专利名称：检测设备和检测系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及医疗诊断摄像设备、非破坏性测试设备、以及在使用放射线等的分析设备中所使用的检测设备和检测系统。
背景技术：
薄膜半导体技术已用于生成传感和摄像装置，诸如使用像素阵列的感光器设备或放射线检测设备。在这种设备中，各像素包括诸如TFT (薄膜晶体管)等开关元件和诸如光电转换元件等转换元件的组合。特别地，近年来，为满足更高感光度和更高操作速度的需要，通过将多晶半导体TFT用作开关元件来生成检测设备的像素阵列以努力实现该需要。 通常，检测设备中使用的像素结构可以分为两类，即，转换元件和开关元件布置在同一平面的单平面型、以及转换元件布置(堆叠)在开关元件上的堆叠型。在制造单平面型像素的过程中，可以使用相同的半导体制造工艺来制造转换元件和开关元件，这样可以简化制造工艺。另一方面，与单平面型相比，在制造堆叠型像素的过程中，将转换元件配置在开关元件上方，这可以增大各像素中转换元件的大小，因而可以获得高的开口率。通常将开口率理解为像素的透明区域(不包括该像素的配线区域)与整个像素区域之间的比率。在单平面型中，由开关元件和配线占据的区域使开口率减小。相比之下，在堆叠型中，由于开关元件与转换元件堆叠并且由于细微加工使配线的尺寸减小，因此增大了开口率。因此，与单平面型的检测设备相比，在堆叠型的检测设备中，可以增加光学效率(入射在像素的有效面积上的放射线量或光量)。这样可以提供具有高的信噪(S/N)比和高光学感光度的检测设备。
关于这种检测设备，日本特开2008-085029公开了光电转换设备，其使用包括布置在基板上的开关元件上的光电转换元件的像素，使得增大像素的电容以增加像素可接受的光强度(放射线量)。更具体地，在日本特开2008-085029公开的光电转换设备中，电容器直接连接至光电转换元件，并且从平面图中看时，电容器布置在电容器与光电转换元件重叠的区域内。在日本特开2008-085029公开的上述设备中，由于电容器直接连接至光电转换元件，因此像素具有无法调整的固定电容值。
在用于拍摄医疗诊断用的放射线图像的检测设备中，需要能够拍摄静止图像和运动图像两者的检测设备。在拍摄放射线图像时，拍摄一个运动图像所使用的放射线量约为拍摄一个静止图像所使用的放射线量的1/100。因此，在运动图像和静止图像之间，像素可接受的最大放射线量存在大的区别。例如，如果使用被设置为对于检测在拍摄静止图像时的高放射线强度为最佳的、具有大的 电容的像素来拍摄运动图像，则像素的电容可能在拍摄运动图像时过大，因而可能所获得的信号不够高。另一方面，如果使用被设置为对于检测在拍摄运动图像时的低放射线强度为最佳的、具有小的电容的像素来拍摄静止图像，则像素的电容可能对于拍摄静止图像过小，因而可能在像素中出现饱和，并且所获得的信号没有包括必要的图像信息。
公开号为2002/0190215的美国专利申请公开了一种检测设备，其被配置为电容器经由开关连接至转换元件，以实现通过控制开关来对转换元件的电容进行控制的能力。发明内容
考虑到以上问题，这里说明的实施例中的至少一个公开了能够动态地调整像素的电容并能够提供高信噪比而与拍摄图像的类型无关的检测设备。
根据至少一个典型实施例，一种检测设备，包括晶体管，其配置在基板上；转换元件，其配置在所述晶体管上并连接至所述晶体管；电容器，其相对于所述晶体管与所述转换元件并列连接，所述电容器在所述基板和所述转换元件之间包括连接至所述转换元件的欧姆接触部、连接至所述欧姆接触部的半导体部、以及配置在隔着绝缘层与所述半导体部和所述欧姆接触部相对的位置处的导电部；以及电势供给单元，用于向所述导电部选择性地供给用于在所述半导体部中积累载荷子的第一电势以及用于耗尽所述半导体部的第一由热--hIi 力 O
本发明还提供一种检测系统，包括上述检测设备；信号处理单元，用于处理从所述检测设备供给的信号；存储单元，用于存储来自所述信号处理单元的信号；显示单元，用于显示来自所述信号处理单元的信号；以及传送单元，用于传送从所述信号处理单元供给的信号。
