本發(fā)明涉及光電技術(shù)，更具體地講，涉及輻射檢測器及其制造方法。

背景技術(shù)：

直接轉(zhuǎn)換輻射檢測器通常包括輻射接收器、處理器和電源。通常，輻射接收器具有由Gd₂O₂S或CsI制成的閃爍層、大面積的非晶硅傳感器陣列和讀出電路。閃爍層將輻射(例如，X射線光子)轉(zhuǎn)換成可見光。然后，大規(guī)模集成非晶硅傳感器陣列將可見光轉(zhuǎn)換成電子，然后，這些電子被讀出電路數(shù)字化。數(shù)字化的信號被發(fā)送到計算機以用于圖像顯示。

間接轉(zhuǎn)換輻射檢測器通常包括由Gd₂O₂S或CsI制成的閃爍層、PIN光電二極管和薄膜晶體管。閃爍層將輻射(例如，X射線光子)轉(zhuǎn)換成可見光。PIN光電二極管將可見光轉(zhuǎn)換成電信號以用于圖像顯示。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一方面，本發(fā)明提供一種輻射檢測器，其具有多個像素，所述輻射檢測器包括：基底；基底上的薄膜晶體管；閃爍層，其位于薄膜晶體管的遠離基底的一側(cè)，用于將輻射轉(zhuǎn)換成光；以及光電傳感器，其位于薄膜晶體管的遠離基底且靠近閃爍層的一側(cè)，用于將光轉(zhuǎn)換成電荷；光電傳感器和薄膜晶體管處于垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)中的兩個不同的垂直堆疊的層中；光電傳感器包括與閃爍層光學(xué)耦合的光電轉(zhuǎn)換層。

可選地，輻射檢測器還包括絕緣層，其位于光電轉(zhuǎn)換層的靠近薄膜晶體管的一側(cè)；光電傳感器、薄膜晶體管和絕緣層處于垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)中的三個不同的垂直堆疊的層中。

可選地，光電傳感器還包括與光電轉(zhuǎn)換層耦接的驅(qū)動電極和感測電極；感測電極電連接至薄膜晶體管的漏極。

可選地，感測電極通過絕緣層中的過孔電連接至漏極。

可選地，感測電極位于絕緣層的遠離薄膜晶體管的一側(cè)，以及光電傳感器還包括位于感測電極的靠近光電轉(zhuǎn)換層的一側(cè)上的電介質(zhì)層。

可選地，在基底的俯視圖中，光電轉(zhuǎn)換層在基底上的投影與薄膜晶體管在基底上的投影重疊。

可選地，光電轉(zhuǎn)換層構(gòu)造為實質(zhì)上接收閃爍層所轉(zhuǎn)換的所有光。

可選地，光電轉(zhuǎn)換層的面積與一個像素的面積實質(zhì)上相同。

可選地，驅(qū)動電極和感測電極處于同一層。

可選地，輻射檢測器還包括鈍化層，其位于閃爍層的靠近光電轉(zhuǎn)換層的一側(cè)。

可選地，光電轉(zhuǎn)換層包括鈣鈦礦材料。

可選地，鈣鈦礦材料包括CH₃NH₃PbI₃。

可選地，基底為柔性基底。

可選地，輻射檢測器為x射線檢測器。

另一方面，本發(fā)明提供了一種制備輻射檢測器的方法，該輻射檢測器包括多個像素并且具有垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)，所述方法包括：在基底上形成薄膜晶體管；形成光電傳感器，光電傳感器和薄膜晶體管形成在垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)中的兩個不同的垂直堆疊的層中；其中形成光電傳感器的步驟包括：在薄膜晶體管的遠離基底的一側(cè)上形成光電轉(zhuǎn)換層；以及在光電轉(zhuǎn)換層的遠離薄膜晶體管的一側(cè)上形成閃爍層。

可選地，所述方法還包括在光電轉(zhuǎn)換層的靠近薄膜晶體管的一側(cè)上形成絕緣層；光電傳感器、薄膜晶體管和絕緣層形成在垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)中的三個不同的垂直堆疊的層中。

可選地，形成光電傳感器的步驟還包括：形成驅(qū)動電極和感測電極；將驅(qū)動電極和感測電極電連接至光電轉(zhuǎn)換層；以及將感測電極電連接至薄膜晶體管的漏極。

