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射線探測基板及其制造方法、射線探測裝置與流程

文檔序號:12788212閱讀:227來源:國知局
射線探測基板及其制造方法、射線探測裝置與流程

本申請涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種射線探測基板及其制造方法、射線探測裝置。



背景技術(shù):

X射線(也稱倫琴射線)探測裝置能夠?qū)Υ龣z測部件的內(nèi)部形狀和結(jié)構(gòu)進行探測。X射線探測裝置包括:X射線源、間接型X射線探測基板和顯示器。在使用X射線探測裝置時,可以將待檢測部件置于X射線源和X射線探測基板之間,X射線源能夠發(fā)出X射線,X射線在穿過待檢測部件后射入X射線探測基板,間接型X射線探測基板能夠根據(jù)射入的X射線生成電信號,并將生成的電信號輸入顯示器,使得顯示器顯示圖像。

相關(guān)技術(shù)中,間接型X射線探測基板包括襯底基板,襯底基板上形成有光電二極管,光電二極管上方又覆蓋有閃爍層。閃爍層能夠?qū)⑸淙腴W爍層的X射線轉(zhuǎn)換為可見光,并將可見光射入光電二極管,光電二極管能夠?qū)⑸淙牍怆姸O管的可見光轉(zhuǎn)換成電信號。示例的,光電二極管包括疊加設(shè)置的兩個摻雜層和本征層,該本征層位于兩個摻雜層之間,兩個摻雜層的疊加方向(也即本征層的厚度方向)垂直于襯底基板。

本征層的厚度(也即兩個摻雜層之間的距離)越大,光電二極管的光電轉(zhuǎn)換效率越高。由于相關(guān)技術(shù)中無法在襯底基板上制造較厚的光電二極管,進而無法制造包含較厚本征層的間接型X射線探測基板,因此,X射線探測基板中光電二極管的光電轉(zhuǎn)換效率較低,X射線探測裝置的性能較差。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為了解決X射線探測裝置的性能較差的問題,本發(fā)明實施例提供了一種射線探測基板及其制造方法、射線探測裝置。所述技術(shù)方案如下:

第一方面,提供了一種射線探測基板,所述射線探測基板包括:

襯底基板,

所述襯底基板上設(shè)置有光電二極管,所述光電二極管包括兩個摻雜層和本征層,所述本征層位于兩個摻雜層之間,所述兩個摻雜層的排布方向平行于所述襯底基板。

可選的,設(shè)置有所述光電二極管的襯底基板上設(shè)置有閃爍層;

所述襯底基板上設(shè)置有陽極圖案和陰極圖案;

設(shè)置有所述陽極圖案和所述陰極圖案的襯底基板上設(shè)置有所述光電二極管;

其中,所述兩個摻雜層包括第一摻雜層和第二摻雜層,所述第一摻雜層中的自由電子個數(shù)小于空穴個數(shù),所述第二摻雜層中的自由電子個數(shù)大于空穴個數(shù),所述第一摻雜層與所述陰極圖案相連接,所述第二摻雜層與所述陽極圖案相連接。

可選的,所述第一摻雜層中靠近所述陰極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度大于遠(yuǎn)離所述陰極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度;

所述第二摻雜層中靠近所述陽極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度大于遠(yuǎn)離所述陽極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度。

可選的,所述襯底基板上依次設(shè)置有:源漏極圖案、源漏極絕緣層、所述陰極圖案、所述光電二極管、有源層圖案、柵極絕緣層、柵極圖案、樹脂封裝圖案和所述閃爍層;

其中,所述源漏極圖案中的漏極圖案為所述陽極圖案,所述有源層圖案通過所述源漏極絕緣層上的過孔與所述源漏極圖案相連接,所述柵極圖案、所述源漏極圖案、所述有源層圖案、所述源漏極絕緣層和所述柵極絕緣層組成薄膜晶體管。

可選的,所述有源層圖案在所述襯底基板上的正投影區(qū)域位于所述柵極圖案在所述襯底基板上的正投影區(qū)域內(nèi)。

可選的,設(shè)置有所述陽極圖案和所述陰極圖案的襯底基板上設(shè)置有第一光電二極管、第二光電二極管和第三光電二極管,

所述第一光電二極管靠近所述薄膜晶體管設(shè)置,所述第三光電二極管遠(yuǎn)離所述薄膜晶體管設(shè)置,所述第二光電二極管設(shè)置在所述第一光電二極管和所述第三光電二極管之間;

所述第一光電二極管的第一摻雜層和第二摻雜層沿朝向所述第二光電二極管的方向依次設(shè)置,所述第二光電二極管的第一摻雜層和第二摻雜層沿朝向所述第一光電二極管的方向依次設(shè)置,所述第三光電二極管的第二摻雜層和第一摻雜層沿朝向所述第二光電二極管的方向依次設(shè)置;

所述漏極圖案包括第一平板電極、第二平板電極和第三平板電極,所述第一平板電極設(shè)置在所述襯底基板上,且平行于所述襯底基板,所述第二平板電極和所述第三平板電極均固定設(shè)置在所述第一平板電極上,且均垂直于所述襯底基板,所述第二平板電極位于所述第一光電二極管和所述第二光電二極管之間,所述第三平板電極位于所述第三光電二極管遠(yuǎn)離所述第二光電二極管的一側(cè);