本发明还提供一种检测设备，包括晶体管，其配置在基板上；转换元件，其配置在所述晶体管上并连接至所述晶体管；电容器，其连接至所述转换元件以将电容值加至所述转换元件，所述电容器在所述基板和所述转换元件之间包括连接至所述转换元件的欧姆接触部、连接至所述欧姆接触部的半导体部、以及配置在隔着绝缘层与所述半导体部和所述欧姆接触部相对的位置处的导电部；以及电势供给单元，用于向所述导电部供给用于将所述电容器的电容值加至所述转换元件的第一电势以及用于不将所述电容器的电容值加至所述导电部的第二电势。
本发明还提供一种检测系统，包括上述检测设备；信号处理单元，用于处理从所述检测设备供给的信号；存储单元，用于存储来自所述信号处理单元的信号；显示单元，用于显示来自所述信号处理单元的信号；以及传送单元，用于传送从所述信号处理单元供给的信号。
通过以下参考附图对各种典型实施例的详细说明，其它特征和优点将变得明显。
图1A是根据第一实施例的整个检测设备的等效电路图，并且图1B是检测设备的一个像素的等效电路图。
图2A是根据第一实施例的检测设备的一个像素的平面图，并且图2B是检测设备的一个像素的截面图。
图3A是示出根据第一实施例的检测设备的一个像素的结构的另一示例的平面图，并且图3B是检测设备的一个像素的截面图。
图4A是根据第二实施例的整个检测设备的等效电路图，并且图4B是检测设备的一个像素的等效电路图。
图5是根据第二实施例的检测设备的一个像素的平面图。
图6A和图6 B是根据第二实施例的检测设备的一个像素的截面图。
图7A是示出根据第二实施例的检测设备的一个像素的结构的另一示例的平面图，并且图7B是一个像素的截面图。
图8A是根据第三实施例的检测设备的一个像素的平面图，并且图SB是检测设备的一个像素的截面图。
图9A是示出根据第三实施例的检测设备的一个像素的结构的另一示例的平面图，并且图9B是一个像素的截面图。
图10是示出使用检测设备的X射线检测系统的示例的图。
具体实施方式
以下参考
本发明的实施例。在本说明书中，术语“放射线”通常指的是光谱的可见和不可见范围内的电磁放射线，但放射线也用于说明诸如阿尔法射线、贝塔射线、 伽马射线等经由放射性衰变来进行放射的粒子束，以及具有与这种粒子束的高能量类似的高能量的其它束。例如，如这里所述，术语“放射线”可以包括放射线范围内的可见光线、紫外线(UV)和超紫外线、X射线、宇宙射线等。
首先，参考图1A和图1B，说明了根据第一典型实施例的检测设备。图1A是根据本实施例的整个检测设备的等效电路图，并且图1B是检测设备的一个像素的截面图。
根据本实施例的检测设备包括诸如玻璃基板等绝缘基板以及像素阵列，该像素阵列形成在该基板上，以使得像素阵列包括在像素阵列中以行方向和列方向配置的多个像素 301。各像素301包括转换元件110、第一 TFT 120、第二 TFT 130、第三TFT 140和电容器 150。转换元件110包括两个电极，即，在像素之间电绝缘的第一电极，以及在像素之间连接在一起的第二电极。转换元件110的第一电极连接至第一 TFT 120的栅极，并且转换元件 110的第二电极连接至偏置电源304。在本实施例中，PIN型光电二极管用作用于将放射线或光转换为电荷的各转换元件110，并且偏置电源304经由电极配线260向第二电极供给电势Vs，以反相偏置光电二极管。第一 TFT 120用作放大晶体管，用于放大在转换元件中生成的电荷并输出结果。第二 TFT 130用于选择像素。第三TFT 140用于将转换元件110和第一 TFT 120的栅极之间的连接节点的电势重新设置为电势Vs S。将以行方向配置的第二 TFT 130的栅极共同连接至与驱动电路302连接的选择驱动线210。以列方向配置的各第二 TFT130的源极和漏极之一共同连接至与读出电路303连接的信号线220。以行方向配置的第三TFT 140的栅极共同连接至与驱动电路302连接的重置驱动线230。通过在对供给各导通电压的定时进行控制时，经由选择驱动线210向第二 TFT 130供给导通电压并且经由重置驱动线230向第三TFT 140供给导通电压，从而驱动电路302控制像素选择操作和像素重置操作。经由第一电源线200从第一电源电路305向各第一 TFT 120的源极和漏极之一供给电势Vdd。经由第二电源线240从第二电源电路306向各第三TFT 140的源极和漏极中的一个供给电势Vss。