平板探测器结构及其制备方法与流程

本发明属于射线探测技术领域，特别是涉及一种平板探测器结构及制备方法。

背景技术：

x射线辐射成像利用x射线短波长、易穿透的性质，不同物质对x射线吸收不同的特点，通过探测透过物体的x射线的强度来成像。直接型平板探测器，是使用半导体材料将x射线光子直接转换成载流子(电子或空穴)并读出成像的技术。直接型平板探测器有着高灵敏度与高对比度的特点，可应用于医疗辐射成像、工业探伤、安检等领域。

目前，直接型平板探测器以基于非晶硒(se)材料的占据了绝对的主流，目前商业化的直接型x射线探测器转光层(转光层也称为转化层，作用是将高能量的入射x射线光子并转化为载流子(电子空穴对)的一种膜层)材料由非晶硒(se)组成，非晶硒材料有着容易大规模均匀成膜的优点，故而被广泛使用。然而，非晶硒材料有如下缺点：非晶硒的晶化温度为70℃左右，非晶硒晶化后变成多晶，导致器件性能发生变化，在极端条件下引起器件失效(如：在夏天密闭的没有空调的车厢内运输时，由于车厢内长时间的高温会使得非晶硒薄膜逐渐晶化为多晶，最终导致产品性能变化甚至失效)；硒的原子序数低(34)，所以其对x射线(尤其是高能x射线)吸收差，为了充分吸收x射线，需要提高非晶硒膜厚，膜厚的增加会导致：膜层的均匀性变差，导致成像质量劣化；为了充分收集电荷，膜层两端的电压增加(如：膜层厚度在200um时，电压约为2000v；而当膜层厚度达到2000um时，需要的电压约为20000v)，高压的使用不仅会使器件的设计难度与成本上升、可靠性下降，更容易对操作者及患者造成安全隐患(如漏电)。

因此，如何提供一种平板探测器结构及其制备方法，以解决现有技术中转光层的上述问题并对其进行改进实属必要。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种平板探测器结构及其制备方法，用于解决现有技术中转光层材料存在的吸收差等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种平板探测器结构的制备方法，包括如下步骤：

提供基底，并于所述基底上制备下电极层；

提供射线吸收材料液体，其中，所述射线吸收材料液体包括含铅化合物液体；

将所述射线吸收材料液体涂布于所述下电极层上，以基于涂布的所述射线吸收材料液体于所述下电极层上制备转光层；以及

于所述转光层上制备上电极层。

作为本发明的一种可选方案，所述含铅化合物液体的构成包括射线吸收材料及有机溶剂，其中，所述射线吸收材料包括含铅化合物，所述射线吸收材料溶于所述有机溶剂中形成所述含铅化合物液体。

作为本发明的一种可选方案，所述含铅化合物包括pbo、pbo2、pb3o4、pb12o19、pbi2、pbbr2、pbf2、pbs、pbse以及pbte中的至少一种；所述有机溶剂包括乙醇。

作为本发明的一种可选方案，将所述射线吸收材料液体涂布于所述下电极层上的方式包括：刮涂、挤压式狭缝涂布、喷墨打印及丝网印刷中的任意一种。

作为本发明的一种可选方案，所述基底包括基板以及形成于所述基板上的晶体管功能层，其中，所述晶体管功能层包括晶体管源极，所述晶体管源极与所述下电极层电连接。

作为本发明的一种可选方案，所述制备方法中还包括形成界面层的步骤，所述界面层包括空穴传输层及电子传输层中的至少一种，其中，所述空穴传输层形成于所述转光层与所述上电极层之间，所述电子传输层形成于所述转光层与所述下电极层之间。

作为本发明的一种可选方案，形成所述电子传输层的方式包括刮涂、挤压式狭缝涂布、喷墨打印及丝网印刷中的任意一种；形成所述空穴传输层的方式包括刮涂、挤压式狭缝涂布、喷墨打印及丝网印刷中的任意一种。