所述陰極圖案包括第四平板電極和第五平板電極,所述第四平板電極位于所述第一光電二極管遠(yuǎn)離所述第二光電二極管的一側(cè),所述第五平板電極位于所述第二光電二極管與所述第三光電二極管之間。

可選的,所述射線探測基板為倫琴射線探測基板。

第二方面,提供了一種射線探測基板的制造方法,所述方法包括:

在襯底基板上形成光電二極管,所述光電二極管包括兩個摻雜層和本征層,所述本征層位于兩個摻雜層之間,所述兩個摻雜層的排布方向平行于所述襯底基板。

可選的,在所述在襯底基板上形成光電二極管之后,所述方法還包括:

在形成有所述光電二極管的襯底基板上形成閃爍層;

在所述在襯底基板上形成光電二極管之前,所述方法還包括:

在所述襯底基板上形成陽極圖案和陰極圖案;

所述在襯底基板上形成光電二極管,包括:

在形成有所述陽極圖案和所述陰極圖案的襯底基板上形成所述光電二極管;

其中,所述兩個摻雜層包括第一摻雜層和第二摻雜層,所述第一摻雜層中的自由電子個數(shù)小于空穴個數(shù),所述第二摻雜層中的自由電子個數(shù)大于空穴個數(shù),所述第一摻雜層與所述陰極圖案相連接,所述第二摻雜層與所述陽極圖案相連接。

可選的,所述在形成有所述陽極圖案和所述陰極圖案的襯底基板上形成所述光電二極管,包括:

在形成有所述陽極圖案和所述陰極圖案的襯底基板上形成非晶硅層;

對形成有所述非晶硅層的襯底基板進行退火處理;

對退火處理后的非晶硅層進行圖案化處理,得到非晶硅圖案;

采用離子注入工藝對所述非晶硅圖案進行摻雜,得到所述第一摻雜層和所述第二摻雜層,所述非晶硅圖案中未被摻雜的部分為本征層;

對形成有所述第一摻雜層、所述本征層和所述第二摻雜層的襯底基板進行活化處理,得到所述光電二極管。

可選的,所述采用離子注入工藝對所述非晶硅圖案進行摻雜,得到所述第一摻雜層和所述第二摻雜層,包括:

采用輕重?fù)诫s共用的離子注入工藝對所述非晶硅圖案進行摻雜,得到第一摻雜層和第二摻雜層;

其中,所述第一摻雜層中靠近所述陰極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度大于遠(yuǎn)離所述陰極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度;所述第二摻雜層中靠近所述陽極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度大于遠(yuǎn)離所述陽極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度。

可選的,在所述襯底基板上形成陽極圖案和陰極圖案,包括:

在所述襯底基板上依次形成:源漏極圖案、源漏極絕緣層和所述陰極圖案,其中,所述源漏極圖案中的漏極圖案為所述陽極圖案;

在所述在襯底基板上形成光電二極管之后,所述方法還包括:

在形成有所述光電二極管的襯底基板上依次形成:有源層圖案、柵極絕緣層、柵極圖案和樹脂封裝圖案;

在形成有所述光電二極管的襯底基板上形成閃爍層,包括:

在形成有所述有源層圖案、所述柵極絕緣層、所述柵極圖案和所述樹脂封裝圖案的襯底基板上形成所述閃爍層;

其中,所述有源層圖案通過所述源漏極絕緣層上的過孔與所述源漏極圖案相連接,所述柵極圖案、所述源漏極圖案、所述有源層圖案、所述源漏極絕緣層和所述柵極絕緣層組成薄膜晶體管。

可選的,所述有源層圖案在所述襯底基板上的正投影區(qū)域位于所述柵極圖案在所述襯底基板上的正投影區(qū)域內(nèi)。

可選的,所述非晶硅圖案包括三個非晶硅塊,

所述采用離子注入工藝對所述非晶硅圖案進行摻雜,得到所述第一摻雜層和所述第二摻雜層,包括:采用離子注入工藝對所述三個非晶硅塊進行摻雜,得到三個第一摻雜層和三個第二摻雜層,每個非晶硅塊中未被摻雜的部分為本征層;

所述對形成有所述第一摻雜層、所述本征層和所述第二摻雜層的襯底基板進行活化處理,得到所述光電二極管,包括:對形成有三個第一摻雜層、三個本征層和三個第二摻雜層的襯底基板進行活化處理,得到第一光電二極管、第二光電二極管和第三光電二極管;

其中,所述第一光電二極管靠近所述薄膜晶體管設(shè)置,所述第三光電二極管遠(yuǎn)離所述薄膜晶體管設(shè)置,所述第二光電二極管設(shè)置在所述第一光電二極管和所述第三光電二極管之間;所述第一光電二極管的第一摻雜層和第二摻雜層沿朝向所述第二光電二極管的方向依次設(shè)置,所述第二光電二極管的第一摻雜層和第二摻雜層沿朝向所述第一光電二極管的方向依次設(shè)置,所述第三光電二極管的第二摻雜層和第一摻雜層沿朝向所述第二光電二極管的方向依次設(shè)置;

