【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体X射线影像探测器件领域,涉及一种基于ZnO半导体的数字化X射线影像探测器及其制备方法。
技术介绍
X线影像是目前临床常规诊断和无损检测手段之一,对各类疾病的诊断、金属探伤和安全检查等方面均具有重要意义。直接能量转换X射线影像探测器不仅具备高分辨率可以清晰显示物体细节,而且具有高灵敏度可大幅降低曝光射线量,被认为是平板探测器的最终发展方向。直接转换平板探测器主要由X射线光电探测器和薄膜晶体管阵列构成。目前广泛应用的直接能量转化平板探测器采用a-Se光电探测材料。但是a-Se平板探测器的生产工艺不成熟,工作电压高,所以寿命短,故障率高,整体性能质量不高而且制造和维护成本较高。其它用于FPXI的X射线光电导膜层材料包括,多晶TlBr、PbI2、HgI2、CdZnTe和PbO等,其中HgI2、PbI2因其在大面积生长、高阻暗电流小以及大电荷收集效率方面获得突破,近年来已经被用于研制商用FPXI器件;由于来自材料和工艺的环保要求,碘化物、含铅材料、含镉材料以及含砷材料(a-Se敏感膜添加As以提高其稳定性)对环境有潜在的威胁,ZnO、GaN、SiC等宽禁带半导体材料在X射线探测器应用研究开始逐渐受到关注,但现有的X射线探测器件的成本较高,且性能稳定性较差。在薄膜晶体管方面,从70年代开始,多晶硅和非晶硅TFT就被广泛研究并且最先实现产业化,但是多晶硅和非晶硅TFT的迁移率 ...
【技术保护点】
一种基于ZnO半导体的数字化X射线影像探测器,其特征在于,包括基于ZnO半导体的光电转换器件(13)、控制器(18)、多路放大器(14)、多路选择器(15)、模数转换器(16)及数据输出电路(17),基于ZnO半导体的光电转换器件(13)的位线(12)依次经多路放大器(14)、多路选择器(15)及模数转换器(16)与数据输出电路(17)相连接,控制器(18)的输出端与基于ZnO半导体的光电转换器件(13)的字线(10)及偏压线(11)、多路选择器(15)的控制端、模数转换器(16)的控制端及数据输出电路(17)的控制端相连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于ZnO半导体的数字化X射线影像探测器,其特征在于,
包括基于ZnO半导体的光电转换器件(13)、控制器(18)、多路放大器(14)、
多路选择器(15)、模数转换器(16)及数据输出电路(17),基于ZnO半
导体的光电转换器件(13)的位线(12)依次经多路放大器(14)、多路
选择器(15)及模数转换器(16)与数据输出电路(17)相连接,控制器
(18)的输出端与基于ZnO半导体的光电转换器件(13)的字线(10)及
偏压线(11)、多路选择器(15)的控制端、模数转换器(16)的控制端
及数据输出电路(17)的控制端相连接。
2.根据权利要求1所述的基于ZnO半导体的数字化X射线影像探测
器,其特征在于,基于ZnO半导体的光电转换器件(13)包括阵列分布的
若干光电转换模块,所述光电转换模块包括玻璃衬底(1)、源电极层(3)、
漏电极层(2)、第一ZnO膜层(4)、栅介质层(5)、栅电极层(6)、第二
ZnO膜层(7)、金属电极层(8)、绝缘层(9)、字线(10)、偏压线(11)
及位线(12);
位线(12)、源电极层(3)及漏电极层(2)位于玻璃衬底(1)上,
位线(12)与源电极层(3)相连接,漏电极层(2)与位线(12)及源电
极层(3)分离,第一ZnO膜层(4)的两侧覆盖于漏电极层(2)上表面
的一侧与源电极层(3)的上表面上,栅介质层(5)与栅电极层(6)自
下到上依次设于第一ZnO膜层(4)上,且栅介质层(5)及栅电极层(6)
均与漏电极层(2)分离,第二ZnO膜层(7)及金属电极层(8)自下到
上依次设于漏电极层(2)上表面的另一侧上,绝缘层(9)覆盖于栅电极
层(6)及金属电极层(8)的上表面,绝缘层(9)上开设有第一引线孔
及第二引线孔,字线(10)及偏压线(11)设于绝缘层(9)的上表面,
\t且字线(10)与偏压线(11)分离,字线(10)的出线端穿过第一引线孔
与栅电极层(6)相连接,偏压线(11)的出线端穿过第二引线孔与金属
电极层(8)相连接,各光电转换模块中字线(10)的入线端及偏压线(11)
的入线端均与控制器(18)的输出端相连接,各光电转换模块中的位线(12)
与多路放大器(14)的输入端相连接。
3.一种如权利要求2所述的基于ZnO半导体的数字化X射线影像探
测器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)清洗并吹干玻璃衬底(1)的表面;
2)在玻璃衬底(1)的镀第一金属膜,再第一金属膜的上表面进行旋
转涂胶、曝光及显影,并将第一金属膜刻蚀成位线(12)、源电极层(3)
及漏电极层(2),然后再进行去胶;
3)在步骤2)得到的产品上镀第一ZnO膜,并在第一ZnO膜的上表面
进行旋转涂胶、曝光及显影,再将第一ZnO膜刻蚀成第一ZnO膜层(4),
然后再进行去胶;
4)在步骤3)得到的产品上镀栅介质膜,再在栅介质膜的上表面进行
旋转涂胶、曝光及显影,再将栅介质膜刻蚀成栅介质层(5),然后再进行
去胶;
5)在步骤4)得到的样品上镀第二ZnO膜,并在第二ZnO膜的上表面
进行旋转涂胶、曝光及显影,再将第二ZnO膜刻蚀成第二ZnO膜层(7),
然后再进行去胶;
6)在步...
【专利技术属性】
技术研发人员:贺永宁,赵小龙,潘子健,梁志虎,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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