作为本发明的一种可选方案，所述空穴传输层的材料包括se及moo3中的至少一种，所述电子传输层的材料包括tio2及azo中的至少一种。

作为本发明的一种可选方案，所述界面层包括所述空穴传输层，所述上电极层的材料包括ag、a以及mo中的至少一种。

本发明还提供一种平板探测器结构，包括：

基底；

下电极层，形成于所述基底上；

转光层，形成于所述下电极层上，其中，所述转光层包括含铅材料层，所述含铅材料层中包括含铅化合物；以及

上电极层，形成于所述转光层上。

作为本发明的一种可选方案，所述含铅化合物包括pbo、pbo2、pb3o4、pb12o19、pbi2、pbbr2、pbf2、pbs、pbse以及pbte中的至少一种。

作为本发明的一种可选方案，所述基底包括基板以及位于所述基板上的晶体管功能层，其中，所述晶体管功能层包括晶体管源极，所述晶体管源极与所述下电极层电连接。

作为本发明的一种可选方案，所述平板探测器结构还包括界面层，所述界面层包括空穴传输层及电子传输层中的至少一种，其中，所述空穴传输层位于所述转光层与所述上电极层之间，所述电子传输层位于所述转光层与所述下电极层之间。

作为本发明的一种可选方案，所述空穴传输层的材料包括se及moo3中的至少一种，所述电子传输层的材料包括tio2及azo中的至少一种。

作为本发明的一种可选方案，所述界面层包括空穴传输层，所述上电极层的材料包括ag、al及mo中的至少一种。

如上所述，本发明的平板探测器结构及其制备方法，改进了现有的转光层的材料，提高了转光层的射线吸收能力，减小了转光层的厚度，提高了成像质量，简化了器件的设计难度，提高了器件的可靠性，减少了对操作者及患者造成的安全隐患，本发明还对转光层等的形成方法进行设计，解决了形成多晶结构存在的问题，并提高了器件化学组成及相的均一性，提高了图像的均匀性，提高了原料的有效利用率，提高材料层的制备速率，简化工艺设备，降低成本，另外，本发明对探测器的结构进行设计，改善了漏电流的问题，降低了探测器的噪声，提高了探测器的灵敏度及对比度等，改善了探测器电极材料，降低工艺成本。

附图说明

图1显示为本发明的平板探测器结构的制备工艺流程示意图。

图2显示为本发明的平板探测器结构制备中提供基底的结构示意图。

图3显示为本发明的平板探测器结构制备中的一基底构成的结构示意图。

图4显示为本发明的平板探测器结构制备中形成下电极层的结构示意图。

图5显示为本发明的平板探测器结构制备中形成转光层的结构示意图。

图6显示为本发明的平板探测器结构制备中形成上电极层的结构示意图。

图7显示为本发明一示例提供的平板探测器结构工作连接示意图。

图8显示为不同材料的功函数对比示意图。

图9显示为本发明一示例提供的平板探测器转光层与tft层等效电路示意图。

元件标号说明

100基底

100a基板

100b晶体管功能层

101下电极层

102转光层

103上电极层

104空穴传输层

105电子传输层

106晶体管栅极

107晶体管源极

108晶体管漏极

109光电二极管

110读出线

111扫描线

s1～s4步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图9。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

如图1所示，本发明提供一种平板探测器结构的制备方法，包括如下步骤：

提供基底，并于所述基底上制备下电极层；

提供射线吸收材料液体，其中，所述射线吸收材料液体中含有铅元素；

将所述射线吸收材料液体涂布于所述下电极层上，以基于涂布的所述射线吸收材料液体于所述下电极层上制备转光层；以及

于所述转光层上制备上电极层。

下面将结合附图详细说明本发明的平板探测器结构的制备。

首先，如图1中的s1及图2-4所示，提供基底100，并于所述基底上制备下电极层101；

具体的，提供基底100，以在所述基底100上制备平板探测器结构(如直线型x射线平板探测器)中的相关结构层，所述基底100可以包括玻璃基底，当然，还可以包括平板探测器需要的其他功能层，依据实际需求设计。接着，在所述基底100上制备下电极层101，所述下电极层101的材料包括但不限于ito(氧化铟锡)或者ag，可以采用溅射或者蒸镀的方式形成。

