輻射探測器、制造該輻射探測器的方法和輻射成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】輻射探測器可以包括：第一光電導(dǎo)體層，包括多個光敏顆粒；和/或第二光電導(dǎo)體層，在第一光電導(dǎo)體層上，并且包括通過晶體生長光敏材料獲得的多個晶體。第一光電導(dǎo)體層的多個光敏顆粒中的至少一些可以填充第二光電導(dǎo)體層的多個晶體之間的間隙。一種制造輻射探測器的方法可以包括：通過向第一基板施加軟膏而形成第一光電導(dǎo)體層，所述軟膏包括與多個光敏顆?；旌系娜軇?；通過在第二基板上晶體生長光敏材料而形成第二光電導(dǎo)體層；在第一光電導(dǎo)體層上按壓晶體生長的第二光電導(dǎo)體層，所述第一光電導(dǎo)體層被施加到第一基板；和/或經(jīng)由干燥工藝去除第一光電導(dǎo)體層中的溶劑。
【專利說明】輻射探測器、制造該輻射探測器的方法和輻射成像系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一些示例實施方式可以涉及輻射探測器、制造該輻射探測器的方法、和/或包括該輻射探測器的輻射成像系統(tǒng)。一些示例實施方式可以涉及包括雙層結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)體層的輻射探測器、制造該輻射探測器的方法、和/或包括該輻射探測器的輻射成像系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在利用諸如X射線成像裝置的裝置的輻射成像領(lǐng)域中，一般而言，光敏膜可以曝光于諸如X射線的輻射，然后曝光后的光敏膜可以被顯影從而產(chǎn)生圖像。近來，已經(jīng)提出了輻射成像系統(tǒng)諸如數(shù)字X射線成像裝置，在這方面，類似于普通的數(shù)字照相機(jī)，該數(shù)字X射線成像裝置可以通過利用電光探測器探測輻射，可以處理來自電光探測器的電信號，并因此可以產(chǎn)生圖像。
[0003]在輻射成像系統(tǒng)中使用的探測器可能需要探測高能輻射諸如X射線，因而可能難以采用普通數(shù)字照相機(jī)中可以探測具有相對低能量的可見光線的半導(dǎo)體圖像傳感器(例如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)或電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器)。此外，在輻射成像系統(tǒng)中使用的探測器通常會具有大尺寸，這由于成本而難以制造。
[0004]因此，各種探測器可以被提供以便探測高能輻射。例如，用于探測輻射的探測器可以以由包括重金屬的光敏材料形成的光電導(dǎo)體層形成在基板上的方式被制造。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一些示例實施方式可以提供輻射探測器、制造該輻射探測器的方法、和/或包括該輻射探測器的輻射成像系統(tǒng)。該輻射探測器可以包括雙層結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)體層。
[0006]在一些示例實施方式中，輻射探測器可以包括:第一光電導(dǎo)體層，包括多個光敏顆粒；和/或第二光電導(dǎo)體層，在第一光電導(dǎo)體層上并且包括通過晶體生長光敏材料獲得的多個晶體。第一光電導(dǎo)體層的多個光敏顆粒中的至少一些可以填充第二光電導(dǎo)體層的多個晶體之間的間隙。
[0007]在一些示例實施方式中，輻射探測器還可以包括:第一基板；和/或在第一基板上的多個像素電極的陣列。第一光電導(dǎo)體層可以覆蓋在第一基板上的多個像素電極。
[0008]在一些示例實施方式中，第一光電導(dǎo)體層可以包括被施加到第一基板的軟膏，該軟膏包括與多個光敏顆?；旌系娜軇?。
[0009]在一些示例實施方式中，第一基板可以由絕緣材料形成。
[0010]在一些示例實施方式中，輻射探測器還可以包括在第二光電導(dǎo)體層上的公共電極。
[0011]在一些不例實施方式中，第二光電導(dǎo)體層可以包括晶體生長的、被蒸發(fā)的光敏材料。