可選地，將感測電極電連接至薄膜晶體管的漏極的步驟包括：在絕緣層中形成過孔；以及通過該過孔將感測電極電連接至薄膜晶體管的漏極。

可選地，感測電極形成在絕緣層的遠離薄膜晶體管的一側(cè)；所述方法還包括在感測電極的靠近光電轉(zhuǎn)換層的一側(cè)上形成電介質(zhì)層。

可選地，形成光電轉(zhuǎn)換層的步驟是通過旋涂鈣鈦礦材料進行的。

附圖說明

以下附圖僅僅用于示例性示出根據(jù)本發(fā)明的示例，而不用于限制本發(fā)明的范圍。

圖1是示出常規(guī)間接轉(zhuǎn)換輻射檢測器的結(jié)構(gòu)的示圖。

圖2是示出一些實施例中的輻射檢測器的結(jié)構(gòu)的示圖。

圖3是示出一些實施例中的輻射檢測器的結(jié)構(gòu)的示圖。

具體實施方式

參照附圖將更具體描述本發(fā)明。應(yīng)當注意，下文中提供的一些實施例的描述僅僅用于示例和描述，而不是用于窮舉或者將本發(fā)明限于所公開的具體形式。

常規(guī)輻射檢測器包括具有多個像素的薄膜晶體管(TFT)陣列基板，每個像素均包括TFT。圖1是示出常規(guī)輻射檢測器的結(jié)構(gòu)的示圖。如圖1所示，常規(guī)輻射檢測器包括基底101、基底101上的TFT 102、與TFT 102基本上處于同一水平面上的光電傳感器104、TFT 102和光電傳感器104的遠離基底101的一側(cè)上的絕緣層105、以及絕緣層105的遠離基底101的一側(cè)上的閃爍層103。通常，光電傳感器104為PIN光電二極管104。參照圖1，PIN光電二極管104包括P型區(qū)域106、N型區(qū)域108、以及介于P型區(qū)域106和N型區(qū)域108之間的本征區(qū)域107。閃爍層103將輻射R(例如，X射線)轉(zhuǎn)換成光L，PIN光電二極管104將光L轉(zhuǎn)換成電荷。

在常規(guī)輻射檢測器中，如圖1所示，光電傳感器104和TFT 102基本上布置在同一水平面上，例如，光電傳感器104在該水平面上的橫向移動將被TFT 102阻擋。因此，光電傳感器104的光敏面積受到同一水平面上的TFT的限制。在常規(guī)輻射檢測器中，較大的光敏面積需要較大的像素面積來匹配較大的光電傳感器，從而導(dǎo)致開口率和檢測分辨率降低。

因此，本發(fā)明提供一種輻射檢測器及其制造方法，其能夠基本上避免由于現(xiàn)有技術(shù)的局限性和缺點所導(dǎo)致的一個或多個問題。一方面，本發(fā)明提供一種新穎的輻射檢測器及其制造方法，其能夠基本上避免由于現(xiàn)有技術(shù)的局限性和缺點所導(dǎo)致的一個或多個問題。在一些實施例中，本發(fā)明的輻射檢測器包括多個像素，并且所述多個像素中的至少一個具有垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)。在一些實施例中，輻射檢測器包括：基底；基底上的薄膜晶體管；薄膜晶體管的遠離基底的一側(cè)上的閃爍層，用于將輻射轉(zhuǎn)換成光；以及光電傳感器，包括位于薄膜晶體管的遠離基底并且靠近閃爍層的一側(cè)上的光電轉(zhuǎn)換層。該光電轉(zhuǎn)換層與閃爍層光學(xué)耦合，用于將光轉(zhuǎn)換成電荷。所述光電傳感器和薄膜晶體管屬于所述垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)中的兩個不同的垂直堆疊的層。如本文中所使用的，術(shù)語“光學(xué)耦合”表示至少一個耦合元件適于直接或間接地將光施加給另一個耦合元件。

