊o效狀態(tài)，并且同時重置信號Vrst2變?yōu)?有效(在該示例中，高電平)狀態(tài)。從而，重置晶體管443轉(zhuǎn)為導通狀態(tài)，使得公共連接節(jié) 點N12的電勢變?yōu)閰⒖茧妱軻ref。結(jié)果，累積節(jié)點mi的電勢從電勢Vref偏移等價于跨越 電容器444的電壓的電勢，變?yōu)閂ref+Vth。此時，讀出晶體管42處于當柵極輸入電勢Vin是Vref+Vth時的操作狀態(tài)。在此操作條件下，如果讀出晶體管42的閾值電壓Vth不涉及變化，則讀出晶體管42的源極電勢 是參考電勢 Vref (= (Vref+Vth)-Vth)。另一方面，如果在柵極輸入電勢Vin是Vref+Vth時并且此時閾值電壓定義為 Vth，( = Vth士 α )的操作條件下，讀出晶體管42的閾值電壓Vth涉及變化，則讀出晶體管 42的源極電勢是Vref 士 α。此時，重置信號Vrst3處于有效狀態(tài)，因此重置晶體管446仍 處于導通狀態(tài)。因此，跨越電容器448的電壓變?yōu)閂th士 α。接下來，在時間t23，重置信號Vrst2和Vrst3兩者變?yōu)闊o效狀態(tài)，同時重置信號 Vrst4變?yōu)橛行?在該示例中，高電平)狀態(tài)。從而，重置晶體管447轉(zhuǎn)為導通狀態(tài)，使得公 共連接節(jié)點N13的電勢變?yōu)閰⒖茧妱軻ref。結(jié)果，累積節(jié)點Nil的電勢從電勢Vref偏移等 價于跨越電容器448的電壓Vth 士 α的電勢，變?yōu)閂ref+Vth 士 α。其中執(zhí)行上述一系列操作的從時間t21到時間t23的時段用作用于重置累積節(jié)點 Nll的電勢的重置時段。通過該重置操作，累積節(jié)點mi的電勢變?yōu)閂ref+Vth士 α。也就 是說，累積節(jié)點mi的電勢重置為Vref+Vth 士 α。此后，行掃描信號Vread在時間t24變?yōu)?無效狀態(tài)。在時間t23的重置操作的結(jié)束時，開始累積節(jié)點Nil中源自通過光電轉(zhuǎn)換元件41 的光電轉(zhuǎn)換的信號電荷的累積。從而，讀出晶體管42的柵極輸入電勢Vin依賴于在累積節(jié) 點mi中累積的電荷量從參考電勢Vref+Vth士 α上升。具體地，在由于通過重置晶體管441到443、446和447的重置操作，等價于讀出晶 體管42的閾值電壓Vth士 α的偏移值重疊在信號電荷上的狀態(tài)下，開始累積節(jié)點Nll中 信號電荷的累積。結(jié)果，獲得讀出晶體管42的柵極輸入電勢Vin為包括等價于閾值電壓 Vth 士 α的偏移值的電勢。在一定的累積時段過去之后，在時間t25，行掃描信號Vread再次變?yōu)橛行顟B(tài)。 從而，行選擇晶體管43轉(zhuǎn)為導通狀態(tài)，這導致選擇包括該行選擇晶體管43的像素40B所屬 的像素行上的各個像素的狀態(tài)。從時間t23到時間t25的時段用作累積時段(光電轉(zhuǎn)換時 段)。通過像素選擇，開始通過讀出晶體管42的累積電壓的讀出。此時，包括在讀出晶 體管42的柵極輸入電勢Vin中的偏移值(S卩，閾值電壓Vth士 α )通過讀出晶體管42的閾 值電壓Vth 士 α抵消。因此，輸出電勢Vout在讀出時段(t25到t26)中不受讀出晶體管42 的閾值電壓Vth士 α的變化影響，盡管在重置時段(t21到t23)中受閾值電壓Vth士 α的 變化影響。如上所述，通過由每個像素40Β中提供的校正電路44Β的重置操作，在信號讀出之 前將累積節(jié)點mi的電勢重置為Vref+Vth士 α，可以實現(xiàn)以下操作和效果。具體地，在重置操作之后，在等價于讀出晶體管42的閾值電壓Vth士 α的偏移值 重疊在信號電荷上的狀態(tài)下，在累積節(jié)點Nll中累積信號電荷。因此，在讀出的信號中，柵 極輸入電勢Vin中包括的偏移值通過讀出晶體管42的閾值電壓Vth士 α抵消。結(jié)果，在信號讀出時，等價于讀出晶體管42的閾值電壓Vth士 α的偏移值沒有包 括在輸出電勢Vout中。因此，可以抑制歸因于偏移值的變化的固定模式噪聲的出現(xiàn)。換句 話說，可以通過校正電路44Β的重置操作，校正等價于源極跟隨器電路所擁有的閾值電壓 Vth士 α的偏移值的變化。
