α-IGZO薄膜傳感陣列的影像傳感器的制造方法
【專利摘要】α-IGZO薄膜傳感陣列的影像傳感器，屬于半導(dǎo)體器件【技術(shù)領(lǐng)域】，包括呈交叉排列的一組柵極線和一組數(shù)據(jù)線、以及由所述柵極線和數(shù)據(jù)線所界定的呈陣列狀排布的像素單元，所述像素單元包括一個薄膜晶體管器件和一個光電二極管器件，所述薄膜晶體管器件，包括相對形成溝道的源極和漏極，所述源極和漏極之間設(shè)置有α-IGZO薄膜島，所述漏極與數(shù)據(jù)線連接。通過用α-IGZOTFT制成α-Si:HPIN傳感器，應(yīng)用于實時X射線醫(yī)療影像（熒光透視）系統(tǒng)和/或無損測試系統(tǒng)，進而改進系統(tǒng)性能。使用α-IGZOTFT后的遷移率要比目前商用非晶硅TFT的高出10~15倍,具有較低的截止電流，其信噪比也降低了約30%。大幅提高了實時醫(yī)療X射線影像品質(zhì)。
【專利說明】a -1GZO薄膜傳感陣列的影像傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于半導(dǎo)體器件【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及a -1GZO薄膜傳感陣列的影像傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們自我保健意識的逐漸增強，各種無損傷醫(yī)療檢測方法醫(yī)學(xué)影像(如X光胸透)受到人們的青睞。TFT (Thin Film Transistor,薄膜晶體管)平板X射線傳感器是數(shù)字影像技術(shù)中至關(guān)重要的元件。由于用非晶硅制作PIN光電二極管傳感器成本低和平板工業(yè)中讀取信號的主動矩陣非晶硅TFT的技術(shù)成熟，非晶硅技術(shù)在大型醫(yī)療影像應(yīng)用中很廣泛。
[0003]目前，傳感器通常采用薄膜晶體管平板結(jié)構(gòu)。非晶硅TFT遷移率很低，0.5?1 cm2 /Vs，為了能為實時熒光透視應(yīng)用提供高品質(zhì)的影像，要求系統(tǒng)要有很高的幀率(> 30Hz)，低的截止電流和信噪比。
[0004]上個世紀(jì)末，工業(yè)界嘗試用低溫多晶硅TFT解決以上問題。低溫多晶硅TFT有較高的遷移率，大約5(Tl50 cm2/Vs，并且可以整合成a-Si PIN傳感器。然而因為激光結(jié)晶的復(fù)雜工藝以及相應(yīng)的均勻性問題，使得它難以應(yīng)用于大平板制作。同時高的漏電流造成TFT開關(guān)比低于6，這也增大了讀取時的本底噪聲。表I把a -1GZO TFT技術(shù)與現(xiàn)有的應(yīng)用于醫(yī)療影像系統(tǒng)的TFT技術(shù)作了對比(表1:非晶硅TFT，多晶硅TFT以及a-1GZO TFT
技術(shù)的對比)。
[0005]
【權(quán)利要求】
1.a-1GZO薄膜傳感陣列的影像傳感器，其特征在于，包括呈交叉排列的一組柵極線(I)和一組數(shù)據(jù)線(2)、以及由所述柵極線(I)和數(shù)據(jù)線(2)所界定的呈陣列狀排布的像素單元(3)，所述像素單元(3)包括一個薄膜晶體管器件(4)和一個光電二極管器件(5)，每個薄膜晶體管器件(4)連接相應(yīng)的柵極線(I)和數(shù)據(jù)線(2)，每個光電二極管器件(5)連接偏壓線(9)和薄膜晶體管器件(4)相應(yīng)的漏極(22)； 所述薄膜晶體管器件(4)，包括相對形成溝道的源極(21)和漏極(22)，所述源極(21)和漏極(22)之間設(shè)置有a-1GZO薄膜島(17)，所述漏極(22)與數(shù)據(jù)線(2)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的α-1GZO薄膜傳感陣列的影像傳感器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)線(2 )連接電荷放大器(6 )，所述電荷放大器(6 )連接多路選擇器(7 )，所述多路選擇器(7 )連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器(8)。
3.如權(quán)利要求1所述的a-1GZO薄膜傳感陣列的影像傳感器，其特征在于，所述上半的柵極線(I)連接第一柵極驅(qū)動器(IOa)，所述下半的柵極線(I)連接第二柵極驅(qū)動器(IOb )。
4.如權(quán)利要求1所述的a-1GZO薄膜傳感陣列的影像傳感器，其特征在于，所述上半的柵極線(I)兩側(cè)分別連接第一柵極驅(qū)動器(IOa)和第三柵極驅(qū)動器(IOc)，所述下半的柵極線(I)兩側(cè)分別連接第二柵極驅(qū)動器(IOb)和第四柵極驅(qū)動器(IOd)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的a-1GZO薄膜傳感陣列的影像傳感器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)線(2)上側(cè)連接第一電荷放大器(6a)，下側(cè)連接第二電荷放大器(6b)。
6.如權(quán)利要求1所述的α-1GZO薄膜傳感陣列的影像傳感器，其特征在于，還包括位于襯底(11)之上的柵電極(12)、覆蓋襯底(11)和柵電極(12)上的柵極絕緣層(13)、位于柵極絕緣層(13)上方且在源極(21)和漏極(22)之間的a-1GZO薄膜島(17)和刻蝕臺階島(16)、位于源極(21)上設(shè)置有PIN臺階(19)、以及位于PIN臺階(19)上的透明電極(20)，所述透明電極(20 )連接偏壓線(9 )。
【文檔編號】H01L27/146GK203481233SQ201320590530
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】徐開文, 鐘凡 申請人:徐廷貴