所述漏極圖案包括第一平板電極、第二平板電極和第三平板電極,所述第一平板電極設(shè)置在所述襯底基板上,且平行于所述襯底基板,所述第二平板電極和所述第三平板電極均固定設(shè)置在所述第一平板電極上,且均垂直于所述襯底基板,所述第二平板電極位于所述第一光電二極管和所述第二光電二極管之間,所述第三平板電極位于所述第三光電二極管遠(yuǎn)離所述第二光電二極管的一側(cè);所述陰極圖案包括第四平板電極和第五平板電極,所述第四平板電極位于所述第一光電二極管遠(yuǎn)離所述第二光電二極管的一側(cè),所述第五平板電極位于所述第二光電二極管與所述第三光電二極管之間。

第三方面,提供了一種射線探測裝置,所述射線探測裝置包括第一方面所述的射線探測基板。

本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案帶來的有益效果是:

襯底基板上設(shè)置的光電二極管的兩個摻雜層的排布方向(也即本征層的厚度方向)平行于襯底基板,在需要提高光電二極管的光電轉(zhuǎn)換效率時,由于本征層的厚度方向平行于襯底基板,設(shè)置本征層的厚度較大并不會影響襯底基板上光電二極管的整體厚度,因此,可以在襯底基板上設(shè)置具有較厚本征層的光電二極管,從而使得該光電二極管所在的射線探測裝置的性能較好。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種射線探測基板的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種射線探測基板的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種射線探測基板的仰視圖;

圖4為相關(guān)技術(shù)提供的一種射線探測基板的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種射線探測基板的制造方法的方法流程圖;

圖6為本發(fā)明實施例提供的一種射線探測基板的制造方法的方法流程圖;

圖7-1為本發(fā)明實施例提供的一種射線探測基板的局部結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7-2為本發(fā)明實施例提供的另一種射線探測基板的局部結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7-3為本發(fā)明實施例提供的又一種射線探測基板的局部結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7-4為本發(fā)明實施例提供的再一種射線探測基板的局部結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7-5為本發(fā)明另實施例提供的一種射線探測基板的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本申請的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本申請實施方式作進一步地詳細(xì)描述。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種射線探測基板的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,該射線探測基板可以包括:襯底基板1,襯底基板1上設(shè)置有光電二極管,光電二極管包括兩個摻雜層和本征層02,本征層02位于兩個摻雜層之間,兩個摻雜層的排布方向平行于襯底基板1。

其中,兩個摻雜層包括第一摻雜層011和第二摻雜層012,第一摻雜層011中的自由電子個數(shù)小于空穴個數(shù)(也即第一摻雜層為P型摻雜層),第二摻雜層012中的自由電子個數(shù)大于空穴個數(shù)(也即第二摻雜層為N型摻雜層)。

綜上所述,由于本發(fā)明實施例提供的射線探測基板中,襯底基板上設(shè)置的兩個摻雜層的排布方向(也即本征層的厚度方向)平行于襯底基板。在需要提高光電二極管的光電轉(zhuǎn)換效率時,由于本征層的厚度方向平行于襯底基板,設(shè)置本征層的厚度較大并不會影響襯底基板上光電二極管的整體厚度,因此,可以在襯底基板上設(shè)置具有較厚本征層的光電二極管,從而使得該射線探測基板所在的射線探測裝置的性能較好。

需要說明的是,設(shè)置有光電二極管的襯底基板1上設(shè)置有閃爍層3,該閃爍層3可以用于將X射線源發(fā)出的X射線轉(zhuǎn)換為可見光,并將可見光射入光電二極管,光電二極管能夠?qū)⑸淙牍怆姸O管的可見光轉(zhuǎn)換成電信號輸出。

請繼續(xù)參考圖1,襯底基板1上還設(shè)置有陰極圖案4和陽極圖案5;設(shè)置有陰極圖案4和陽極圖案5的襯底基板1上設(shè)置有光電二極管。第一摻雜層011與陰極圖案4相連接,第二摻雜層012與陽極圖案5相連接。在需要控制光電二極管工作時,可以通過陽極圖案5和陰極圖案4分別向光電二極管中的第二摻雜層012和第一摻雜層011輸入電壓。

可選的,該第一摻雜層011中靠近陰極圖案4的區(qū)域的離子摻雜濃度可以大于遠(yuǎn)離陰極圖案4的區(qū)域的離子摻雜濃度;第二摻雜層012中靠近陽極圖案5的區(qū)域的離子摻雜濃度大于遠(yuǎn)離陽極圖案5的區(qū)域的離子摻雜濃度。也即,光電二極管的摻雜層中靠近電極的區(qū)域的離子摻雜濃度高于遠(yuǎn)離電極的區(qū)域的離子摻雜濃度,在重?fù)诫s(離子摻雜濃度較高)的區(qū)域,摻雜層與電極的歐姆接觸效果較好,在輕摻雜(離子摻雜濃度較低)的區(qū)域,晶格畸變的程度較低。

示例的,襯底基板1上依次設(shè)置有:源漏極圖案、源漏極絕緣層7、陰極圖案4、光電二極管、有源層圖案8、柵極絕緣層9、柵極圖案10、樹脂封裝圖案11和閃爍層3;其中,源漏極圖案包括源極圖案6和漏極圖案5,該漏極圖案5也即是陽極圖案5,有源層圖案8通過源漏極絕緣層7上的過孔與源漏極圖案相連接,柵極圖案10、源漏極圖案、有源層圖案8、源漏極絕緣層7和柵極絕緣層9組成薄膜晶體管。也即,襯底基板1上還設(shè)置有薄膜晶體管,且薄膜晶體管中的漏極圖案5為陽極圖案5,薄膜晶體管與光電二極管相連接,實現(xiàn)了通過薄膜晶體管控制光電二極管工作的效果。

