阅读说明：本技术 辐射检测和制造辐射检测器的方法 (Radiation detection and method of manufacturing a radiation detector ) 是由 梁魁 于 2019-06-28 设计创作，主要内容包括：提供了一种具有多个像素的辐射检测器。多个像素中的对应一个包括：薄膜晶体管,其位于衬底基板上；层间介电层,其位于薄膜晶体管的远离衬底基板的一侧；感应电极和偏压电极,其位于层间介电层的远离衬底基板的一侧,其中,感应电极贯穿层间介电层以电连接至薄膜晶体管；钝化层,其位于感应电极和偏压电极的远离层间介电层的一侧,其中,钝化层包括第一部分和第二部分；以及,辐射检测层,其位于钝化层的远离衬底基板的一侧。第一部分和第二部分形成实质上平坦的接触表面。(A radiation detector having a plurality of pixels is provided. A corresponding one of the plurality of pixels includes: a thin film transistor on the substrate base plate; the interlayer dielectric layer is positioned on one side of the thin film transistor, which is far away from the substrate base plate; the sensing electrode and the bias electrode are positioned on one side of the interlayer dielectric layer far away from the substrate base plate, wherein the sensing electrode penetrates through the interlayer dielectric layer to be electrically connected to the thin film transistor; a passivation layer on a side of the sensing electrode and the bias electrode away from the interlayer dielectric layer, wherein the passivation layer includes a first portion and a second portion; and the radiation detection layer is positioned on one side of the passivation layer far away from the substrate base plate. The first portion and the second portion form a substantially planar contact surface.)

辐射检测和制造辐射检测器的方法

技术领域

本发明涉及显示技术，更具体地，涉及辐射检测和制造辐射检测器的方法。

背景技术

直接转换辐射检测器通常包括辐射接收器、处理器和电源。通常，辐射接收器具有由Gd₂O₂S或CsI制成的闪烁层(scintillator layer)、大面积非晶硅传感器阵列和读出电路。闪烁层将辐射(例如，X射线光子)转换为可见光。随后，大规模集成非晶硅传感器阵列将可见光转换为电子，并通过读出电路将其数字化。数字化的信号被传输至计算机以进行图像显示。

非直接转换辐射检测器通常包括由Gd₂O₂S或CsI制成的闪烁层、PIN光电二极管和薄膜晶体管阵列。闪烁层将辐射(例如，X射线光子)转换为可见光。PIN光电二极管将可见光转换为电信号以进行图像显示。

发明内容

一方面，本发明提供了一种具有多个像素的辐射检测器，其中，所述多个像素中的对应一个包括：薄膜晶体管，其位于衬底基板上；层间介电层，其位于薄膜晶体管的远离衬底基板的一侧；感应电极和偏压电极，其位于层间介电层的远离衬底基板的一侧，其中，感应电极贯穿层间介电层以电连接至薄膜晶体管；钝化层，其位于感应电极和偏压电极的远离层间介电层的一侧，其中，钝化层包括第一部分和第二部分；以及，辐射检测层，其位于钝化层的远离衬底基板的一侧；其中，第一部分包括第一绝缘材料；第二部分包括不同于第一绝缘材料的第二绝缘材料；并且，第一部分的远离衬底基板的第一表面和第二部分的远离衬底基板的第二表面实质上共面，从而形成实质上平坦的接触表面。

可选地，第二部分实质上覆盖感应电极的边缘部分并且实质上覆盖偏压电极的边缘部分；第一部分实质上覆盖感应电极的被感应电极的边缘部分实质上围绕的非边缘部分，并且实质上覆盖偏压电极的被偏压电极的边缘部分实质上围绕的非边缘部分；并且，第一部分不与感应电极的边缘部分和偏压电极的边缘部分直接接触。

可选地，第一部分和第二部分彼此互补。

可选地，第一部分的一部分沿垂直于衬底基板和辐射检测层的平面的截面具有实质上倒梯形形状；并且，第二部分的一部分沿垂直于衬底基板和辐射检测层的平面的截面具有实质上梯形形状；

可选地，第一绝缘材料是有机聚合物绝缘材料；并且，第二绝缘材料是无机绝缘材料。

可选地，第一部分和第二部分一起形成连续绝缘层；并且连续绝缘层的远离衬底基板的表面相对于衬底基板的高度实质上均匀。

可选地，第一部分在衬底基板上的正投影与感应电极在衬底基板上的正投影至少部分地重叠并且与偏压电极在衬底基板上的正投影至少部分地重叠。

可选地，第二部分在衬底基板上的正投影完全覆盖感应电极在衬底基板上的正投影并且完全覆盖偏压电极在衬底基板上的正投影；第二部分将偏压电极与第一部分间隔开；并且，第二部分将感应电极与第一部分间隔开。

