一种X射线平板探测器的制作方法

本技术属于半导体集成电路制造，涉及一种x射线平板探测器。

背景技术：

1、碘化铯（csi）是x射线探测器中将 x 射线转换为可见光的闪烁体，其由大量csi柱状晶体排列而成。当x射线激发晶体产生可见光时，光线易在csi柱状晶体间发生横向散射（即光串扰），导致原本对应特定像素的光信号混入相邻像素，造成成像模糊，最终降低衡量成像清晰度的关键指标—mtf（调制传递函数）。目前行业采用的光学透镜阵列、反射层镀膜等解决方案，存在成本高昂、工艺复杂的问题，且在超薄探测器场景下，因csi柱状晶体极细，镀膜难以实现、透镜阵列适配性差，效果十分有限。另外，csi柱状晶体之间必然存在微小间隙，当可见光传播至晶体边缘的间隙处时，会发生光的反射与折射现象：部分本应局限于自身晶体的光被偏折至相邻晶体，部分散射至间隙的光也会被反射回其他晶体，这就进一步加剧了信号混淆，加重了光串扰，尤其在像素边界处表现明显，这是由于像素边界常常与晶体间隙直接对应，物体细节（如边缘、纹路）在此处的成像会因信号串扰而模糊。因此，csi柱状晶体导致的光串扰制约了探测器的成像质量。

2、因此，如何提供一种x射线平板探测器以减缓csi柱状晶体产生的光串扰，提高x射线探测器的成像质量，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要问题。

3、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种x射线平板探测器，用于解决现有技术中x射线平板探测器因csi柱状晶体产生的光串扰，成像质量较差的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种x射线平板探测器，包括：

3、半导体衬底，所述半导体衬底包括感光区和非感光区，且所述非感光区将所述感光区分割为多个子感光区；

4、光电二极管阵列，设置于所述半导体衬底上并包括多个对应设置于各个所述子感光区内的子光电二极管阵列，且所述子光电二极管阵列与所述非感光区之间设有预定距离；

5、闪烁体层，包括多个子闪烁体层，多个所述子闪烁体层对应设置于各个所述子光电二极管阵列的上表面，每一所述子闪烁体层包括多个呈点阵排布的碘化铯晶柱；

6、遮光层，覆盖于所述衬底上并处于各个所述子闪烁体层之间，且所述遮光层的上表面低于所述子闪烁体层内所述碘化铯晶柱的上表面；

7、读出电路，电连接于所述光电二极管阵列。

8、可选地，还包括位于所述半导体衬底上的保护层，所述保护层包裹所述光电二极管阵列、所述闪烁体层以及所述遮光层。

9、可选地，所述子感光区的形状包括正方形或长方形中的任一种。

10、可选地，所述遮光层的光吸收率不低于99%。

11、可选地，在x方向及y方向上，所述遮光层的尺寸不小于所述非感光区的尺寸。

12、可选地，在x方向上，所述遮光层的宽度与相邻两个所述子闪烁体层之间的间距宽度的差值绝对值不大于5 μm。

13、可选地，在z方向上，所述遮光层的高度与所述碘化铯晶柱的高度的比值范围是0.7~0.9。

14、可选地，在z方向上，所述碘化铯晶柱的上表面与所述遮光层的上表面的竖直间距范围是10 μm~30 μm。

15、可选地，所述碘化铯晶柱平行于xy面的截面形状包括三角形、圆形、正方形、长方形或正六边形中的任一种。

16、可选地，所述读出电路包括时序控制器、行驱动电路、读出电路、a/d转换电路、通信及控制电路。

17、如上所述，本实用新型的x射线平板探测器包括半导体衬底、光电二极管阵列、闪烁体层、遮光层及读出电路，其中，半导体衬底包括感光区和非感光区，且非感光区将感光区分割为多个子感光区，光电二极管阵列设置于半导体衬底上并包括多个对应设置于各个子感光区内的子光电二极管阵列，且子光电二极管阵列与非感光区之间设有预定距离，闪烁体层包括多个子闪烁体层，多个子闪烁体层对应设置于各个子光电二极管阵列的上表面，每一子闪烁体层包括多个呈点阵排布的碘化铯晶柱，遮光层覆盖于衬底上并处于各个子闪烁体层之间，且遮光层的上表面低于子闪烁体层内碘化铯晶柱的上表面，读出电路电连接于光电二极管阵列。本实用新型的x射线平板探测器通过在碘化铯晶柱层像素间隙区域覆盖遮光层，形成微型遮光屏障，以吸收碘化铯晶柱的横向散射光，阻断可见光的横向传播路径，进而减少像素间的串扰，提高x射线平板探测器的mtf。

1.一种x射线平板探测器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的x射线平板探测器，其特征在于：还包括位于所述半导体衬底上的保护层，所述保护层包裹所述光电二极管阵列、所述闪烁体层以及所述遮光层。

3.根据权利要求1所述的x射线平板探测器，其特征在于：所述子感光区的形状包括正方形或长方形中的任一种。

4.根据权利要求1所述的x射线平板探测器，其特征在于：所述遮光层的光吸收率不低于99%。

5.根据权利要求1所述的x射线平板探测器，其特征在于：在x方向及y方向上，所述遮光层的尺寸不小于所述非感光区的尺寸。

6.根据权利要求5所述的x射线平板探测器，其特征在于：在x方向上，所述遮光层的宽度与相邻两个所述子闪烁体层之间的间距宽度的差值绝对值不大于5 μm。

7.根据权利要求1所述的x射线平板探测器，其特征在于：在z方向上，所述遮光层的高度与所述碘化铯晶柱的高度的比值范围是0.7~0.9。

8.根据权利要求1所述的x射线平板探测器，其特征在于：在z方向上，所述碘化铯晶柱的上表面与所述遮光层的上表面的竖直间距范围是10 μm~30 μm。

9.根据权利要求1所述的x射线平板探测器，其特征在于：所述碘化铯晶柱平行于xy面的截面形状包括三角形、圆形、正方形、长方形或正六边形中的任一种。

10.根据权利要求1所述的x射线平板探测器，其特征在于：所述读出电路包括时序控制器、行驱动电路、读出电路、a/d转换电路、通信及控制电路。