在电势Vdd等于电势Vss的情况下，电源和电源线可以共用一个电源和一个电源线。电容器150的一个电极连接至转换元件110的第一电极，并且电容器 150相对于第一 TFT 120与转换元件110并列连接。以行方向配置的各电容器150的另一电极连接至与驱动电路302连接的电容线250。在本实施例中，电容线250和驱动电路302 的组合用作电势供给单元。注意，电容器150是可变电容型，因而可以根据摄像模式来改变像素的电容值。例如，与反射摄 像(静止图像摄像)模式相比，在用于医疗诊断的透视摄像模式中，拍摄一个图像时所使用的放射线强度低，因而可以使像素具有比反射摄像模式更小的饱和电荷量。因此，在透视摄像模式中，可以通过将像素的电容值减少至低于反射摄像模式的水平来减少饱和电荷量，从而实现更高的感光度。另一方面，在反射摄像模式中，拍摄一个图像时的放射线强度大于透视摄像模式中拍摄一个图像时的放射线强度，因而像素的饱和电荷量需要大于透视摄像模式中的像素的饱和电荷量。因此，在反射摄像模式中，将像素的电容值设置得大于透视摄像模式中像素的电容值。在上述示例中，通过示例来假设 PIN型光电二极管用作转换元件。然而，转换元件不限于PIN型光电二极管，并且可以使用诸如MIS型光电转换元件等的其它转换元件，只要转换元件能够将光转换为电荷即可。在转换元件需要将放射线转换为电荷的情况下，可以通过光电转换元件和闪烁器的组合来实现转换元件，其中闪烁器布置于光电转换元件上方以使得闪烁器将放射线转换为可见光并且光电转换元件进而将可见光转换为电荷。可选地，在这种情况下，可以将能够直接将放射线转换为电荷而无需使用闪烁器的元件用作转换元件。例如通过采用将诸如硒等的半导体材料布置于两个电极之间的结构，可以实现这种能够直接将放射线转换为电荷的元件。
接着，参考图2A和图2B，下面将说明根据第一实施例的检测设备的一个像素的结构。图2A是一个像素的平面图，并且图2B是沿着图2A的线IIB-1IB所拍摄的截面图。注意，为了简化说明，图2A仅示出位于转换元件110的第一电极111的下层的构成元件。
如图2A所示，第一 TFT 120的栅极经由接触孔CHl连接至转换元件110的第一电极111。第三TFT 140的源极和漏极中的另一个经由接触孔CH2连接至转换元件110的第一电极111。电容器150的电极中的一个经由接触孔CH3连接至转换元件110的第一电极111。为了使电容器150获得大的电容，可以在布局中尽可能将大的面积分配至电容器150。 第一 TFT 120、第二 TFT 130、第三TFT 140和电容器150布置在转换元件110和绝缘基板 100之间。除电极配线260以外的配线也布置在转换元件110和绝缘基板100之间。
如图2B中所示，转换元件110包括第一电极111、第一导电型杂质半导体层112、 半导体层113、第二导电型杂质半导体层114、以及第二电极115，它们从基板100沿向上的方向以上述顺序垂直布置。在本实施例中，使用η型非晶硅来形成第一导电型杂质半导体层112，并且使用P型非晶硅来形成第二导电型杂质半导体层114。第三绝缘层103和层间绝缘层105布置在转换元件110和各晶体管之间。此外，第二绝缘层102、第三绝缘层103、 层间绝缘层105布置在转换元件110和电容器150之间。
第三TFT 140包括半导体层、第一绝缘层101、栅极144、第二绝缘层102、电极 145，它们从基板100沿向上的方向以上述顺序垂直布置。第三TFT 140的半导体层包括半导体区域142、杂质浓度高于半导体区域142的杂质半导体区域141、以及杂质浓度高于半导体区域142的杂质半导体区域143。半导体区域142形成在与栅极144的正投影相对应的位置。杂质半导体区域141和杂质半导体区域143掺杂有相同导电类型的杂质，其中一个用作源极且另一个用作漏极。在本实施例中，使用诸如多晶硅等多晶半导 体材料来形成第三TFT 140的半导体层。栅极144电连接至重置驱动线230。杂质半导体区域141经由电极145连接至重置线240。杂质半导体区域143经由电极145和接触孔CH2而连接至转换元件110的第一电极111。尽管图中没有示出，第一 TFT 120、第二 TFT 130和第三TFT 140包括以相同处理步骤所准备的层，而且它们具有相同的层结构。