可选地，第二部分实质上覆盖感应电极与偏压电极之间的电极间区域。

可选地，感应电极和偏压电极是叉指电极；感应电极和偏压电极的分支交替排列；第一部分包括叉指分支；感应电极和偏压电极在衬底基板上的正投影实质上覆盖第一部分在衬底基板上的正投影；并且第二部分覆盖第一部分的叉指分支之间的电极间区域。

可选地，辐射检测层与第一部分直接接触并且与第二部分直接接触；并且，第一部分的远离衬底基板的第一表面和第二部分的远离衬底基板的第二表面实质上共面，从而形成与辐射检测层直接接触的实质上平坦的接触表面。

可选地，钝化层还包括：第三部分，其位于第一部分和第二部分的远离衬底基板的一侧；并且，第三部分与辐射检测层直接接触。

可选地，感应电极和偏压电极沿从衬底基板到辐射检测层的方向的厚度大于75nm。

可选地，第一部分和第二部分沿从衬底基板到辐射检测层的方向的厚度在100nm至300nm的范围内。

另一方面，本发明提供了一种制造具有多个像素的辐射检测器的方法，其中，形成多个像素中的对应一个包括：在衬底基板上形成薄膜晶体管；在薄膜晶体管的远离衬底基板的一侧形成层间介电层；在层间介电层的远离衬底基板的一侧形成感应电极和偏压电极，其中，感应电极贯穿层间介电层以电连接至薄膜晶体管；在感应电极和偏压电极的远离层间介电层的一侧形成钝化层，其中，形成钝化层包括形成第一部分和形成第二部分；以及，在钝化层的远离衬底基板的一侧形成辐射检测层；其中，第一部分包括第一绝缘材料；第二部分包括不同于第一绝缘材料的第二绝缘材料；并且，第一部分的远离衬底基板的第一表面和第二部分的远离衬底基板的第二表面实质上共面，从而形成实质上平坦的接触表面。

可选地，形成钝化层包括：在感应电极和偏压电极的远离衬底基板的一侧形成第二绝缘材料层；对第二绝缘材料层进行构图以形成第二部分，其中，在构图期间移除第二绝缘材料层的一部分以暴露感应电极的表面和偏压电极的表面；以及，在第二部分的远离衬底基板的一侧形成覆盖在构图期间暴露的感应电极的表面和偏压电极的表面的第一绝缘材料层。

可选地，所述方法还包括：减小第一绝缘材料层的厚度以形成第一部分。

可选地，执行减小第一绝缘材料层的厚度以使得第一部分的远离衬底基板的第一表面和第二部分的远离衬底基板的第二表面实质上共面，从而形成与辐射检测层直接接触的实质上平坦的接触表面。

可选地，第二部分形成为覆盖感应电极的边缘部分、偏压电极的边缘部分以及感应电极与偏压电极之间的电极间区域；并且，在构图期间移除第二绝缘材料层的分别对应于感应电极的被感应电极的边缘部分实质上围绕的非边缘部分和偏压电极的被偏压电极的边缘部分实质上围绕的非边缘部分的部分。

可选地，形成感应电极和偏压电极包括：在层间介电层上形成导电材料层；以及利用单个掩膜板对导电材料层进行构图以形成包括感应电极和偏压电极的叉指电极；其中，感应电极和偏压电极的分支交替排列；并且，形成导电材料层包括：在层间介电层上将导电材料沉积为沿层间介电层到衬底基板的方向的厚度大于75nm。