如本中所使用的，術(shù)語“垂直堆疊”表示多層或多個元件被布置成在垂直方向上間隔開的多層或多個元件，而每層或每個元件在該檢測器的某一垂直區(qū)域或范圍內(nèi)延伸?？蛇x地，垂直堆疊的多層或多個元件實質(zhì)上可以在垂直方向上對齊(例如，布置成一列)?？蛇x地，垂直堆疊的多層或多個元件在基底上的投影彼此重疊。可選地，一個或多個層或元件可以相對于其他層或元件在橫向上存在偏移。可選地，一個或多個層或元件在基底上的投影與其他層或元件在基底上的投影不重疊。

如本中所使用的，術(shù)語“閃爍層”表示輻射檢測器中的構(gòu)造為用于將輻射轉(zhuǎn)換成光的一個功能層?？蛇x地，閃爍層是一包括冷光物質(zhì)的冷光層。

圖2是示出一些實施例中的輻射檢測器的結(jié)構(gòu)的示圖。圖2示出了一些實施例中的輻射檢測器的一個像素。參照圖2，該實施例中的輻射檢測器包括基底201、基底201上的薄膜晶體管202、薄膜晶體管202的遠離基底201的一側(cè)上的用于將輻射轉(zhuǎn)換成光的閃爍層203、以及薄膜晶體管202的遠離基底201并且靠近閃爍層203的一側(cè)上的用于將光轉(zhuǎn)換成電荷的光電傳感器PS。光電傳感器PS和薄膜晶體管202處于輻射檢測器的垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)中的兩個不同的垂直堆疊的層中。如圖2所示，光電傳感器PS包括光電轉(zhuǎn)換層204，其處于薄膜晶體管202的遠離基底202且靠近閃爍層203的一側(cè)上。光電轉(zhuǎn)換層204光學(xué)耦合至閃爍層203。

在一些實施例中，輻射檢測器包括用于產(chǎn)生諸如X射線或伽馬射線之類的輻射R的輻射源。輻射檢測器包括多個像素，例如用于感測輻射R的光敏像素。閃爍層203將輻射R轉(zhuǎn)換層光L，而光電傳感器將光L轉(zhuǎn)換成電荷?；谶@些電荷，輻射檢測器在每個像素中輸出與輻射量相對應(yīng)的檢測信號。

在一些實施例中，多個像素被布置在基底上。輻射檢測器還包括沿著第一方向的多條柵線和沿著第二方向的多條數(shù)據(jù)線。多條柵線和多條數(shù)據(jù)線彼此交叉，形成多個交叉點。柵線被構(gòu)造為向?qū)?yīng)TFT提供掃描信號。數(shù)據(jù)線將來自輻射檢測器的檢測信號發(fā)送到集成電路。響應(yīng)于掃描信號，TFT導(dǎo)通，從而將來自光電傳感器的檢測信號發(fā)送到數(shù)據(jù)線。每個TFT包括柵極、有源層、源極、漏極和介于有源層和柵極之間的柵絕緣層?？梢允褂酶鞣N適當材料制備有源層。適當有源層材料的示例包括，但不限于，非晶硅、多晶硅、金屬氧化物(例如，ITO、IZTO、IGTO)等。源極和漏極與有源層接觸?？蛇x地，可以在有源層和源極之間、有源層和漏極之間形成歐姆接觸層，以降低接觸電阻?？蛇x地，TFT的漏極與光電傳感器的感測電極電連接。

可以使用各種適當材料來制備基底。適于制備基底的材料的示例包括，但不限于，玻璃、石英、聚酰亞胺、聚酯等?？蛇x地，基底為柔性基底(例如，聚酰亞胺基底)?？蛇x地，基底為相對非柔性的基底(例如，玻璃基底)。

可以使用任何適當?shù)拈W爍材料制備閃爍層203。在一些實施例中，閃爍材料為將輻射(例如，X射線)轉(zhuǎn)換成可見光的光波長轉(zhuǎn)換材料。閃爍材料的示例包括，但不限于，鉈激活的碘化銫(CsI(Tl))，鈉激活的碘化銫(CsI(Na))、鉈激活的碘化鈉(NaI(Tl))、硫化鋅或氧化鋅(ZnS或ZnO)、鈰激活的釔鋁鈣鈦礦(YAP(Ce))、鈰激活的釔鋁石榴石(YAG(Ce))、鍺酸鉍(BGO)、銪激活的氟化鈣(CaF(Eu))、鈰激活的镥鋁石榴石(LuAG(Ce))、鈰摻雜的硅酸釓(GSO)、鎢酸鎘(CdWO4；CWO)、鎢酸鉛(PbWO4；PWO)、鎢酸鉍鈉(NaBi(WO4)2；NBWO)、碲摻雜的硒化鋅(ZnSe(Te))、鈰激活的溴化鑭(LaBr3(Ce))、溴化鈰(CeBr3)、鈰激活的氯化鑭(LaCl3(Ce))、或其組合?？蛇x地，閃爍材料為鉈激活的碘化銫(CsI(Tl))。可選地，閃爍層203的厚度在大約400μm至大約1000μm的范圍內(nèi)。