电容器150包括用作一个电极的半导体层、第一绝缘层101、用作另一个电极的导电层154，它们从基板100沿向上的方向以上述顺序垂直布置。电容器150的半导体层包括杂质半导体区域151、半导体区域152和杂质半导体区域153。杂质半导体区域151和杂质半导体区域153掺杂有相同导电类型的杂质。注意，本实施例中杂质半导体区域153 不是必需的。半导体区域152用作实施例必需的半导体部。在本实施例中，半导体区域152 位于与导电层154的正投影相对应的区域中。杂质半导体区域151用作根据本实施例的欧姆接触部，并经由接触孔CH3连接至转换元件110的第一电极111。欧姆接触部用于提供在第一电极111和半导体区域152之间的欧姆连接。导电层154连接至电容线250。电容线250连接至驱动电路302，以从驱动电路302至少接收第一电势和第二电势，因而电容线250用作根据本实施例的导电部。将该导电部被布置为隔着第一绝缘层101与半导体部和欧姆接触部相对。例如，在杂质半导体区域151掺杂η+杂质的情况下，在将特定的正电势施加至导电层154时，在半导体区域152的在导电层154侧的界面处感应出电子，S卩，在界面处发生载荷子的积累。当半导体中的携带电荷的载流子积累在半导体区域152中时， 半导体区域152用作作为电容器150的其中一个电极的导电区域。结果，通过半导体区域 152和导电层154之间的重叠面积以及第一绝缘层101的介电常数来确定电容器150的电容值。在本实施例中，设置第一电势，以使得向导电层154施加第一电势从而使电容器150 的半导体层用作电极。另一方面，当将接地电势或特定负电势供给至导电层154时，半导体区域152耗尽。半导体区域152的耗尽导致半导体区域152的特定电阻的增大，从而半导体区域152用作绝缘区域，即，在这种情况下，半导体区域152不用作电容器150的一个电极。因此，在这种情况下，电容器150的电容值为杂质半导体区域151和导电层154之间的电容耦合所产生的电容，因而该电容与转换元件HO的电容值相比小得可以忽略不计。在本实施例中，第二电势被设置为使得向导电层154施加第二电势从而使电容器150的半导体层不用作电极。通过以上述方式组合驱动电路302和电容线250所实现的电势供给单元选择性地将第一电势或第二电势施加至导电层154，可以对连接至转换元件110的电容器 150的电容值进行控制。即，当将第一电势施加至导电层154时，将电容器150的电容值加至转换元件110，而当将第二电势施加至导电层154时，不将电容器150的电容值加至转换元件110。注意，可以使用诸如TEO S (正硅酸乙酯)膜、氧化硅膜等具有高介电常数的绝缘层来形成第一绝缘层101。第一绝缘层101的厚度可以设置在5(T200nm的范围内，以使得电容器150具有合适的电容值。此外，在本实施例中，可以使用诸如多晶硅/非晶硅等多晶半导体材料来形成电容器150的半导体层。电容器150包括由与第三TFT 140等的层的处理步骤相同的处理步骤形成的层，并且电容器150具有与第三TFT 140等的层结构相同的层结构。更具体地，例如，通过与第三TFT的半导体层的处理步骤相同的处理步骤来形成电容器150的半导体层，并且通过与栅极144的处理步骤相同的处理步骤来形成导电层154。
接着，参考图3A和图3B说明根据本发明第一实施例的检测设备的一个像素的结构的另一示例。在图3A和图3B中，使用相同的附图标记来表示与上述参考图2A或图2B 所说明的元件相同的元件，并且不再做进一步说明。
