X射线探测器、X射线探测器光电转换层的制造方法及医用设备技术

本发明专利技术提供了一种X射线探测器、X射线探测器光电转换层的制造方法及一种医用设备，所述X射线探测器包括：闪烁体，位于X射线探测器的入光侧并将X射线转换成可见光；感光层，所述闪烁体的出光侧，并对可见光进行光电转换，感光层包括透明导电薄膜及光电转换层，透明导电薄膜位于闪烁体与光电转换层之间；光电转换层为均匀的多孔结构，孔内填充有硅颗粒；信号读取装置，信号读取装置与感光层电连接；遮光件，位于闪烁体与信号读取装置之间且与信号读取装置有源层的位置对应，以遮挡有源层的入射光。本发明专利技术具有灵敏的光电转换性能，且光电转换效率很高。

【技术实现步骤摘要】
X射线探测器、X射线探测器光电转换层的制造方法及医用设备
本专利技术涉及探测器领域，特别涉及一种X射线探测器、X射线探测器光电转换层的制造方法及具有该X射线探测器的医用设备。
技术介绍
X射线探测器广泛应用于医疗仪器上，如，利用X射线进行胸透成像；在现有技术中，X射线探测器的光电转换功能主要由非晶硅感光层完成，X射线经闪烁体(目前主要为CsI)转换成可见光，再经非晶硅感光层将可见光转换成电信号并由信号读取装置(Thinfilmtransistor,简称TFT)将电信号输出。由于非晶硅的结构不够稳定、光转换效率低，导致非晶硅感光层吸收的光波范围较宽，对光的转换不够灵敏，直接影响了X射线探测器的光电转换效率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种X射线探测器，旨在解决现有技术中X射线探测器的非晶硅感光层吸收的光波范围较宽，对光的转换不够灵敏的问题。为实现上述目的，本专利技术提出一种X射线探测器，其特征在于，所述X射线探测器包括：闪烁体，位于所述X射线探测器的入光侧并将X射线转换成可见光；感光层，位于所述闪烁体的出光侧，并对所述可见光进行光电转换，所述感光层包括透明导电薄膜及光电转换层，所述透明导电薄膜位于闪烁体与所述光电转换层之间；所述光电转换层为均匀的多孔结构，孔内填充有硅颗粒；信号读取装置，所述信号读取装置与所述感光层电连接；遮光件，位于所述闪烁体与信号读取装置之间且与所述信号读取装置有源层的位置对应，以遮挡所述有源层的入射光。可选地，所述硅颗粒为纳米硅。可选地，所述多孔结构由SixOy形成。可选地，所述感光层还包括P掺杂层与N掺杂层；所述P掺杂层位于所述光电转换层的入光侧且处于所述透明导电薄膜与所述光电转换层之间，所述N掺杂层位于所述光电转换层的出光侧。可选地，所述感光层还包括绝缘介质，所述P掺杂层与N掺杂层包裹于所述绝缘介质内，使得P掺杂层与N掺杂层绝缘。可选地，所述X射线探测器还包括：保护层，所述保护层填充于所述信号读取装置与所述闪烁体之间的空隙，将所述遮光件、感光层及信号读取装置与外界环境隔离。可选地，所述信号读取装置为薄膜晶体管组成的阵列基板。本专利技术还提出一种X射线探测器光电转换层的制造方法，其特征在于，所述X射线探测器光电转换层的制造方法包括如下步骤：在将SixOy通过化学气象沉积时，控制酒精溶液中表面活性剂的浓度处于35％～70％之间，使SixOy形成均匀的多孔结构；将硅烷气体充入具有多孔结构的SixOy酒精溶液中，同时充入氢气，使所述硅烷在SixOy的孔洞内形成单质硅颗粒。可选地，所述硅烷气体以脉冲的方式充入所述SixOy酒精溶液中。本专利技术还提出一种医用设备，包括如上所述的任一项X射线探测器，所述医用设备还包括成像装置，所述成像装置与所述信号读取装置电连接。本专利技术技术方案通过将X射线探测器中感光层内的非晶硅构成的光电转换层更换为具有均匀多孔结构且孔内填充有硅颗粒的光电转换层，并利用具有均匀多孔结构且孔内填充有硅颗粒的光电转换层对可见光进行光电转换，使感光层将光信号转换为电信号，由于处于均匀多孔结构内的硅颗粒尺寸均匀，对光波的吸收比非晶硅更加稳定，使得利用介孔硅作为光电转换层的X射线探测器具有更加灵敏的光电转换性能，光电转换效率更高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术感光层一实施例的结构示意图；图2为本专利技术X射线探测器的一实施例的结构示意图；图3为本专利技术X射线探测器的另一实施例结构示意图；图4为不同的表面活性剂浓度及不同温度下的SixOy形态关系图；图5为光电转换层结构成型的流程示意图。附图标号说明：标号名称标号名称10闪烁体61P掺杂层20保护层62N掺杂层30遮光件70有源层40透明导电薄膜80感光层50漏极91SixOy60介孔硅层92硅颗粒本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。如图1-3所示，本专利技术提出一种X射线探测器，其特征在于，所述X射线探测器包括：闪烁体10，位于所述X射线探测器的入光侧并将X射线转换成可见光；感光层，位于所述闪烁体10的出光侧，并对所述可见光进行光电转换，所述感光层包括透明导电薄膜及光电转换层，所述透明导电薄膜位于闪烁体10与所述光电转换层之间；所述光电转换层为均匀的多孔结构，且孔内填充有硅颗粒92；信号读取装置(图中未标示)，所述信号读取装置与所述感光层电连接；遮光件，位于所述闪烁体10与信号读取装置之间且与所述信号读取装置有源层70的位置对应，以遮挡所述有源层的入射光。在本实施例中，闪烁体10的主要成份为CsI，X射线从闪烁体10的入光侧进入闪烁体10，由闪烁体10转换为可见光，感光层80经所述可见光爆光后，感光层80产生光电效应，将光信号转换为电信号，由于感光层80与信号读取装置的漏极50电连接，所述电信号经信号读取装置输出，实现了X射线探测器的光电转换功能。由于信号读取装置内具有一非晶硅层，若有可见光进入信号读取装置，会导致信号读取装置内传输的电信号发生变化，因此，为了防止可见光进入信号读取装置，在信号读取装置的入光侧设置有遮光件30，遮光件30挡住射向信号读取装置有源层70的光线，使得信号读取装置只传输来自于感光层80的电信号，完成对感光层80的信号读取功能。如图1所示，在本实施例中，光电转换层具有介孔结构，且所述介孔结构均匀，孔内填充有硅颗粒92，形成介孔硅层60；所述均匀的多孔结构由SixOy91形成，在介孔硅成膜时，通过不同的界面活性剂来控制孔的大小，从而控制填充于孔中的硅颗粒92的大小。所述硅颗粒92为纳米硅。硅颗粒92的尺寸由孔的大小决定，孔越大，填充于孔中的硅颗粒92越大，吸收的光波越长。均匀的孔结构使得填充于其内的硅颗粒92大小均匀，因此对光波长的吸收稳定，光电转换也更加灵敏。其中，透明导电薄膜40位于闪烁体10与光电转换层之间，与介孔硅层60电连接，透明导电薄膜40用于施加电压，光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X射线探测器，其特征在于，所述X射线探测器包括：闪烁体，位于所述X射线探测器的入光侧并将X射线转换成可见光；感光层，位于所述闪烁体的出光侧，并对所述可见光进行光电转换，所述感光层包括透明导电薄膜及光电转换层，所述透明导电薄膜位于闪烁体与所述光电转换层之间；所述光电转换层为均匀的多孔结构，且孔内填充有硅颗粒；信号读取装置，所述信号读取装置与所述感光层电连接；遮光件，位于所述闪烁体与信号读取装置之间且与所述信号读取装置有源层的位置对应，以遮挡所述有源层的入射光。