作为示例，所述基底100包括基板100a及形成于所述基板100a上的晶体管功能层100b，其中，所述晶体管功能层100b包括晶体管源极，所述晶体管源极与所述下电极层101电连接。

具体的，如图4所示，在一示例中，提供一种基底100的结构，包括基板100a和晶体管功能层100b，该示例中，所述基板100a可以是玻璃基板，所述晶体管功能层100b可以是tft(thinfilmtransistor，薄膜晶体管)层，该示例中，tft层(作为开关层)中的晶体管源极(source)(参见图9中的晶体管源极107)与所述下电极层101电连接，即通过所述下电极层101实现与所述转光层102的电连接，进行信号传输，当然，所述晶体管功能层还包括晶体管栅极和晶体管漏极，在一示例中，可以是所述晶体管功能层，如tft层中的晶体管源极层和晶体管漏极层与所述下电极层共用同一材料层。

接着，如图1中的s2所示，提供射线吸收材料液体，其中，所述射线吸收材料液体中含有铅元素，所述射线吸收材料液体包括含铅化合物液体。继续，如图1中的s3及图5所示，将所述射线吸收材料液体涂布于所述下电极层101上，以基于涂布的所述射线吸收材料液体于所述下电极层101上制备转光层102。

具体的，在所述下电极层101上制备转光层102，其中，转光层也称为转化层，可以将高能量的入射x射线光子并转化为载流子(电子空穴对)，本发明中，采用含有铅(pb)元素的所述射线吸收材料液体制备所述转光层102，铅的原子序数为82，以氧化铅(pbo)为例，pbo的密度为9.53g/cm³，故对x射线有着很强的吸收，在一示例中，例如，在吸收同等能量的x射线条件下，pbo膜层的厚度仅为非晶se材料膜层厚度的十分之一至三分之一，如：乳腺检测需要的x射线能量为10kev-30kev，非晶硒膜的厚度约为200μm-500μm，而x射线胸透使用的x射线能量为50kev-80kev，为了充分吸收x射线，需要将非晶硒膜厚需要达到800μm-2000μm；然而，当x射线能量为10kev-30kev时，pbo膜层厚度仅需10μm-50μm，当x射线能量为50kev-80kev时，pbo膜层厚度为200μm-800μm。也就是说，含有pb元素的所述射线吸收材料液体所示制备得到的转光层102，可以显著的提高所述转光层102的射线吸收能力，如对x射线，特别是高能x射线的吸收能力，从而降低了保证射线吸收时的同等射线吸收能量下的所述转光层102的膜层厚度，解决了膜厚增加所带来的问题，即，解决了膜厚增加导致的转光层均匀性变差，导致成像质量劣化的问题，减小了为了充分收集电荷所导致的膜层两端的电压增加的问题，从而减小了高压的使用使器件的设计难度上升、可靠性下降，以及更容易对操作者及患者造成安全隐患等问题。

作为示例，所述含铅化合物液体的构成包括射线吸收材料及有机溶剂，其中，所述射线吸收材料包括含铅化合物，所述射线吸收材料溶于所述有机溶剂中形成所述含铅化合物液体。

作为示例，所述含铅化合物包括pbo、pbo2、pb3o4、pb12o19、pbi2、pbbr2、pbf2、pbs、pbse以及pbte中的至少一种；所述有机溶剂包括乙醇。

