一种探测基板及其制备方法、探测器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种探测基板及其制备方法、探测器。
【背景技术】
[0002] 图1为现有技术中探测基板的结构示意图。如图1所示，所述探测基板包括衬底 基板101，所述衬底基板101上设置有薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅极104、极绝缘层 105、有源层106、源极107和漏极108。所述源极107和漏极108之上设置有PIN光电二极 管102。所述源极107、漏极108和PIN光电二极管102之上设置有钝化层109。所述有源 层106的上方设置有金属层201。所述金属层201用于遮住射向所述有源层106的光线。 所述钝化层109和金属层201之上设置有树脂封装层202。所述树脂封装层202之上设置 有闪烁层103。
[0003] 所述PIN光电二极管102决定所述探测基板对可见光的吸收效率，因此所述PIN 光电二极管102能够影响所述探测基板的多个关键指标，例如，X射线的剂量、X射线成像的 分辨率、图像的响应速度。然而，所述探测基板将闪烁层103设置在所述薄膜晶体管和所述 PIN光电二极管102之上，X射线通过透过率较低的树脂封装层202后照射到PIN光电二极 管102,导致照射到PIN光电二极管102的光照强度减弱，从而降低探测基板对光线的利用 效率。
【发明内容】
[0004] 为解决上述问题，本发明提供一种探测基板及其制备方法、探测器，用于解决现有 技术中探测基板将闪烁层设置在薄膜晶体管和PIN光电二极管的上方，导致探测基板对光 线的利用效率降低的问题。
[0005] 为此，本发明提供一种探测基板，包括衬底基板、薄膜晶体管、PIN光电二极管和闪 烁层，所述薄膜晶体管包括栅极、有源层、源极和漏极，所述薄膜晶体管和所述PIN光电二 极管设置在所述衬底基板的第一面，所述闪烁层设置在所述衬底基板的第二面。
[0006] 可选的，所述漏极设置在所述PIN光电二极管之上，所述漏极与所述PIN光电二极 管电连接。
[0007] 可选的，所述有源层设置在所述栅极的上方，以使所述栅极遮住射向所述有源层 的光线。
[0008] 可选的，还包括阴极金属和透明电极，所述透明电极设置在所述阴极金属之上。
[0009] 可选的，所述阴极金属与所述栅极同层设置，所述阴极金属与所述栅极的构成材 料相同。可选的，所述PIN光电二极管包括P型层、I型层和N型层，所述P型层设置在所述 阴极金属的上方，所述I型层设置在所述P型层之上，所述N型层设置在所述I型层之上， 所述N型层与所述漏极电连接。
[0010] 可选的，所述PIN光电二极管包括P型层、I型层和N型层，所述N型层设置在所述 阴极金属的上方，所述I型层设置在所述N型层之上，所述P型层设置在所述I型层之上， 所述P型层与所述漏极电连接。
[0011] 可选的，所述闪烁层的构成材料包括Gd202S、CsI或HgI。
[0012] 本发明还提供一种探测器，其特征在于，包括上述任一探测基板。
[0013] 本发明还提供一种探测基板的制备方法，包括：在衬底基板的第一面形成薄膜晶 体管和PIN光电二极管，所述薄膜晶体管包括栅极、有源层、源极和漏极，；在所述衬底基板 的第二面形成闪烁层。
[0014] 可选的，所述在衬底基板的第一面形成薄膜晶体管和PIN光电二极管的步骤包 括：在衬底基板的第一面形成阴极金属和栅极，所述阴极金属与所述栅极同层设置，所述阴 极金属与所述栅极的构成材料相同；在所述阴极金属的上方形成PIN光电二极管；在所述 栅极的上方形成有源层，以使所述栅极遮住射向所述有源层的光线；在所述有源层和所述 PIN光电二极管之上形成源极和漏极，所述漏极与所述PIN光电二极管电连接。
[0015] 可选的，所述在所述阴极金属的上方形成PIN光电二极管的步骤包括：在所述阴 极金属的上方形成P型层；在所述P型层之上形成I型层；在所述I型层之上形成N型层， 所述N型层与所述漏极电连接。
