一种平板探测器及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种平板探测器及其制造方法，其包括第一TFT、第二TFT、下电极、光电转换层以及上电极；所述第一TFT包括第一多晶硅、第二多晶硅、第三多晶硅、与第一多晶硅连接的第一漏极、与第二多晶硅连接的第一源极以及第三多晶硅上方的第一栅极；所述第二TFT包括第二栅极、金属氧化物半导体层以及均与金属氧化物半导体层连接的第二源极和第二漏极；所述第二TFT的第二源极与第一TFT的第一源极直接相连；第三栅极在第一栅极上方，通过过孔相连，下电极通过过孔与第一栅极连接。本发明专利技术第一TFT为多晶硅TFT，其可以是NMOS结构或者PMOS结构，第一TFT采用顶栅结构，用于放大光电探测器的电信号，可以提高光源的探测灵敏度；第二TFT采用底栅结构，用来传递PIN的光电信号，同时降低光电转换层的漏电流。转换层的漏电流。转换层的漏电流。

【技术实现步骤摘要】
一种平板探测器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及平板探测器的
，尤其涉及一种平板探测器及其制造方法。

技术介绍

[0002]平板探测器的X线先经荧光介质材料转换成可见光，再由光敏元件将可见光信号转换成电信号，最后将模拟电信号经A/D转换成数字信号。
[0003]金属氧化物具有漏电流低的优势，适合做开关TFT，有效降低X光剂量；低温多晶硅（LTPS）的电子迁移率高，适合做电流放大和补偿。
[0004]X射线对人体有伤害，因此需要尽可能使用较低的X光辐射剂量，但产生的光电流小，需要较低的漏电流和电流补偿放大，才能形成更清晰的图像以及更小的曝光剂量。
[0005]现有的平板探测器用采用金属氧化物做放大电路和TFT，受制于金属氧化物的电子迁移率，放大倍数不够；采用LTPS做放大电路和TFT，虽然有较大的放大倍数，但TFT的漏电流较大，都不是有效的解决方案。
[0006]故有必要设计一种新的平板探测器。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种提高光源的探测灵敏度且降低光电转换层的漏电流的平板探测器及其制造方法。
[0008]本专利技术提供一种平板探测器，其包括第一TFT、第二TFT、下电极、光电转换层以及上电极；所述第一TFT包括第一多晶硅、第二多晶硅、第三多晶硅、与第一多晶硅连接的第一漏极、与第二多晶硅连接的第一源极以及第三多晶硅上方的第一栅极；所述第二TFT包括第二栅极、金属氧化物半导体层以及均与金属氧化物半导体层连接的第二源极和第二漏极；所述第二TFT的第二源极与第一TFT的第一源极直接相连；第三栅极在第一栅极上方，通过过孔相连，下电极通过过孔与第一栅极连接。
[0009]优选地，所述第一TFT为NMOS结构或者PMOS结构；所述第二TFT为金属氧化物半导体结构。
[0010]优选地，所述第一TFT为顶栅结构；所述第二TFT为底栅结构。
[0011]优选地，所述第一栅极位于第三多晶硅的上方。
[0012]本专利技术还提供一种平板探测器的制造方法，包括如下步骤：S1：形成并列设置且图形化的第一多晶硅、第二多晶硅和第三多晶硅；S2：形成覆盖第一、第二和第三多晶硅的栅极绝缘层；S3：采用第一金属材料在栅极绝缘层形成图形化的第一栅极和第二栅极；S4：形成覆盖第一金属材料的第一绝缘层；S5：在第一绝缘层上形成位于第二栅极上方的金属氧化物半导体层；S6：刻蚀形成位于第一多晶硅上的第一孔、位于第二多晶硅上的第二孔以及位于第一栅极上方的第三孔；
S7：采用第二金属材料形成图形化且通过第一孔与第一多晶硅连接的第一漏极、通过第二孔与第二多晶硅连接的第一源极、通过第三孔与第一栅极连接的第三栅极，以及位于第一绝缘层上的第二源极和第二漏极，第二源极与第一源极直接相连，第二源极和第二漏极分别与金属氧化物半导体层接触。
[0013]优选地，还包括如下步骤：S8：形成覆盖第二金属材料的第二绝缘层；S9：形成覆盖第二绝缘层的第三绝缘层；S10：刻蚀形成位于第三栅极上且穿过第二绝缘层和第三绝缘层的第四孔；S11：形成位于第三绝缘层上的且穿过第四孔与第三栅极接触的下电极；S12：形成位于下电极上的光电转换层；S13：形成位于光电转换层上的上电极。
[0014]优选地，所述下电极采用功函数低的阴极金属材料制成。
[0015]优选地，栅极绝缘层、第一绝缘层和第二绝缘层均为无机绝缘层，第三绝缘层为有机绝缘层。
[0016]本专利技术的第一TFT作为多晶硅TFT，其可以是NMOS结构或者PMOS结构，第一TFT采用顶栅结构，用于放大光电探测器的电信号，可以提高光源的探测灵敏度；第二TFT采用底栅结构，用来传递PIN的光电信号，同时降低光电转换层的漏电流。
