[發(fā)明專利]一種探測(cè)基板、其制作方法及平板探測(cè)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911284923.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111244119A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯學(xué)成;尚建興;商曉彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司;北京京東方傳感技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146;H01L29/786;H01L21/34
• 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: 劉源

本發(fā)明公開(kāi)了一種探測(cè)基板、其制作方法及平板探測(cè)器，包括：襯底基板，依次位于襯底基板上的多個(gè)晶體管、氧化物層、多個(gè)讀取電極和多個(gè)光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)；各晶體管的第一電極通過(guò)各讀取電極與各光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)一一對(duì)應(yīng)電連接，有源層的材質(zhì)包括氧化物；光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括N型半導(dǎo)體層、本征半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體層；氧化物層至少覆蓋晶體管的溝道區(qū)且與讀取電極相互絕緣。通過(guò)在各晶體管所在層與各讀取電極所在層之間設(shè)置覆蓋晶體管溝道區(qū)的氧化物層，使得后續(xù)沉積光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的過(guò)程中產(chǎn)生的氫原子與氧化物層反應(yīng)，避免了氫原子到達(dá)溝道區(qū)，有效改善了晶體管的穩(wěn)定性，提高了平板探測(cè)器的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種探測(cè)基板、其制作方法及平板探測(cè)器。

背景技術(shù)

X射線檢測(cè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)無(wú)損檢測(cè)、集裝箱掃描、電路板檢查、醫(yī)療、安防、工業(yè)等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的X-Ray成像技術(shù)屬于模擬信號(hào)成像，分辨率不高，圖像質(zhì)量較差。20世紀(jì)90年代末出現(xiàn)的X射線數(shù)字化成像技術(shù)(Digital Radio Graphy，DR)采用X射線平板探測(cè)器直接將X影像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，因其轉(zhuǎn)換的數(shù)字圖像清晰，分辨率高，且易于保存和傳送，已成為目前研究的熱點(diǎn)。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，X射線平板探測(cè)器分為直接轉(zhuǎn)換型(Direct DR)與間接轉(zhuǎn)換型(Indirect DR)。其中，由于間接轉(zhuǎn)換型X射線平板探測(cè)器技術(shù)較為成熟，成本相對(duì)低，探測(cè)量子效率(Detective Quantum Efficiency，DQE)高，信賴性好等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。

X射線平板探測(cè)器主要包括晶體管(Thin Film Transistor，TFT)與光電二極管(PIN)。在X射線照射下，間接轉(zhuǎn)換型X射線平板探測(cè)器的閃爍體層或熒光體層將X射線光子轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光，然后在PIN的作用下將可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，最終通過(guò)TFT讀取電信號(hào)并將電信號(hào)輸出得到顯示圖像。

相關(guān)技術(shù)中，平板探測(cè)器包含的TFT可以為非晶硅(a-Si)TFT，然而a-Si TFT具有遷移率低、固有尺寸大等缺點(diǎn)，導(dǎo)致此類平板探測(cè)器的幀率低，像素填充率低。以非晶態(tài)銦鎵鋅氧化物(a-IGZO)TFT為代表的氧化物TFT具有遷移率高、透明度高、尺寸小、制備溫度低和成本低等優(yōu)越性能，使得包含a-IGZO TFT的平板探測(cè)器的幀率和像素填充率均較高。在制作包含a-IGZO TFT的平板探測(cè)器的過(guò)程中，一般需要在a-IGZO TFT上沉積PIN膜層。然而，在PIN膜層的沉積過(guò)程中氫原子(H Plasma)向a-IGZO TFT的溝道區(qū)擴(kuò)散，致使a-IGZOTFT的穩(wěn)定性較差，進(jìn)而影響了平板探測(cè)器的性能。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種探測(cè)基板、其制作方法及平板探測(cè)器，用以改善晶體管的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高平板探測(cè)器的性能。

因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種探測(cè)基板，包括：襯底基板，位于所述襯底基板上的多個(gè)晶體管，位于各所述晶體管的遠(yuǎn)離所述襯底基板的一側(cè)的多個(gè)讀取電極，位于各所述讀取電極的遠(yuǎn)離所述晶體管的一側(cè)的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，以及位于各所述晶體管所在層與各所述讀取電極所在層之間的氧化物層；其中，

各所述晶體管的第一電極通過(guò)各所述讀取電極與各所述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)一一對(duì)應(yīng)電連接；各所述晶體管的有源層的材質(zhì)包括氧化物；

所述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，包括：N型半導(dǎo)體層、本征半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體層；

所述氧化物層至少覆蓋所述晶體管的溝道區(qū)，且與所述讀取電極相互絕緣。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述探測(cè)基板中，還包括：位于各所述晶體管所在層與各所述讀取電極所在層之間的絕緣層；

各所述晶體管的第一電極通過(guò)貫穿所述絕緣層的第一過(guò)孔與所述讀取電極電連接；

所述氧化物層在所述第一過(guò)孔所在區(qū)域處具有鏤空結(jié)構(gòu)。