具體地，通過根據(jù)實施例示例2的校正電路44B，在兩個階段中執(zhí)行等價于源極跟 隨器電路所擁有的閾值電壓的偏移值的變化的校正。因此，與根據(jù)實施例示例1的校正電 路44A相比，可以執(zhí)行更精確的校正。盡管在上述示例中在兩個階段中執(zhí)行源極跟隨器電路的偏移值的變化的校正，但 是也可以通過增加電路元件的數(shù)目實現(xiàn)能夠三級或更多級中的變化校正的校正電路。實施例示例1和2的描述通過取這樣的情況作為示例來進行，其中基于每個像素 行通過校正電路44A和44B執(zhí)行對于偏移值的變化的校正的重置操作。然而，如果對于多 個像素行同時執(zhí)行變化校正，則實現(xiàn)可以縮短重置操作所需的時間的優(yōu)點。[2-3.放射線檢測器]在光電轉(zhuǎn)換設備10的前提下進行上面的描述。在放射線成像設備30中，使用對 于入射放射線敏感并且生成信號電荷的放射線檢測器(放射線敏感單元)代替光電轉(zhuǎn)換元 件41。放射線檢測器粗略地分類為間接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器和直接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器。 下面將描述放射線檢測器的具體配置示例。(間接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器)圖7是示出間接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器的結(jié)構(gòu)的一個示例的截面圖。在該圖中，相 鄰兩個像素的元件結(jié)構(gòu)與包括讀出晶體管42和電容器444的電路部分一起示出。參照圖7，在如玻璃基底的絕緣基底61上形成由Ti、Al、Mo、W、Cr等組成的電容 器電極63和柵極電極62。在這些電極62和63上形成由SiNx、SiO2等組成的柵極絕緣膜
64。在柵極絕緣膜64上形成由微晶硅、多晶硅、非晶硅等組成的電容器電極66和半導體層65。在半導體層65和電容器電極66上形成由SiNx、Si02等組成的第一層間絕緣膜67。 在第一層間絕緣膜67上，通過使用Ti、Al、Mo、W、Cr等形成讀出信號線和用于經(jīng)由接觸孔 將讀出晶體管42連接到電容器444的互連68。在這些互連68上形成由SiNx、SiO2、有機 絕緣膜等組成的第二層間絕緣膜69。在第二層間絕緣膜69上形成間接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器70A。具體地，在第二層間 絕緣膜69上，在接觸孔的媒介物的情況下，通過使用Ti、Al、Mo、W、Cr等形成PIN光電二極 管80的下部電極81。在下部電極81上，順序?qū)盈Bρ型半導體層82、i型半導體層83和η 型半導體層84，從而形成所謂PIN光電二極管80。作為該PIN光電二極管80的半導體層，可以使用非晶硅、微晶硅、多晶硅等。此外， 如鍺或碳的材料可以引入這些種類的硅的任何中，從而改變光譜敏感度。此外，作為PIN光 電二極管80，可以采用具有相反配置的配置，即其下部側(cè)是η型半導體并且上部側(cè)是ρ型半 導體的配置。在η型半導體層84上，通過使用氧化銦錫(ITO)等的透明導電膜形成用于施加規(guī) 定電壓到PIN光電二極管80的上部電極85。此外，通過使用Ti、Al、Mo、W、Cr等在上部電 極85上形成用于提供電壓到上部電極85的電源線86。通過使用有機平面化(planarizing)膜、旋涂玻璃(spin-on-glass)材料等在PIN 光電二極管80上形成平面化膜71。在平面化膜71上通過使用CsI、NaI、CaF2等形成用于 將如X射線的放射線轉(zhuǎn)換為可見光的、稱為所謂閃爍器的熒光體72。熒光體72是波長轉(zhuǎn)換器，其執(zhí)行如X射線的放射線到PIN光電二極管80的敏感度范圍的波長轉(zhuǎn)換。根據(jù)需要，可以通過使用非晶硅、Al等在熒光體72上形成保護膜(未 示出)。在施加電壓(例如大約3到10V)到PIN光電二極管80的上部電極85，使得PIN 光電二極管80由于上部電極85和下部電極81之間的電勢差而反向偏置的情況下，使用具 有上述配置的間接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器70A。依賴于情況，其可以在例如通過應用正向偏置 電壓的重置操作的情況下使用。