本实用新型涉及核辐射探测及核技术应用领域，特别是涉及一种可以增强信号幅度的非晶硅光电二极管模组。
背景技术：
广泛应用于辐射探测及成像领域的技术，主要是通过射线照射闪烁体像素阵列，产生可见光，经光电二极管(PD)转换为电信号，再经过电子学系统采集传输数据，并由图像重建算法处理，显示测试图像。这些技术应用于医学设备，安全检测设备，工业无损检测设备，食品及农产品安全分拣系统，及其它辐射探测系统中。
成像模组的结构通常是切割封装的闪烁体像素阵列，与光电二极管像素阵列粘接耦合，产生的电信号输入到后续电子学采集系统中。其中光电二极管分为传统的单晶硅光电二极管，和基于TFT玻璃的非晶硅光电二极管，前者光灵敏层厚度大，可以完全吸收闪烁材料产生的可见光，产生的信号大；而在TFT玻璃上制备的非晶硅光电二极管，厚度最多只能达到2μm，一般在1.2μm左右，对长于700nm的光吸收衰减严重。
当应用于辐射成像时，例如基于TFT的平板探测器，和只有非晶硅光电二极管阵列的探测器模组，由于非晶光电二极管的光吸收能力有限，同样厚度的闪烁体材料，非晶硅的光信号比单晶硅的信号小，会严重影响图像的清晰度。
基于以上所述，提供一种可以有效解决基于TFT玻璃的非晶硅光电二极管的光灵敏层厚度有限，激发的光电转换信号小，使得后续的图像品质受影像的问题的非晶硅光电二极管模组实属必要。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种非晶硅光电二极管模组，用于解决现有技术中基于TFT玻璃的非晶硅光电二极管的光灵敏层厚度有限，激发的光电转换信号小，使得后续的图像品质受影像的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种非晶硅光电二极管模组，所述非晶硅光电二极管模组包括：TFT玻璃基底，包含第一面以及与所述第一面相对的第二面；第一非晶硅光电二极管，具有第一透明上电极以及第一透明下电极，所述第一非晶硅光电二极管通过所述第一透明下电极固定于所述TFT玻璃基底的第一面上。
优选地，所述非晶硅光电二极管模组还包括第一闪烁体层，所述第一闪烁体层位于所述第一非晶硅光电二极管的所述第一透明上电极之上。
优选地，所述非晶硅光电二极管模组还包括第二闪烁体层，所述第二闪烁体层位于所述TFT玻璃基底的所述第二面上。
优选地，由所述TFT玻璃基底及所述第一非晶硅光电二极管组成一模组单元，所述非晶硅光电二极管模组包含至少两个层叠的所述模组单元，相邻的两个所述模组单元电性相连。
优选地，所述层叠的方式包括：上层的所述模组单元的TFT玻璃基底与下层的所述模组单元的第一非晶硅光电二极管相接。
优选地，所述非晶硅光电二极管模组还包括第一闪烁体层，所述第一闪烁体层位于最上层的所述第一非晶硅光电二极管的所述第一透明上电极之上。
优选地，所述层叠的方式包括：上层的所述模组单元的TFT玻璃基底与下层的所述模组单元的TFT玻璃基底相接。
优选地，所述非晶硅光电二极管模组还包括第一闪烁体层及第二闪烁体层，所述第一闪烁体层及所述第二闪烁体层分别位于相背离的两个所述第一非晶硅光电二极管的所述第一透明上电极表面。
优选地，所述第一闪烁体层及所述第二闪烁体层包括GOS陶瓷闪烁体层、NaI闪烁体层、CsI闪烁体层、laBr3闪烁体层及CdWO4闪烁体层所组成群组中的一种。
优选地，还包括第二非晶硅光电二极管，具有第二透明上电极以及第二下电极，所述第二非晶硅光电二极管通过所述第二透明上电极固定于所述TFT玻璃基底的第二面上，且与所述第一非晶硅光电二极管电性连接，光线被所述第一非晶硅光电二极管吸收后，剩余光线穿过所述第一非晶硅光电二极管的第一透明下电极及所述TFT玻璃基底被所述第二非晶硅光电二极管吸收，以增大所述非晶硅光电二极管模组的信号幅度。
优选地，所述第二非晶硅光电二极管与所述第一非晶硅光电二极管串联，以减小所述第一非晶硅光电二极管与所述第二非晶硅光电二极管的大电容。
优选地，所述第二非晶硅光电二极管与所述第一非晶硅光电二极管并联，以增大信号幅度并减小噪声。
优选地，所述第二非晶硅光电二极管的所述第二下电极为第二非透明下电极。
优选地，所述非晶硅光电二极管模组还包括第一闪烁体层，所述第一闪烁体层位于最上层的所述第一非晶硅光电二极管的所述第一透明上电极之上。
优选地，所述第二非晶硅光电二极管的所述第二下电极为第二透明下电极，所述非晶硅光电二极管模组还包括第二闪烁体层，所述第二闪烁体层位于所述第二透明下电极表面。
