[發明專利]放射線感測裝置

在審

• 申請號: 201910431245.2
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN111987112A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 王智弘;林信宏;吳智濠
• 申請（專利權）人: 群創光電股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;侯奇慧

本發明公開了一種放射線感測裝置。放射線感測裝置包括基板以及多個半導體元件。半導體元件設置于基板上且至少一個半導體元件包括第一閘極、主動層以及第二閘極。主動層設置在第一閘極上，而第二閘極設置在主動層上。在待機狀態中，第二閘極具有正偏壓。第二閘極可用以于待機狀態中具有正偏壓，藉此對半導體元件受放射線照射后所產生的電性影響進行改善。

技術領域

本發明涉及一種放射線感測裝置，特別涉及一種具有半導體元件的放射線感測裝置。

背景技術

光感應技術隨著科技發展已應用于許多電子產品以及檢測設備中，而其中可偵測放射線(例如X射線)的光感應技術為相當受矚目的應用之一。由于具有低輻射劑量、電子影像成像快速以及影像易于檢視、重制、擷取、傳送及分析等優點，數字式放射線感測裝置已逐漸取代傳統利用底片偵測放射線的方式，而成為目前數字醫學影像發展的趨勢。一般的數字式放射線感測裝置是利用感光元件接收放射線能量并轉換成電子信號，并利用半導體開關元件來控制信號的讀取動作。然而，受到放射線照射時的能量或/及劑量的影響，半導體開關元件中的迭層(例如半導體通道層、閘極介電層或/及通道鈍化層等)可能會因此產生變化，而影響半導體開關元件的電性表現，例如可能造成半導體開關元件的臨界電壓(threshold voltage，Vth)發生負偏移的現象進而導致放射線感測裝置操作失效等問題。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種放射線感測裝置，利用第二閘極于待機狀態中具有正偏壓，藉此使半導體元件受放射線照射后所產生的電性影響可被回復，而使半導體元件的電性表現回復至正常狀態，進而可避免放射線照射影響放射線感測裝置的正常操作，并延長產品的使用壽命。

本發明的一實施例提供一種放射線感測裝置，包括基板以及多個半導體元件。至少一半導體元件設置于基板上，且半導體元件包括第一閘極、主動層以及第二閘極。主動層設置在第一閘極上，第二閘極設置在主動層上，且在待機狀態中，第二閘極具有正偏壓。

附圖說明

圖1所示為本發明實施例的放射線系統的示意圖。

圖2所示為本發明第一實施例的放射線感測裝置的部分示意圖。

圖3a、圖3b以及圖3c所示為本發明第一實施例的放射線感測裝置的部分電路示意圖。

圖4所示為本發明實施例的放射線系統的時序圖。

圖5所示為本發明實施例的放射線感測裝置中的半導體元件的汲極電流對閘極電壓的關系曲線示意圖。

圖6所示為本發明第一實施例的一變化實施例的放射線感測裝置的示意圖。

圖7所示為本發明第一實施例的另一變化實施例的放射線感測裝置的示意圖。

圖8所示為本發明第二實施例的放射線感測裝置的示意圖。

圖9所示為本發明第二實施例的放射線感測裝置的部分電路示意圖。

附圖標記說明：10-基板；12-閘極介電層；13-絕緣層；14-保護層；15-第三導電層；16-第一絕緣層；17-第四導電層；18-第二絕緣層；19-第五導電層；20-第一導電層；21-第四絕緣層；22-第三絕緣層；24-第二導電層；901-放射線產生裝置；902-處理器裝置；101-104-放射線感測裝置；CS-電容器結構；D1-第一方向；D2-第二方向；DE-汲極；DL-資料線；E1-第一端點電極；E2-第二端點電極；G1-第一閘極；G2-第二閘極；L1-第一關系線；L2-第二關系線；O1-開口；O2-開口；O3-開口；O4-開口；O5-開口；O6-開口；O7-開口；O8-開口；OB-物件；P1-第一半導體層；P2-本質半導體層；P3-第二半導體層；PU-感光元件；SC-主動層；SE-源極；SL-掃描線；T-半導體元件；V1-第一電壓；V2-第二電壓。

具體實施方式