14的部分。作为结果，第二杂质半导体层213的外周213a位于第二电极214的外周214a的外面。
[0029]图2中所示的布置抑制了在半导体层220的侧表面产生泄漏路径，并且提高了填充因子(FF)和灵敏度。但是，第一杂质半导体层211具有的电阻值比第一电极210的电阻值高，因此在第一杂质半导体层211中产生寄生电阻。在本征半导体层212的外周212a(例如，位置301)附近产生的电子在它们被收集到第一电极210时受寄生电阻影响。这导致了残留电荷。甚至在第二杂质半导体层213中也类似地产生寄生电阻。在本征半导体层212的外周212a (例如，位置302)附近产生的空穴在它们被收集到第二电极214时受寄生电阻影响。这也导致了残留电荷。
[0030]在本实施例中，为了减少残留电荷，转换元件111形成为同时满足下面的不等式
(1)和⑵:
[0031 ] {DL1/ (4 X P)} X R口 L1〈5 X Ron...(I)
[0032](Du/(4XP)} XRnu<100XRon...(2)
[0033]在这些不等式中，队1是从第一杂质半导体层211的外周211a沿着第一杂质半导体层211直到第一杂质半导体层211的与第一电极210接触的部分的长度。在这种长度中，可以使用最小长度。0?是从第二杂质半导体层213的外周213a沿着第二杂质半导体层213直到第二杂质半导体层213的与第二电极214接触的部分的长度。Rnu是第一杂质半导体层211的薄层电阻。Rnu是第二杂质半导体层213的薄层电阻。Rm[D]是切换元件112的导通电阻。P是一个像素110的宽度(S卩，像素间距:参见图2)。不等式⑴的左手侧表示第一杂质半导体层211的在长度部分处的寄生电阻的量值。不等式(2)的左手侧表示第二杂质半导体层213的在长度0?的部分处的寄生电阻的量值。
[0034]将参照图4来检查当不等式(I)和(2)同时满足时的残留电荷。图4示出了当在室温(25°C )下在实验室中安装辐射检测装置，将不等式(I)和(2)的参数设为各种值，并且测量接通切换元件112之后10 μ s的残留电荷时的实验结果。在同时满足不等式(I)和
(2)的辐射检测装置100中，残留电荷为1.2%。在满足不等式(2)但不满足不等式(I)的第一比较例中，残留电荷为3.3%。在满足不等式(I)但不满足不等式(2)的第二比较例中，残留电荷为2.9%。
[0035]一般地，在辐射检测装置中，接通与转换元件连接的切换元件之后1us的残留电荷需要等于或小于2%。下面将说明该原因的实例。令r(%)为接通切换元件112之后10 μ s的残留电荷。然后，当假定简单的指数电荷传送时，传送时间常数τ (s)由下式给出:
[0036]τ = -1OX l(T6/ln (r/100)...(3)
[0037]当辐射检测装置以帧频率FR(fps)操作时，等式⑷成立:
[0038]FR = 1/T = I/{N (tsw+tamp)}...(4)
[0039]其中等式⑷中的变量如下:
[0040]T:帧周期(S)
[0041]N:驱动线的数量
[0042]tsw:电荷传送所需要的周期(=切换元件为导通的周期)的长度(S)
[0043]由读取电路进行的电荷量测量所需要的周期(S)
[0044]令Th(% )为接通切换元件112之后tsw(s)的残留电荷，等式(5)成立:
[0045]tsw= - τ.In (Th/100)
[0046]=1X l(T6ln(Th/100)/In(r/100))...(5)
[0047]如果r彡2%，那么辐射检测装置可以以Th = I %、tMP= 20 μ S、N = 2100和FR= 15fps操作。这些值是辐射检测装置一般需要的值。如果辐射检测装置100同时满足不等式(I)和(2)，那么接通与转换元件连接的切换元件之后10 μ s的残留电荷可以变得等于或小于2%。
[0048]如果使得第一电极210的外周210a接近半导体层220的外周以满足上述不等式
(I)，那么在空穴从第一电极210隧穿到半导体层220的侧表面的影响下，泄漏电流容易增大。因此，在一些实施例中，从第一电极210的外周210a到半导体层220的外周的长度1\2被设定为等于或大于5nm。从第一电极210的外周210a到半导体层220的外周的长度可由从第一电极210的外周210a到半导体层220的外周的最小距离限定。如图3所示，在辐射检测装置 100 Φ, Dli= DL2o
[0049]在一些实施例中，长度1\2被设定为等于或大于I μ m。图5示出了当以各种方式改变长度队2时的反向暗电流的电流密度的测量结果。如图5所示，如果长度D u等于或大于I μπι，那么反向暗电流的电流密度可被抑制为等于或低于ΙΟ,Α/πιπι2。