优选地，所述第二非晶硅光电二极管的所述第二下电极为第二透明下电极，由所述TFT玻璃基底、所述第一非晶硅光电二极管及所述第二非晶硅光电二极管组成一模组单元，所述非晶硅光电二极管模组包含至少两个层叠的所述模组单元，其中，上层的所述模组单元的所述第二非晶硅光电二极管的所述第二透明下电极与下层的所述模组单元的所述第一非晶硅光电二极管的所述第一透明上电极相接。
优选地，所述第一透明下电极包括全透明电极、全透明电极与网格状金属电极的组合以及全透明电极与点状金属电极的组合中的一种。
如上所述，本实用新型的非晶硅光电二极管模组，具有以下有益效果：
本实用新型在制备基于TFT玻璃的非晶硅硅光电二极管时，将紧临TFT玻璃的电极改成透明电极，正面非晶硅硅光电二极管不能完全吸收闪烁体产生的可见光，剩余的光线可以穿透透明电极，到达玻璃的背面，被背面的非晶硅硅光电二极管吸收，使得产生的信号增强。同时正面与背面的非晶硅光电二极管可以通过金属过孔串联，使得薄非晶硅硅光电二极管带来的大电容减小，或两非晶硅硅光电二极管并联，进而在提高光吸收，放大信号幅度的同时，减小噪声，提升系统的性能。
本实用新型也可以在具有透明电极的非晶硅硅光电二极管的玻璃背面，直接制备一层新的闪烁体阵列，吸收更多的辐射线，产生的可见光，同样可以通过透明电极进入正面的非晶硅硅光电二极管中，提升信号幅度。
本实用新型可以应用于辐射成像系统中双能或单能结构的探测器模块，也可以应用于TFT类型的平板探测器，在降低成本的同时，保证或提升系统的性能，拓展应用领域。
附图说明
图1～图4显示为本实用新型实施例1中的非晶硅光电二极管模组的结构示意图。
图5显示为本实用新型实施例2中的非晶硅光电二极管模组的结构示意图。
图6～图7显示为本实用新型实施例3中的非晶硅光电二极管模组的结构示意图。
图8～图10显示为本实用新型实施例4中的非晶硅光电二极管模组的结构示意图。
图11显示为本实用新型实施例5中的非晶硅光电二极管模组的结构示意图。
图12显示为本实用新型实施例6中的非晶硅光电二极管模组的结构示意图。
图13～图14显示为本实用新型实施例7中的非晶硅光电二极管模组的结构示意图。
元件标号说明
101 TFT玻璃基底
102 第一非晶硅光电二极管
103 第一透明上电极
104 第一透明下电极
1041 全透明电极
1042 网格状金属电极
1043 点状金属电极
105 第一闪烁体层
106 第二闪烁体层
202 第二非晶硅光电二极管
203 第二透明上电极
204 第二透明下电极
207 第二非透明下电极
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，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实用新型的其他优点与功效。本实用新型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，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1～图14。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实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型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型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例1
如图1～图4所示，本实施例提供一种非晶硅光电二极管模组，所述非晶硅光电二极管模组包括：TFT玻璃基底101，包含第一面以及与所述第一面相对的第二面，所述TFT玻璃基底101的第一面适于制备薄膜晶体管(TFT)；第一非晶硅光电二极管102，具有第一透明上电极103以及第一透明下电极104，所述第一非晶硅光电二极管102通过所述第一透明下电极104固定于所述TFT玻璃基底101的第一面上。
如图2～图4所示，所述第一透明下电极104可以为全透明电极1041，如图2所示，采用全透明电极1041可以有效提供光线的通过率；所述第一透明下电极104也可以为全透明电极1041与网格状金属电极1042的组合，如图3所示，所述第一透明下电极104也可以为全透明电极1041与点状金属电极1043的组合，如图4所示，采用全透明电极1041与金属电极的组合，可以提高电极的机械强度以及降低电阻，降低信号损耗。
