[發明專利]平板探測器結構及其制備方法

有效

• 申請號: 201811283739.2
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109585477B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 羅宏德;金利波
• 申請（專利權）人: 奕瑞影像科技（太倉）有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;G01N23/083;G01N23/085
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 佟婷婷

本發明提供一種平板探測器結構及其制備方法，制備方法包括：提供基底，于基底上制備下電極層；提供射線吸收材料液體，射線吸收材料液體包括含鉛化合物液體；將射線吸收材料液體涂布于下電極層上，以基于涂布的射線吸收材料液體于下電極層上制備轉光層；于轉光層上制備上電極層。本發明改進了現有的轉光層的材料，提高了轉光層的射線吸收能力，減小了轉光層的厚度，對轉光層等的形成方法進行設計，解決了形成多晶結構存在的問題，提高器件化學組成及相的均一性，提高圖像的均勻性，提高原料的有效利用率，簡化工藝設備，對探測器的結構進行設計，改善了漏電流的問題，降低了探測器的噪聲，提高了靈敏度及對比度，改善了探測器電極材料，降低成本。

技術領域

本發明屬于射線探測技術領域，特別是涉及一種平板探測器結構及制備方法。

背景技術

X射線輻射成像利用X射線短波長、易穿透的性質，不同物質對X射線吸收不同的特點，通過探測透過物體的X射線的強度來成像。直接型平板探測器，是使用半導體材料將X射線光子直接轉換成載流子(電子或空穴)并讀出成像的技術。直接型平板探測器有著高靈敏度與高對比度的特點，可應用于醫療輻射成像、工業探傷、安檢等領域。

目前，直接型平板探測器以基于非晶硒(Se)材料的占據了絕對的主流，目前商業化的直接型X射線探測器轉光層(轉光層也稱為轉化層，作用是將高能量的入射X射線光子并轉化為載流子(電子空穴對)的一種膜層)材料由非晶硒(Se)組成，非晶硒材料有著容易大規模均勻成膜的優點，故而被廣泛使用。然而，非晶硒材料有如下缺點：非晶硒的晶化溫度為70℃左右，非晶硒晶化后變成多晶，導致器件性能發生變化，在極端條件下引起器件失效(如：在夏天密閉的沒有空調的車廂內運輸時，由于車廂內長時間的高溫會使得非晶硒薄膜逐漸晶化為多晶，最終導致產品性能變化甚至失效)；硒的原子序數低(34)，所以其對X射線(尤其是高能X射線)吸收差，為了充分吸收X射線，需要提高非晶硒膜厚，膜厚的增加會導致：膜層的均勻性變差，導致成像質量劣化；為了充分收集電荷，膜層兩端的電壓增加(如：膜層厚度在200um時，電壓約為2000V；而當膜層厚度達到2000um時，需要的電壓約為20000V)，高壓的使用不僅會使器件的設計難度與成本上升、可靠性下降，更容易對操作者及患者造成安全隱患(如漏電)。

因此，如何提供一種平板探測器結構及其制備方法，以解決現有技術中轉光層的上述問題并對其進行改進實屬必要。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種平板探測器結構及其制備方法，用于解決現有技術中轉光層材料存在的吸收差等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種平板探測器結構的制備方法，包括如下步驟：

提供基底，并于所述基底上制備下電極層；

提供射線吸收材料液體，其中，所述射線吸收材料液體包括含鉛化合物液體；

將所述射線吸收材料液體涂布于所述下電極層上，以基于涂布的所述射線吸收材料液體于所述下電極層上制備轉光層；以及

于所述轉光層上制備上電極層。

作為本發明的一種可選方案，所述含鉛化合物液體的構成包括射線吸收材料及有機溶劑，其中，所述射線吸收材料包括含鉛化合物，所述射線吸收材料溶于所述有機溶劑中形成所述含鉛化合物液體。

作為本發明的一種可選方案，所述含鉛化合物包括PbO、PbO₂、Pb₃O₄、Pb₁₂O₁₉、PbI₂、PbBr₂、PbF₂、PbS、PbSe以及PbTe中的至少一種；所述有機溶劑包括乙醇。

作為本發明的一種可選方案，將所述射線吸收材料液體涂布于所述下電極層上的方式包括：刮涂、擠壓式狹縫涂布、噴墨打印及絲網印刷中的任意一種。