图3A和图3B所示的本示例与图2A和图2B所示的前一示例在以下方面有所不同。 即，在本示例中，第四TFT 160布置在转换元件110和电容器150之间，以使得第四TFT 160 对转换元件110和电容器150之间的连接进行控制。第四TFT 160包括半导体层、第一绝缘层 101以及栅极164，它们从基板100沿向上的方向以上述顺序垂直布置。第四TFT 160的半导体层包括半导体区域162、杂质浓度高于半导体区域162的杂质半导体区域161、以及杂质浓度高于半导体区域162的杂质半导体区域163。半导体区域162形成在与栅极164 的正投影相对应的位置处的半导体层中。杂质半导体区域161和杂质半导体区域163掺杂有相同导电类型的杂质。这些区域的其中一个用作源极且另一个用作漏极。在本实施例中， 使用诸如多晶硅/非晶硅等多晶半导体材料来形成第四TFT 160的半导体层。栅极144连接至电容线250。电容线250连接至驱动电路302以从驱动电路302至少接收第一电势和第二电势。杂质半导体区域161经由接触孔CH3连接至转换元件110的第一电极111。杂质半导体区域163连接至电容器150的杂质半导体区域151。第四TFT 160包括通过与第三TFT 140等的层的处理步骤相同的处理步骤形成的层，并且第四TFT 160具有与第三TFT 140等的层结构相同的层结构。在本实施例中，形成杂质半导体区域163和电容器150的杂质半导体区域151以共用相同的区域。
在电容器150中，当将第一电势供给至导电层154时，多晶半导体的半导体区域 152用作电极，而当将第二电势供给至导电层154时，多晶半导体的半导体区域152不用作电极。然而，如果形成具有大的面积以实现大电容值的电容器150，结果是增加了半导体区域152中存在晶粒界面(crystal grain boundary)的可能性,这导致半导体区域152包括由晶粒界面形成的导电路径的可能性增大。因此，在像素的电容器150包括晶粒界面的情况下，即使在向导电层154供给第二电势的状态下，也存在半导体区域152用作电极的可能性。在本示例中，为了避免上述问题，将第四TFT 160布置在转换元件110和电容器150之间。第四TFT 160的栅极连接至电容线250，以使得向其选择性地供给第一电势或第二电势。当向第四TFT 160的栅极供给第一电势时，第四TFT 160导通，而当向第四TFT 160的栅极供给第二电势时，第四TFT 160断开。因而，当向电容器150的导电层154供给第二电势时，切断至转换元件110的电连接，从而实现可靠性高的电容调制。
在上述实施例中，通过示例的方式来假设由电容线250和驱动电路302的组合实现电势供给单元。然而，电势供给单元不限于此，例如，可·以由能够选择性地供给第一电势和第二电势的供电电路来替代驱动电路302。
此外，在上述本实施例中，通过示例的方式假设各像素包括具有第一至第三薄膜晶体管的有源像素传感器。然而，像素结构不限于此。例如，薄膜晶体管的源极和漏极中的一个可以连接至转换元件，而另一个可以连接至信号线。
此外，在上述的本实施例中，通过示例的方式假设将使用多晶半导体来形成的上栅极型薄膜晶体管作为各薄膜晶体管。然而，薄膜晶体管的结构不限于此。例如，可以使用利用诸如非晶硅等非晶半导体所形成的反向交错型的薄膜晶体管。在这种情况下，可以使用合适的杂质半导体层来替代用作相应的欧姆接触部分的各杂质半导体区域。
接着说明第二典型实施例。在第二实施例中，将电容器配置为具有比在第一实施例中的大的电容值。当将第二电势施加至电容器时，电容器的电极连接至固定电势。在以下说明中，由相同的附图标记来表示与第一实施例中元件相同的元件，并且不再做进一步说明。
首先，参考图4A和4B，说明了根据本实施例的检测设备的等效电路。图4A示出根据本实施例的检测设备的等效电路图，并且图4B示出根据本实施例的检测设备的一个像素的等效电路。
在根据本实施例的检测设备中，第五TFT 170添加至根据第一实施例的像素结构。注意在图4A和图4B中，为了方便说明，通过TFT和连接至该TFT的电容器的组合来实现电容器150。第五TFT 170的源极和漏极中的一个连接至电容器150的一个电极，并且第五TFT 170的源极和漏极中的另一个经由固定电势线260连接至用于提供固定电势的第三电源307。固定电势可以是例如接地电势等。第五TFT 170的栅极经由切换驱动线270 连接至驱动电路302。在本实施例中，固定电势供给单元由包括第五TFT 170、固定电势线 260和第三电源307的组合来实现。
接着，以下将参考图5、图6A和图6B来说明根据第二实施例的一个像素的结构。 图5是一个像素的平面图，图6A是沿图6A的线VIA-VIA所拍摄的截面图，并且图6B是沿图6A的线VIB-VIB所拍摄的截面图。
