光电转换阵列基板及其制作方法、光电转换装置的制造方法

光电转换阵列基板及其制作方法、光电转换装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及数字X射线影像检测领域，特别设及一种光电转换阵列基板及其制作 方法、光电转换装置。
【背景技术】
[0002] X射线检测广泛应用于医疗、安全、无损检测、科研等领域，在国计民生中日益发挥 着重要作用。目前，比较常见的X射线检测技术是20世纪90年代末出现的X射线数字照 相值igitalRadiography,DR)检测技术。根据电子转换模式的不同，X射线数字照相检测 可分为直接转换型值irectDR)和间接转换型（IndirectDR)。
[0003] 其中，间接转换型X射线检测技术由于开发成熟、成本相对低、器件稳定性好等 优势得到了广泛的开发与应用。X射线检测装置的阵列基板包括薄膜晶体管（ThinFilm Transistor,TFT)与光电二极管，在X射线照射下，阵列基板的闪烁体层与巧光体层将X射 线光子转换为可见光，然后在光电二极管的作用下将可见光转换为电信号，薄膜晶体管读 取电信号并将电信号输出得到显示图像。其中，光电二极管是阵列基板的关键组成部分，其 决定了可见光的吸收效率，对于X射线剂量、X射线成像的分辨率、图像的响应速度等关键 指标有很大影响。
[0004] 但是现有的间接转换型X射线检测装置的阵列基板中，在光电二极管将可见光转 换为电信号时，常常会有可见光的散射发生，可见光的吸收效率较低，进而影响了最终的成 像的质量，如果要保证最终的成像质量，往往需要加大X射线的入射量。

【发明内容】
阳005]本发明要解决的技术问题是提供一种光电转换阵列基板及其制作方法、光电转换 装置，能够提高光电二极管对可见光的吸收效率，进而提高光电转换阵列基板将可见光转 换为电信号的转换效率。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
[0007] 一方面，提供一种光电转换阵列基板，包括形成在衬底基板上的薄膜晶体管和与 所述薄膜晶体管相连的光电二极管，所述光电二极管的光敏面为凸面。
[0008] 进一步地，所述衬底基板对应所述光电二极管的部分、所述薄膜晶体管的栅绝缘 层对应所述光电二极管的部分、所述薄膜晶体管的漏极对应所述光电二极管的部分、所述 光电转换阵列基板的反光电极层对应所述光电二极管的部分中的至少一个为凸起型结构， 所述光电二极管形成在所述凸起型结构上，W使得所述光电二极管的光敏面为凸面；或
[0009] 组成所述光电二极管的P型娃层、N型娃层、I型娃层和透明电极中的至少一个为 凸起型结构，W使得所述光电二极管的光敏面为凸面。
[0010] 进一步地，所述反光电极层与所述薄膜晶体管的漏极为一体结构，所述一体结构 对应所述光电二极管的部分为凸起型结构，所述光电二极管形成于所述凸起型结构上。
[0011] 进一步地，所述反光电极层位于所述薄膜晶体管的漏极和所述光电二极管之间， 所述反光电极层对应所述光电二极管的部分为凸起型结构，所述光电二极管形成于所述凸 起型结构上。
[0012] 进一步地，所述光电转换阵列基板具体包括：
[0013] 形成在衬底基板上的薄膜晶体管；
[0014] 覆盖形成有所述薄膜晶体管的衬底基板的绝缘层，所述绝缘层包括有对应所述薄 膜晶体管的漏极的过孔；
[0015] 形成在绝缘层上的反光电极层，所述反光电极层通过所述过孔与所述漏极连接；
[0016] 形成在所述反光电极层上的所述光电二极管。
[0017] 进一步地，所述光电转换阵列基板还包括：将X射线光子转换为可见光的闪烁体 层和巧光体层，经所述闪烁体层和巧光体层转换后的可见光照射在所述光电二极管的光敏 面上。