[0012]在一些不例實施方式中，形成在第二基板上的第二光電導(dǎo)體層包括:第一表面,其中多個孔隙形成在多個晶體中間；和/或接觸第二基板的平坦的第二表面。
[0013]在一些示例實施方式中，第二光電導(dǎo)體層的第一表面可以接觸第一光電導(dǎo)體層。
[0014]在一些不例實施方式中,第二基板可以由導(dǎo)電材料形成。
[0015]在一些示例實施方式中，第一光電導(dǎo)體層的多個光敏顆粒的每個可以包括HgI2或Se。第二光電導(dǎo)體層的多個晶體的每個可以包括HgI2或Se。
[0016]在一些示例實施方式中，一種輻射成像系統(tǒng)可以包括:輻射發(fā)射器件，配置為發(fā)射輻射；輻射探測器，配置為通過檢測從輻射發(fā)射器件發(fā)出的輻射而輸出電信號；和/或圖像信號處理單元，配置為由從輻射探測器輸出的電信號產(chǎn)生圖像。輻射探測器可以包括:第一光電導(dǎo)體層，包括多個光敏顆粒；和/或第二光電導(dǎo)體層，在第一光電導(dǎo)體層上，并且包括通過晶體生長光敏材料獲得的多個晶體。第一光電導(dǎo)體層的多個光敏顆粒中的至少一些可以填充第二光電導(dǎo)體層的多個晶體之間的間隙。
[0017]在一些示例實施方式中，一種制造輻射探測器的方法可以包括:通過向第一基板施加軟膏而形成第一光電導(dǎo)體層，所述軟膏包括與多個光敏顆?；旌系娜軇?；通過在第二基板上晶體生長光敏材料而形成第二光電導(dǎo)體層；在第一光電導(dǎo)體層上按壓晶體生長的第二光電導(dǎo)體層，所述第一光電導(dǎo)體層被施加到第一基板；和/或經(jīng)由干燥工藝去除第一光電導(dǎo)體層中的溶劑。
[0018]在一些示例實施方式中，形成第一光電導(dǎo)體層可以包括:在第一基板上形成多個像素電極的陣列；和/或?qū)④浉嗍┘拥降谝换鍙亩采w多個像素電極。
[0019]在一些示例實施方式中，第一基板可以包括絕緣材料。
[0020]在一些示例實施方式中，形成第二光電導(dǎo)體層可以包括:在第二基板上晶體生長蒸發(fā)的光敏材料。
[0021]在一些不例實施方式中，第二光電導(dǎo)體層可以包括:第一表面，包括形成在多個晶體之間的多個孔隙；和/或接觸第二基板的平坦的第二表面。
[0022]在一些示例實施方式中，所述按壓可以包括使得第二光電導(dǎo)體層的第一表面接觸第一光電導(dǎo)體層，其中第一光電導(dǎo)體層的多個光敏顆粒中的至少一些可以填充第二光電導(dǎo)體層的多個晶體之間的間隙。
[0023]在一些示例實施方式中，第二基板可以包括配置為起公共電極作用的導(dǎo)電材料。
[0024]在一些示例實施方式中，所述方法還可以包括:從第二光電導(dǎo)體層去除第二基板；和/或在第二光電導(dǎo)體層的接觸第二基板的表面上形成公共電極。
[0025]在一些示例實施方式中，第一光電導(dǎo)體層的多個光敏顆粒的每個可以包括HgI2或Se。第二光電導(dǎo)體層的光敏材料可以包括HgI2或Se。
[0026]在一些示例實施方式中，一種輻射探測器可以包括:第一光電導(dǎo)體層，包括光敏顆粒；和/或第二光電導(dǎo)體層，包括晶體生長的光敏材料晶體。光敏顆粒中的至少一些可以填充晶體之間的間隙。
[0027]在一些示例實施方式中，輻射探測器還可以包括第一基板。第一基板可以接觸第一光電導(dǎo)體層。
[0028]在一些示例實施方式中，第一基板可以包括絕緣材料。
[0029]在一些示例實施方式中，輻射探測器還可以包括:第一基板；和/或在第一基板上的像素電極。第一光電導(dǎo)體層可以覆蓋像素電極。
[0030]在一些示例實施方式中，像素電極可以在第一基板上形成二維陣列。[0031 ] 在一些示例實施方式中，輻射探測器還可以包括第二基板。第二基板可以接觸第二光電導(dǎo)體層。
[0032]在一些示例實施方式中，第二基板可以包括絕緣材料。
[0033]在一些示例實施方式中，第二基板可以包括導(dǎo)電材料。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]通過結(jié)合附圖對示例實施方式的以下詳細(xì)描述，上述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯且更易于理解，在附圖中:
[0035]圖1A至圖1E示出了根據(jù)一些示例實施方式形成雙層結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)體層的方法；
[0036]圖2是通過利用圖1A至圖1E中顯示的方法形成的雙層結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)體層的截面的圖像；
[0037]圖3A至圖3C示出了通過利用根據(jù)一些示例實施方式形成雙層結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)體層的方法制造輻射探測器的方法；
[0038]圖4是示出圖3C中顯示的輻射探測器的操作的截面圖；以及
[0039]圖5示出了根據(jù)一些示例實施方式的包括圖3C中顯示的輻射探測器的輻射成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

【具體實施方式】
[0040]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，實施方式可以以許多不同的形式實現(xiàn)且不應(yīng)被理解為限于可以此闡述的實施方式。而是，提供這些示例實施方式使得本公開將透徹和完整，并且將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員全面?zhèn)鬟_(dá)該范圍。在圖中，為了清晰，可以夸大層和區(qū)域的厚度。
[0041]將理解，當(dāng)元件被稱為“在”另一組件“上”、“連接到”、“電連接到”或“聯(lián)接到”另一組件時，其可以直接在另一組件上，直接連接到、電連接到或聯(lián)接到另一組件，或者可以存在居間組件。相反，當(dāng)組件被稱為“直接在”另一組件“上”、“組件連接到”、“直接電連接至IJ”或“直接聯(lián)接到"另一組件時，沒有居間組件存在。在此使用時，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列舉項目的任意和所有組合。
[0042]將理解，雖然術(shù)語第一、第二、第三等可以用于此來描述不同的元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于區(qū)分一個元件、組件、區(qū)域、層和/和/或部分與另一元件、組件、區(qū)域、層和/和/或部分。例如，第一元件、組件、區(qū)域、層和/或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，而不脫離示例實施方式的教導(dǎo)。
[0043]為了便于描述，可以在此使用空間相對術(shù)語諸如“在……下面”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、“上”等來描述一個組件和/或特征與另一組件和/或特征、或其它組件(或多個組件)和/或特征(或多個特征)如圖中所示的關(guān)系。將理解，空間相對術(shù)語旨在包含除了圖中所描繪的取向之外，裝置在使用或操作中的不同取向。
[0044]在此使用的術(shù)語僅用于描述特定示例實施方式，不意欲限制示例實施方式。在此使用時，單數(shù)形式“一”和“該”也旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文以別的方式清楚地表示。還將理解，當(dāng)在本說明書中使用時，術(shù)語“包括”、“包含”說明所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其群的存在或添加。
[0045]示例實施方式可以在此參考橫截面圖示被描述,其中橫截面圖示是理想化的示例實施方式(和中間結(jié)構(gòu))的示意性圖示。因此，由于例如制造技術(shù)和/或容限引起的圖示形狀的偏離是可以預(yù)期的。因而，示例實施方式不應(yīng)被理解為限于在此示出的區(qū)域的具體形狀，而是將包括例如由制造引起的形狀的偏離。例如，被示為矩形的注入?yún)^(qū)在其邊緣一般將具有圓化或彎曲的特征和/或注入濃度梯度，而不是從注入?yún)^(qū)到非注入?yún)^(qū)的二元變化。同樣地，通過注入形成的埋入?yún)^(qū)可導(dǎo)致埋入?yún)^(qū)與通過其發(fā)生注入的表面之間的區(qū)域中的一些注入。因而，在圖中示出的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的，它們的形狀不旨在示出裝置的區(qū)域的實際形狀，并且它們的形狀不旨在限制示例實施方式的范圍。