电容器150包括用作一个电极的半导体层、第一绝缘层101、用作另一个电极的导电层154、第二绝缘层102以及电极层155，它们从基板100沿向上的方向以上述顺序垂直布置。电容器150的半导体层包括杂质半导体区域151、半导体区域152、杂质半导体区域 153，其中杂质半导体区域151连接至转换元件110。电极层155连接至隔着半导体区域152 与杂质半导体区域151相对的杂质半导体区域153。杂质半导体区域153用作根据本实施例的另一欧姆接触部。在上述结构中，当向导电层154供给第一电势时，在导电层154和电极层155之间提供电容，并将该电容加至由半导体区域152和导电层154所供给的电容，从而实现比根据第一实施例的电容器150所能供给的电容值更大的电容值。
第五TFT 170包括半导体层、第一绝缘层101、栅极174以及第二绝缘层102，它们从基板100沿向上的方向以上述顺序垂直布置。第五TFT 170的半导体层包括半导体区域 172、杂质浓度高于半导体区域172的杂质半导体区域171、以及杂质浓度高于半导体区域 172的杂质半导体区域173。半导体区域172形成在与栅极174的正投影相对应的位置处。 杂质半导体区域171和杂质半导体区域173掺杂有相同的导电类型的杂质。这些区域的其中一个用作源极而另一个用作漏极。形成杂质半导体区域171和电容器150的杂质半导体区域153以共用与电容器150的电极层155连接的相同区域。栅极174电连接至切换驱动线270，并且杂质半导体区域173连接至固定电势线260。
当向导电层154供给第一电势时，在导电层154和电极层155之间提供电容，并将该电容加至电容器150的半导体区域152和导电层154所供给的电容。另一方面，当向导电层154供给第二电势时，没有额外的电容连接至转换元件110。因而，可以调整像素的饱和强度。当向导电层154供给第二电势时,如果电极层155处于电浮动状态，电极层155和信号线220之间的电容耦合可能影响信号线220的电势，从而造成噪声。另一方面，如果电极层155和转换元件110的第一电极111之间存在电容耦合，则可能会影响 转换元件110的第一电极111的电势，从而造成伪影。为避免上述问题，当向导电层154供给第二电势时， 第五TFT 170导通从而将电极层155固定于固定电势，这样即使电极层155和信号线220 或第一电极111之间存在电容耦合，信号线220的电势和第一电极111的电势也不会受到影响，由此抑制了噪声或伪影。
接着，参考图7A和图7B来说明根据第二实施例的像素结构的另一示例。在本示例中，以并联方式布置多个电容器。通过采用这种结构，可以根据摄像条件来在三个以上的级别之间切换像素的电容，因而可以在三个以上的级别之间相应地切换最大的允许放射线强度。图7A是一个像素是平面图，并且图7B是沿图7A的线VIIB-VIIB拍摄的截面图。在根据本实施例的示例中，尽管两个电容器并联连接至转换元件110，但也可以并联连接三个以上的电容器。在根据实施例的本示例的检测设备中，除了上述的像素结构，像素结构还包括布置在电容器150和第五TFT 170之间的第二电容器180。第二电容器180包括用作一个电极的半导体层、第一绝缘层101、用作另一个电极的导电层184、第二绝缘层102、电极层185，它们从基板100沿向上的方向以上述顺序垂直布置。第二电容器180的半导体层包括杂质半导体区域181、半导体区域182、以及杂质半导体区域183，其中，形成杂质半导体区域181以及电容器150的杂质半导体区域153以共用相同的区域。电极层185连接至隔着半导体区域182与杂质半导体区域181相对的杂质半导体区域183。在上述结构中，当向导电层184供给第一电势时，在导电层184和电极层185之间供给电容，并将该电容加至半导体区域182和导电层184所供给的电容，第二电容器180的杂质半导体区域183连接至第五TFT170。因而，通过采用上述结构，可以在三个级别之间切换像素的电容。更具体地，例如，为了将转换兀件110与电容器断开，向电容器150的导电层154供给第二电势、向第二电容器180的导电层184供给第二电势、并且使第五TFT 170导通。