本实施例的第一非晶硅光电二极管102采用透明的上电极及透明的下电极，使得光线可以从上下两面入射至所述第一非晶硅光电二极管102中，可有效提高信号幅度。
实施例2
如图5所示，本实施例提供一种非晶硅光电二极管模组，所述非晶硅光电二极管模组包括：TFT玻璃基底101，包含第一面以及与所述第一面相对的第二面；第一非晶硅光电二极管102，具有第一透明上电极103以及第一透明下电极104，所述第一非晶硅光电二极管102通过所述第一透明下电极104固定于所述TFT玻璃基底101的第一面上。
所述非晶硅光电二极管模组还包括第一闪烁体层106，所述第一闪烁体层106位于所述第一非晶硅光电二极管102的所述第一透明上电极103之上。所述非晶硅光电二极管模组还包括第二闪烁体层106，所述第二闪烁体层106位于所述TFT玻璃基底101的所述第二面上。
本实用新型在具有透明电极的非晶硅硅光电二极管的玻璃背面，直接制备一层新的闪烁体阵列，可以吸更多的辐射线，产生的可见光可以通过透明电极进入正面的非晶硅硅光电二极管中，提升信号幅度。例如，所述第一闪烁体层106及所述第二闪烁体层106可以为GOS陶瓷闪烁体层、NaI闪烁体层、CsI闪烁体层、laBr3闪烁体层及CdWO4闪烁体层所组成群组中的一种。在本实施例中，所述第一闪烁体层106及所述第二闪烁体层106可以为GOS陶瓷闪烁体层，由于GOS陶瓷闪烁体层自身对光的吸收，GOS厚度限值在2mm以下，常用的是1.5mm，否则光的自吸收问题严重。本实施例可以将GOS陶瓷闪烁体层分成两部分，各占原来一半的厚度，分别粘贴在具有透明电极的非晶硅光电二极管像素的TFT玻璃基底101的正反面，使得非晶硅光电二极管可以吸收正反两面进入的光线，提高辐射探测效率，增大信号幅度。
实施例3
如图6～图7所示，本实施例提供一种非晶硅光电二极管模组，所述非晶硅光电二极管模组包括：TFT玻璃基底101，包含第一面以及与所述第一面相对的第二面；第一非晶硅光电二极管102，具有第一透明上电极103以及第一透明下电极104，所述第一非晶硅光电二极管102通过所述第一透明下电极104固定于所述TFT玻璃基底101的第一面上。由所述TFT玻璃基底101及所述第一非晶硅光电二极管102组成一模组单元，所述非晶硅光电二极管模组包含至少两个层叠的所述模组单元，相邻的两个所述模组单元通过所述TFT玻璃基底101中的导电通孔电性相连。其中，所述层叠的方式为：上层的所述模组单元的TFT玻璃基底101与下层的所述模组单元的第一非晶硅光电二极管102相接。
当然，所述非晶硅光电二极管模组还可以包括第一闪烁体层106，所述第一闪烁体层106位于最上层的所述第一非晶硅光电二极管102的所述第一透明上电极103之上。也可以同时包括第二闪烁体层106，所述第二闪烁体层106位于最下层的TFT玻璃基底101的下表面，如图7所述。
实施例4
如图8～图10所示，本实施例提供一种非晶硅光电二极管模组，所述非晶硅光电二极管模组包括：TFT玻璃基底101，包含第一面以及与所述第一面相对的第二面；第一非晶硅光电二极管102，具有第一透明上电极103以及第一透明下电极104，所述第一非晶硅光电二极管102通过所述第一透明下电极104固定于所述TFT玻璃基底101的第一面上。由所述TFT玻璃基底101及所述第一非晶硅光电二极管102组成一模组单元，所述非晶硅光电二极管模组包含至少两个层叠的所述模组单元，相邻的两个所述模组单元通过所述TFT玻璃基底101中的导电通孔电性相连。其中，所述层叠的方式为：上层的所述模组单元的TFT玻璃基底101与下层的所述模组单元的TFT玻璃基底101相接，如图8所示。
如图9～图10所示，所述非晶硅光电二极管模组还包括第一闪烁体层106，如图9所示，或同时包含第一闪烁体层106及第二闪烁体层106，所述第一闪烁体层106及所述第二闪烁体层106分别位于相背离的两个所述第一非晶硅光电二极管102的所述第一透明上电极103表面，如图10所示。