(直接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器)圖8是示出直接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器的結(jié)構(gòu)的一個示例的截面圖。在圖8中，給 予等價于(對應于)圖7中的部分的部分相同的標號，并且省略重復描述。同樣在該圖中， 相鄰兩個像素的元件結(jié)構(gòu)與包括讀出晶體管42和電容器444的電路部分一起示出。在該直接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器70B中，從柵極電極62到下部電極81的配置與間 接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器70A中的相同。因此，省略其描述。直接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器70B 具有這樣的配置，其中通過使用 Se、PbI2, PbTe, HgTe, HgI2, ZnS、ZnTe, GaP、AlSb, CdZnTe, CdTeXdSeXdS等在下部電極81上形成將X射線直接轉(zhuǎn)換為電荷的X射線電荷轉(zhuǎn)換膜87。 依賴于情況，可以通過在X射線電荷轉(zhuǎn)換膜87上面和下面形成η型層和ρ型層構(gòu)造PIN結(jié) 構(gòu)，以便避免不必要電荷的注入。在X射線電荷轉(zhuǎn)換膜87上，通過使用Ti、Al、Mo、W、Cr等形成用于施加適當電壓 到該X射線電荷轉(zhuǎn)換膜87的上部電極85。通常，形成具有大約IOOym到IOOOym的膜厚 度的X射線電荷轉(zhuǎn)換膜87。因此，大約IkV的高壓應該施加到上部電極85。盡管采用底部柵極結(jié)構(gòu)作為上述間接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器70Α和直接轉(zhuǎn)換型放 射線檢測器70Β中的晶體管部分的結(jié)構(gòu)，但是晶體管部分可以具有頂部柵極結(jié)構(gòu)。圖9示出當采用頂部柵極結(jié)構(gòu)作為晶體管部分的結(jié)構(gòu)時直接轉(zhuǎn)換型放射線檢測 器70Β的結(jié)構(gòu)。在圖9中，給予等價于圖8中的部分的部分相同的標號，并且省略重復描述。 盡管這里示出直接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器70Β為包括頂部柵極結(jié)構(gòu)的放射線檢測器，但是同 樣也應用于間接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器70Α。在頂部柵極結(jié)構(gòu)的情況下，在如玻璃基底的絕緣基底61上形成由微晶硅、多晶 硅、非晶硅等組成的半導體層65，并且在半導體層65上形成由SiNx、SiO2等組成的柵極絕 緣膜64。此外，在柵極絕緣膜64上形成由Ti、Al、Mo、W、Cr等組成的柵極電極62。盡管在上面的示例中省略晶體管部分的詳細描述，但是有效的是在溝道部分和源 極/漏極之間形成輕摻雜漏極(LDD)，以便減小漏電流。[2-4.放射線成像設備]通過使用具有上述配置的放射線檢測器70 (間接轉(zhuǎn)換型放射線檢測器70A/直接 轉(zhuǎn)換型放射線檢測器70B)代替圖3和圖5的光電轉(zhuǎn)換元件41，可以形成讀取基于放射線的 信息的放射線成像設備(圖2的放射線成像設備30)。該放射線成像設備30可以執(zhí)行由 α射線、β射線、Y射線和X射線為代表的放射線到光電轉(zhuǎn)換設備10的靈敏度范圍的波 長轉(zhuǎn)換，并且讀取基于放射線的信息。在該放射線成像設備30中，由于放射線成像設備30的使用溫度、歸因于之前放 射線放射的剩余信號值、伴隨長時段使用的老化劣化等的影響，等價于源極跟隨器電路所 擁有的閾值電壓的偏移值在每次執(zhí)行成像時改變。該偏移值可以通過校正電路44(44Α和44B)排除。此外，因為不需要對于每個成像的校正值的讀出，所以允許如心臟的動態(tài)攝影等 的高速攝影。因此，可以減小人體對于放射線的暴露。<3.修改示例>上述實施例采用這樣的配置，其中在與像素陣列單元12的基底相同的基底11上 提供包括用于驅(qū)動像素的行掃描器13的外圍電路部分。然而，還可能采用這樣的配置，其 中外圍電路部分提供在基底11外部。