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一种光电子注入型X射线探测器件及其制备方法技术

技术编号:20223651 阅读:36 留言:0更新日期:2019-01-28 21:42
本发明专利技术公开了一种光电子注入型X射线探测器件,包括衬底、栅电极、栅绝缘层、沟道半导体层、源电极、漏电极、源电极隔离层、漏电极隔离层、X射线光电导层、上电极及保护层,所述上电极与X射线光电导层的接触为欧姆接触或肖特基接触。本发明专利技术还公开了该光电子注入型X射线探测器的制备方法。本发明专利技术的光电子注入型X射线探测器件通过采用纵向堆叠的器件结构设计,采用高迁移率沟道半导体材料和高灵敏度X射线光电导材料,能够实现高灵敏度快速X射线探测,该器件同时具有传感器、放大器和开关的功能,将其应用于X射线探测和成像中能够有效提高平板X探测器的响应速度和灵敏性,实现快速高分辨率X射线成像。

【技术实现步骤摘要】
一种光电子注入型X射线探测器件及其制备方法
本专利技术属于半导体器件
,具体涉及一种光电子注入型X射线探测器件及其制备方法。
技术介绍
自从X射线被发现以来,X射线成像被广泛运用到工业检测、安全检查和医学影像等众多领域。实时X射线成像系统能够帮助人们获得被观察物体的动态信息,成为X射线成像技术发展的重要方向。X射线探测器是X射线成像系统的重要组成部分,其灵敏度和响应能力直接决定着成像的质量和速度。目前市场上的X射线探测器由于器件结构和材料性质的原因,极少数具有动态X射线成像功能。要实现动态X射线成像,就需要设计新型的器件结构,结合高迁移率的半导体材料和对X射线高灵敏度的光电导材料的优点,使得器件不仅具有对X射线的高灵敏度,也具备快速响应的能力。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术的第一目的在于:提供一种光电子注入型X射线探测器件,该X射线探测器件同时具有传感器、放大器和开关的功能,将其应用于X射线探测和成像中能够有效提高平板X探测器的响应速度和灵敏性,实现快速高分辨率X射线成像。为实现上述技术目的,本专利技术采用以下技术方案:一种光电子注入型X射线探测器件,包括:衬底;栅电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电子注入型X射线探测器件,其特征在于,包括:衬底;栅电极,其形成在所述衬底上;栅绝缘层,形成在栅电极上;沟道半导体层,形成在栅绝缘层上源电极和漏电极,其分别形成在所述栅绝缘层和沟道半导体层上;源电极隔离层和漏电极隔离层,其分别形成在所述源电极和漏电极层上;X射线光电导层,形成并覆盖在沟道半导体层、源电极隔离层及漏电极隔离层上;上电极,其形成在所述X射线光电导层上,且与X射线光电导层的接触为欧姆接触或肖特基接触;保护层,其形成在所述上电极层上。

【技术特征摘要】
1.一种光电子注入型X射线探测器件,其特征在于,包括:衬底;栅电极,其形成在所述衬底上;栅绝缘层,形成在栅电极上;沟道半导体层,形成在栅绝缘层上源电极和漏电极,其分别形成在所述栅绝缘层和沟道半导体层上;源电极隔离层和漏电极隔离层,其分别形成在所述源电极和漏电极层上;X射线光电导层,形成并覆盖在沟道半导体层、源电极隔离层及漏电极隔离层上;上电极,其形成在所述X射线光电导层上,且与X射线光电导层的接触为欧姆接触或肖特基接触;保护层,其形成在所述上电极层上。2.根据权利要求1所述的光电子注入型X射线探测器件,其特征在于:所述栅绝缘层覆盖所述栅电极和衬底。3.根据权利要求1所述的光电子注入型X射线探测器件,其特征在于:所述沟道半导体层的宽度大于底部栅电极的宽度且小于栅绝缘层的宽度。4.根据权利要求1所述的光电子注入型X射线探测器件,其特征在于:所述源电极及漏电极部分覆盖所述沟道半导体层且与所述底部栅电极具有一交叠区。5.根据权利要求1所述的光电子注入型X射线探测器件,其特征在于:所述源电极隔离层和漏电极隔离层分别完全覆盖源电极和漏电极。6.根据权利要求1所述的光电子注入型X射线探测器件,其特征在于:所述上电极覆盖整个X射线光电导层。7.根据权利要求1所述的光电子注入型X射线探测器件,其特征在于:所述保护层直接地、完整地覆盖在上电极上表面。8.根据权利要求1~7任一权利要求所述的光电子注入型X射线探测器件,其特征在于:当所述上电极与X射线光电导层的接触为欧姆接触时,所述上电极由金、银、铜、铝、钼、镍、氧化铟锡、氧化铟锌、透明导电塑料、导电化合物中的任意一种或多种制成;当所述上电极与X射线光电导层的接触为肖特基接触时,所述上电极由重掺杂半导体材料制成并与光电导层形成PN结。9.根据权利要求8所述的光电子注入型X射线探测器件,其特征在于:所述沟道半导体层由非晶硅、单晶硅、多晶硅、铟镓氧化锌或有机半导体材料中的一种或者几种制成。10.根据权利要求1所述的光电子注入型X射线探测器件,其特征在于:所述X射线光电导层的材料为包含非晶硒、氧化铅,碘化汞,甲氨碘化铅、锑锌镉或钙钛矿的直接X射线探测材料的任意一种或多种。11.如权利要求1所述的光电子注入型X射线探测器件的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:在衬底上制备栅电极;制备覆盖所述衬底和栅电极的栅绝缘层;在所述栅绝缘层上制备沟道半导体层;在所述栅绝缘层上制备源电极和漏电极,所述源电极及漏电极与所述沟道半导体层及栅电极之间分别具有交叠区;在源电极和漏电极上制备源电极隔离层和漏电极隔离层,所述源电极隔离层和漏电极隔离层分别完全覆盖源电极和...

【专利技术属性】
技术研发人员:王凯徐杨兵陈军
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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