作为示例，所述第一闪烁体层106及所述第二闪烁体层106可以为GOS陶瓷闪烁体层、NaI闪烁体层、CsI闪烁体层、laBr3闪烁体层及CdWO4闪烁体层所组成群组中的一种。在本实施例中，所述第一闪烁体层106及所述第二闪烁体层106可以为GOS陶瓷闪烁体层，由于GOS陶瓷闪烁体层自身对光的吸收，GOS厚度限值在2mm以下，常用的是1.5mm，否则光的自吸收问题严重。本实施例可以将GOS陶瓷闪烁体层分成两部分，各占原来一半的厚度，分别粘贴在TFT玻璃基底101的正反面的具有透明电极的非晶硅光电二极管上，使得非晶硅光电二极管可以吸收两面进入的光线，提高辐射探测效率，增大信号幅度。
实施例5
如图11所示，本实施例提供一种非晶硅光电二极管模组，所述非晶硅光电二极管模组包括：TFT玻璃基底101，包含第一面以及与所述第一面相对的第二面；第一非晶硅光电二极管102，具有第一透明上电极103以及第一透明下电极104，所述第一非晶硅光电二极管102通过所述第一透明下电极104固定于所述TFT玻璃基底101的第一面上。
所述非晶硅光电二极管模组还包括第二非晶硅光电二极管202，其具有第二透明上电极203以及第二下电极，所述第二非晶硅光电二极管202通过所述第二透明上电极203固定于所述TFT玻璃基底101的第二面上，且通过TFT玻璃基底101中的导电通孔与所述第一非晶硅光电二极管102电性连接，光线被所述第一非晶硅光电二极管102吸收后，剩余光线穿过所述第一非晶硅光电二极管102的第一透明下电极104及所述TFT玻璃基底101被所述第二非晶硅光电二极管202吸收，以增大所述非晶硅光电二极管模组的信号幅度。
作为示例，所述第二非晶硅光电二极管202通过所述导电通孔与所述第一非晶硅光电二极管102串联，以减小所述第一非晶硅光电二极管102与所述第二非晶硅光电二极管202的大电容。
在另一实施例中，所述第二非晶硅光电二极管202也可以通过所述导电通孔与所述第一非晶硅光电二极管102并联，以增大信号幅度并减小噪声。
在本实施例中，所述非晶硅光电二极管模组还包括第一闪烁体层106，所述第一闪烁体层106位于最上层的所述第一非晶硅光电二极管102的所述第一透明上电极103之上，另外，所述第二非晶硅光电二极管202的所述第二下电极为第二非透明下电极207，如图11所示。
本实用新型在制备基于TFT玻璃的非晶硅硅光电二极管时，将紧临TFT玻璃的电极改成透明电极，正面非晶硅硅光电二极管不能完全吸收闪烁体产生的可见光，剩余的光线可以穿透透明电极，到达玻璃的背面被背面的非晶硅硅光电二极管吸收，使得产生的信号增强。同时正面与背面的非晶硅硅光电二极管可以通过金属过孔串联，使得薄非晶硅硅光电二极管带来的大电容减小，或两非晶硅硅光电二极管并联，进而在提高光吸收，放大信号幅度的同时，减小噪声，提升系统的性能。
需要说明的是，在另外的实施例中，可以不在TFT玻璃基底101制备通孔，而是信号引出，进入前端读出芯片之前，把所述第一非晶硅光电二极管102与所述第二非晶硅光电二极管202的信号连接在一起。
实施例6
如图12所示，本实施例提供一种非晶硅光电二极管模组，所述非晶硅光电二极管模组包括：TFT玻璃基底101，包含第一面以及与所述第一面相对的第二面；第一非晶硅光电二极管102，具有第一透明上电极103以及第一透明下电极104，所述第一非晶硅光电二极管102通过所述第一透明下电极104固定于所述TFT玻璃基底101的第一面上。
所述非晶硅光电二极管模组还包括第二非晶硅光电二极管202，其具有第二透明上电极203以及第二下电极，所述第二非晶硅光电二极管202通过所述第二透明上电极203固定于所述TFT玻璃基底101的第二面上，且通过TFT玻璃基底101中的导电通孔与所述第一非晶硅光电二极管102电性连接，光线被所述第一非晶硅光电二极管102吸收后，剩余光线穿过所述第一非晶硅光电二极管102的第一透明下电极104及所述TFT玻璃基底101被所述第二非晶硅光电二极管202吸收，以增大所述非晶硅光电二极管模组的信号幅度。
作为示例，所述第二非晶硅光电二极管202通过所述导电通孔与所述第一非晶硅光电二极管102串联，以减小所述第一非晶硅光电二极管102与所述第二非晶硅光电二极管202的大电容。
在另一实施例中，所述第二非晶硅光电二极管202也可以通过所述导电通孔与所述第一非晶硅光电二极管102并联，以增大信号幅度并减小噪声。
在本实施例中，所述第二非晶硅光电二极管202的所述第二下电极为第二透明下电极204，所述非晶硅光电二极管模组还包括第一闪烁体层106及第二闪烁体层106，所述第一闪烁体层106位于最上层的所述第一非晶硅光电二极管102的所述第一透明上电极103之上，所述第二闪烁体层106位于所述第二透明下电极204表面，如图12所示。