附图说明

以下附图仅为根据所公开的各种实施例的用于示意性目的的示例，而不旨在限制本发明的范围。

图1是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器的像素的截面图。

图2是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的偏压电极与钝化层之间的接触界面的放大图。

图3是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的感应电极与钝化层之间的接触界面的放大图。

图4是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器的像素的截面图。

图5是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的偏压电极与钝化层之间的接触界面的放大图。

图6是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的感应电极与钝化层之间的接触界面的放大图。

图7是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器的像素的截面图。

图8是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的偏压电极与钝化层之间的接触界面的放大图。

图9是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的感应电极与钝化层之间的接触界面的放大图。

图10是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器的像素的截面图。

图11是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的偏压电极与钝化层之间的接触界面的放大图。

图12是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的感应电极与钝化层之间的接触界面的放大图。

图13是根据本公开的一些实施例中的感应电极和偏压电极的平面图。

图14是根据本公开的一些实施例中的钝化层的平面图。

图15是根据本公开的一些实施例中的钝化层的平面图。

图16比较了分别在常规辐射检测器中和根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的暗电流。

图17是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器的像素的截面图。

图18A至图18E示出了根据本公开的一些实施例中的制造辐射检测器的方法。

具体实施方式

现在将参照以下实施例更具体地描述本公开。需注意，以下对一些实施例的描述仅针对示意和描述的目的而呈现于此。其不旨在是穷尽性的或者受限为所公开的确切形式。

在一些实施例中，辐射检测器包括位于层间介电层上的感应电极S和偏压电极B以及位于感应电极S和偏压电极B上的聚酰亚胺层。在本公开中，发现通常需要将聚酰亚胺层制作得相对薄以在高电荷下允许载流子通过聚酰亚胺层。结果，还需要将电极制作得相对薄以便于被聚酰亚胺层完全地覆盖。在本公开中，发现具有薄层金属电极的辐射检测器易于存在诸如凸起、氧化、接触不良和裂缝的缺陷。这些缺陷可进一步导致短路和暗态漏电流，影响辐射检测器的性能。

因此，本公开特别提供了辐射检测器和制造辐射检测器的方法，其实质上消除了由于相关技术的限制和缺陷而导致的问题中的一个或多个。一方面，本公开提供了一种具有多个像素的辐射检测器。在一些实施例中，辐射检测器的所述多个像素中的对应一个包括：薄膜晶体管，其位于衬底基板上；层间介电层，其位于薄膜晶体管的远离衬底基板的一侧；感应电极和偏压电极，其位于层间介电层的远离衬底基板的一侧，其中，感应电极贯穿层间介电层以电连接至薄膜晶体管；钝化层，其位于感应电极和偏压电极的远离层间介电层的一侧，其中，钝化层包括第一部分和第二部分；以及辐射检测层，其位于钝化层的远离衬底基板的一侧，其中，辐射检测层与第一部分直接接触并且与第二部分直接接触。可选地，第一部分包括第一绝缘材料；并且第二部分包括不同于第一绝缘材料的第二绝缘材料。可选地，第一部分的远离衬底基板的第一表面和第二部分的远离衬底基板的第二表面实质上共面，从而形成与辐射检测层直接接触的实质上平坦的接触表面。

图1是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器的像素的截面图。参照图1，辐射检测器的所述多个像素中的对应一个包括：薄膜晶体管TFT，其位于衬底基板10上；层间介电层20，其位于薄膜晶体管TFT的远离衬底基板10的一侧；感应电极S和偏压电极B，其位于层间介电层20的远离衬底基板10的一侧；钝化层30，其位于感应电极S和偏压电极B的远离层间介电层20的一侧；以及，辐射检测层40，其位于钝化层30的远离衬底基板10的一侧。可选地，钝化层30包括第一部分31和第二部分32。可选地，辐射检测层40与第一部分31直接接触并且与第二部分32直接接触。可选地，第一部分31包括第一绝缘材料；并且第二部分32包括不同于第一绝缘材料的第二绝缘材料。可选地，第一部分31的远离衬底基板10的第一表面S1和第二部分32的远离衬底基板10的第二表面S2实质上共面，从而形成与辐射检测层40直接接触的实质上平坦的接触表面CS。可选地，感应电极S贯穿层间介电层20以电连接至薄膜晶体管TFT。

如本文所用，术语“实质上共面”指的是结构上的两个或更多个表面共享同一公共面或距共享同一公共面偏移不大于100nm(例如，不大于90nm、不大于80nm、不大于70nm、不大于60nm、不大于50nm、不大于40nm、不大于30nm、不大于20nm、不大于10nm、不大于5nm、或者不大于1nm)。可选地，术语“实质上共面”指的是结构上的两个或更多个表面共享同一公共面或者距共享同一公共面偏移不超过20nm。