附图说明
[0017]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本专利技术予以进一步说明。
[0018]图1是本专利技术平板探测器的结构示意图。
[0019]图2是本专利技术平板探测器像素电路示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0021]为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本专利技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
[0022]图1是本专利技术平板探测器的结构示意图，一种平板探测器，其包括第一TFT、与第一TFT连接的第二TFT、与第一TFT栅极连接的下电极90、覆盖在下电极90上的光电转换层100以及位于光电转换层100上的上电极110。
[0023]其中下电极90采用功函数低的金属材料制成，如银、钛、铝、钼或铌等。光电转换层100包括位于下电极90上的N型非晶硅半导体层101、位于N型非晶硅半导体层101上的非晶硅本征层102以及位于非晶硅本征层102上的P型非晶硅半导体层103。
[0024]其中，第一TFT包括第一多晶硅11、第二多晶硅12、第三多晶硅13、与第一多晶硅11
连接的第一漏极61、与第二多晶硅12连接的第一源极62以及位于第三多晶硅13上方的第一栅极31。
[0025]第二TFT包括与第一栅极31同层设置的第二栅极32、位于第二栅极32上方的金属氧化物半导体层50以及均与金属氧化物半导体层50连接的第二源极62和第二漏极64；第二源极62与第一源极62直接相连。
[0026]在第二金属层设置第三栅极63，通过过孔与第一栅极31相连。
[0027]下电极90与第三栅极63连接。
[0028]第一TFT作为多晶硅TFT，其可以是NMOS结构或者PMOS结构，第一TFT采用顶栅结构，第一TFT与电路连接且用于放大光电探测器的电信号，可以提高光源的探测灵敏度；第二TFT采用底栅结构且通过源极与第一TFT相连，用来传递PIN的光电信号，同时降低光电转换层的漏电流。
[0029]本专利技术还揭示平板探测器的制造方法，包括如下步骤：S1：形成并列设置且图形化的第一多晶硅11、第二多晶硅12和第三多晶硅13；S2：形成覆盖第一多晶硅11、第二多晶硅12和第三多晶硅13的栅极绝缘层20，栅极绝缘层为二氧化硅；S3：采用第一金属材料在栅极绝缘层20形成图形化的第一栅极31和第二栅极32，其中第一栅极31位于第三多晶硅13的上方且作为多晶硅TFT的栅极，第二栅极32作为金属氧化物TFT的栅极；S4：形成覆盖第一金属材料的第一绝缘层40，第一绝缘层为多层结构，下层为氮化硅，上层为二氧化硅；S5：在第一绝缘层40上形成位于第二栅极32上方的金属氧化物半导体层50；S6：刻蚀形成位于第一多晶硅11上的第一孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平板探测器，其特征在于，其包括第一TFT、第二TFT、下电极、光电转换层以及上电极；所述第一TFT包括第一多晶硅、第二多晶硅、第三多晶硅、与第一多晶硅连接的第一漏极、与第二多晶硅连接的第一源极以及第三多晶硅上方的第一栅极；所述第二TFT包括第二栅极、金属氧化物半导体层以及均与金属氧化物半导体层连接的第二源极和第二漏极；所述第二TFT的第二源极与第一TFT的第一源极直接相连；第三栅极在第一栅极上方，通过过孔相连，下电极通过过孔与第一栅极连接。2.根据权利要求1所述的平板探测器，其特征在于：所述第一TFT为NMOS结构或者PMOS结构；第二TFT为金属氧化物半导体结构，包括但不限于IGZO、IGTO、IGZTO、IZO等。3.根据权利要求1所述的平板探测器，其特征在于：所述第一TFT为顶栅结构；所述第二TFT为底栅结构。4.根据权利要求1所述的平板探测器，其特征在于：所述第一栅极位于第三多晶硅的上方。5.一种平板探测器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：形成并列设置且图形化的第一多晶硅、第二多晶硅和第三多晶硅；S2：形成覆盖第一、第二和第三多晶硅的栅极绝缘层；S3：采用第一金属材料在栅极绝缘层形成图形化的第一栅极和第二栅极；S4：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，于杰，范泽龙，
申请(专利权)人：南京迪钛飞光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：