[0018] 进一步地，所述凸面的曲率半径为1-10微米。
[0019] 进一步地，所述凸面的曲率半径为2-5微米。
[0020] 进一步地，所述凸面的长度为2-10微米，宽度为2-8微米，高度为0. 8-1. 5微米。
[0021] 本发明实施例还提供了一种光电转换装置，包括如上所述的光电转换阵列基板。
[0022] 本发明实施例还提供了一种光电转换阵列基板的制作方法，包括：
[0023] 在衬底基板上形成薄膜晶体管和与所述薄膜晶体管相连的光电二极管，所述光电 二极管的光敏面为凸面。
[0024] 进一步地，将所述衬底基板对应所述光电二极管的部分、所述薄膜晶体管的栅绝 缘层对应所述光电二极管的部分、所述薄膜晶体管的漏极对应所述光电二极管的部分、W 及所述光电转换阵列基板的反光电极层对应所述光电二极管的部分中的至少一个形成为 凸起型结构，并在所述凸起型结构上形成所述光电二极管；或
[00巧]将组成所述光电二极管的P型娃层、N型娃层、I型娃层和透明电极中的至少一个 形成为凸起型结构。
[00%] 进一步地，将所述薄膜晶体管的栅绝缘层对应所述光电二极管的部分形成为凸起 型结构包括：
[0027] 利用有机绝缘材料形成有机绝缘薄膜；
[0028] 在所述有机绝缘薄膜对应光电二极管的位置涂覆包括有凸起的光刻胶；
[0029] 采用干法刻蚀对涂覆有所述光刻胶的有机绝缘薄膜进行刻蚀，得到包括有所述凸 起型结构的栅绝缘层。
[0030] 进一步地，所述有机绝缘材料的刻蚀速率大于所述光刻胶的刻蚀速率。
[0031] 进一步地，所述方法具体包括：
[0032] 形成包括有所述薄膜晶体管的漏极和所述反光电极层的一体结构，所述一体结构 对应所述光电二极管的部分为凸起型结构；
[0033] 在所述凸起型结构上形成所述光电二极管。 阳034] 进一步地，所述方法具体包括：
[0035] 在所述薄膜晶体管的漏极上形成包括有凸起型结构的所述反光电极层；
[0036] 在所述凸起型结构上形成所述光电二极管。
[0037] 本发明的实施例具有W下有益效果：
[0038] 上述方案中，光电转换阵列基板上光电二极管的光敏面为凸面，该凸面能够汇聚 光线，减少可见光的散射，提高光电二极管对光线的吸收效率，进而提高光电转换阵列基板 将可见光转换为电信号的转换效率，并且在光电转换阵列基板应用于X射线检测装置时， 可W在保证X射线检测装置成像质量的前提下减小X射线的入射量。
【附图说明】
[0039] 图1A-1I为本发明实施例光电转换阵列基板的结构示意图； W40]图2A-2J为本发明实施例光电转换阵列基板的制作流程示意图。
[0041] 图3A-3E为本发明实施例制备凸形PIN光电二极管的流程示意图。
[0042] 附图标记
[0043] 1、31衬底基板；2栅金属层；3栅绝缘层；30光刻胶；4半导体层；5导体层；6源漏 金属层；71、34N型娃层；72、351型娃层；73、36P型娃层；8透明电极层；9第一纯化层；10偏 极电压层；11第二纯化层；32绝缘层；33金属电极层。
【具体实施方式】
[0044] 为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合 附图及具体实施例进行详细描述。
[0045] 本发明的实施例针对现有间接转换型X射线检测装置的阵列基板中，在光电二极 管将可见光转换为电信号时，常常会有可见光的散射发生，可见光的吸收效率较低，进而影 响了最终的成像的质量，如果要保证最终的成像质量，往往需要加大X射线的入射量的问 题，提供一种光电转换阵列基板及其制作方法、光电转换装置，能够提高光电二极管对可见 光的吸收效率，进而提高光电转换阵列基板将可见光转换为电信号的转换效率，并且在光 电转换阵列基板应用于X射线检测装置时，能