[0046]除非另外地定義，在此使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與示例實施方式所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。還將理解，術(shù)語(諸如在通常使用的字典中所定義的那些)應(yīng)被理解為具有與在相關(guān)領(lǐng)域的背景中的含義一致的含義，不應(yīng)被理解為理想化或過度正式的意義，除非在此清楚地如此定義。
[0047]現(xiàn)在將參考在附圖中示出的示例實施方式，其中相似的附圖標(biāo)記可以始終表示相似的組件。
[0048]圖1A至圖1E示出了根據(jù)一些示例實施方式的形成雙層結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)體層的方法。
[0049]參考圖1A，軟膏(paste) 12a通過混合溶劑、粘合劑和能夠檢測高能輻射的多個細(xì)小的光敏顆粒而制備。每個光敏顆?？梢杂傻饣?II) (HgI2)、硒(Se)或類似物形成，并且可具有在大約I μ m和大約ΙΟμπι之間的最大尺寸(例如直徑)。此外,聚乙烯醇縮丁醛(PVB)可以被用作粘合劑，具有粘性的材料諸如二甘醇一丁醚(DGME)可以被用作溶劑。
[0050]然后，軟膏12a可以設(shè)置在基板11上和/或可以通過使用橡皮棍(squeegee) 30 (或類似裝置)攤開，使得軟膏12a可以以大約一致的厚度被更廣地涂覆在基板11的表面上。然后，如圖1B中所示，具有大約一致厚度的第一光電導(dǎo)體層12可以形成在基板11上。
[0051]其中包括多個細(xì)小的光敏顆粒的軟膏12a被施加到基板11上的上述工藝可以被稱為粘合劑中顆粒(PIB, particle in binder)工藝。一般而言,經(jīng)由PIB工藝形成的第一光電導(dǎo)體層12可以具有優(yōu)良的均一'I"生。然而，因為第一光電導(dǎo)體層12可以由非常小的光敏顆粒形成，由于入射輻射形成的電子和空穴的移動路徑可能是復(fù)雜的，并且所述電子和空穴的遷移率可能低于期望。因此，經(jīng)由PIB工藝形成的第一光電導(dǎo)體層12可具有低靈敏度。
[0052]因而，為了補(bǔ)充第一光電導(dǎo)體層12的相對低的靈敏度，如在圖1C中所示，第二光電導(dǎo)體層22可以被分開形成。例如，第二光電導(dǎo)體層22可以以蒸發(fā)光敏材料然后在與第一光電導(dǎo)體層12的基板11不同的基板21上晶體生長所蒸發(fā)的光敏材料的方式形成。上述晶體生長方法可以通過利用物理氣相沉積(PVD)工藝執(zhí)行。一般而言，通過利用晶體生長方法形成的第二光電導(dǎo)體層22可具有其中電子和空穴具有高遷移率的晶體結(jié)構(gòu)。然而，與經(jīng)由PIB工藝形成的第一光電導(dǎo)體層12相比，第二光電導(dǎo)體層22可具有低厚度均一性和/或可在晶體之間具有孔隙，使得圖像的分辨率可能低于期望。
[0053]根據(jù)一些不例實施方式，為了互相補(bǔ)充第一光電導(dǎo)體層12和第二光電導(dǎo)體層22的特性，如圖1D中所示，第二光電導(dǎo)體層22可以設(shè)置在第一光電導(dǎo)體層12上。例如，第二光電導(dǎo)體層22可以被反轉(zhuǎn),然后可以設(shè)置在第一光電導(dǎo)體層12上,使得第二光電導(dǎo)體層22的具有孔隙的頂表面可以接觸第一光電導(dǎo)體層12,第二光電導(dǎo)體層22的平坦底表面(例如接觸基板21的表面)可以面朝上。參考圖1D，第二光電導(dǎo)體層22可以被從基板21去除。然而，示例實施方式不限于此，第二光電導(dǎo)體層22可以設(shè)置在第一光電導(dǎo)體層12上而沒有從第二光電導(dǎo)體層22去除基板21。在沒有去除基板21的情形下，在圖1D中，基板21可以設(shè)置在第二光電導(dǎo)體層22的上方。
