[發明專利]一種X射線探測基板及其制備方法

有效

• 申請號: 201410239924.7
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104022132A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 趙磊
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 杜秀科

技術領域

本發明涉及X射線探測技術領域，特別涉及一種X射線探測基板及其制備方法。

背景技術

由于電子轉換模式不同，數字化X射線照相檢測可分為直接轉換型(Direct?DR)和間接轉換型(Indirect?DR).直接轉化型X射線平板探測器由射線接收器、命令處理器和電源組成。

間接轉換型探測器由X射線轉換層與非晶硅光電二極管、薄膜晶體管、信號存儲基本像素單元及信號放大與信號讀取等組成。間接平板探測器的結構主要是由閃爍體(碘化銫)或熒光體(硫氧化釓)層加具有光電二極管作用的非晶硅層，再加TFT陣列構成。

PIN光電二極管是間接型X射線探測基板的關鍵組成，其決定了可見光的吸收效率，對于X射線劑量、X射線成像的分辨率、圖像的響應速度等關鍵指標有很大影響。間接型X射線探測基板的PIN的制備工藝方法主要為等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)，PECVD技術通過不同的工藝氣體(如：SiH4、NH3、N2O、PH3、H2、B2H6等)可以同時方便快捷的形成PIN器件，但是其缺點為摻雜濃度固定，無法實現特殊區域化的摻雜，因此PIN器件的量子效率和光電流的收集效率都較低，對照射的X射線的強度要求較高。

發明內容

本發明提供了一種X射線探測基板及其制備方法，此X射線探測基板對照射的X射線的強度要求較低。

為達到上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種X射線探測基板，包括：

襯底基板、源漏極金屬層、第一摻雜層、本征層、第二摻雜層、透明電極層、金屬陰極、鈍化層、樹脂層以及閃爍層；其中：

所述源漏極金屬層形成于所述襯底基板；

所述第一摻雜層位于所述源漏極金屬層背離所述襯底基板的一側，所述本征層位于所述第一摻雜層背離所述襯底基板的一側，所述第二摻雜層位于所述本征層背離所述襯底基板的一側；所述第一摻雜層和第二摻雜層中，一層為P型摻雜層，另一層為N型摻雜層；

所述本征層和所述第二摻雜層形成開口位于第二摻雜層背離第一摻雜層一側表面的陰極溝槽，所述陰極溝槽的深度大于第二摻雜層的厚度；所述陰極溝槽的側壁以及槽底上形成有離子注入層，所述離子注入層中的離子摻雜濃度大于所述第二摻雜層內的離子摻雜濃度；

所述透明電極層覆蓋所述第二摻雜層背離所述襯底基板的側面、且覆蓋所述陰極溝槽的槽底和側壁；

所述鈍化層位于所述透明電極層背離所述襯底基板的一側；

所述樹脂層位于所述鈍化層背離所述襯底基板的一側；

所述金屬陰極貫穿所述鈍化層，且一端伸入所述陰極溝槽內與所述透明電極層電連接，另一端伸入所述樹脂層內；

所述閃爍層位于所述樹脂層背離所述襯底基板的一側。

上述X射線探測基板中，金屬陰極通過透明電極層在陰極溝槽處與PIN器件接觸，陰極溝槽的側壁以及槽底上形成的離子注入層內的離子摻雜濃度高，可以降低透明電極層及金屬陰極與PIN器件的接觸電阻，從而提高光電流的收集效率；而第二摻雜層與透明電極層接觸，第二摻雜層的離子摻雜濃度可以很低，此時晶格缺陷就很少，少數載流子在缺陷中心的湮滅就會很少，從而少數載流子的收集效率就很高，因而PIN器件的量子效率就很高。同時，由于陰極溝槽的深度大于第二摻雜層的厚度，可以有效增加透明電極層與PIN器件及金屬陰極的接觸面積，從而增加光電流收集效率，同時由于接觸面積的增加，可有效減小金屬陰極的線寬，從而增加PIN器件的有效受光面積，提高量子轉換效率。

上述X射線探測基板的光電流收集效率和量子轉換效率都較高，因此，其對照射的X射線的強度要求較低。

較佳的實施例中，所述第一摻雜層的厚度為200～700埃；所述本征層的厚度為5000～15000埃；所述第二摻雜層的厚度為200～700埃。

較佳的實施例中，

所述第一摻雜層內的離子摻雜濃度小于10¹⁷cm^-3，所述第二摻雜層內的離子摻雜濃度小于10¹⁷cm^-3，所述離子注入層內的離子摻雜濃度大于10¹⁹cm^-3。

一種X射線探測基板的制備方法，包括以下步驟：

沉積源漏極金屬層；

在源漏極金屬層上依次形成第一摻雜層、本征層以及第二摻雜層，并采用干法刻蝕工藝形成陰極溝槽的圖形；其中，所述陰極溝槽的深度大于第二摻雜層的厚度，且所述第一摻雜層和所述第二摻雜層中，一層為P型摻雜層，另一層為N型摻雜層；