[0016] 可选的，所述在所述阴极金属的上方形成PIN光电二极管的步骤包括：在所述阴 极金属的上方形成N型层；在所述N型层之上形成I型层；在所述I型层之上形成P型层， 所述P型层与所述漏极电连接。
[0017] 本发明具有下述有益效果：
[0018] 本发明提供的探测基板及其制备方法、探测器中，所述探测基板包括衬底基板、薄 膜晶体管、PIN光电二极管和闪烁层，所述薄膜晶体管和所述PIN光电二极管设置在所述衬 底基板的第一面，所述闪烁层设置在所述衬底基板的第二面。X射线通过透过率较高的衬底 基板后直接照射到所述PIN光电二极管，避免照射到所述PIN光电二极管的光照强度减弱， 从而提高所述探测基板对光线的利用效率。
【附图说明】
[0019] 图1为现有技术中探测基板的结构示意图；
[0020] 图2为本发明实施例一提供的一种探测基板的结构示意图；
[0021] 图3为本发明实施例二提供的另一种探测基板的结构示意图；
[0022] 图4为本发明实施例四提供的一种探测基板的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0023] 为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提 供的探测基板及其制备方法、探测器进行详细描述。
[0024] 图2为本发明实施例一提供的一种探测基板的结构示意图。如图2所示，所述探 测基板包括衬底基板101、薄膜晶体管、PIN光电二极管和闪烁层103,所述薄膜晶体管包括 栅极104、有源层106、源极107和漏极108,，所述薄膜晶体管和所述PIN光电二极管设置在 所述衬底基板101的第一面，所述闪烁层103设置在所述衬底基板101的第二面。需要说 明的是，本实施例中所述薄膜晶体管的漏极108相当于所述PIN光电二极管的阳极。
[0025] 在实际应用中，所述闪烁层103由闪烁体材料，例如，Gd202S、CsI或HgI构成。所 述闪烁层103的作用为吸收高能粒子或射线后将所述吸收高能粒子或射线转化为可见光。 所述闪烁层103的具体工作原理如下：当闪烁体材料中原子的轨道电子从入射粒子接受大 于禁带宽度的能量时，所述轨道电子被激发跃迀至导带。然后，所述轨道电子再经过一系列 物理过程回到基态，根据退激机制的不同而发射出衰落时间很短的荧光或者是衰落时间较 长的磷光。所述荧光的波长约为l〇ns，所述磷光的波长约为lus。当然，所述磷光的波长也 可以更长，不同的闪烁体材料所激发的光波长也不相同。
[0026] 本实施例中，X射线由所述衬底基板101的第二面进入所述探测基板，所述闪烁层 103经X射线曝光后可以将X射线转化成可见光，所述PIN光电二极管将可见光转化为电信 号，所述薄膜晶体管读取所述电信号并将所述电信号转化为数字信号，所述探测基板再将 所述数字信号传输给计算机图像处理系统，最终形成X射线影像。优选的，所述薄膜晶体管 和所述PIN光电二极管设置在所述衬底基板101的第一面，所述闪烁层103设置在所述衬 底基板101的第二面。X射线通过透过率较高的衬底基板后直接照射到所述PIN光电二极 管，避免照射到所述PIN光电二极管的光照强度减弱，从而提高所述探测基板对光线的利 用效率。
[0027] 本实施例中，所述探测基板还包括阴极金属203和透明电极204,所述透明电极 204设置在所述阴极金属203之上。需要说明的是，本实施例中所述阴极金属203和透明电 极204相当于所述PIN光电二极管的阴极。所述阴极金属203与所述栅极104设置在所述 衬底基板101之上，所述阴极金属203与所述栅极104同层设置，而且所述阴极金属203与 所述栅极104的构成材料相同。由于所述阴极金属203与所述栅极104通过一次构图工艺 形成，因此可以有效减少工艺制程，从而提高了生产效率，降低了生产成本。
[0028] 本实施例中，