[0054]在第二光電導(dǎo)體層22設(shè)置在第一光電導(dǎo)體層12上之后，如圖1E中所示，第二光電導(dǎo)體層22可以被壓在第一光電導(dǎo)體層12上從而允許第一光電導(dǎo)體層12的光敏顆粒填充第二光電導(dǎo)體層22的孔隙。在第二光電導(dǎo)體層22被壓在第一光電導(dǎo)體層12上之后,第一光電導(dǎo)體層12中保留的溶劑可以經(jīng)由干燥工藝被去除。例如，干燥工藝可以在大約80度的溫度下在烘箱中執(zhí)行。通過這樣做，可以形成雙層結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)體層。雙層結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)體層可以包括例如在第一光電導(dǎo)體層12上的第二光電導(dǎo)體層22。
[0055]圖2是通過參考圖1A至圖1E描述的方法形成的雙層結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)體層的截面的圖像。參考圖2，第一光電導(dǎo)體層12和第二光電導(dǎo)體層22可以順序地設(shè)置在基板11上，部分第一光電導(dǎo)體層12可以幾乎完全填充第二光電導(dǎo)體層22的晶體之間的間隙。第二光電導(dǎo)體層22的表面22s可以非常平坦。這是因為圖2中顯示的第二光電導(dǎo)體層22的表面22s可以實際上是接觸基板21的底表面，和/或可以實際上是晶體成長從其開始的底表面。雙層結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)體層可以包含例如在第一光電導(dǎo)體層12上的第二光電導(dǎo)體層22和在基板11上的第一光電導(dǎo)體層12。
[0056]如圖2的圖像中顯示，通過利用參考圖1A至圖1E描述的方法形成的雙層結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)體層可以具有平坦的頂表面和平坦的底表面，可具有大約一致的厚度，和/或可具有其中光敏材料以相對均一的方式分布的結(jié)構(gòu)。此外，雙層結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)體層可具有由于第二光電導(dǎo)體層22的晶體結(jié)構(gòu)而具有高遷移率的電子和空穴。因而，有可能同時獲得優(yōu)良的均一性和高遷移率，使得可以制造具有高靈敏度和優(yōu)良的圖像分辨率的大尺寸輻射探測器。
[0057]圖3A至圖3C示出了根據(jù)一些示例實施方式，通過利用形成雙層結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)體層的方法來制造輻射探測器20的方法。
[0058]首先，參考圖3A，多個像素電極15可以形成在基板11上，根據(jù)圖1A和圖1B中顯不的PIB工藝,第一光電導(dǎo)體層12可以被施加到基板11上從而覆蓋多個像素電極15。例如，多個像素電極15可以在基板11的表面(例如一些或全部頂表面)上以規(guī)則間距布置成二維(2D)陣列。例如，基板11可以由絕緣材料形成。
[0059]參考圖3B，根據(jù)圖1C和圖1D中顯示的工藝，第二光電導(dǎo)體層22可以通過利用PVD或化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝在基板21上晶體生長光敏材料形成，然后晶體生長的第二光電導(dǎo)體層22可以被壓在第一光電導(dǎo)體層12上。然后,第一光電導(dǎo)體層12的光敏顆?？梢蕴畛涞诙怆妼?dǎo)體層22的孔隙。
[0060]例如，公共電極25可以附接到第二光電導(dǎo)體層22的表面22s。例如，用于生長第二光電導(dǎo)體層22的基板21可以用作公共電極25。在該情形下，為了起公共電極25作用，基板21可以由導(dǎo)電材料諸如金屬形成。當(dāng)基板21由導(dǎo)電材料形成時，第二光電導(dǎo)體層22可以被壓在第一光電導(dǎo)體層12上同時基板21仍附接到第二光電導(dǎo)體層22上。