可以使用任何適當?shù)墓怆娹D(zhuǎn)換材料和任何適當?shù)姆椒▉碇苽涔怆娹D(zhuǎn)換層204。在一些實施例中，光電轉(zhuǎn)換材料為鈣鈦礦材料?？蛇x地，光電轉(zhuǎn)換材料為有機-無機鹵化鉛鈣鈦礦材料。在一些實施例中，鈣鈦礦材料的特征在于結(jié)構(gòu)基體AMX3，具有以八面體共角MX₆形成的三維網(wǎng)絡(luò)，其中M為可以采用X陽離子的八面體配位的金屬陽離子，A為通常位于MX₆八面體之間的12次對稱配位空穴(12-fold coordinated hole)中的陽離子?？蛇x地，A和M為金屬陽離子，即，鈣鈦礦材料為金屬氧化物鈣鈦礦材料。在一些實施例中，A為有機陽離子，M為金屬陽離子，即，鈣鈦礦材料為有機-無機雜化鈣鈦礦材料?？蛇x地，鈣鈦礦材料是表達式為AMX3、AMX4、A2MX4、A3MX5、A2A′MX5或AMX3-nX′n的鈣鈦礦材料，其中A和A′為從有機陽離子、金屬陽離子及其組合中獨立選擇的鈣鈦礦材料；M為金屬陽離子或金屬陽離子的任意組合；X和X′是從陰離子和陰離子的任意組合中獨立選擇的；n介于0至3之間?？蛇x地，上述任一鈣鈦礦表達式中的重復(fù)或多元素(例如，A2MX4中的A2或X4)可以不同。例如，A2MX4的結(jié)構(gòu)實際上可以為AA′MXX′X″X′″?？蛇x地，上述任一鈣鈦礦表達式中的重復(fù)或多元素(例如，A2MX4中的A2或X4)可以相同。陽離子和陰離子基團可以為任意價數(shù)?？蛇x地，陽離子和/或陰離子的價數(shù)可以為1、2、3、4、5、6或7?？蛇x地，陽離子和/或陰離子可以為一價原子。可選地，陽離子和/或陰離子可以是二價原子?？蛇x地，陽離子和/或陰離子可以是三價原子。金屬陽離子可以選自元素周期表d區(qū)中的IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB、IIB、IIIA、IVA和VA族中的金屬元素。可選地，金屬陽離子為Li、Mg、Na、K、Rb、Cs、Be、Ca、Sr、Ba、Sc、Ti、V、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Y、La、Zr、Nb、Tc、Ru、Mo、Rh、W、Au、Pt、Pd、Ag、Co、Cd、Hf、Ta、Re、Os、Ir、Hg、B、Al、Ga、In、Tl、C、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、O、S、Se、Te、Po或其組合?？蛇x地，金屬陽離子是選自元素周期表中的d區(qū)的IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB和IIB族中的過渡金屬?？蛇x地，過渡金屬為選自Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Tc、Ru、Mo、Rh、W、Au、Pt、Pd、Ag、Mn、Co、Cd、Hf、Ta、Re、Os、Ir、Hg或其組合中的金屬?？蛇x地，金屬陽離子是選自IIIA、IVA和VA族中的后過渡金屬。可選地，金屬陽離子是Al、Ga、In、Tl、Sn、Pb、Bi或其組合。可選地，金屬陽離子為選自IIIA、IVA、VA和VIA族中的半金屬?？蛇x地，金屬陽離子為B、Si、Ge、As、Sb、Po或其組合?？蛇x地，金屬陽離子為選自IA族中的堿金屬。在一些實施例中，金屬陽離子為堿金屬Li、Mg、Na、K、Rb或Cs?？蛇x地，金屬陽離子為選自IIA族中的堿土金屬。在一些實施例中，金屬陽離子為Be、Ca、Sr或Ba?？蛇x地，金屬陽離子為諸如Ce、Pr、Gd、Eu、Tb、Dy、Er、Tm、Nd、Yb或其組合的鑭系元素?？蛇x地，金屬陽離子是Ac、Th、Pa、U、Np、Pu、Am、Cm、Bk、Cf、Es、Fm、Md、No、Lr或其組合的錒系元素?？蛇x地，金屬陽離子是二價金屬陽離子。二價金屬的非限制性示例包括Cu⁺²、Ni⁺²、Co⁺²、Fe⁺²、Mn⁺²、Cr⁺²、Pd⁺²、Cd⁺²、Ge⁺²、Sn⁺²、Pb⁺²、Eu⁺²和Yb⁺²?？蛇x地，金屬陽離子為三價金屬陽離子。三價金屬的非限制性示例包括Bi⁺³和Sb⁺³?？蛇x地，金屬陽離子是Pb⁺²?？蛇x地，有機陽離子為包括至少一個有機基團(包含一個或多個碳鏈或烴鏈或一個或多個有機基)的陽離子。適當?shù)拟}鈦礦材料的示例包括，但不限于，CH₃NH₃PbI₃、CH₃NH₃PbCl₃、CH₃NH₃PbBr₃、CH₃NH₃PbICl₂、CH₃NH₃PbIBr₂、CH₃NH₃PbClI₂、CH₃NH₃PbClBr₂、CH₃NH₃PbBrI₂、CH₃NH₃PbBrCl₂、CH₃NH₃PbIClBr或其組合。可選地，鈣鈦礦材料為CH₃NH₃PbI₃。