[0050]一般地，在辐射检测装置中，反向暗电流的电流密度需要等于或低于l0.A/mm2。下面将说明该原因的实例。令A(mm2/像素)为转换元件的面积、Cl (F/像素)为电容并且Vr (V)为要施加到转换元件的反向偏压的量值，则转换元件的饱和电荷量Qsat (C/像素)由下式给出:
[0051]Qsat = Cl.Vr...(6)
[0052]假设暗电流Jdark(A/mm2)流过转换元件，贝U在帧周期T(s)期间在转换元件中蓄积的电荷量Qdark (C/像素)由下式给出:
[0053]Qdark = A.Jdark.T...(7)
[0054]将检查其中Cl = 1.7(pF)、Vr = 12(V)、A = 26000 (μπι2)且 1/T = 15 (Hz)的情况。在该情况中，如果Jdark等于或小于1.2 X 10_lcl(A/mm2)，那么由暗电流导致的动态范围的损失(Qdark/Qsat)可被抑制为等于或低于1%。人眼的感知量的动态范围为1:100至l:1000o因此，如果动态范围的损失等于或低于1%，那么由动态范围的损失导致的图像质量劣化几乎不会认出。
[0055]出于与上述原因相同的原因，从第二电极214的外周214a到半导体层220的外周的长度可被设定为等于或大于5nm，或者等于或大于I μπι。从第二电极214的外周214a到半导体层220的外周的长度可由从第二电极214的外周214a到半导体层220的外周的最小距离限定。
[0056]在上述实施例中，采用使用主要由非晶硅制成的半导体层的反错列TFT作为切换元件112。例如，可以使用有机TFT、氧化物TFT或主要由多晶硅制成的错列TFT等。
[0057]将参照图6至8来说明根据一些实施例的辐射检测装置600。图6是示出了辐射检测装置600的与图3中的区域200对应的部分的示意性截面图。辐射检测装置600与辐射检测装置100的不同之处在于图6所示的部分的结构。辐射检测装置600的剩余部分可以与辐射检测装置100相同，并且将省略重复的描述。
[0058]辐射检测装置600还包括保护层601。例如，保护层601为由SiN等制成的无机绝缘膜。保护层601覆盖第一电极210的端部。更具体地，保护层601接触第一电极210的上表面的端部、第二电极的侧表面和平坦化层209的上表面的未被第一电极210覆盖的部分。在保护层601上形成第一杂质半导体层211和保护层215。通过例如对由CVD沉积的无机保护膜进行图案化来获得保护层601。保护层601的存在进一步抑制了辐射检测装置600中的反向暗电流。当蚀刻和分割半导体层220时，保护层601用作蚀刻阻止层，并且可以抑制由于蚀刻平坦化层209的有机材料所产生的泄漏路径的形成。
[0059]即使在辐射检测装置600中，也可通过形成转换元件111以同时满足上述不等式
(1)和(2)来减少残留电荷。除了长度Du和长度Du如图6中所示在辐射检测装置600中具有不同的值以外，在辐射检测装置600中不等式(I)和(2)中的变量的定义与辐射检测装置100中的相同。
[0060]图7示出了当在室温(25°C )下在实验室中安装辐射检测装置，将不等式(I)和
(2)的参数设定为各种值，并且测量接通切换元件112之后1ys的残留电荷时的实验结果。在同时满足不等式(I)和(2)的辐射检测装置600中，残留电荷为1.3%。在满足不等式(2)但不满足不等式(I)的第一比较例中，残留电荷为3.5%。在满足不等式(I)但不满足不等式(2)的第二比较例中，残留电荷为2.7%。如果辐射检测装置600同时满足不等式
(I)和(2)，那么接通与转换元件连接的切换元件之后10 μ s的残留电荷可以变得等于或低于2%。
[0061]在图6所示的布置中，容易在保护层601的与第一电极210的侧表面接触的部分处出现电荷的隧穿。因此，通过将队2设定为5nm，与辐射检测装置100中一样，可以抑制在半导体层220的侧表面上产生泄漏电流。通过将长度1\2设定为等于或大于I μπι，如图8所示，反向暗电流的电流密度可被抑制为等于或低于l0.A/mm2。
[0062]将参照图9来说明根据一些实施例的辐射检测装置900。图9是示出了辐射检测装置900的与图3中的区域200对应的部分的示意性截面图。辐射检测装置900与辐射检测装置600的不同之处在于图9中所示的部分的结构。辐射检测装置900的剩余部分可以与辐射检测装置600中的相同，并且将省略重复的描述。
[0063]辐射检测装置900与辐射检测装置