進一步的,本發(fā)明實施例中在光電二極管之后形成有源層圖案8,從而防止了在制造光電二極管過程中的高溫活化工藝對有源層圖案8性能的影響。有源層圖案8在襯底基板1上的正投影區(qū)域位于柵極圖案10在襯底基板1上的正投影區(qū)域內(nèi)。也即是,柵極圖案10位于有源層圖案8的上方,且柵極圖案10將有源層圖案8完全遮擋,使得X射線源發(fā)出的X射線不會照射到有源層圖案8上,防止了X射線對有源層圖案8性能的影響。

需要說明的是,本發(fā)明實施例提供的射線探測基板中的襯底基板1上可以設(shè)置有一個或多個光電二極管,圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種射線探測基板的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2中以襯底基板1上設(shè)置有三個光電二極管為例進行說明。

如圖2所示,設(shè)置有陰極圖案4和陽極圖案5的襯底基板1上設(shè)置有第一光電二極管A、第二光電二極管B和第三光電二極管C,第一光電二極管A靠近薄膜晶體管設(shè)置(具體為靠近薄膜晶體管中的有源層圖案設(shè)置),第三光電二極管C遠(yuǎn)離薄膜晶體管設(shè)置,第二光電二極管B設(shè)置在第一光電二極管A和第三光電二極管C之間,使得第一光電二極管A、第二光電二極管B和第三光電二極管C沿靠近薄膜晶體管到遠(yuǎn)離薄膜晶體管的方向依次排布。

第一光電二極管A的第一摻雜層011和第二摻雜層012沿朝向第二光電二極管B的方向依次設(shè)置,第二光電二極管B的第一摻雜層011和第二摻雜層012沿朝向第一光電二極管A的方向依次設(shè)置,第三光電二極管C的第二摻雜層012和第一摻雜層011沿朝向第二光電二極管B的方向依次設(shè)置。

進一步的,漏極5(也即陽極圖案5)包括第一平板電極51、第二平板電極52和第三平板電極53,第一平板電極51設(shè)置在襯底基板1上,且平行于襯底基板1,第二平板電極52和第三平板電極53均固定設(shè)置在第一平板電極51上,且均垂直于襯底基板1,第二平板電極52位于第一光電二極管A和第二光電二極管B之間,第三平板電極53設(shè)置在第三光電二極管C遠(yuǎn)離第二光電二極管B的一側(cè)。

陰極圖案4可以包括第四平板電極41和第五平板電極42,第四平板電極41位于第一光電二極管A遠(yuǎn)離第二光電二極管B的一側(cè),第五平板電極42位于第二光電二極管B與第三光電二極管C之間。

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種射線探測基板的仰視圖,需要說明的是,圖1和圖2分別示出的是射線探測基板的截面圖,而圖3示出的是射線探測基板的仰視圖,且圖3中的射線探測基板的襯底基板上共設(shè)置有四個光電二極管。

X射線檢測廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、安全、無損檢測、科研等領(lǐng)域,在國計民生中日益發(fā)揮著重要作用。在實際使用中,X射線檢測普遍使用膠片照相法。X射線膠片照相的成像質(zhì)量較高,能正確提供被測試件體貌和缺陷真實情況的可靠信息,但是,它具有操作過程復(fù)雜、運行成本高、結(jié)果不易保存且查詢攜帶不便以及評片人員眼睛易受強光損傷等缺。為了解決上述問題,20世紀(jì)90年代末出現(xiàn)了使用X射線數(shù)字照相(英文:DigitaI Radiography;簡稱:DR)檢測技術(shù)的X射線探測裝置,其像元尺寸可小于0.1毫米,因而其成像質(zhì)量及分辨率幾乎可與膠片照相媲美,同時還克服了膠片照相中表現(xiàn)出來的缺點,也為圖像的計算機處理提供了方便。由于電子轉(zhuǎn)換模式不同,數(shù)字化X射線照相檢測可分為直接轉(zhuǎn)換型和間接轉(zhuǎn)換型。

直接轉(zhuǎn)化型X射線平板探測裝置由射線接收器、命令處理器和電源組成。射線接收器中包含有閃爍晶體屏、大面積非晶硅傳感器陣列以及讀出電路等。其中,閃爍晶體屏用來將X射線光子轉(zhuǎn)換成可見光,與其緊貼的大規(guī)模集成非晶硅傳感器陣列將屏上的可見光轉(zhuǎn)換成電子,然后由讀出電路將其數(shù)字化,傳送到計算機中形成可顯示的數(shù)字圖像。

間接型X射線探測裝置包括:X射線源、間接型X射線探測基板和顯示器。間接型X射線探測基板包括襯底基板,襯底基板上形成有光電二極管,光電二極管上方又覆蓋有閃爍層。閃爍層能夠?qū)⑸淙腴W爍層的X射線轉(zhuǎn)換為可見光,并將可見光射入光電二極管,光電二極管能夠?qū)⑸淙牍怆姸O管的可見光轉(zhuǎn)換成電信號。示例的,光電二極管包括疊加設(shè)置的兩個摻雜層和本征層,該本征層位于兩個摻雜層之間,兩個摻雜層的疊加方向(也即本征層的厚度方向)垂直于襯底基板。