具体的，射线吸收材料液体可以是射线吸收材料溶液，也可以是射线吸收材料悬浊液，在一示例中，通过所述射线吸收材料溶于(溶解或是均匀分布)所述有机溶剂中的方式形成所述射线吸收材料液体，其中，所述射线吸收材料中可以是含有铅元素的材料，在一示例中，通过将含铅化合物溶于有机溶剂中的方式形成所述射线吸收材料液体，所述含铅化合物可以是上述化合物中的任意一种，也可以是上述化合物中的两种或两种以上的组合，以pbo为例，将pbo纳米颗粒或者量子点分散在乙醇内，并充分搅拌均匀，形成所述射线吸收材料液体。

作为示例，将所述射线吸收材料液体涂布于所述下电极层101上的方式包括：刮涂、挤压式狭缝涂布(slot-die)、喷墨打印及丝网印刷中的任意一种。

具体的，该示例中，提供一种涂布所述射线吸收材料液体从而形成所述转光层102的方式，即通过溶液法(如刮涂、喷墨打印、丝网印刷)制作所述转光层102，其中，刮涂可以是采用刮刀等进行手工涂装以制得需要厚度的材料涂层的方法，挤压式狭缝涂布是使用一定的压力将膜头内的溶液挤压到基板表面，涂布后烘干，从而形成所需要材料膜层，喷墨打印可以是喷头吸取需要喷涂的溶液试剂之后，移至待处理的结构的表面，通过热敏或声控等形式喷射器的动力把液滴喷射到待处理结构表面，从而形成需要厚度的材料膜层的方法，丝网印刷可以是利用丝网印版图文部分网孔可透过溶液试剂，非图文部分网孔不能透过溶液试剂的基本原理进行印刷，印刷时在丝网印版的一端倒入溶液(所述射线吸收材料液体)，用刮板对丝网印版上的溶液部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端匀速移动，溶液在移动中被刮板从图文部分的网孔中挤压到承印物(待处理结构表面，如所述下电极层表面)上，溶液法加工有如下优势：溶液法可以使用非晶的射线吸收材料，如非晶的pbo量子点或纳米颗粒，非晶不存在晶界，可以避免上述由晶界引起的各种问题；溶液法加工可以得到厚度均一的薄膜，避免薄膜纵向化学式不均一、厚度不均一等弊端，溶液法形成薄膜的整体，包括底部和顶部的化学组成及相均一，可以提高形成图像的均匀性；溶液法物料使用率高(可接近100％)，且速度快，不会造成浪费；溶液法无需使用等离子及高真空设备，所有工艺均可在大气气氛中进行，有效降低了产线建设成本，也就是说，本发明的溶液法可以形成非晶结构，解决形成多晶结构的转光层的缺陷，多晶结构存在着明显的晶界，晶界的产生会造成载流子(电子或空穴)的迁移受阻，造成载流子的收集不全，影响图像对比度，晶界的存在会导致载流子在晶界处聚集，造成载流子在当前帧(如第一帧)无法完全收集，在下一帧(如第二帧)读取时未被完全收集的载流子会在室温作用下释放出来，导致了第二帧图像的残影中有上一帧(第一帧)的残影(ghosting)，多晶会引起膜层的致密性降低，致密性降低导致x射线吸收能力变差，要达到同样的吸收能力，需要增加膜厚，膜厚的增加导致载流子(电子或空穴)无法传输至电极处，故而导致读出信号的劣化，造成图像对比度的下降；如要增加对比度，必须提高电压让载流子充分收集，提高工作电压会极大提高暗电流(darkcurrent)，导致器件响应度下降，过高的暗电流造成器件对x光没有响应(因为x射线产生的光生载流子被背景噪音覆盖)。

最后，如图1中的s4及图6所示，于所述转光层102上制备上电极层103。

具体的，在所述转光层102上形成所述上电极层103，可以通过蒸镀的方式形成，其中，形成的所述上电极层103的材料可以依据实际进行选择，实现探测器的工作。另外，上述制备所述探测器结构的步骤中可以交换步骤进行工艺实施的可依据实际交换步骤顺序。

作为示例，所述制备方法中还包括形成界面层的步骤，所述界面层包括空穴传输层104及电子传输层105中的至少一种，所述空穴传输层104形成于所述转光层102与所述上电极层103之间，所述电子传输层105形成于所述转光层102与所述下电极层101之间。