參照圖2，該實施例中的輻射檢測器還包括光電轉(zhuǎn)換層204的靠近薄膜晶體管202的一側(cè)上的絕緣層205。光電傳感器PS、薄膜晶體管202和絕緣層205處于垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)中的三個不同的垂直堆疊的層中。

在一些實施例中，如圖2所示，光電傳感器PS(包括光電轉(zhuǎn)換層204)和TFT 202在垂直方向上基本對齊，因此光電傳感器PS在基底201上的投影(包括光電轉(zhuǎn)換層204的投影)與TFT 202在基底201上的投影重疊。

在一些實施例中，光電轉(zhuǎn)換層204的面積與一個像素的面積基本上相同。例如，在一些實施例中，光電傳感器PS(包括光電轉(zhuǎn)換層204)、絕緣層205和TFT 202在垂直方向上基本對齊，因此光電傳感器PS在基底201上的投影(包括光電轉(zhuǎn)換層204的投影)與TFT202和絕緣層205在基底201上的投影重疊。

圖3是示出一些實施例中的輻射檢測器的結(jié)構(gòu)的示圖。圖3示出了一些實施例中的輻射檢測器的一個像素。在一些實施例中，如圖3所示，光電傳感器PS(包括光電轉(zhuǎn)換層204)和TFT 202處于垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)中的兩個不同的垂直堆疊的層中。然而，光電傳感器PS(包括光電轉(zhuǎn)換層204)在橫向上相對于TFT 202存在偏移，因此光電傳感器PS在基底201上的投影(包括光電轉(zhuǎn)換層204的投影)與TFT 202在基底201上的投影不重疊。

本發(fā)明提供了一種新穎的輻射檢測器，其中光電傳感器和薄膜晶體管處于垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)中的兩個不同的垂直堆疊的層中。通過在不同于TFT的區(qū)域的垂直區(qū)域設(shè)置光電傳感器，可以獲得較大的光敏面積。例如，本發(fā)明的輻射檢測器中的光電轉(zhuǎn)換層可以被制備成面積基本上與一個像素的面積、或者像素中的絕緣層的面積或閃爍層的面積相同。通過具有較大的光敏面積，閃爍層轉(zhuǎn)換的基本上所有的光均可被光電轉(zhuǎn)換層接收到。因此，本發(fā)明的輻射檢測器相對于具有PIN光電二極管的常規(guī)間接轉(zhuǎn)換輻射檢測器而言具有更高的分辨率。