【技术特征摘要】
1.一种X射线探测器，其特征在于，所述X射线探测器包括：闪烁体，位于所述X射线探测器的入光侧并将X射线转换成可见光；感光层，位于所述闪烁体的出光侧，并对所述可见光进行光电转换，所述感光层包括透明导电薄膜及光电转换层，所述透明导电薄膜位于闪烁体与所述光电转换层之间；所述光电转换层为均匀的多孔结构，且孔内填充有硅颗粒；信号读取装置，所述信号读取装置与所述感光层电连接；遮光件，位于所述闪烁体与信号读取装置之间且与所述信号读取装置有源层的位置对应，以遮挡所述有源层的入射光。2.根据权利要求1所述的X射线探测器，其特征在于，所述硅颗粒为纳米硅。3.根据权利要求1所述的X射线探测器，其特征在于，所述多孔结构由SixOy形成。4.根据权利要求1所述的X射线探测器，其特征在于，所述感光层还包括P掺杂层与N掺杂层；所述P掺杂层位于所述感光层的入光侧且处于所述透明导电薄膜与所述光电转换层之间，所述N掺杂层位于所述光电转换层的出光侧。5.根据权利要求4所述的X射线探测器，其特征在于，所述感光层还包括绝缘介质，所述P掺杂层与N掺杂层包裹于...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓恩宗，
申请(专利权)人：惠科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44