具体的，如图7所示，在一示例中，在所述转光层102与上下电极层之间引入所述界面层，可以是只在所述转光层102与所述上电极层103之间引入所述空穴传输层104，也可以是只在所述转光层102与所述下电极层101之间引入所述电子传输层105，也可以是同时在所述转光层102与所述上电极层103之间引入所述空穴传输层104和在所述转光层102与所述下电极层101之间引入所述电子传输层105。

作为示例，所述空穴传输层104的材料包括se及moo3中的至少一种，所述电子传输层105的材料包括tio2及azo(zno:al，铝掺杂的氧化锌)中的至少一种。

作为示例，所述界面层包括所述空穴传输层104，所述上电极层103的材料包括ag、al以及mo中的至少一种。

具体的，对于所述空穴传输层104，也即电子阻挡层，可以实现载流子空穴的传输，同时阻挡电子传输，进一步，在一示例中，所述空穴传输层104的存在还可以降低所述转光层界面处的功函数，从而可以改善所述上电极层的材料，可以使用便宜的银、铝或钼，避免使用昂贵的元素，降低成本，在一示例中，所述空穴传输层104的材料选自于se及moo3中的至少一种，可以是se层，也可以是moo3层，还可以是二者构成的叠层结构，以se层为例，参考图8所示，空穴的传输只能发生在价带，以所述含铅化合物选择为pbo为例，从图中可知，pbo的价带最高点(价带顶)为-5.2ev，而ag的功函数(ag为金属，可以认为导带与价带混合，故图中用横线表示)为-4.5ev，假如空穴要从pbo直接传输至ag电极，空穴需要克服0.7ev的势垒(能量差)，这一势垒过大，导致空穴无法传输至ag电极。而金元素的功函数为-5.0ev左右(未在图上标注)，空穴从pbo价带传输至金(au)电极，只需要克服0.2ev的势垒。所以当pbo直接与金属材料(电极)接触时，只能选择功函数较高的金属材料(如金，铑，铂等贵金属)作为电极材料。然而，在一示例中，从如图8所示的功函数图中可知，空穴传输层104可以选择：se或者moo3，以se层为例，se的价带顶位置在-4.8ev，假如在pbo和ag电极间插入se元素层，则空穴首先从pbo传输至se(势垒为0.4ev)，之后空穴再从se的价带顶传输至ag电极处(势垒为0.3ev)，这样se相当于起到了一个桥梁作用使得空穴能够传输至ag电极，这种情况，一般可以称为功函数修饰，也就是变相的降低了pbo的功函数，同理，moo3作为空穴传输层起到了同样的作用。

另外，所述电子传输层105也可以具有降低功函数以及阻挡空穴传输电子的作用，在一示例中，所述下电极层的材料选择为ag或者al，电子的传输只能在导带中进行，pbo的导带位置为-3.0ev，下电极层一般使用的是tft的源极(source)或漏极(drain)，其材料为ag或者al，从图8中的功函数图中可知，pbo导带能级位置(-3.0ev)高于ag功函数(-4.5ev)，电子可以非常容易的从高能级的pbo导带处直接跃迁至ag电极，所以此示例中所述电子传输层的目的是为了阻挡空穴进入下电极层，从而增加量子效率(转换效率)及降低暗电流。

作为示例，形成所述电子传输层105的方式包括刮涂、挤压式狭缝涂布(slot-die)、喷墨打印及丝网印刷中的任意一种；形成所述空穴传输层104的方式包括刮涂、挤压式狭缝涂布(slot-die)、喷墨打印及丝网印刷中的任意一种。

具体的，对于所述空穴传输层104和所述电子传输层105的形成方式，均可以采用溶液法，如可以是刮涂、挤压式狭缝涂布(slot-die)、喷墨打印及丝网印刷中的任意一种。