而且，較大面積的光電轉(zhuǎn)換層204可以采用基于溶液的涂覆方法方便地制備。從而，可以降低輻射檢測器的制造成本。

參照圖2，本發(fā)明的輻射檢測器的光電傳感器PS還包括驅(qū)動電極206和與光電轉(zhuǎn)換層204耦合的感測電極207。感測電極207電連接至TFT 202的漏極208?？蛇x地，驅(qū)動電極206向光電轉(zhuǎn)換層204提供偏置電壓信號。

可以使用各種適當?shù)碾姌O材料來制備驅(qū)動電極206和感測電極207。適當?shù)碾姌O材料的示例包括，但不限于，納米銀、石墨烯、納米碳管、鉬、鋁、鉻、鎢、鈦、鉭、銅、及合金或含該材料的層壓板。可以使用各種適當?shù)闹苽浞椒▉碇苽潋?qū)動電極206和感測電極207。例如，可以在基底上沉積驅(qū)動電極和感測電極材料(例如，通過濺射、氣相沉積或溶液涂覆)；然后對其進行圖案化(例如，通過諸如濕法蝕刻工藝的光刻)來形成驅(qū)動電極206和感測電極207?？蛇x地，驅(qū)動電極206和感測電極207可以被旋涂到基底上?？蛇x地，驅(qū)動電極206和感測電極207的厚度在大約50nm至大約200nm的范圍內(nèi)。

可選地，驅(qū)動電極206和感測電極207可以處于同一層?？蛇x地，驅(qū)動電極206和感測電極207可以處于不同層。例如，感測電極207可以耦接至光電轉(zhuǎn)換層204的一側(cè)，而驅(qū)動電極206可以耦接至光電轉(zhuǎn)換層204的另一側(cè)。可選地，驅(qū)動電極206和感測電極207可以耦接至光電轉(zhuǎn)換層204的同一側(cè)。

參照圖2，輻射檢測器還包括一條或多條電極引線212，其將驅(qū)動電極206連接至一個或多個集成電路。可選地，一條或多條電極引線212與驅(qū)動電極206和感測電極207處于同一層，如圖2所示?？蛇x地，一條或多條電極引線212可以與驅(qū)動電極206和感測電極207處于不同層，并且通過一個或多個過孔連接至驅(qū)動電極206?？梢允褂酶鞣N適當?shù)膶?dǎo)電材料來制備一條或多條電極引線212。適當?shù)膶?dǎo)電材料的示例包括，但不限于，鉬、鋁、銀、鉻、鎢、鈦、鉭、銅和合金或含該材料的層壓板。

可以使用各種適當?shù)慕^緣材料和各種適當?shù)闹圃旆椒▉碇苽浣^緣層205。例如，可以通過等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝在基底上沉積絕緣材料。適當?shù)慕^緣材料的例子包括，但不限于，聚酰亞胺、氧化硅(SiOy)、氮化硅(SiN_y，例如Si₃N₄)和氮氧化硅(SiO_xN_y)。

在一些實施例中，感測電極207通過絕緣層205中的過孔209電連接至TFT 202的漏極208。如圖2所示，感測電極207處于絕緣層205的遠離薄膜晶體管202的一側(cè)上，而過孔209延伸穿過該絕緣層205。

參照圖2，在一些實施例中，光電傳感器PS還包括感測電極207的靠近光電轉(zhuǎn)換層204的一側(cè)上的電介質(zhì)層210?？蛇x地，驅(qū)動電極206和感測電極207處于同一層，而電介質(zhì)層210位于驅(qū)動電極206和感測電極207的靠近光電轉(zhuǎn)換層204的一側(cè)上。通過在光電傳感器電極(例如，感測電極207和驅(qū)動電極206)和光電轉(zhuǎn)換層204之間設(shè)置電介質(zhì)層210，可以更有效地降低光電傳感器PS的漏電流。由于光電傳感器PS中的漏電流被更有效地降低，因此可以使得光電傳感器PS具有更低的噪聲和更高的信噪比。在光電傳感器電極和光電轉(zhuǎn)換層204之間設(shè)置電介質(zhì)層210的輻射檢測器可以實現(xiàn)更高的分辨率。