然而，在以下要點方面，更有利的是采用其中例如行掃描器13提供在基底11上的 配置。例如，當從基底11外部提供的驅(qū)動IC執(zhí)行時序控制時出現(xiàn)的多個驅(qū)動IC之間同步 的變化不會出現(xiàn)，因此用于控制驅(qū)動IC之間的同步的系統(tǒng)和用于該系統(tǒng)的調(diào)整操作是不 需要的。此外，將多個驅(qū)動IC連接到基底11的操作是不需要的，因此大的成本降低是可能 的。此外，在便攜式放射線成像設備的情況下，由于例如當放射線成像設備運送時的 振動導致的線斷裂的可能性降低，因此可以大大提高可靠性。此外，與通過柔性線纜等將多 個驅(qū)動IC連接到基底11的情況相比，可以實現(xiàn)設備主體的尺寸減小，這導致大大提高并入 設備主體的靈活性的優(yōu)點。在上述實施例中，像素陣列單元12中的各個單位像素40 (40A和40B)通過一個行 掃描器13驅(qū)動。然而，單位像素的驅(qū)動器不限于一個行掃描器13。例如，如圖10所示，還可能采用這樣的配置，其中垂直信號線18分為上部和下部 垂直信號線18A和18B，并且行掃描器13分為上部和下部行掃描器13A和13B，通過上部和 下部行掃描器13A和13B并行驅(qū)動各像素。在以此方式為一個像素列提供兩個垂直信號線18的配置中，通過校正電路44對 兩行的同時重置是可能的。此外，還可以經(jīng)由垂直信號線18A和18B并行執(zhí)行從單位像素 40的信號讀出。因此，信號讀出速度可以提高到通過一個行掃描器13驅(qū)動情況下的至少兩倍。盡管在圖10的修改示例1的配置中為一個像素列提供兩條垂直信號線18，但是每 一像素列的垂直信號線18的數(shù)目不限于2。例如，如圖11所示，還可能采用這樣的配置，其 中在像素陣列單元12的上部側(cè)提供2條垂直信號線18A和18B，并且在下部側(cè)提供2條垂 直信號線18C和18D，即提供總共4條線。在以此方式為一個像素列提供4條垂直信號線18的配置中，重置操作和信號讀出 操作的速度可以增加到當提供2條線時的兩倍。盡管在上面的示例中為一個像素列提供2 或4條垂直信號線18，但是還可以采用其中提供3或5或更多條線的配置，并且重置操作和 信號讀出操作的速度可以進一步提高。此外，優(yōu)選的是對多個像素行同時由校正電路44執(zhí)行重置操作，只要用于信號讀 出的恒流源50(參見圖3和圖5)的驅(qū)動能力允許。通過同時重置多個像素行，與其中基于 每個像素行順序重置操作的情況相比，縮短了重置操作所需的時間。隨著同時重置操作的 像素行的數(shù)目增加，時間進一步縮短，因此允許以更高速度的讀出。此外，如圖12所示，還可能采用這樣的配置，其中在其一端連接到恒流源50用于 信號讀出的垂直信號線18的另一端，提供恒流源51用于閾值校正重置，該恒流源51的驅(qū) 動能力高于恒流源50的驅(qū)動能力，并且在重置操作時使用該恒流源51。通過該配置，與通
15過使用恒流源50用于信號讀出執(zhí)行重置操作的情況相比，可以更確定地執(zhí)行用于閾值校 正的重置操作。本申請包含涉及于2009年6月26日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2009-151845中公開的主題，在此通過引用并入其全部內(nèi)容。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應該理解，取決于設計要求和其它因素，可以出現(xiàn)各種修改、組 合、子組合和替換，只要它們在權(quán)利要求或其等價物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種具有以矩陣排列的單位像素的光電轉(zhuǎn)換設備，每個單位像素包括光電轉(zhuǎn)換元件；源極跟隨器讀出晶體管，配置為通過柵極接收源自通過所述光電轉(zhuǎn)換元件的光電轉(zhuǎn)換的信號電荷，并且讀出依賴于所述信號電荷的電信號；以及校正電路，配置為如果給到所述讀出晶體管的柵極的參考電勢定義為Vref，并且所述讀出晶體管的閾值電壓定義為Vth，則在通過所述讀出晶體管的信號讀出之前，將所述讀出晶體管的柵極電勢重置為Vref+Vth。