为了进一步说明本发明的基于溶液法制备探测器结构的工艺过程，提供一示例，包括如下步骤：1)将tio2或者azo量子点或纳米颗粒分散在乙醇内，充分搅拌均匀；2)在tft基板(制备好晶体管功能层)上用溶液法涂覆形成电子传输层，电子传输层用上述纳米材料/量子点分散液，膜层厚度为1000nm-3000nm；3)涂布完上述膜层后置于100℃烘箱内充分干燥，如干燥5分钟；4)将pbo纳米颗粒或者量子点分散在乙醇内，并充分搅拌均匀；5)在上述电子传输层上面涂布上述溶液形成pbo转光层，膜层厚度为50μm-800μm；6)涂布完上述膜层后置于100℃烘箱内充分干燥，如干燥5分钟；7)将se或者moo3量子点或纳米颗粒分散在乙醇内，充分搅拌均匀；8)在上述pbo转光层上面涂布空穴传输层，空穴传输层材料使用上述se或者moo3分散液，膜层厚度为1000nm-3000nm；9)涂布完上述膜层后置于100℃烘箱内充分干燥，如干燥5分钟；10)在空穴传输层上蒸镀ag或者al电极。从而通过上述方案的实施使用非晶pbo避免了图像的残影(ghost)，使用溶液法工艺加工简单，无需高真空设备及等离子设备，工艺成本低，使用界面层减小漏电流并提高提高探测器灵敏度及最终图相对比度，使用界面层调节功函数，使上电极可以使用较为便宜的银或者铝,避免了使用昂贵的金元素，有效的降低成本。

另外，如图6-9所示，并参阅图1-5，本发明还提供一种平板探测器结构，包括：

基底100；

下电极层101，形成于所述基底100上；

转光层102，形成于所述下电极层101上，其中，所述转光层102中含有铅元素，所述转光层包括含铅材料层，所述含铅材料层中包括含铅化合物；以及

上电极层103，形成于所述转光层102上。

具体的，本发明的所述平板探测器结构中包括基底100，所述基底100上可以用于制备平板探测器结构(如直线型x射线平板探测器)中的相关结构层，其中，所述基底100可以包括玻璃基底，当然，还可以包括平板探测器需要的其他功能层，依据实际需求设计。另外，在所述基底100上形成有所述下电极层101，所述下电极层101的材料可以是但不限于ito(氧化铟锡)或者ag。

作为示例，所述基底100包括基板100a及位于所述基板上的晶体管功能层100b，其中，所述晶体管功能层100b包括晶体管源极，所述晶体管源极与所述下电极层101电连接。

在一示例中，所述基底100包括基板100a和晶体管功能层100b，该示例中，所述基板100a可以是玻璃基板，所述晶体管功能层100b可以是tft(thinfilmtransistor，薄膜晶体管)层，该示例中，tft层(作为开关层)中的晶体管源极(source)与所述下电极层101电连接，即通过所述下电极层101实现与所述转光层102的电连接，进行信号传输，在一示例中，可以是所述晶体管功能层，如tft层中的晶体管源极层和晶体管漏极层与所述下电极层共用同一材料层。

