探测面板及探测装置制造方法及图纸

一种探测面板及探测装置，该探测面板包括：碘化铯闪烁体层，其未掺杂铊；以及光电探测器，其设置于所述碘化铯闪烁体层的出光侧并且包括半导体层，所述半导体层的材料的禁带宽度大于或等于2.3eV。该探测面板可以降低探测面板的制作成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术的实施例涉及一种探测面板及探测装置。
技术介绍
X射线因为光子能量高、穿透力强的特点，已经广泛应用于人们的生活中，比如X射线在医学领域用于透视检查，在工业中用来探伤，在地铁、机场、车站等场合用于安检。目前市场上销售的X射线探测装置通常包括闪烁体层、设置于闪烁体层出光侧的探测器以及配套的电路。闪烁体层用于将X射线转化为光，探测器用于将该闪烁体层输出的光转化为电信号，之后电路将该电信号进行处理后输出至显示器，以形成被测物体的图像。
技术实现思路
针对采用掺铊碘化铯闪烁体材料制作闪烁体层造成X射线探测面板的制作成本较高的问题，本技术的实施例提供一种探测面板及探测装置，以降低探测面板的制作成本。本技术的至少一个实施例提供一种探测面板，其包括：碘化铯闪烁体层，其未掺杂铊；以及光电探测器，其设置于所述碘化铯闪烁体层的出光侧并且包括半导体层，所述半导体层的材料的禁带宽度大于或等于2.3eV。例如，所述碘化铯闪烁体层的形成材料为纯碘化铯闪烁体或者掺钠碘化铯闪烁体。例如，所述半导体层的材料包括氧化锌半导体。例如，在所述半导体层的材料包括氧化锌半导体的情况下，所述碘化铯闪烁体层的形成材料为纯碘化铯闪烁体。例如，所述氧化锌半导体为n型掺杂氧化锌半导体，并且掺杂有B、Al、Ga、In、Sc、Y、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、V、Nb、Mo、F、Cl中的一种或几种。例如，所述氧化锌半导体为p型掺杂氧化锌半导体，并且掺杂有Li、Na、K、Au、Ag、Cu、N、P、As、Sb中的一种或几种。例如，所述半导体层的材料包括氮氧化锌半导体，或氮化镓半导体，或碳化硅半导体，或金刚石半导体，或类金刚石半导体，或氮化铝半导体，或砷化镓半导体，或氮化硼半导体。例如，所述光电探测器为光电导探测器或光伏探测器。例如，所述碘化铯闪烁体层的厚度为1微米至2000微米。例如，所述碘化铯闪烁体层包括多个呈阵列排列的碘化铯柱状晶体。例如，每个碘化铯柱状晶体的直径为0.1微米至100微米。例如，所述探测面板还包括薄膜晶体管开关阵列，其设置于所述光电探测器的远离所述碘化铯闪烁体层的一侧。例如，所述探测面板为X射线探测面板。本技术的至少一个实施例还提供一种探测装置，其包括以上任一项所述的探测面板。本技术实施例提供的探测面板和探测装置，通过将不掺杂铊元素(Tl)的碘化铯闪烁体层和采用宽禁带半导体的光电探测器结合在一起，避开了剧毒的铊及其化合物碘化铊，可以使探测面板的制造成本大大降低，对环境和人友好无毒，并且可以有效地探测碘化铯闪烁体层输出的近紫外光。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，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技术的一些实施例，而非对本技术的限制。图1为一种X射线探测面板的结构示意图；图2为本技术实施例提供的探测面板的结构示意图；图3为CsI(纯)、CsI(Na)以及CsI(Tl)的X射线光致发光谱；图4a为本技术实施例提供的一种异面型光电导探测器的结构示意图；图4b为本技术实施例提供的一种共面型光电导探测器的结构示意图；图4c为本技术实施例提供的一种p-i-n型光伏探测器的结构示意图；图4d为本技术实施例提供的一种p-n型光伏探测器的结构示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，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，都属于本技术保护的范围。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技术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。