如本文所用，术语“实质上平坦的接触表面”指的是平坦表面(例如，整个表面完全平坦)或具有微不平(例如，平坦表面几何结构上的轻微变化和/或偏差)的表面。可选地，平坦表面几何结构上的偏差不大于100nm(例如，不大于90nm、不大于80nm、不大于70nm、不大于60nm、不大于50nm、不大于40nm、不大于30nm、不大于20nm、不大于10nm、不大于5nm、或者不大于1nm)。可选地，平坦表面几何结构上的偏差不大于20nm。

在一些实施例中，第一部分31和第二部分32一起形成连续绝缘层。可选地，连续绝缘层的实质上平坦的接触表面CS相对于衬底基板10(例如，相对于衬底基板10的面向辐射检测层40的主表面M1)的高度h1实质上均匀。可选地，连续绝缘层的实质上平坦的接触表面CS相对于辐射检测层40(例如，相对于辐射检测层40的远离衬底基板10的主表面M2)的高度h2实质上均匀。如本文所用，术语“实质上均匀”指的是参数的变化不大于阈值。在组件高度的上下文中，术语“实质上均匀”指的是高度的变化不大于100nm(例如，不大于90nm、不大于80nm、不大于70nm、不大于60nm、不大于50nm、不大于40nm、不大于30nm、不大于20nm、不大于10nm、不大于5nm、或者不大于1nm)。

图2是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的偏压电极与钝化层之间的接触界面的放大图。图3是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的感应电极与钝化层之间的接触界面的放大图。参照图1至图3，在一些实施例中，第二部分32实质上覆盖感应电极S的边缘部分E2并且实质上覆盖偏压电极B的边缘部分E1。如图2所示，偏压电极B的由第二部分32覆盖的边缘部分E1具有沿边缘部分E1至非边缘部分NE1的方向的第一宽度w1。可选地，第一宽度w1等于或大于1μm，例如，等于或大于2μm、等于或大于3μm、等于或大于4μm、等于或大于5μm、等于或大于6μm、等于或大于7μm、等于或大于8μm、等于或大于9μm、或者等于或大于10μm。可选地，第一宽度w1在1μm至2μm之间。如图3所示，感应电极S的由第二部分32覆盖的边缘部分E2具有沿边缘部分E2至非边缘部分NE2的方向的第二宽度w2。可选地，第二宽度w2等于或大于1μm，例如，等于或大于2μm、等于或大于3μm、等于或大于4μm、等于或大于5μm、等于或大于6μm、等于或大于7μm、等于或大于8μm、等于或大于9μm、或者等于或大于10μm。可选地，第二宽度w2在1μm至2μm之间。

参照图1至图3，在一些实施例中，第一部分31实质上覆盖感应电极S的被感应电极S的边缘部分E2实质上围绕的非边缘部分NE2，并且实质上覆盖偏压电极B的被偏压电极B的边缘部分E1实质上围绕的非边缘部分NE1。可选地，第一部分31不与感应电极S的边缘部分E2和偏压电极B的边缘部分E1直接接触。

参照图1至图3，在一些实施例中，第一部分31在衬底基板10上的正投影与感应电极S在衬底基板10上的正投影至少部分地重叠并且与偏压电极B在衬底基板10上的正投影至少部分地重叠。可选地，第二部分32在衬底基板10上的正投影与感应电极S在衬底基板10上的正投影至少部分地不重叠并且与偏压电极B在衬底基板10上的正投影至少部分地不重叠。可选地，第二部分32实质上覆盖感应电极S与偏压电极B之间的电极间区域IER。

图7是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器的像素的截面图。图8是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的偏压电极与钝化层之间的接触界面的放大图。图9是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的感应电极与钝化层之间的接触界面的放大图。参照图7至图9，在一些实施例中，第二部分32完全覆盖偏压电极B。例如，第二部分32在衬底基板10上的正投影完全覆盖偏压电极B在衬底基板10上的正投影。可选地，偏压电极B与第一部分31不直接接触，例如，第二部分32将偏压电极B与第一部分31间隔开。在一些实施例中，第二部分32完全覆盖感应电极S。例如，第二部分32在衬底基板10上的正投影完全覆盖感应电极S在衬底基板10上的正投影。可选地，感应电极S与第一部分31不直接接触，例如，第二部分32将感应电极S与第一部分31间隔开。

参照图7至图9，在一些实施例中，第一部分31在衬底基板10上的正投影与感应电极S在衬底基板10上的正投影部分地重叠并且与偏压电极B在衬底基板10上的正投影部分地重叠。可选地，第二部分32部分地位于感应电极S与偏压电极B之间的电极间区域IER中。