作为示例，所述含铅化合物包括pbo、pbo2、pb3o4、pb12o19、pbi2、pbbr2、pbf2、pbs、pbse以及pbte中的至少一种。

具体的，对于所述转光层102，转光层也称为转化层，可以将高能量的入射x射线光子并转化为载流子(电子空穴对)，本发明中，所述转光层102中含有铅元素，铅的原子序数为82，以氧化铅(pbo)为例，pbo的密度为9.53g/cm³，故对x射线有着很强的吸收，在一示例中，例如，在吸收同等能量的x射线条件下，pbo膜层的厚度仅为非晶se材料膜层厚度的十分之一至三分之一，如：乳腺检测需要的x射线能量为10kev-30kev，非晶硒膜的厚度约为200μm-500μm，而x射线胸透使用的x射线能量为50kev-80kev，为了充分吸收x射线，需要将非晶硒膜厚需要达到800μm-2000μm；然而，当x射线能量为10kev-30kev时，pbo膜层厚度仅需10μm-50μm，当x射线能量为50kev-80kev时，pbo膜层厚度为200μm-800μm。也就是说，含有pb元素的所述射线吸收材料液体所示制备得到的转光层102，可以显著的提高所述转光层102的射线吸收能力，如对x射线，特别是高能x射线的吸收能力，从而降低了保证射线吸收时同等射线吸收能量下的所述转光层102的膜层厚度，解决了膜厚增加所带来的问题，即，解决了膜厚增加导致的转光层均匀性变差，导致成像质量劣化的问题，减小了为了充分收集电荷所导致的膜层两端的电压增加的问题，从而减小了高压的使用使器件的设计难度上升、可靠性下降，以及更容易对操作者及患者造成安全隐患等问题。

具体的，所述转光层102可以是一含铅材料层，所述含铅材料层中含有含铅化合物，从而使得所述转光层含有所述铅元素，例如，在一示例中，所述转光层102的形成包括采用射线吸收材料液体形成，进一步，所述射线吸收材料液体的形成原料包括射线吸收材料和有机溶剂，通过所述射线吸收材料溶解于所述有机溶剂中的方式形成所述射线吸收材料液体，其中，所述射线吸收材料中可以是含有铅元素的材料，如含有含铅化合物，在一示例中，通过将含铅化合物溶于有机溶剂中的方式形成所述射线吸收材料液体，所述含铅化合物可以是上述化合物中的任意一种，也可以是上述化合物中的两种或两种以上的组合，以pbo为例，将pbo纳米颗粒或者量子点分散在乙醇内，并充分搅拌均匀，形成所述射线吸收材料液体。

作为示例，所述平板探测器结构还包括界面层，所述界面层包括空穴传输层104及电子传输层105中的至少一种，其中，所述空穴传输层104位于所述转光层102与所述上电极层103之间，所述电子传输层105位于所述转光层102与所述下电极层101之间。

具体的，如图7所示，在一示例中，在所述转光层102与上下电极层之间引入所述界面层，可以是只在所述转光层102与所述上电极层103之间引入所述空穴传输层104，也可以是只在所述转光层102与所述下电极层101之间引入所述电子传输层105，也可以是同时在所述转光层102与所述上电极层103之间引入所述空穴传输层104和在所述转光层102与所述下电极层101之间引入所述电子传输层105。

作为示例，所述空穴传输层104的材料包括se及moo3中的至少一种，所述电子传输层105的材料包括tio2及azo中的至少一种。

作为示例，所述界面层包括空穴传输层104，所述上电极层103的材料包括ag、al以及mo中的至少一种。

具体的，对于所述空穴传输层104，也即电子阻挡层，可以实现载流子空穴的传输，同时阻挡电子传输，进一步，在一示例中，所述空穴传输层104的存在还可以降低所述转光层界面处的功函数，从而可以改善所述上电极层的材料，可以使用便宜的银和铝，避免使用昂贵的元素，降低成本，在一示例中，所述空穴传输层104的材料选自于se及moo3中的至少一种，可以是se层，也可以是moo3层，还可以是二者构成的叠层结构，以se层为例，参考图8所示，空穴的传输只能发生在价带，以所述含铅化合物选择为pbo为例，从图中可知，pbo的价带最高点(价带顶)为-5.2ev，而ag的功函数(ag为金属，可以认为导带与价带混合，故图中用横线表示)为-4.5ev，假如空穴要从pbo直接传输至ag电极，空穴需要克服0.7ev的势垒(能量差)，这一势垒过大，导致空穴无法传输至ag电极。而金元素的功函数为-5.0ev左右(未在图上标注)，空穴从pbo价带传输至金(au)电极，只需要克服0.2ev的势垒。所以当pbo直接与金属材料(电极)接触时，只能选择功函数较高的金属材料(如金，铑，铂等贵金属)作为电极材料。然而，在一示例中，从如图8所示的功函数图中可知，空穴传输层104可以选择：se或者moo3，以se层为例，se的价带顶位置在-4.8ev，假如在pbo和ag电极间插入se元素层，则空穴首先从pbo传输至se(势垒为0.4ev)，之后空穴再从se的价带顶传输至ag电极处(势垒为0.3ev)，这样se相当于起到了一个桥梁作用使得空穴能够传输至ag电极，这种情况，一般可以称为功函数修饰，也就是变相的降低了pbo的功函数，同理，moo3作为空穴传输层起到了同样的作用。