圖4為相關(guān)技術(shù)提供的一種射線探測基板的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖4所示,該射線探測基板包括襯底基板121,襯底基板121上形成有光電二極管122,光電二極管122上方又覆蓋有閃爍層123。光電二極管122包括疊加設(shè)置的兩個摻雜層1221和本征層1222,該本征層1222位于兩個摻雜層1221之間,兩個摻雜層1221的疊加方向(也即本征層的厚度方向)垂直于襯底基板121。本征層1222的厚度(也即兩個摻雜層1221之間的距離)越大,光電二極管122的光電轉(zhuǎn)換效率越高。由于相關(guān)技術(shù)中無法在襯底基板121上制造較厚的光電二極管122,進而無法制造包含較厚本征層1222的射線探測基板,因此,射線探測基板12中光電二極管122的光電轉(zhuǎn)換效率較低,射線探測裝置的性能較差。

而本發(fā)明實施例中的光電二極管中的本征層02設(shè)置在兩個垂直于襯底基板1的摻雜層01之間,使得本征層02的厚度方向平行于襯底基板1,在襯底基板1上設(shè)置光電二極管時,不會受到光電二極管制造工藝的影響,從而能夠在襯底基板上形成較厚的本征層,進而提高在襯底基板上設(shè)置的光電二極管的光電轉(zhuǎn)換效率。

進一步的,由于射線探測裝置的性能較好,因此射線探測裝置中的X射線光源僅僅需要發(fā)出較少的X射線就可以實現(xiàn)圖像的顯示,所以,減少了射線探測裝置的能耗。示例的,本發(fā)明實施例提供的射線探測基板可以為倫琴射線探測基板,也即X射線探測基板。

綜上所述,由于本發(fā)明實施例提供的射線探測基板中,襯底基板上設(shè)置的兩個摻雜層的排布方向(也即本征層的厚度方向)平行于襯底基板。在需要提高光電二極管的光電轉(zhuǎn)換效率時,由于本征層的厚度方向平行于襯底基板,設(shè)置本征層的厚度較大并不會影響襯底基板上光電二極管的整體厚度,因此,可以在襯底基板上設(shè)置具有較厚本征層的光電二極管,從而使得該射線探測基板所在的射線探測裝置的性能較好。

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種射線探測基板的制造方法的方法流程圖,如圖5所示,該射線探測基板的制造方法可以包括:

步驟501、在襯底基板上形成光電二極管,光電二極管包括兩個摻雜層和本征層,本征層位于兩個摻雜層之間,兩個摻雜層的排布方向平行于襯底基板;

綜上所述,由于本發(fā)明實施例提供的射線探測基板的制造方法所制造的射線探測基板中,襯底基板上設(shè)置的兩個摻雜層的排布方向(也即本征層的厚度方向)平行于襯底基板。在需要提高光電二極管的光電轉(zhuǎn)換效率時,由于本征層的厚度方向平行于襯底基板,設(shè)置本征層的厚度較大并不會影響襯底基板上光電二極管的整體厚度,因此,可以在襯底基板上設(shè)置具有較厚本征層的光電二極管,從而使得該射線探測基板所在的射線探測裝置的性能較好。

可選的,在步驟501之后,所述方法還包括:

在形成有光電二極管的襯底基板上形成閃爍層;

在步驟501之前,該射線探測基板的制造方法還可以包括:在襯底基板上形成陽極圖案和陰極圖案;

步驟501可以包括:在形成有陽極圖案和陰極圖案的襯底基板上形成光電二極管;

其中,兩個摻雜層包括第一摻雜層和第二摻雜層,第一摻雜層中的自由電子個數(shù)小于空穴個數(shù),第二摻雜層中的自由電子個數(shù)大于空穴個數(shù),第一摻雜層與陰極圖案相連接,第二摻雜層與陽極圖案相連接。

可選的,在形成有陽極圖案和陰極圖案的襯底基板上形成光電二極管,包括:在形成有陽極圖案和陰極圖案的襯底基板上形成非晶硅層;對形成有非晶硅層的襯底基板進行退火處理;對退火處理后的非晶硅層進行圖案化處理,得到非晶硅圖案;采用離子注入工藝對非晶硅圖案進行摻雜,得到第一摻雜層和第二摻雜層,非晶硅圖案中未被摻雜的部分為本征層;對形成有第一摻雜層、本征層和第二摻雜層的襯底基板進行活化處理,得到光電二極管。

可選的,采用離子注入工藝對非晶硅圖案進行摻雜,得到第一摻雜層和第二摻雜層,包括:采用輕重?fù)诫s共用的離子注入工藝對非晶硅圖案進行摻雜,得到第一摻雜層和第二摻雜層;其中,第一摻雜層中靠近陰極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度大于遠(yuǎn)離陰極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度;第二摻雜層中靠近陽極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度大于遠(yuǎn)離陽極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度。

可選的,在襯底基板上形成陽極圖案和陰極圖案,包括:在襯底基板上依次形成:源漏極圖案、源漏極絕緣層和陰極圖案,其中,源漏極圖案中的漏極圖案為陽極圖案;