如上所述并且参照图1至图12，钝化层30的第一部分31和第二部分32由不同材料制成。在一些实施例中，第一部分31由第一绝缘材料制成，并且第二部分32由第二绝缘材料制成。各种适当的绝缘材料和各种适当的制造方法可以用于制作第一部分31和第二部分32。例如，可以通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺在基板上沉积绝缘材料。

在一些实施例中，第一绝缘材料是有机绝缘材料，并且第二绝缘材料是无机绝缘材料。可选地，第一绝缘材料是在高电荷下允许载流子通过并且在低电荷下实质上绝缘的绝缘材料。用于制作第一部分31的适当的绝缘材料的示例包括但不限于诸如聚酰亚胺的各种有机聚合物。可选地，第二绝缘材料是可以均匀地沉积在表面上的绝缘材料。用于制作第二部分32的适当的绝缘材料的示例包括但不限于：氧化硅(SiO_y)、氮化硅(SiN_y，例如，Si₃N₄)、以及氮氧化硅(SiO_xN_y)。

在一些实施例中，第一绝缘材料是无机绝缘材料，并且第二绝缘材料是有机绝缘材料。可选地，第一绝缘材料是可以均匀地沉积在表面上的绝缘材料。用于制作第一部分31的适当的绝缘材料的示例包括但不限于：氧化硅(SiO_y)、氮化硅(SiN_y，例如，Si₃N₄)、以及氮氧化硅(SiO_xN_y)。可选地，第二绝缘材料是在高电荷下允许载流子通过并且在低电荷下实质上绝缘的绝缘材料。用于制作第二部分32的适当的绝缘材料的示例包括但不限于诸如聚酰亚胺的各种有机聚合物。

第一部分31和第二部分32可以制作成任意适当形状或尺寸。在一些实施例中，如图1至图3以及图7至图9所示，第一部分31的一部分(例如，分支或指)沿垂直于衬底基板10和辐射检测层40(可选地与感应电极和偏压电极的分支交叉)的平面的截面具有实质上倒梯形形状。在一些实施例中，第二部分32的一部分(例如，分支或指)沿垂直于衬底基板10和辐射检测层40(可选地与感应电极和偏压电极的分支交叉)的平面的截面具有实质上梯形形状。

如本文所用，“实质上梯形形状”或“实质上倒梯形形状”可以包括具有一对实质上平行的边和一对实质上不平行的边(无论该实质上平行的边或实质上不平行的边是包括直线还是包括曲线)的形状或几何结构。如本文所用，术语“实质上平行的边”指的是形成在0度至15度(例如，0度至1度、1度至2度、2度至5度、5度至10度、或10度至15度)的范围内的夹角的两条边。如本文所用，术语“实质上不平行的边”指的是形成大于15度的范围内的夹角的两条边。可选地，实质上梯形形状的所述一对实质上平行的边包括短边和长边，其中长边更靠近衬底基板10的底部侧。可选地，实质上倒梯形形状的所述一对实质上平行的边包括短边和长边，其中短边更靠近衬底基板10的底部侧。

图4是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器的像素的截面图。图5是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的偏压电极与钝化层之间的接触界面的放大图。图6是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的感应电极与钝化层之间的接触界面的放大图。图10是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器的像素的截面图。图11是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的偏压电极与钝化层之间的接触界面的放大图。图12是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的感应电极与钝化层之间的接触界面的放大图。参照图4至图6以及图10至图12，在一些实施例中，第一部分31的一部分(例如，分支或指)沿垂直于衬底基板10和辐射检测层40(可选地与感应电极和偏压电极的分支交叉)的平面的截面具有实质上梯形形状。在一些实施例中，第二部分32的一部分(例如，分支或指)沿垂直于衬底基板10和辐射检测层40(可选地与感应电极和偏压电极的分支交叉)的平面的截面具有实质上倒梯形形状。

可使用各种适当的材料来制作衬底基板10。适于制作衬底基板10的材料的示例包括但不限于：玻璃、石英、聚酰亚胺和聚酯等。可选地，衬底基板10是柔性衬底基板(例如，聚酰亚胺衬底基板)。可选地，衬底基板10是相对不柔性的衬底基板(例如，玻璃衬底基板)。

