[發明專利]碘化鉛光電導層基數字X射線平板探測器

在審

• 申請號: 201310219704.3
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN104218045A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 朱興華;孫輝
• 申請（專利權）人: 朱興華;孫輝
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L31/032
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種數字X射線平板成像器件，尤其涉及一種用于放射醫療成像和無損探測成像的碘化鉛光電導層基數字X射線平板探測器，屬于放射探測與成像領域。

背景技術

目前，數字X射線成像設備主要有兩種類型的平板探測器。一種為間接轉換型的非晶硅(a-Si)數字X射線平板探測器，采用閃爍體（碘化銫CsI）或熒光體層（氧硫化釓GdSO）加非晶硅光電二極管再加電子開關薄膜晶體管（Thin?film?Transtors,?TFT）的結構。另一種為直接轉換型非晶硒(a-Se)數字X射線平板探測器，將非晶硒光電導層制備在陣列式薄膜晶體管玻璃基板上，形成非晶硒加TFT探測器結構。X射線照射非晶硒光電導層，發生光電效應，產生電子空穴對，在偏壓下光生載流子向電極兩端定向移動，通過TFT基板上的像素電容收集電荷并進行前置信號放大和A/D轉換獲得數字圖像。

非晶硒材料對X光子吸收率較低，低劑量條件下的圖像質量不能得到較好的保證，而增加X射線劑量，不但會加大病患的射線吸收，且對X光系統要求更高，也易造成材料的老化失效。更重要的是，基于非晶硒的數字X射線平板探測器對使用環境要求苛刻，在高出室溫一定范圍內會出現非晶硒材料的局部結晶，從而失去光電轉換功能造成器件失效。鑒于以上類型的數字X射線平板探測器存在的諸多問題，迫切需要開發新型材料和結構的器件，既能滿足成像領域所要求的指標，又能在較低的成本下實現產品的制造和生產。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中存在的問題，提供一種新型的數字X射線平板探測器，以實現低成本的平板探測器獲得高性能的圖像質量。

為了實現本發明的目的，本發明提供了一種碘化鉛光電導層基數字X射線平板探測器，包括：

矩陣式薄膜晶體管玻璃基板，用于讀出電荷信號；

光電導層，設置在所述矩陣式薄膜晶體管玻璃基板上，用于吸收X射線轉化為電荷信號；以及

頂電極層，設置在所述光電導層表面，用于施加偏置電壓。

所述矩陣式薄膜晶體管玻璃基板包含陣列式的薄膜晶體管和像素電容。

所述陣列式薄膜晶體管用做電子開關，像素電容用作電荷信號存儲。

所述光電導層為碘化鉛材料層。

所述碘化鉛材料層厚度為50至500微米。

所述矩陣式薄膜晶體管玻璃基板尺寸和碘化鉛材料層的尺寸均為5×5英寸至17×17英寸。

所述頂電極層為金或鈀薄膜。

本發明提供的數字X射線平板探測器采用了新型碘化鉛光電導層化合物半導體材料，組成材料的元素鉛和碘的原子序數分別為82和53，相比于原子序數為34的非晶硒材料，該材料對X射線的具有很高的阻擋和吸收效率。碘化鉛材料同樣可實現非晶硒材料的X射線光電轉換功能，直接將X光子轉換成電荷信號，實現數字X射線成像，保證了空間分辨率，由于材料對X光子的吸收率較高，所需的放射劑量較低，環境適應性較好，其各項性能優于非晶硒，降低了材料制備難度，同時也降低了制造和生產成本。因此，本發明提供的碘化鉛光電導層基數字X射線平板探測器能夠以比現有技術更低的制造成本，實現更好的性能，使得裝備有該數字X射線平板探測器的醫療儀器和無損探測設備能夠被廣泛應用，這將惠及廣大患者和設備使用者。

附圖說明

圖1為本發明碘化鉛光電導層基數字X射線平板探測器的剖面圖。

圖2為使用本發明碘化鉛光電導層基數字X射線平板探測器用于放射醫療成像和無損探測成像的工作原理。

具體實施方式

為使本發明的實施例要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行進一步的說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據上述本發明的內容做出一些非本質的改進和調整進行實施，但這仍屬于本發明的保護范圍。