探测单元及其制作方法、平板探测器技术

一种探测单元及其制作方法、平板探测器。该探测单元包括：衬底基板；位于衬底基板上的第一电极；位于第一电极远离衬底基板一侧的光电二极管；位于光电二极管远离第一电极一侧的透明电极和与透明电极电连接的第二电极，并且，光电二极管在衬底基板上的正投影完全落入第一电极在衬底基板的正投影内，在平行于衬底基板的平面上，透明电极位于光电二极管的中部，且光电二极管未被透明电极覆盖的部分在衬底基板上的正投影与第二电极在衬底基板上的正投影至少部分重叠。该探测单元可有效减小光电二极管的暗态漏电流以提升该探测单元的光电特性。

Detection Unit and Its Fabrication Method, Flat Panel Detector

The invention relates to a detection unit, a manufacturing method thereof and a flat panel detector. The detection unit includes: a substrate substrate; a first electrode located on the substrate; a photodiode located on the side of the first electrode away from the substrate; a transparent electrode located on the side of the photodiode away from the first electrode and a second electrode electrically connected with the transparent electrode, and the forward projection of the photodiode on the substrate falls completely into the forward projection of the first electrode on the substrate. In the shadow, on the plane parallel to the substrate, the transparent electrode is located in the middle of the photodiode, and the positive projection of the part of the photodiode which is not covered by the transparent electrode on the substrate overlaps at least partially with the positive projection of the second electrode on the substrate. The detection unit can effectively reduce the dark leakage current of the photodiode to enhance the photoelectric characteristics of the detection unit.

【技术实现步骤摘要】
探测单元及其制作方法、平板探测器
本公开至少一个实施例涉及一种探测单元及其制作方法、平板探测器。
技术介绍
X射线检测广泛应用于现代医疗影像检测中，目前最先进的直接数字化X射线摄影(DigitalRadiography，DR)是在具有图像处理功能的计算机控制下，采用一维或者二维的X射线探测器直接把X射线信息转化为数字图像信息的技术。当前DR设备主要采用的二维平板X射线探测器(FlatX-rayPanelDetector，FPXD)包括直接式平板探测器和间接式平板探测器。
技术实现思路
本公开的至少一实施例提供一种探测单元及其制作方法、平板探测器。该探测单元可有效减小光电二极管的暗态漏电流，从而提升探测单元以及包括该探测单元的平板探测器的光电特性。本公开的至少一实施例提供一种探测单元，包括：衬底基板；位于衬底基板上的第一电极；位于第一电极远离衬底基板一侧的光电二极管；位于光电二极管远离第一电极一侧的透明电极和与透明电极电连接的第二电极，并且，光电二极管在衬底基板上的正投影完全落入第一电极在衬底基板的正投影内，在平行于衬底基板的平面上，透明电极位于光电二极管的中部，且光电二极管未被透明电极覆盖的部分在衬底基板上的正投影与第二电极在衬底基板上的正投影至少部分重叠。例如，光电二极管未被透明电极覆盖的部分在衬底基板上的正投影完全落入第二电极在衬底基板上的正投影内。例如，探测单元还包括：位于透明电极远离光电二极管一侧的偏置信号线，偏置信号线与透明电极电连接，并且，第二电极与偏置信号线电连接。例如，探测单元还包括：位于偏置信号线与透明电极之间的绝缘层，绝缘层包括过孔，偏置信号线通过过孔与透明电极电连接。例如，第二电极位于绝缘层远离透明电极的一侧。例如，第二电极与偏置信号线位于同一层且两者的材料相同。例如，第二电极的材料包括遮光材料。例如，透明电极在衬底基板上的正投影与第二电极在衬底基板上的正投影没有交叠。例如，探测单元还包括：薄膜晶体管，包括源极和漏极，并且，源极和漏极之一为第一电极。例如，光电二极管为PIN型光电二极管。本公开的至少一实施例提供一种探测单元的制作方法，包括：在衬底基板上形成第一电极；在第一电极远离衬底基板的一侧形成光电二极管；在光电二极管远离第一电极的一侧形成透明电极和与透明电极电连接的第二电极，并且，光电二极管在衬底基板上的正投影完全落入第一电极在衬底基板的正投影内，在平行于衬底基板的平面上，透明电极位于光电二极管的中部，且光电二极管未被透明电极覆盖的部分在衬底基板上的正投影与第二电极在衬底基板上的正投影至少部分重叠。例如，探测单元的制作方法还包括：在透明电极远离光电二极管的一侧形成绝缘层；对绝缘层图案化以形成过孔；在绝缘层远离透明电极的一侧形成导电层，导电层通过过孔与透明电极电连接；对导电层图案化以形成偏置信号线和第二电极。例如，形成第二电极包括：在光电二极管未被透明电极覆盖的部分远离衬底基板的一侧形成第二电极，以使光电二极管未被透明电极覆盖的部分在衬底基板上的正投影完全落入第二电极在衬底基板上的正投影内。例如，第二电极的材料包括遮光材料。本公开的至少一实施例提供一种平板探测器，包括多个上述任一项实施例提供的探测单元，多个探测单元阵列排布。例如，平板探测器为间接式平板探测器。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。图1A为一种平板探测器包括的探测单元的俯视图；图1B为图1A所示的探测单元沿AB线所截的侧视图；图2A为本公开一实施例提供的探测单元的平面示意图；图2B为图2A所示的探测单元沿CD线所截的侧面示意图；图3为本公开另一实施例提供的平板探测器的局部平面示意图；图4为本公开另一实施例提供的探测单元的制作方法的示意性流程图。具体实施方式为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。图1A为一种平板探测器包括的探测单元的俯视图，图1B为图1A所示的探测单元沿AB线所截的侧视图，为了清楚的表示光电二极管、顶电极以及底电极的平面视图，图1A中省略了一些绝缘层。如图1A和图1B所示，平板探测器的探测单元包括衬底基板10；设置在衬底基板10上的沿X方向延伸的栅线32以及沿Y方向延伸的数据线31；设置在衬底基板10上的薄膜晶体管，薄膜晶体管包括栅极22、覆盖栅极22的栅极绝缘层16、位于栅极绝缘层16上的有源层21以及源漏极11a和11b。栅线32与栅极22相连以控制薄膜晶体管的打开或者关闭，源漏极11a和11b之一与数据线31相连，图中以源极11a与数据线31相连为例。平板探测器的探测单元还包括设置在漏极11b上的光电二极管12，该光电二极管12以漏极11b为其底电极11；设置在光电二极管12远离底电极11的一侧的透明顶电极13；设置在透明顶电极13上的缓冲层17、钝化层18等膜层；以及位于缓冲层17、钝化层18等膜层远离透明顶电极13的一侧的偏置信号线14，偏置信号线14通过设置在缓冲层17、钝化层18等膜层中的过孔15与透明顶电极13电连接。平板探测器的探测单元还包括设置在偏置信号线14远离光电二极管12的一侧的保护层19。光电二极管12在偏置信号线14输入的偏置电压的作用下形成电场，光电二极管12受到光照后产生的光电子，在外加电场作用下迁移累积于底电极11，栅线32控制薄膜晶体管打开后，底电极11累积的电子通过数据线31被读出，并通过读取芯片将其转成数字讯号，在后端进行数字讯号图像处理。图1A和图1B中所示的光电二极管12为PIN型光电二极管，包括P层、I层以及N层，这里的I层为本征半导体层或掺杂浓度较低的近乎本征(Intrinsic)半导体的掺杂层。在研究中，本申请的专利技术人发现：一方面，在采用PIN光电二极管结构的平板探测器中，影响平板探测器的光电特性的最主要的问题是光电二极管结构产生的暗态漏电流偏大。光电二极管产生暗态漏电流的主要原因包括：P层、I层、N层沉积参数的有待优化；由于光电二极管刻蚀工艺的限制以及后序制作钝化层和树脂层工艺的需求，光电二极管经刻蚀后的侧壁不是垂直于底电极的，而是产生约75～85度的角度，即，光电二极管的侧壁与底电极之间的夹角约为75～85度。也就是，如图1B所示，由于光电二极管12、顶电极13刻蚀工艺的限制，以及由于树脂缓冲层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种探测单元，包括：衬底基板；位于所述衬底基板上的第一电极；位于所述第一电极远离所述衬底基板一侧的光电二极管；位于所述光电二极管远离所述第一电极一侧的透明电极和与所述透明电极电连接的第二电极，其中，所述光电二极管在所述衬底基板上的正投影完全落入所述第一电极在所述衬底基板的正投影内，在平行于所述衬底基板的平面上，所述透明电极位于所述光电二极管的中部，且所述光电二极管未被所述透明电极覆盖的部分在所述衬底基板上的正投影与所述第二电极在所述衬底基板上的正投影至少部分重叠。