可使用各种适当的电极材料来制作感应电极S和偏压电极B。用于制作感应电极S和偏压电极B的适当的电极材料的示例包括但不限于：纳米银、石墨烯、纳米碳管、钼、铝、铬、钨、钛、钽、铜、以及含有它们的合金或层压件。可使用各种适当的制造方法来制作感应电极S和偏压电极B。例如，可以(例如通过溅射或气相沉积或溶液涂布)在基板上沉积电极材料；并且(例如，通过诸如湿法刻蚀工艺之类的光刻)对其构图以形成感应电极S和偏压电极B。可选地，感应电极S和偏压电极B可以旋涂在基板上。可选地，感应电极S和偏压电极B可以具有在50nm至200nm(例如，50nm至100nm、100nm至150nm、或150nm至200nm)的范围内的厚度。可选地，感应电极S和偏压电极B中的每一个沿从层间介电层20到衬底基板10的方向的厚度大于75nm。

各种适当的绝缘材料和各种适当的制造方法可以用于制作层间介电层20。例如，可以通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺在基板上沉积绝缘材料。用于制作层间介电层20的适当的绝缘材料的示例包括但不限于：氧化硅(SiO_y)、氮化硅(SiN_y，例如，Si₃N₄)、氮氧化硅(SiO_xN_y)、树脂、以及聚酰亚胺。

各种适当的绝缘材料和各种适当的制造方法可以用于制作钝化层30。例如，可以通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺在基板上沉积绝缘材料。用于制作钝化层30的适当的绝缘材料的示例包括但不限于：氧化硅(SiO_y)、氮化硅(SiN_y，例如，Si₃N₄)、氮氧化硅(SiO_xN_y)、树脂、以及聚酰亚胺。

各种适当的辐射检测材料和各种适当的制造方法可以用于制作辐射检测层40。例如，可以通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺在基板上沉积辐射检测材料。用于制作辐射检测层40的适当的辐射检测材料的示例包括但不限于：非晶硅(a-Si)、多晶硅、非晶硒(a-Se)、硫化镉(CdS)、碲化镉(CdTe)、氧化锌(ZnO)、氧化铅(PbO)、碘化铅(PbI₂)、Bi₁₂(Ge，Si)O_2O、或其任何组合。可选地，用于制作辐射检测层40的辐射检测材料是钙钛矿材料。可选地，辐射检测材料是有机-无机卤化铅钙钛矿材料。

感应电极S和偏压电极B可以制作成各种适当形状。图13是根据本公开的一些实施例中的感应电极和偏压电极的平面图。参照图13，在一些实施例中，感应电极S和偏压电极B是叉指电极。如本文所用，术语“叉指电极”指示至少两个电极，其中每个电极的“分支”或“指”以交替方式布置。例如，如图13所示，一对梳状叉指电极包含“分支”，“分支”相对彼此以交替方式布置。应当理解，其他形状的电极也适用于作为叉指电极。可选地，叉指电极是至少两个互补形状的电极。如图13所示，感应电极S的分支Bs和偏压电极B的分支Bb交替排列。可选地，感应电极S的分支Bs和偏压电极B的分支Bb彼此实质上平行。

图14是根据本公开的一些实施例中的钝化层的平面图。参照图14，在一些实施例中，第一部分31包括叉指分支B31。参照图14以及图1至图3，感应电极S和偏压电极B在衬底基板10上的正投影实质上覆盖第一部分31在衬底基板10上的正投影；并且第二部分32覆盖第一部分31的叉指分支B31之间的电极间区域IER。

图15是根据本公开的一些实施例中的钝化层的平面图。参照图15，在一些实施例中，第二部分32包括叉指分支B32。参照图15以及图7至图9，感应电极S和偏压电极B在衬底基板10上的正投影实质上覆盖第二部分32在衬底基板10上的正投影；并且第一部分31覆盖第二部分32的叉指分支B32之间的电极间区域IER。

如图14和图15所示，在一些实施例中，第一部分31和第二部分32彼此互补。例如，第一部分31和第二部分32一起形成整体电极，其中第一部分31和第二部分32的相邻边界彼此直接接触。

在本辐射检测器中，由于感应电极S的至少边缘部分和偏压电极B的至少边缘部分被可以均匀地沉积在基板上的第一部分31和第二部分32之一覆盖，因此可以避免诸如凸起、氧化、接触不良和裂缝之类的缺陷。因此，电极层(例如，感应电极S和偏压电极B)可以制作得相对较厚。可选地，感应电极S和偏压电极B沿从衬底基板10到辐射检测层40的方向的厚度大于75nm，例如，75nm至100nm或大于100nm。因为在本辐射检测器中避免了电极层所导致的问题，因此钝化层30(其包括第一部分31和第二部分32)可以制作得相对较厚。可选地，第一部分31和第二部分32沿从衬底基板10到辐射检测层40的方向的厚度在100nm至300nm(例如，100nm至200nm或者200nm至300nm)的范围内。