可以使用各種適當?shù)慕^緣材料和各種適當?shù)闹苽浞椒▉碇苽潆娊橘|(zhì)層210。例如，可以通過等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝在基底上沉積電介質(zhì)材料。適當?shù)碾娊橘|(zhì)材料的例子包括，但不限于，聚酰亞胺、氧化硅(SiOy)、氮化硅(SiN_y，例如Si₃N₄)和氮氧化硅(SiO_xN_y)。在一些實施例中，電介質(zhì)層210具有相對較小的厚度(例如，與輻射檢測器的其他層相比)?？蛇x地，電介質(zhì)層210的厚度在大約20nm至200nm的范圍內(nèi)。

參照圖2，該實施例中的輻射檢測器還包括位于閃爍層203的靠近光電轉(zhuǎn)換層204的一側(cè)上的鈍化層211。可以使用各種適當?shù)拟g化材料和各種適當?shù)闹苽浞椒▉碇苽溻g化層211。例如，可以通過等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝在基底上沉積鈍化材料。適當?shù)拟g化材料的例子包括，但不限于，聚酰亞胺、氧化硅(SiOy)、氮化硅(SiN_y，例如Si₃N₄)和氮氧化硅(SiO_xN_y)。

另一方面，本發(fā)明提供了一種制備輻射檢測器的方法，該輻射檢測器具有多個像素，每個像素均具有薄膜晶體管。該方法制備的輻射檢測器具有垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)。在一些實施例中，該方法包括：在基底上形成薄膜晶體管；形成光電傳感器；以及在光電傳感器的遠離薄膜晶體管的一側(cè)上形成閃爍層。根據(jù)該方法，光電傳感器和薄膜晶體管形成在垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)中的兩個不同的垂直堆疊的層中。

在一些實施例中，形成光電傳感器的步驟包括在薄膜晶體管的遠離基底的一側(cè)上形成光電轉(zhuǎn)換層?？蛇x地，閃爍層形成在光電轉(zhuǎn)換層的遠離薄膜晶體管的一側(cè)。可以使用各種適當?shù)墓怆娹D(zhuǎn)換材料和各種適當?shù)闹苽浞椒▉碇苽涔怆娹D(zhuǎn)換層。例如，可以通過等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝在基底上沉積光電轉(zhuǎn)換材料?？蛇x地，可以通過旋涂光電轉(zhuǎn)換材料來形成光電轉(zhuǎn)換層?？蛇x地，光電轉(zhuǎn)換材料為鈣鈦礦材料。可選地，光電轉(zhuǎn)換材料為有機-無機鹵化鉛鈣鈦礦材料。可選地，光電轉(zhuǎn)換材料為CH₃NH₃PbI₃。

在一些實施例中，所述方法還包括在光電轉(zhuǎn)換層的靠近薄膜晶體管的一側(cè)上形成絕緣層。光電傳感器、薄膜晶體管和絕緣層形成在垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)中的三個不同的垂直堆疊的層中。

可選地，光電傳感器(包括光電轉(zhuǎn)換層)和TFT形成為在垂直方向上基本對齊?？蛇x地，光電傳感器(包括光電轉(zhuǎn)換層)和TFT形成為光電傳感器在基底上的投影(包括光電轉(zhuǎn)換層的投影)與TFT在基底上的投影重疊。

可選地，光電傳感器(包括光電轉(zhuǎn)換層)、絕緣層和TFT形成為在垂直方向上基本對齊?？蛇x地，光電傳感器(包括光電轉(zhuǎn)換層)、絕緣層和TFT形成為光電傳感器在基底上的投影(包括光電轉(zhuǎn)換層的投影)與TFT和絕緣層在基底上的投影重疊。

可選地，光電傳感器(包括光電轉(zhuǎn)換層)和TFT形成在垂直堆疊的多層結(jié)構(gòu)中的兩個不同的垂直堆疊的層中。可選地，然而光電傳感器(包括光電轉(zhuǎn)換層)形成為相對于TFT在橫向上存在偏移?？蛇x地，光電傳感器(包括光電轉(zhuǎn)換層)形成為光電傳感器在基底上的投影(包括光電轉(zhuǎn)換層的投影)與TFT在基底上的投影不重疊。

