[發(fā)明專利]光電二極管及其制作方法、X射線探測基板及其制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610105256.8
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN105742386A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙磊;田彪
• 申請（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0352
• 分類號(hào): H01L31/0352;H01L31/117;H01L27/146;H01L31/20
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種光電二極管及其制作方法、X射線探測基板及其制作方法。

背景技術(shù)

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(jì)民生中日益發(fā)揮著重要作用。目前，在實(shí)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(shí)情況的可靠信息，但是，它具有操作過程復(fù)雜、運(yùn)行成本高、結(jié)果不易保存且查詢攜帶不便以及評(píng)片人員眼睛易受強(qiáng)光損傷等缺點(diǎn).為了解決上述問題，20世紀(jì)90年代末出現(xiàn)了X射線數(shù)字照相(DigitaIRadiography，DR)檢測技術(shù)。X射線數(shù)字照相系統(tǒng)中使用了平板探測器(flatpaneldetector)，其像元尺寸可小于0.1mm，因而其成像質(zhì)量及分辨率幾乎可與膠片照相媲美，同時(shí)還克服了膠片照相中表現(xiàn)出來的缺點(diǎn)，也為圖像的計(jì)算機(jī)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(DirectDR)和間接轉(zhuǎn)換型(IndirectDR).直接轉(zhuǎn)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。射線接收器中包含有閃爍晶體屏(Gd₂O₂S或CsI)、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(jì)算機(jī)中形成可顯示的數(shù)字圖像。

間接轉(zhuǎn)換型探測器由X射線轉(zhuǎn)換層與非晶硅光電二極管、薄膜晶體管、信號(hào)存儲(chǔ)基本像素單元及信號(hào)放大與信號(hào)讀取等組成。間接平板探測器的結(jié)構(gòu)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(gòu)成。此類的平板探測器閃爍體或熒光體層經(jīng)X射線曝光后可以將X射線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過薄膜晶體管陣列將每個(gè)像素的電荷信號(hào)讀出并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)并傳送到計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)集成為X射線影像。

PIN光電二極管是間接型X射線探測基板的關(guān)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(yīng)速度等關(guān)鍵指標(biāo)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采用PECVD技術(shù)，通過不同的工藝氣體(如：SiH₄、NH₃、N₂O、PH₃、H₂、B₂H₆等)可以同時(shí)方便快捷的形成PIN器件，但是其缺點(diǎn)為摻雜濃度較固定，不能精確控制，無法實(shí)現(xiàn)特殊區(qū)域化的摻雜。

因此，如何設(shè)計(jì)一種新的PIN光電二極管結(jié)構(gòu)，能夠精確控制摻雜濃度，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種光電二極管及其制作方法、X射線探測基板及其制作方法，可以精確控制摻雜濃度。

因此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種PIN光電二極管，包括：襯底基板，以及位于所述襯底基板上的本征層、第一摻雜層和第二摻雜層；

所述本征層的上表面在所述襯底基板上的正投影位于所述本征層的下表面在所述襯底基板上的正投影所在區(qū)域內(nèi)；

所述第一摻雜層和第二摻雜層分別位于所述本征層的相對的兩個(gè)傾斜的側(cè)表面上。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述PIN光電二極管中，所述本征層在垂直于所述襯底基板的截面為等腰梯形結(jié)構(gòu)。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述PIN光電二極管中，還包括：位于所述第一摻雜層上的第一透明電極層；

以及位于所述第二摻雜層上的第二透明電極層。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述PIN光電二極管中，所述第一摻雜層為P型半導(dǎo)體層，所述第二摻雜層為N型半導(dǎo)體層；或

所述第一摻雜層為N型半導(dǎo)體層，所述第二摻雜層為P型半導(dǎo)體層。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種X射線探測基板，包括：薄膜晶體管和PIN光電二極管；其中，

所述PIN光電二極管為本發(fā)明實(shí)施例提供的上述PIN光電二極管。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述X射線探測基板中，所述薄膜晶體管為頂柵型薄膜晶體管；

所述頂柵型薄膜晶體管的漏極與所述PIN光電二極管的第一透明電極層電連接。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述X射線探測基板中，還包括：

位于所述PIN光電二極管的上方的第一保護(hù)層；