[0061]備選地，基板21可以由絕緣材料形成。當(dāng)基板21由絕緣材料形成時，基板21可以被從第二光電導(dǎo)體層22去除，公共電極25可以附接到第二光電導(dǎo)體層22的表面22s (例如基板21附接于其上的表面)，然后第二光電導(dǎo)體層22可以被壓在第一光電導(dǎo)體層12上。備選地，將公共電極25附接到第二光電導(dǎo)體層22的步驟和將第二光電導(dǎo)體層22按壓在第一光電導(dǎo)體層12上的步驟的順序可以交換。例如，第二光電導(dǎo)體層22可以被首先壓在第一光電導(dǎo)體層12上，然后公共電極25可以附接到第二光電導(dǎo)體層22的表面22s上。
[0062]然后，一旦保留在第一光電導(dǎo)體層12中的溶劑經(jīng)由干燥工藝被去除，就可以制得如圖3C所示的輻射探測器20。如果使用與基板21分離的公共電極25，可以不同地選擇用于執(zhí)行干燥工藝的時間。例如，在第二光電導(dǎo)體層22被壓在第一光電導(dǎo)體層12上并且執(zhí)行干燥工藝之后，公共電極25可以附接到第二光電導(dǎo)體層22的表面22s。備選地，在第二光電導(dǎo)體層22被壓在第一光電導(dǎo)體層12上并且公共電極25附接到第二光電導(dǎo)體層22的表面22s之后，可以執(zhí)行干燥工藝。
[0063]參考圖3C，輻射探測器20可以包括:基板11 ;形成在基板11上的多個像素電極15的陣列；第一光電導(dǎo)體層12，形成在基板11上從而覆蓋多個像素電極15并且包括多個細(xì)小的光敏顆粒；第二光電導(dǎo)體層22，設(shè)置在第一光電導(dǎo)體層12上并且包括通過晶體生長光敏材料而獲得的晶體；和/或設(shè)置在第二光電導(dǎo)體層22上的公共電極25。例如,第一光電導(dǎo)體層12的至少一些光敏顆?？梢蕴畛湓诘诙怆妼?dǎo)體層22的晶體之間的間隙。如上所述，根據(jù)一些示例實施方式的輻射探測器20可具有高靈敏度和優(yōu)良的圖像分辨率。輻射探測器20可以包含例如在第二光電導(dǎo)體層22上的公共電極25、在第一光電導(dǎo)體層12上的第二光電導(dǎo)體層22、和在基板11上的第一光電導(dǎo)體層12。
[0064]圖4是示出圖3C中顯示的輻射探測器20的操作的截面圖。在圖4中，假設(shè)公共電極25是負(fù)電極并且每個像素電極15是正電極(但是電極的正負(fù)號可以顛倒)。例如，當(dāng)具有高能量的輻射5諸如X射線入射在輻射探測器20上時，在輻射5的入射區(qū)域內(nèi)的第一光電導(dǎo)體層12或第二光電導(dǎo)體層22中產(chǎn)生電子和空穴。根據(jù)輻射5被吸收的位置，可以在第一光電導(dǎo)體層12和第二光電導(dǎo)體層22的至少之一或二者中產(chǎn)生電子和空穴。電子和空穴可以沿著公共電極25和像素電極15之間形成的電場在相反的方向上移動。例如，當(dāng)公共電極25是負(fù)電極并且每個像素電極15是正電極時，空穴可以移向公共電極25，電子可以移向像素電極15當(dāng)中最近的像素電極15。因而，當(dāng)在像素電極15中的一個像素電極15處檢測到電子時(例如當(dāng)電流增加時)，有可能檢測到輻射5入射在一個像素電極15的位置上或附近。輻射探測器20可以包含例如在第二光電導(dǎo)體層22上的公共電極25、在第一光電導(dǎo)體層12上的第二光電導(dǎo)體層22、在像素電極15和基板11上的第一光電導(dǎo)體層12、和在基板11上的像素電極15。電壓可以利用例如公共電極25和基板11被施加跨過第二光電導(dǎo)體層22和第一光電導(dǎo)體層12。電壓的極性可以與圖4中顯示的相同或與圖4中顯示的相反。
[0065]圖5示出了根據(jù)一些示例實施方式的，包括在圖3C中顯示的輻射探測器20的輻射成像系統(tǒng)60的結(jié)構(gòu)。參考圖5，輻射成像系統(tǒng)60可以包括用于發(fā)射高能輻射諸如X射線的輻射發(fā)射器件40、圖3C中顯示的輻射探測器20、和/或用于產(chǎn)生圖像的圖像信號處理單元50。