需要说明的是，在另外的实施例中，可以不在TFT玻璃基底101制备通孔，而是信号引出，进入前端读出芯片之前，把所述第一非晶硅光电二极管102与所述第二非晶硅光电二极管202的信号连接在一起。
实施例7
如图13～图14所示，本实施例提供一种非晶硅光电二极管模组，所述非晶硅光电二极管模组包括：TFT玻璃基底101，包含第一面以及与所述第一面相对的第二面；第一非晶硅光电二极管102，具有第一透明上电极103以及第一透明下电极104，所述第一非晶硅光电二极管102通过所述第一透明下电极104固定于所述TFT玻璃基底101的第一面上。
所述非晶硅光电二极管模组还包括第二非晶硅光电二极管202，其具有第二透明上电极203以及第二下电极，所述第二非晶硅光电二极管202通过所述第二透明上电极203固定于所述TFT玻璃基底101的第二面上，且通过TFT玻璃基底101中的导电通孔与所述第一非晶硅光电二极管102电性连接，光线被所述第一非晶硅光电二极管102吸收后，剩余光线穿过所述第一非晶硅光电二极管102的第一透明下电极104及所述TFT玻璃基底101被所述第二非晶硅光电二极管202吸收，以增大所述非晶硅光电二极管模组的信号幅度。
作为示例，所述第二非晶硅光电二极管202通过所述导电通孔与所述第一非晶硅光电二极管102串联，以减小所述第一非晶硅光电二极管102与所述第二非晶硅光电二极管202的大电容。
在另一实施例中，所述第二非晶硅光电二极管202也可以通过所述导电通孔与所述第一非晶硅光电二极管102并联，以增大信号幅度并减小噪声。
在本实施例中，所述第二非晶硅光电二极管202的所述第二下电极为第二透明下电极204，由所述TFT玻璃基底101、所述第一非晶硅光电二极管102及所述第二非晶硅光电二极管202组成一模组单元，所述非晶硅光电二极管模组包含至少两个层叠的所述模组单元，其中，上层的所述模组单元的所述第二非晶硅光电二极管202的所述第二透明下电极204与下层的所述模组单元的所述第一非晶硅光电二极管102的所述第一透明上电极103相接，如图13所示。
另外，所述非晶硅光电二极管模组还可以包括第一闪烁体层106及第二闪烁体层106，所述第一闪烁体层106位于最上层的所述第一非晶硅光电二极管102的所述第一透明上电极103之上，所述第二闪烁体层106位于最下层的所述第二透明下电极204表面，如图14所示。
需要说明的是，在另外的实施例中，可以不在TFT玻璃基底101制备通孔，而是信号引出，进入前端读出芯片之前，把所述第一非晶硅光电二极管102与所述第二非晶硅光电二极管202的信号连接在一起。
如上所述，本实用新型的非晶硅光电二极管模组，具有以下有益效果：
本实用新型在制备基于TFT玻璃的非晶硅硅光电二极管时，将紧临TFT玻璃的电极改成透明电极，正面非晶硅光电二极管不能完全吸收闪烁体产生的可见光，剩余的光线可以穿透透明电极，到达玻璃的背面，被背面的非晶硅硅光电二极管吸收，使得产生的信号增强。同时正面与背面的非晶硅硅光电二极管可以通过金属过孔串联，使得薄非晶硅硅光电二极管带来的大电容减小，或两非晶硅硅光电二极管并联，进而在提高光吸收，放大信号幅度的同时，减小噪声，提升系统的性能。
本实用新型也可以在具有透明电极的非晶硅硅光电二极管的玻璃背面，直接制备一层新的闪烁体阵列，吸收更多的辐射线，产生的可见光，同样可以通过透明电极进入正面的非晶硅硅光电二极管中，提升信号幅度。
本实用新型可以应用于辐射成像系统中双能或单能结构的探测器模块，也可以应用于TFT类型的平板探测器，在降低成本的同时，保证或提升系统的性能，拓展应用领域。
所以，本实用新型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实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，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实用新型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，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。