【技术特征摘要】
1.一种探测单元，包括：衬底基板；位于所述衬底基板上的第一电极；位于所述第一电极远离所述衬底基板一侧的光电二极管；位于所述光电二极管远离所述第一电极一侧的透明电极和与所述透明电极电连接的第二电极，其中，所述光电二极管在所述衬底基板上的正投影完全落入所述第一电极在所述衬底基板的正投影内，在平行于所述衬底基板的平面上，所述透明电极位于所述光电二极管的中部，且所述光电二极管未被所述透明电极覆盖的部分在所述衬底基板上的正投影与所述第二电极在所述衬底基板上的正投影至少部分重叠。2.根据权利要求1所述的探测单元，其中，所述光电二极管未被所述透明电极覆盖的部分在所述衬底基板上的正投影完全落入所述第二电极在所述衬底基板上的正投影内。3.根据权利要求1所述的探测单元，还包括：位于所述透明电极远离所述光电二极管一侧的偏置信号线，所述偏置信号线与所述透明电极电连接，其中，所述第二电极与所述偏置信号线电连接。4.根据权利要求3所述的探测单元，还包括：位于所述偏置信号线与所述透明电极之间的绝缘层，所述绝缘层包括过孔，所述偏置信号线通过所述过孔与所述透明电极电连接。5.根据权利要求4所述的探测单元，其中，所述第二电极位于所述绝缘层远离所述透明电极的一侧。6.根据权利要求3所述的探测单元，其中，所述第二电极与所述偏置信号线位于同一层且两者的材料相同。7.根据权利要求1-6任一项所述的探测单元，其中，所述第二电极的材料包括遮光材料。8.根据权利要求7所述的探测单元，其中，所述透明电极在所述衬底基板上的正投影与所述第二电极在所述衬底基板上的正投影没有交叠。9.根据权利要求1所述的探测单元，还包括：薄膜晶体管，包括源极和漏极，...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯学成，田鹏程，车春城，林家强，李鑫，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11