[0066]輻射探測器20可以通過檢測從輻射發(fā)射器件40發(fā)出的高能輻射而輸出電信號。雖然未示出，樣品可以設(shè)置在輻射發(fā)射器件40和輻射探測器20之間。輻射探測器20可以檢測例如穿過樣品或者由于樣品而被衍射或折射的輻射，并且可以電輸出檢測結(jié)果。圖像信號處理單元50可以通過利用從輻射探測器20輸出的電信號而產(chǎn)生看得見地可識別圖像。
[0067]根據(jù)示例性實施方式的輻射探測器、制造輻射探測器的方法、和包括輻射探測器的輻射成像系統(tǒng)在以上參考附圖被描述。應(yīng)該理解，在此描述的示例性實施方式僅應(yīng)該以說明性含義被理解，而不是用于限制目的。在每個實施方式內(nèi)的特征或方面的描述通常應(yīng)被理解為可用于其它實施方式中的其它類似特征或方面。
[0068]本申請要求享有2013年9月2日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局(KIPO)提交的第10-2013-0105095號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
【權(quán)利要求】
1.一種輻射探測器，包括: 第一光電導(dǎo)體層，包括多個光敏顆粒；和 第二光電導(dǎo)體層，在所述第一光電導(dǎo)體層上并且包括通過晶體生長光敏材料獲得的多個晶體； 其中所述第一光電導(dǎo)體層的所述多個光敏顆粒中的至少一些填充所述第二光電導(dǎo)體層的所述多個晶體之間的間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射探測器，還包括: 第一基板；和 在所述第一基板上的多個像素電極的陣列； 其中所述第一光電導(dǎo)體層覆蓋在所述第一基板上的所述多個像素電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輻射探測器，其中所述第一光電導(dǎo)體層包括被施加到所述第一基板的軟膏，該軟膏包括與所述多個光敏顆?；旌系娜軇?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輻射探測器，其中所述第一基板包括絕緣材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射探測器，還包括: 在所述第二光電導(dǎo)體層上的公共電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射探測器，其中所述第二光電導(dǎo)體層包括晶體生長的、被蒸發(fā)的光敏材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輻射探測器，其中所述第二光電導(dǎo)體層包括: 第一表面，包括在所述多個晶體之間的多個孔隙；和 接觸第二基板的平坦的第二表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輻射探測器，其中所述第二光電導(dǎo)體層的所述第一表面接觸所述第一光電導(dǎo)體層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輻射探測器，其中所述第二基板包括導(dǎo)電材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射探測器，其中所述第一光電導(dǎo)體層的所述多個光敏顆粒的每個包括HgI2或Se，和 其中所述第二光電導(dǎo)體層的所述多個晶體的每個包含HgI2或Se。
11.一種福射成像系統(tǒng)，包括: 輻射發(fā)射器件，配置為發(fā)射輻射； 輻射探測器，配置為通過檢測從所述輻射發(fā)射器件發(fā)出的所述輻射而輸出電信號；和 圖像信號處理單元，配置為由從所述輻射探測器輸出的所述電信號產(chǎn)生圖像； 其中所述輻射探測器包括: 第一光電導(dǎo)體層，包括多個光敏顆粒；和 第二光電導(dǎo)體層，在所述第一光電導(dǎo)體層上并且包括通過晶體生長光敏材料獲得的多個晶體；和 其中所述第一光電導(dǎo)體層的所述多個光敏顆粒中的至少一些填充所述第二光電導(dǎo)體層的所述多個晶體之間的間隙。