在步驟501之后,該射線探測基板的制造方法還可以包括:在形成有光電二極管的襯底基板上依次形成:有源層圖案、柵極絕緣層、柵極圖案和樹脂封裝圖案;

在形成有光電二極管的襯底基板上形成閃爍層,可以包括:在形成有有源層圖案、柵極絕緣層、柵極圖案和樹脂封裝圖案的襯底基板上形成閃爍層;其中,有源層圖案通過源漏極絕緣層上的過孔與源漏極圖案相連接,柵極圖案、源漏極圖案、有源層圖案、源漏極絕緣層和柵極絕緣層組成薄膜晶體管。

可選的,有源層圖案在襯底基板上的正投影區(qū)域位于柵極圖案在襯底基板上的正投影區(qū)域內(nèi)。

可選的,非晶硅圖案包括三個非晶硅塊,采用離子注入工藝對非晶硅圖案進行摻雜,得到第一摻雜層和第二摻雜層,包括:采用離子注入工藝對三個非晶硅塊進行摻雜,得到三個第一摻雜層和三個第二摻雜層,每個非晶硅塊中未被摻雜的部分為本征層;對形成有第一摻雜層、本征層和第二摻雜層的襯底基板進行活化處理,得到光電二極管,包括:對形成有三個第一摻雜層、三個本征層和三個第二摻雜層的襯底基板進行活化處理,得到第一光電二極管、第二光電二極管和第三光電二極管;

其中,第一光電二極管的第一摻雜層和第二摻雜層沿朝向第二光電二極管的方向依次設(shè)置,第二光電二極管的第一摻雜層和第二摻雜層沿朝向第一光電二極管的方向依次設(shè)置,第三光電二極管的第二摻雜層和第一摻雜層沿朝向第二光電二極管的方向依次設(shè)置;漏極圖案包括第一平板電極、第二平板電極和第三平板電極,第一平板電極設(shè)置在襯底基板上,且平行于襯底基板,第二平板電極和第三平板電極均固定設(shè)置在第一平板電極上,且均垂直于襯底基板,第二平板電極位于第一光電二極管和第二光電二極管之間,第三平板電極位于第三光電二極管遠(yuǎn)離第二光電二極管的一側(cè);陰極圖案包括第四平板電極和第五平板電極,第四平板電極位于第一光電二極管遠(yuǎn)離第二光電二極管的一側(cè),第五平板電極位于第二光電二極管與第三光電二極管之間。

綜上所述,由于本發(fā)明實施例提供的射線探測基板的制造方法所制造的射線探測基板中,襯底基板上設(shè)置的兩個摻雜層的排布方向(也即本征層的厚度方向)平行于襯底基板。在需要提高光電二極管的光電轉(zhuǎn)換效率時,由于本征層的厚度方向平行于襯底基板,設(shè)置本征層的厚度較大并不會影響襯底基板上光電二極管的整體厚度,因此,可以在襯底基板上設(shè)置具有較厚本征層的光電二極管,從而使得該射線探測基板所在的射線探測裝置的性能較好。

圖6為本發(fā)明實施例提供的一種射線探測基板的制造方法的方法流程圖,如圖6所示,該射線探測基板的制造方法可以包括:

步驟601、在襯底基板上依次形成:源漏極圖案、源漏極絕緣層和陰極圖案,其中,源漏極圖案中的漏極圖案為陽極圖案。

圖7-1為本發(fā)明實施例提供的一種射線探測基板的局部結(jié)構(gòu)示意圖,如圖7-1所示,在步驟601中,可以在襯底基板上首先采用涂覆、磁控濺射、熱蒸發(fā)或者等離子體增強化學(xué)氣相沉積法(英文:Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition;簡稱:PECVD)等方法形成源漏極材質(zhì)層。然后,采用構(gòu)圖工藝對該源漏極材質(zhì)層進行處理得到如圖7-1所示的源漏極圖案,也即在襯底基板1上形成源極圖案6和漏極圖案5,示例的,該漏極圖案5的形狀可以為齒梳狀。

示例的,源漏極材質(zhì)可以為:鉬、鋁、鈦、銅、釹或鈮。一次構(gòu)圖工藝可以包括:光刻膠涂覆、曝光、顯影、刻蝕和光刻膠剝離,因此,采用一次構(gòu)圖工藝對源漏極材質(zhì)層進行處理包括:在源漏極材質(zhì)層上涂覆一層光刻膠,然后采用掩膜版對光刻膠進行曝光,使光刻膠形成完全曝光區(qū)和非曝光區(qū),之后采用顯影工藝進行處理,使完全曝光區(qū)的光刻膠被去除,非曝光區(qū)的光刻膠保留,之后對完全曝光區(qū)在源漏極材質(zhì)層上的對應(yīng)區(qū)域進行刻蝕,刻蝕完畢后剝離非曝光區(qū)的光刻膠即可。

在形成源漏極圖案后,可以在形成有源漏極圖案的襯底基板1上采用涂覆、磁控濺射、熱蒸發(fā)或PECVD等方法形成源漏極絕緣層7;最后,可以在形成有源漏極絕緣層7的襯底基板1上形成陰極圖案4。源漏極絕緣層的材質(zhì)可以為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁或氧化鈦。陰極圖案的材質(zhì)可以與源漏極圖案的材質(zhì)相同。