参照图1、图4、图7和图10，在一些实施例中，辐射检测器还包括：遮光层50，其配置为至少部分地遮挡光以避免照射到薄膜晶体管TFT的有源层ACT上。在一些实施例中，辐射检测器还包括多条信号线(例如，第一信号线60和第二信号线70)。

图16比较了分别在常规辐射检测器中和根据本公开的一些实施例中的辐射检测器中的暗电流。参照图16，PI曲线表示常规辐射检测器中的暗电流，其中钝化层完全由聚酰亚胺材料制成；GI+PI曲线表示根据本公开的辐射检测器中的暗电流，其中钝化层包括由聚酰亚胺制成的第一部分和由氮化硅制成的第二部分。在常规辐射检测器和根据本公开的辐射检测器中，电极厚度均为约50nm。如图16所示，根据本公开的辐射检测器中的暗电流与常规辐射检测器中的暗电流相比，显著更低。此外，根据本公开的辐射检测器中的钝化层的电击穿电压与常规辐射检测器中的电击穿电压相比，显著更高。

图17是根据本公开的一些实施例中的辐射检测器的像素的截面图。参照图17，在一些实施例中，钝化层还包括：第三部分33，其位于第一部分31和第二部分32的远离衬底基板10的一侧。第三部分33与辐射检测层40直接接触。可选地，第三部分33和第一部分31由相同材料制成并且在同一工艺中形成。可选地，第三部分33和第一部分31是单一结构的部分。

在一些实施例中，第三部分33具有与辐射检测层直接接触的实质上平坦的接触表面。如本文所用，术语“实质上平坦的接触表面”指的是平坦表面(例如，整个表面完全平坦)或具有微不平(例如，平坦表面几何结构上的轻微变化和/或偏差)的表面。可选地，平坦表面几何结构上的偏差不大于100nm(例如，不大于90nm、不大于80nm、不大于70nm、不大于60nm、不大于50nm、不大于40nm、不大于30nm、不大于20nm、不大于10nm、不大于5nm、或者不大于1nm)。可选地，平坦表面几何结构上的偏差不大于20nm。

另一方面，本公开提供了一种制造具有多个像素的辐射检测器的方法。在一些实施例中，形成所述多个像素中的对应一个包括：在衬底基板上形成薄膜晶体管；在薄膜晶体管的远离衬底基板的一侧形成层间介电层；在层间介电层的远离衬底基板的一侧形成感应电极和偏压电极，其中，感应电极贯穿层间介电层以电连接至薄膜晶体管；在感应电极和偏压电极的远离层间介电层的一侧形成钝化层，其中，形成钝化层包括形成第一部分和形成第二部分；以及，在钝化层的远离衬底基板的一侧形成辐射检测层。可选地，辐射检测层与第一部分直接接触并且与第二部分直接接触。可选地，第一部分包括第一绝缘材料；第二部分包括不同于第一绝缘材料的第二绝缘材料。可选地，第一部分的远离衬底基板的第一表面和第二部分的远离衬底基板的第二表面实质上共面，从而形成与辐射检测层直接接触的实质上平坦的接触表面。

图18A至图18E示出了根据本公开的一些实施例中的制造辐射检测器的方法。参照图18A，在感应电极S和偏压电极B的远离衬底基板10的一侧形成第二绝缘材料层32’。参照图18B，对第二绝缘材料层32’进行构图以形成第二部分32，其中，在构图期间移除第二绝缘材料层32’的一部分以暴露感应电极S的表面和偏压电极B的表面。参照图18A和图18B，在对第二绝缘材料层32’进行构图期间移除第二绝缘材料层32’的分别对应于感应电极S的被感应电极S的边缘部分实质上围绕的非边缘部分和偏压电极B的被偏压电极B的边缘部分实质上围绕的非边缘部分的部分。