12.一種制造輻射探測器的方法，所述方法包括: 通過向第一基板施加軟膏而形成第一光電導(dǎo)體層，所述軟膏包括與多個光敏顆?；旌系娜軇?； 通過在第二基板上晶體生長光敏材料而形成第二光電導(dǎo)體層； 在被施加到所述第一基板的所述第一光電導(dǎo)體層上按壓所述晶體生長的第二光電導(dǎo)體層；和 經(jīng)由干燥工藝去除所述第一光電導(dǎo)體層中的所述溶劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中形成所述第一光電導(dǎo)體層包括: 在所述第一基板上形成多個像素電極的陣列；和 將所述軟膏施加到所述第一基板從而覆蓋所述多個像素電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一基板包括絕緣材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中形成所述第二光電導(dǎo)體層包括: 在所述第二基板上晶體生長蒸發(fā)的光敏材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中形成在所述第二基板上的所述第二光電導(dǎo)體層包括: 第一表面，其中多個孔隙形成在所述多個晶體之間；和 接觸所述第二基板的平坦的第二表面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述按壓包括使得所述第二光電導(dǎo)體層的所述第一表面接觸所述第一光電導(dǎo)體層，由此所述第一光電導(dǎo)體層的所述多個光敏顆粒中的至少一些填充所述第二光電導(dǎo)體層的所述多個晶體之間的間隙。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第二基板包括配置為起公共電極作用的導(dǎo)電材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括: 從所述第二光電導(dǎo)體層去除所述第二基板；和 在所述第二光電導(dǎo)體層的接觸所述第二基板的表面上形成公共電極。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一光電導(dǎo)體層的所述多個光敏顆粒的每個包括HgI2或Se,和 其中所述第二光電導(dǎo)體層的所述光敏材料包括HgI2或Se。
21.一種輻射探測器，包括: 第一光電導(dǎo)體層，包括光敏顆粒；和 第二光電導(dǎo)體層，包括晶體生長的光敏材料晶體； 其中所述光敏顆粒中的至少一些填充所述晶體之間的間隙。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的輻射探測器，還包括: 第一基板； 其中所述第一基板接觸所述第一光電導(dǎo)體層。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的輻射探測器，其中所述第一基板包括絕緣材料。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的輻射探測器，還包括: 第一基板；和 在所述第一基板上的像素電極； 其中所述第一光電導(dǎo)體層覆蓋所述像素電極。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的輻射探測器，其中所述像素電極在所述第一基板上形成二維陣列。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的輻射探測器，還包括:第二基板；其中所述第二基板接觸所述第二光電導(dǎo)體層。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的輻射探測器，其中所述第二基板包括絕緣材料。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的輻射探測器，其中所述第二基板包括導(dǎo)電材料。
【文檔編號】H01L27/146GK104425529SQ201410396055
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月2日
【發(fā)明者】李升協(xié), 金善日, 金暎, 金昌楨 申請人:三星電子株式會社