另外，所述电子传输层105也可以具有降低功函数以及阻挡空穴传输电子的作用，在一示例中，所述下电极层的材料选择为ag或者al，电子的传输只能在导带中进行，pbo的导带位置为-3.0ev，下电极层一般使用的是tft的源极(source)或漏极(drain)，其材料为ag或者al，从图8中的功函数图中可知，pbo导带能级位置(-3.0ev)高于ag功函数(-4.5ev)，电子可以非常容易的从高能级的pbo导带处直接跃迁至ag电极，所以此示例中所述电子传输层的目的是为了阻挡空穴进入下电极层。

另外，如图7及图9所示，本发明提供的一示例中的平板探测器的工作过程如下：器件上电极层103接直流电源电源负极(公共电极，vcom)、下电极层105与电源正极电连接，电场强度为1至5v/um；在器件没有外部x光照情况下，电子与空穴在转光层102(以pbo层为例)内耗尽，理论上无电流产生；当器件接受到x射线曝光(如图7所示)时，x射线光子使pbo材料产生电离，生成光生载流子(电子空穴对)；在电场作用下，空穴往上电极层方向漂移、而电子往下电极层方向漂移；但是，也会有少量电子往上电极方向漂移、也有少量空穴往下电极方向漂移；由于上电极层与pbo层之间有空穴传输层，故只有空穴可以传输至上电极层，电子全部在界面层处被阻挡；同样，在下电极层与pbo之间有电子传输层，故只有电子可以传输至下电极层，而空穴被电子传输层阻挡；由于pbo光电二极管109(即所述转光层)下电极与tft源极(source)即晶体管源极107相接，故电子传输至下电极层后再传输至tft源极，并存储在tft源极中；当tft打开(当晶体管栅极106电压大于tft阈值电压时，tft处于打开状态，晶体管源极107和晶体管漏极108导通)后，电子从晶体管源极传输至晶体管漏极(drain)，随后传输至“读出线110”并被外部电路读取，另外，等效电路图中还包括信号控制扫描线111，对每个像素(图9中一个光电二极管109和一个tft晶体管的组合称为一个像素)做同样的操作，最终图像的灰度取决于对应像素内电荷的数量(如：存储的电荷越多，灰度值越高，对应的像素点就越亮)。

综上所述，本发明提供一种平板探测器结构及其制备方法，制备方法包括：提供基底，并于所述基底上制备下电极层；提供射线吸收材料液体，其中，所述射线吸收材料液体包括含铅化合物液体；将所述射线吸收材料液体涂布于所述下电极层上，以基于涂布的所述射线吸收材料液体于所述下电极层上制备转光层；以及于所述转光层上制备上电极层。通过上述方案，本发明的平板探测器结构及其制备方法，改进了现有的转光层的材料，提高了转光层的射线吸收能力，减小了转光层的厚度，提高了成像质量，简化了器件的设计难度，提高了器件的可靠性，减少了对操作者及患者造成的安全隐患，本发明还对转光层等的形成方法进行设计，解决了形成多晶结构存在的问题，并提高了器件化学组成及相的均一性，提高了图像的均匀性，提高了原料的有效利用率，提高材料层的制备速率，简化工艺设备，降低成本，另外，本发明对探测器的结构进行设计，改善了漏电流的问题，降低了探测器的噪声，提高了探测器的灵敏度及对比度等，改善了探测器电极材料，降低工艺成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。