结果，像素的电容为转换元件110的第一电极111和第二电极115之间供给的电容。在这种情况下，向电容器150的电极层155以及第二电容器180的电极层185供给固定电势。另一方面，为了仅将电容器150连接至转换元件110，向电容器150的导电层154供给第一电势、向第二电容器180的导电层184供给第二电势、并且使第五TFT 170导通。因而，像素的电容为转换元件110的第一电极111和第二电极115之间供给的电容与电容器150供给的电容的和。在这种状态下，向第二电容器180的电极层185供给固定电势。在所有电容器连接至转换元件110的情况下，向电容器150的导电层154和第二电容器180的导电层184供给第一电势,并且断开第五TFT 170。因而，像素 的电容为转换元件110的第一电极111和第二电极115之间供给的电容、电容器150供给的电容、以及第二电容器180供给的电容的和。接着，参考图8A、图8B、图9A和图9B，说明了根据本发明的第三实施例的检测设备。在下面说明中，使用相同的附图标记来表示与根据第一或第二实施例的元件相同的元件，并且不再做进一步说明。在本实施例中，利用第二实施例中说明的电容器的电极层进行屏蔽以避免任意导电体之间的电容耦合。在下述说明中，示出根据本实施例的两个示例。在图8A和图8B所示的第一示例中，对信号线进行屏蔽以避免电容耦合至驱动线。在图9A和图9B所示的第二示例中，对信号线进行屏蔽以避免电容耦合至转换元件。注意，本实施例不限于这些示例，而可以在其它元件之间，例如，在驱动线和转换元件之间进行屏蔽。首先，参考图8A和图SB，说明屏蔽信号线以避免电容耦合至驱动线的结构。图8A是一个像素的平面图，并且图8B是沿图8A的线VIIIB-VIIIB所拍摄的截面图。在选择驱动线210和信号线220之间的交叉部处，在选择驱动线210和信号线220之间布置电容器150的电极层155。此外，在重置驱动线230和信号线220的交叉部处，在重置驱动线230和信号线220之间布置电容器150的电极层155。通过采用这种配置，可以在向电极层155供给固定电势的情况下避免信号线220与驱动线电容耦合。因此，可以抑制由于驱动线上的导通电压或断开电压的脉冲信号所引起的信号线220的电势波动，这样可以避免由于电势波动所引起的噪声叠加在输出信号上。通过仅在交叉部区域中形成电极层155，可以在不使信号线220的电容不必要地增大的情况下实现屏蔽。因而可以对信号线220的电容增大所引起的噪声增大进行抑制。接着，参考图9A和图9B，说明屏蔽信号线以避免电容耦合至转换元件110的第一电极111的结构。图9A是一个像素的平面图，并且图9B是沿图9A的线IXB-1XB所拍摄的截面图。如图9A和图9B所示，电容器150的电极层155布置在信号线220和第一电极111之间。在重置驱动线230和信号线220的交叉部处，电容器150的电极层155布置在重置驱动线230和信号线220之间。这种结构可以在向电极层155供给固定电势的情况下避免信号线220与转换元件110的第一电极111之间的电容耦合。因而，可以对由于第一电极111的电势改变所引起的信号线220的电势波动进行抑制，这样可以避免由于电势波动所引起的噪声叠加在输出信号上。接着，参考图10，以下说明安装有根据上述任意典型实施例的检测设备的放射线检测系统。由用作放射线源的X射线管6050生成的X射线穿过接受检查的患者(被摄体)6061的身体部分6062，并入射至在光电转换单元3的第一表面上配置有闪烁器4的放射线检测设备6040。入射的X射线包括患者6061的身体内部的信息。闪烁器4响应于入射的X射线而发光。经由光电转换元件将所发出的光转换为电信息。将电信息转换为数字信号，并通过用作信号处理单元的图像处理器6070对其进行图像处理。将所获得的图像显示在用作安装于控制室中的显示单元的显示器6080上。可以通过传送单元经由诸如电话线等的传输网络6090将获得的信息传送至远处。可以在用作安装在远处的医师室中的显示单元的显示器6081上显示信息，或可以将信息存储在诸如光盘等存储介质中。这使得位于远处的医师可以进行诊断。可以通过用作记录单元的膜处理器6100来将信息记录在用作记录介质的膜6110上。尽管已经具体说明了典型实施例以足够使本领域的技术人员能够实践所附的任何权利要求，但是应该理解，本发 明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有修改、等同结构和功能。