需要說明的是,步驟601中形成的源漏極圖案中的漏極圖案5也可以復(fù)用為光電二極管的陽極圖案。

步驟602、在形成有源漏極圖案、源漏極絕緣層和陰極圖案的襯底基板上形成光電二極管。

示例的,光電二極管可以包括兩個摻雜層和本征層,本征層位于兩個摻雜層之間,兩個摻雜層的排布方向平行于襯底基板。第一摻雜層中的自由電子個數(shù)小于空穴個數(shù),第二摻雜層中的自由電子個數(shù)大于空穴個數(shù),第一摻雜層與陰極圖案相連接,第二摻雜層與陽極圖案相連接。

在形成光電二極管時,如圖7-2所示,可以首先在形成有源漏極圖案、源漏極絕緣層7和陰極圖案4的襯底基板1上形成非晶硅層M;然后可以對形成有非晶硅層M的襯底基板1進行退火處理(退火溫度可以為300攝氏度~600攝氏度);并對退火處理后的非晶硅層M進行圖案化處理,得到如圖7-3所示的非晶硅圖案N;之后,可以采用離子注入工藝對非晶硅圖案N靠近源漏極圖案和遠(yuǎn)離源漏極圖案的兩端進行摻雜,得到如圖7-4所示的第一摻雜層011和第二摻雜層012。

需要說明的是,在摻雜的過程中,非晶硅圖案N中未被摻雜的部分為本征層02,在摻雜形成包含較多電子的第二摻雜層時,可以向非晶硅層中注入磷化氫氣體,在摻雜形成包含較多空穴的第一摻雜層時,可以向非晶硅層中注入硼化氫氣體;進一步的,還需要對形成有第一摻雜層011、本征層02和第二摻雜層012的襯底基板1進行活化處理,得到光電二極管?;罨幚砜梢詾榭焖贌嵬嘶?英文:rapidthermal annealing;簡稱:RTA)或高溫烘烤(英文:OVEN),活化處理的活化溫度可以為350攝氏度~700攝氏度。

可選的,在采用離子注入工藝對非晶硅圖案進行摻雜時,可以采用輕重?fù)诫s共用的離子注入工藝對非晶硅圖案進行摻雜,且得到的第一摻雜層中靠近陰極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度大于遠(yuǎn)離陰極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度,得到的第二摻雜層中靠近陽極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度大于遠(yuǎn)離陽極圖案的區(qū)域的離子摻雜濃度。也即,光電二極管的摻雜層中靠近電極的區(qū)域的離子摻雜濃度高于遠(yuǎn)離電極的區(qū)域的離子摻雜濃度,在重?fù)诫s(離子摻雜濃度較高)的區(qū)域,摻雜層與電極的歐姆接觸效果較好,在輕摻雜(離子摻雜濃度較低)的區(qū)域,晶格畸變的程度較低。本發(fā)明實施例中采用離子注入的方式進行摻雜能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的控制摻雜的離子的濃度。

需要說明的是,本發(fā)明實施例提供的射線探測基板中的襯底基板1上可以設(shè)置有一個或多個光電二極管,本發(fā)明實施例中以襯底基板1上設(shè)置有三個光電二極管為例進行說明。示例的,圖7-3中的非晶硅圖案N可以包括三個非晶硅塊N1,在采用離子注入工藝對三個非晶硅塊N1進行摻雜后,可以得到如圖7-4所示的三個第一摻雜層011和三個第二摻雜層012,每個非晶硅塊N1中未被摻雜的部分為本征層02;在對形成有三個第一摻雜層011、三個本征層02和三個第二摻雜層012的襯底基板1進行活化處理后,能夠得到第一光電二極管A、第二光電二極管B和第三光電二極管C。

步驟603、在形成有光電二極管的襯底基板上依次形成:有源層圖案、柵極絕緣層、柵極圖案和樹脂封裝圖案;

在襯底基板1上形成光電二極管后,可以在形成有光電二極管的襯底基板1上形成有源材質(zhì)層,然后采用一次構(gòu)圖工藝對該有源材質(zhì)層進行處理得到如圖7-5所示的有源層圖案8。然后,可以在形成有有源層圖案8的襯底基板1上形成柵極絕緣層9,并在柵極絕緣層9上形成柵極材質(zhì)層,以及采用一次構(gòu)圖工藝對該柵極材質(zhì)層進行處理,得到如圖7-5所示的柵極圖案10。最后,可以在形成有柵極圖案10的襯底基板1上形成樹脂層,并采用一次構(gòu)圖工藝對樹脂層進行處理得到樹脂封裝圖案11。

其中,有源層圖案通過源漏極絕緣層上的過孔與源漏極圖案相連接,柵極圖案、源漏極圖案、有源層圖案、源漏極絕緣層和柵極絕緣層組成薄膜晶體管。也即,襯底基板1上還設(shè)置有薄膜晶體管,且薄膜晶體管中的漏極圖案5與光電二極管相連接,實現(xiàn)了通過薄膜晶體管控制光電二極管工作的效果;進一步的,有源層圖案8在光電二極管之后形成,從而防止了在制造光電二極管過程中的高溫活化工藝對有源層圖案8性能的影響。