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“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1为专利技术人已知的一种X射线探测面板的结构示意图。如图1所示，该探测面板包括承载基板140和位于承载基板140上的开关电路130、光电探测器120以及闪烁体层110。闪烁体层110为CsI:TlI(碘化铊掺杂的碘化铯，CsI(Tl))闪烁体材料，以将高能量的X射线(X-ray)转化为可见光(如图中的箭头所示)。光电探测器120为非晶硅光电探测器，用于探测闪烁体层110输出的可见光。由于非晶硅光电探测器的峰值波长(即响应率最大值所对应的波长)在550纳米(nm)左右，且对440nm以下的紫外光的光电响应度较低，为了使闪烁体层110输出的光被光电探测器120有效地探测到，通过调节闪烁体层110中的铊元素(Tl)的掺杂量，可以将闪烁体层110输出的光的波长调至非晶硅光电探测器的峰值波长附近。在研究中，本申请的专利技术人注意到，采用CsI：TlI闪烁体材料制作闪烁体层的X射线探测面板的制作成本较高，这是因为：由于铊及其化合物碘化铊是剧毒物质，进入人体后可对人体造成严重损害，因此采用CsI：TlI闪烁体材料制作闪烁体层的X射线探测面板在生产过程中需要采用较高级别的安全防护措施，并且探测面板在报废后也不能随意丢弃，需要进行专门的回收再处理以避免破坏环境；再者，由于铊金属是贵重金属，这进一步增加了X射线探测面板的制作成本。如图2所示，本技术的至少一个实施例提供一种探测面板，其包括承载基板240以及设置于承载基板240上的碘化铯(CsI)闪烁体层210和光电探测器220。碘化铯闪烁体层210形成材料未掺杂铊；光电探测器220设置于碘化铯闪烁体层210的出光侧并且包括半导体层221，该半导体层221的材料的禁带宽度大于或等于2.3eV(电子伏特)。本技术实施例将不掺杂铊元素的碘化铯闪烁体层和采用宽禁带半导体的光电探测器结合在一起，避开了剧毒的铊及其化合物碘化铊，可以使探测面板的制造成本大大降低并且对环境和人友好无毒。不掺杂铊元素的碘化铯闪烁体层只能将X射线转换成近紫外光；非晶硅光电探测器对于该近紫外光的光电响应度较低、探测灵敏度很差，并且非晶硅材料经过紫外光照射后具有光致退化效应，可导致非晶硅光电探测器响应曲线的漂移，造成输出图像品质下降甚至产生假像。因此，本技术实施例的探测面板采用禁带宽度大于等于2.3eV的宽禁带半导体材料制作光电探测器220，使得光电探测器220的光学截止波长(即响应率下降到最大值的一半所对应的波长，其表示光电探测器适用的波长范围)小于或等于540nm，可以有效地探测碘化铯闪烁体层输出的近紫外光。例如，承载基板240可以是厚度为0.1毫米至1毫米的玻璃基板，也可以是PET(聚对苯二甲酸乙二酯)或PI(聚酰亚胺)的透明柔性衬底，例如，该透明柔性衬底的厚度可以为1微米至500微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探测面板，其特征在于，所述探测面板包括：碘化铯闪烁体层，其未掺杂铊；以及光电探测器，其设置于所述碘化铯闪烁体层的出光侧并且包括半导体层，其中，所述半导体层的材料的禁带宽度大于或等于2.3eV。

【技术特征摘要】
1.一种探测面板，其特征在于，所述探测面板包括：碘化铯闪烁体层，其未掺杂铊；以及光电探测器，其设置于所述碘化铯闪烁体层的出光侧并且包括半导体层，其中，所述半导体层的材料的禁带宽度大于或等于2.3eV。2.根据权利要求1所述的探测面板，其特征在于，所述碘化铯闪烁体层的形成材料为纯碘化铯闪烁体或者掺钠碘化铯闪烁体。3.根据权利要求1所述的探测面板，其特征在于，所述半导体层的材料包括氧化锌半导体。4.根据权利要求3所述的探测面板，其特征在于，所述碘化铯闪烁体层的形成材料为纯碘化铯闪烁体。5.根据权利要求1或2所述的探测面板，其特征在于，所述半导体层的材料包括氮氧化锌半导体，或氮化镓半导体，或碳化硅半导体，或金刚石半导体，或类金刚石半导体，或氮化铝半导体，或砷化镓半导体，或氮化硼半导体。6.根据权利要求1至4中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王熙元，田慧，李延钊，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11