2.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換設備，其中所述校正電路具有電容器，其布置在所述讀出晶體管的柵極和源極之間，并且經(jīng)由開 關(guān)元件連接到所述源極，以及所述校正電路在通過所述讀出晶體管的信號讀出之前，通過由所述開關(guān)元件控制所述 電容器和所述源極之間的連接/斷開，重置所述讀出晶體管的柵極電勢。
3.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換設備，其中所述讀出晶體管包括由微晶硅或多晶硅組成的半導體層。
4.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換設備，其中 所述校正電路具有第一晶體管，其連接在所述參考電勢的節(jié)點和所述讀出晶體管的柵極之間，并且將所 述參考電勢給到所述讀出晶體管的柵極；第二晶體管，其具有連接到所述讀出晶體管的源極的一個電極，并且與所述第一晶體 管同步執(zhí)行導通/截止操作；電容器，其具有連接到所述讀出晶體管的柵極的一個端子和連接到所述第二晶體管的 另一電極的另一端子；以及第三晶體管，其連接在所述參考電勢的節(jié)點和所述第二晶體管的另一電極之間，并且 在所述第一和第二晶體管截止之后，將所述參考電勢給到所述電容器的另一端子。
5.如權(quán)利要求4所述的光電轉(zhuǎn)換設備，其中所述校正電路具有能夠多次執(zhí)行重置所述讀出晶體管的柵極電勢的操作的電路配置。
6.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換設備，其中在與所述單位像素的基底相同的基底上形成驅(qū)動所述單位像素并且驅(qū)動所述校正電 路中的晶體管的驅(qū)動器。
7.如權(quán)利要求6所述的光電轉(zhuǎn)換設備，其中所述驅(qū)動器對于所述單位像素的矩陣排列的多個像素行同時驅(qū)動所述校正電路中的晶體管。
8.如權(quán)利要求7所述的光電轉(zhuǎn)換設備，其中為所述單位像素的矩陣排列的一個像素列提供至少兩條信號線，電信號通過所述讀出 晶體管讀出到所述至少兩條信號線。
9.一種用于驅(qū)動具有以矩陣排列的單位像素的光電轉(zhuǎn)換設備的方法，每個單位像素包 括光電轉(zhuǎn)換元件和源極跟隨器讀出晶體管，所述源極跟隨器讀出晶體管通過柵極接收源自 通過所述光電轉(zhuǎn)換元件的光電轉(zhuǎn)換的信號電荷，并且讀出依賴于所述信號電荷的電信號， 所述方法包括以下步驟如果給到所述讀出晶體管的柵極的參考電勢定義為Vref，并且所述讀出晶體管的閾值 電壓定義為Vth，則在通過所述讀出晶體管的信號讀出之前，將所述讀出晶體管的柵極電勢 重置為Vref+Vth。
10.一種具有以矩陣排列的單位像素的放射線成像設備，每個單位像素包括放射線檢測器，配置為對入射放射線敏感，并且生成信號電荷；源極跟隨器讀出晶體管，配置為通過柵極接收由所述放射線檢測器生成的信號電荷， 并且讀出依賴于所述信號電荷的電信號；以及校正電路，配置為如果給到所述讀出晶體管的柵極的參考電勢定義為Vref，并且所述 讀出晶體管的閾值電壓定義為Vth，則在通過所述讀出晶體管的信號讀出之前將所述讀出 晶體管的柵極電勢重置為Vref+Vth。
11.一種用于驅(qū)動具有以矩陣排列的單位像素的放射線成像設備的方法，每個單位像 素包括放射線檢測器，其對入射放射線敏感并生成信號電荷；以及源極跟隨器讀出晶體 管，其通過柵極接收由所述放射線檢測器生成的信號電荷，并且讀出依賴于所述信號電荷 的電信號，所述方法包括以下步驟如果給到所述讀出晶體管的柵極的參考電勢定義為Vref，并且所述讀出晶體管的閾值 電壓定義為Vth，則在通過所述讀出晶體管的信號讀出之前將所述讀出晶體管的柵極電勢 重置為Vref+Vth。
全文摘要
在此公開了一種具有以矩陣排列的單位像素的光電轉(zhuǎn)換設備，每個單位像素包括光電轉(zhuǎn)換元件；源極跟隨器讀出晶體管，配置為通過柵極接收源自通過所述光電轉(zhuǎn)換元件的光電轉(zhuǎn)換的信號電荷，并且讀出依賴于所述信號電荷的電信號；以及校正電路，配置為如果給到所述讀出晶體管的柵極的參考電勢定義為Vref，并且所述讀出晶體管的閾值電壓定義為Vth，則在通過所述讀出晶體管的信號讀出之前將所述讀出晶體管的柵極電勢重置為Vref+Vth。
文檔編號H01L27/146GK101930985SQ20101020949
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者千田滿, 田中勉 申請人:索尼公司