可選的,有源層圖案8在襯底基板1上的正投影區(qū)域位于柵極圖案10在襯底基板1上的正投影區(qū)域內(nèi)。也即是,柵極圖案10位于有源層圖案8的上方,且柵極圖案10將有源層圖案8完全遮擋,使得X射線源發(fā)出的X射線不會照射到有源層圖案8上,防止了X射線對有源層圖案8性能的影響。

可選的,有源層圖案的材質(zhì)可以為非晶硅、低溫多晶硅、銦鎵鋅氧化物、為銦鈦氧化鋅或氧氮化鋅。柵極絕緣層的材質(zhì)可以與源漏極絕緣層的材質(zhì)相同。柵極圖案的材質(zhì)可以與源漏極圖案的材質(zhì)相同。

步驟604、在形成有有源層圖案、柵極絕緣層、柵極圖案和樹脂封裝圖案的襯底基板上形成閃爍層。

在步驟604中可以在形成有有源層圖案、柵極絕緣層、柵極圖案和樹脂封裝圖案的襯底基板上形成閃爍層3,得到如圖2所示的射線探測基板。需要說明的是,形成閃爍層3的具體步驟可以參考相關(guān)技術(shù),本發(fā)明實施例在此不做贅述。

圖2、圖7-1、圖7-2、圖7-3、圖7-4和圖7-5所示的射線探測基板包括三個光電二極管,分別為第一光電二極管A、第二光電二極管B和第三光電二極管C,其中,第一光電二極管A靠近薄膜晶體管設(shè)置,第三光電二極管C遠(yuǎn)離薄膜晶體管設(shè)置,第二光電二極管B設(shè)置在第一光電二極管A和第三光電二極管C之間。

第一光電二極管A的第一摻雜層011和第二摻雜層012沿朝向第二光電二極管B的方向依次設(shè)置,第二光電二極管B的第一摻雜層011和第二摻雜層012沿朝向第一光電二極管A的方向依次設(shè)置,第三光電二極管C的第二摻雜層012和第一摻雜層011沿朝向第二光電二極管B的方向依次設(shè)置。

進一步的,漏極5(也即陽極圖案5)包括第一平板電極51、第二平板電極52和第三平板電極53,第一平板電極51設(shè)置在襯底基板1上,且平行于襯底基板1,第二平板電極52和第三平板電極53均固定設(shè)置在第一平板電極51上,且均垂直于襯底基板1,第二平板電極52位于第一光電二極管A和第二光電二極管B之間,第三平板電極53設(shè)置在第三光電二極管C遠(yuǎn)離第二光電二極管B的一側(cè)。陰極圖案4可以包括第四平板電極41和第五平板電極42,第四平板電極41位于第一光電二極管A遠(yuǎn)離第二光電二極管B的一側(cè),第五平板電極42位于第二光電二極管B與第三光電二極管C之間。

可選的,閃爍層的材質(zhì)可以為硫氧化釓、碘化銫或碘化汞。

本發(fā)明實施例中的光電二極管中的本征層設(shè)置在兩個垂直于襯底基板的摻雜層之間,使得本征層的厚度方向平行于襯底基板,在襯底基板上設(shè)置光電二極管時,不會受到光電二極管制造工藝的影響,從而能夠在襯底基板上形成較厚的本征層,進而提高在襯底基板上設(shè)置的光電二極管的光電轉(zhuǎn)換效率。進一步的,由于射線探測裝置的性能較好,因此射線探測裝置中的X射線光源僅僅需要發(fā)出較少的X射線就可以實現(xiàn)圖像的顯示,所以,減少了射線探測裝置的能耗。

綜上所述,由于本發(fā)明實施例提供的射線探測基板的制造方法所制造的射線探測基板中,襯底基板上設(shè)置的兩個摻雜層的排布方向(也即本征層的厚度方向)平行于襯底基板。在需要提高光電二極管的光電轉(zhuǎn)換效率時,由于本征層的厚度方向平行于襯底基板,設(shè)置本征層的厚度較大并不會影響襯底基板上光電二極管的整體厚度,因此,可以在襯底基板上設(shè)置具有較厚本征層的光電二極管,從而使得該射線探測基板所在的射線探測裝置的性能較好。

本發(fā)明實施例提供了一種射線探測裝置,該射線探測裝置包括圖1、圖2或圖3所示的射線探測基板。

進一步的,該射線探測裝置可以為X射線探測裝置,該射線探測裝置還可以包括X射線源和顯示器,該X射線源用于向射線探測基板上的閃爍層發(fā)出X射線,顯示器與射線探測基板相連接。

綜上所述,由于本發(fā)明實施例提供的射線探測裝置中的射線探測基板中,襯底基板上設(shè)置的兩個摻雜層的排布方向(也即本征層的厚度方向)平行于襯底基板。在需要提高光電二極管的光電轉(zhuǎn)換效率時,由于本征層的厚度方向平行于襯底基板,設(shè)置本征層的厚度較大并不會影響襯底基板上光電二極管的整體厚度,因此,可以在襯底基板上設(shè)置具有較厚本征層的光電二極管,從而使得該射線探測基板所在的射線探測裝置的性能較好。

本發(fā)明實施例提供的光電二極管實施例、射線探測基板實施例、射線探測基板的制造方法實施例以及射線探測裝置實施例均可以互相參考,本發(fā)明實施例對此不作限定。

上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述,不代表實施例的優(yōu)劣。

以上所述僅為本申請的較佳實施例,并不用以限制本申請,凡在本申請的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。

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