参照图18C，在形成第二部分32之后，在第二部分32的远离衬底基板10的一侧形成覆盖在对第二绝缘材料层进行构图期间暴露的感应电极S的表面和偏压电极B的表面的第一绝缘材料层31’。第一绝缘材料层31’形成为具有大于第二部分32的厚度的厚度。参照图18C和图18D，随后减小第一绝缘材料层31’的厚度以形成第一部分31。可选地，减小第一绝缘材料层31’的厚度以使得第一部分31的远离衬底基板10的第一表面S1和第二部分32的远离衬底基板10的第二表面S2实质上共面，从而形成实质上平坦的接触表面CS，从而形成钝化层30。

参照图18D，第二部分32形成为覆盖感应电极S的边缘部分、偏压电极B的边缘部分以及感应电极S与偏压电极B之间的电极间区域IER。

参照图18E，随后，在钝化层30的远离衬底基板10的一侧形成辐射检测层40。可选地，辐射检测层40形成为与钝化层30的实质上平坦的表面S直接接触。

参照图13，在一些实施例中，形成感应电极S和偏压电极B的步骤包括：在层间介电层上形成导电材料层；以及利用单个掩膜板对导电材料层进行构图以形成包括感应电极S和偏压电极B的叉指电极。可选地，感应电极S和偏压电极B的分支交替排列。可选地，形成导电材料层包括：在层间介电层上将导电材料沉积为沿层间介电层到衬底基板的方向的厚度大于75nm。

参照图18E，随后，在辐射检测层40的远离衬底基板10的一侧形成闪烁层80。如本文所用，术语“闪烁层”指的是辐射检测器中的配置为将辐射转换为光的功能层。可选地，闪烁层80是包括发光(luminescent)材料的发光层。在一些实施例中，辐射检测器还包括用于产生辐射(诸如X射线或伽马(gamma)射线)的辐射源。辐射检测器包括多个像素，例如，用于感应辐射的光敏像素。闪烁层80将辐射转换为光，并且辐射检测层40将光转换为电荷。基于电荷，辐射检测器输出与每个像素中的辐射量相对应的检测信号。

可使用任何适当的闪烁材料来制作闪烁层80。在一些实施例中，闪烁材料是将辐射(例如，X射线)转换为可见光的光波长转换材料。闪烁材料的示例包括但不限于：铊活化碘化铯(CsI(Tl))、钠活化碘化铯(CsI(Na))、铊活化碘化钠(NaI(Tl))、硫化锌或氧化锌(ZnS或ZnO)、铈活化钙钛矿钇铝(YAP(Ce))、铈活化钇铝石榴石(YAG(Ce)、锗酸铋(BGO)、铕活化氟化钙(CaF(Eu))、铈活化镥铝石榴石(LuAG(Ce))、掺杂铈的硅酸钆(GSO)、钨酸镉(CdWO₄；CWO)、钨酸铅(PbWO₄；PWO)、钠铋双钨酸盐(NaBi(WO₄)₂；NBWO)、掺杂碲的硒化锌(ZnSe(Te))、铈活化溴化镧(LaBr₃(Ce))、溴化铈(CeBr₃)、铈活化氯化镧(LaCl₃(Ce))、或它们的组合。可选地，闪烁材料是铊活化碘化铯(CsI(Tl))。可选地，闪烁层80的厚度在大约400μm至大约1000μm的范围内。

出于示意和描述目的已示出对本发明实施例的上述描述。其并非旨在穷举或将本发明限制为所公开的确切形式或示例性实施例。因此，上述描述应当被认为是示意性的而非限制性的。显然，许多修改和变形对于本领域技术人员而言将是显而易见的。选择和描述这些实施例是为了解释本发明的原理和其最佳方式的实际应用，从而使得本领域技术人员能够理解本发明适用于特定用途或所构思的实施方式的各种实施例及各种变型。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式限定，其中除非另有说明，否则所有术语以其最宽的合理意义解释。因此，术语“发明”、“本发明”等不一定将权利范围限制为具体实施例，并且对本发明示例性实施例的参考不隐含对本发明的限制，并且不应推断出这种限制。本发明仅由随附权利要求的精神和范围限定。此外，这些权利要求可涉及使用跟随有名词或元素的“第一”、“第二”等术语。这种术语应当理解为一种命名方式而非意在对由这种命名方式修饰的元素的数量进行限制，除非给出具体数量。所描述的任何优点和益处不一定适用于本发明的全部实施例。应当认识到的是，本领域技术人员在不脱离随附权利要求所限定的本发明的范围的情况下可以对所描述的实施例进行变化。此外，本公开中没有元件和组件是意在贡献给公众的，无论该元件或组件是否明确地记载在随附权利要求中。