在一些實施例中，形成光電傳感器的步驟還包括：形成驅(qū)動電極和感測電極；將驅(qū)動電極和感測電極電耦接至光電轉(zhuǎn)換層；以及將感測電極電連接至薄膜晶體管的漏電極?？蛇x地，驅(qū)動電極和感測電極形成為厚度在大約50nm至大約200nm的范圍內(nèi)?？蛇x地，驅(qū)動電極和感測電極可以形成在同一層。可選地，驅(qū)動電極和感測電極可以形成在不同層。可選地，驅(qū)動電極和感測電極可以耦接至光電轉(zhuǎn)換層的同一側(cè)?？蛇x地，驅(qū)動電極和感測電極可以耦接至光電轉(zhuǎn)換層的兩個不同側(cè)。

在一些實施例中，所述方法還包括形成一條或多條電極引線，以及通過所述一條或多條電極引線將驅(qū)動電極電連接至一個或多個集成電路?？蛇x地，所述一條或多條電極引線可以與驅(qū)動電極和感測電極形成在同一層?？蛇x地，所述一條或多條電極引線212可以與驅(qū)動電極和感測電極形成在不同的層?？蛇x地，所述一條或多條電極引線通過一個或多個過孔連接至驅(qū)動電極?？蛇x地，所述方法還包括形成用于將一條或多條電極引線連接至驅(qū)動電極的過孔。

在一些實施例中，將感測電極電連接到薄膜晶體管的漏極的步驟包括：在絕緣層中形成過孔；以及將感測電極通過該過孔電連接到薄膜晶體管的漏極?？蛇x地，所述過孔形成為延伸穿過絕緣層。

在一些實施例中，感測電極形成在絕緣層的遠離薄膜晶體管的一側(cè)?？蛇x地，所述方法還包括在感測電極的靠近光電轉(zhuǎn)換層的一側(cè)上形成電介質(zhì)層?？蛇x地，驅(qū)動電極和感測電極形成在同一層，而電介質(zhì)層形成在驅(qū)動電極和感測電極的靠近光電轉(zhuǎn)換層的一側(cè)。通過在光電傳感器電極(例如，感測電極和驅(qū)動電極)與光電轉(zhuǎn)換層之間設(shè)置電介質(zhì)層，可以更有效地降低光電傳感器的漏電流。由于更有效地降低了光電傳感器PS的漏電流，光電傳感器PS中會產(chǎn)生更小的噪聲，從而可以獲得更高的信噪比。在光電傳感器電極和光電轉(zhuǎn)換層之間設(shè)置電介質(zhì)層的輻射檢測器可以實現(xiàn)更高的分辨率。

在一些實施例中，所述方法還包括在閃爍層的靠近光電轉(zhuǎn)換層的一側(cè)上形成鈍化層。

為了示意和描述目的已示出上述有關(guān)本發(fā)明的實施例的描述。其目的不是窮舉或限制本發(fā)明為所公開的確切形式或示例性實施例。相應(yīng)地，上述描述應(yīng)當被認為是示意性的而非限制性的。顯然，許多修改和變化對于本領(lǐng)域從業(yè)人員而言將是顯而易見的。選擇和描述這些實施例的目的是為了說明本發(fā)明的原理和其最佳實施方式的實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的各種實施例以及適于特定用途或所構(gòu)思的實施方式的各種變型。本發(fā)明的范圍旨在由所附權(quán)利要求及其等同限定，其中除非另有說明，所有術(shù)語以其最寬的合理意義解釋。因此，術(shù)語“本發(fā)明”、“當前發(fā)明”等不必須將權(quán)利范圍限制為具體實施例，并且對本發(fā)明示例性實施例的參考不隱含對本發(fā)明的限制，并且不應(yīng)推斷出這種限制。本發(fā)明僅由隨附權(quán)利要求的精神和范圍限定。此外，這些權(quán)利要求可涉及使用“第一”、“第二”等，并且跟有名詞或元素。這種術(shù)語應(yīng)當理解為一種命名方式而非意在對由這種命名方式修飾的元素的數(shù)量進行限制，除非給出具體數(shù)量。所描述的任何優(yōu)點和益處不一定適用于本發(fā)明的全部實施例。應(yīng)當認識到的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離隨附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍的情況下可以對所描述的實施例進行變化。此外，本公開中沒有元素和組成成分是意在貢獻給公眾的，無論是否在隨附權(quán)利要求中明確地引用該元素或組成成分。