权利要求
1.一种检测设备，包括晶体管，其配置在基板上；转换元件，其配置在所述晶体管上并连接至所述晶体管；电容器，其相对于所述晶体管与所述转换元件并列连接，所述电容器在所述基板和所述转换元件之间包括连接至所述转换元件的欧姆接触部、连接至所述欧姆接触部的半导体部、以及配置在隔着绝缘层与所述半导体部和所述欧姆接触部相对的位置处的导电部； 以及电势供给单元，用于向所述导电部选择性地供给用于在所述半导体部中积累载荷子的第一电势以及用于耗尽所述半导体部的第二电势。
2.根据权利要求1所述的检测设备,其中，在与用于形成所述晶体管的半导体层的处理步骤相同的处理步骤中形成所述电容器的包括所述半导体部的半导体层，以及在与用于形成所述晶体管的栅极的处理步骤相同的处理步骤中形成所述导电部。
3.根据权利要求1所述的检测设备，其中，所述电容器还包括被配置为与所述导电部相对的电极层，以及所述电极层连接至被配置为隔着所述半导体部与所述欧姆接触部相对的另一欧姆接触部。
4.根据权利要求3所述的检测设备，其中，还包括用于向所述电极层供给固定电势的固定电势供给单元。
5.根据权利要求4所述的检测设备，其中，还包括驱动线，其连接至所述晶体管的栅极；以及信号线，其连接至所述晶体管的源极和漏极中的一个，其中，所述驱动线和所述信号线被配置在所述基板和所述转换元件之间。
6.根据权利要求5所述的检测设备，其中，所述电极层被配置在所述导电部和所述转换元件之间。
7.根据权利要求6所述的检测设备，其中，所述电极层被配置在所述信号线和所述转换元件之间。
8.根据权利要求6所述的检测设备，其中，所述晶体管被配置为从所述基板起沿向上的方向依次配置所述半导体层、所述导电部以及所述电极层；以及所述电极层被配置为在所述驱动线隔着绝缘层与所述信号线相交的交叉区域中，所述电极层位于所述驱动线和所述信号线之间。
9.根据权利要求1所述的检测设备，其中，所述半导体部和所述晶体管的半导体层由多晶半导体构成。
10.根据权利要求1所述的检测设备，其中，存在均包括所述转换元件和所述电容器的多个像素，其中，各像素还包括第一薄膜晶体管，其具有连接至所述转换元件的栅极；第二薄膜晶体管，用于选择所述像素；以及第三薄膜晶体管，用于重置所述第一薄膜晶体管的栅极， 以及所述晶体管是所述第一薄膜晶体管、所述第二薄膜晶体管和所述第三薄膜晶体管中的一个。
11.一种检测系统，包括根据权利要求1所述的检测设备；信号处理单元，用于处理从所述检测设备供给的信号；存储单元，用于存储来自所述信号处理单元的信号；显示单元，用于显示来自所述信号处理单元的信号；以及传送单元，用于传送从所述信号处理单元供给的信号。
12.—种检测设备，包括晶体管，其配置在基板上；转换元件，其配置在所述晶体管上并连接至所述晶体管；电容器，其连接至所述转换元件以将电容值加至所述转换元件，所述电容器在所述基板和所述转换元件之间包括连接至所述转换元件的欧姆接触部、连接至所述欧姆接触部的半导体部、以及配置在隔着绝缘层与所述半导体部和所述欧姆接触部相对的位置处的导电部；以及电势供给单元，用于向所述导电部供给用于将所述电容器的电容值加至所述转换元件的第一电势以及用于不将所述电容器的电容值加至所述导电部的第二电势。
13.一种检测系统，包括根据权利要求12所述的检测设备；信号处理单元，用于处理从所述检测设备供给的信号；存储单元，用于存储来自所述信号处理单元的信号；显示单元，用于显示来自所述信号处理单元的信号；以及传送单元，用于传送从所述信号处理单元供给的信号。
全文摘要
本发明提供一种检测设备和检测系统，检测设备包括晶体管，其配置在基板上；转换元件，其配置在晶体管上并连接至晶体管；电容器，其与转换元件并联连接至晶体管，该电容器在基板和转换元件之间包括连接至转换元件的欧姆接触部、连接至欧姆接触部的半导体部、以及配置在隔着绝缘层与半导体部和欧姆接触部相对的位置处的导电部；以及电势供给单元，用于向导电部选择性地供给第一电势以在半导体部中积累载荷子，以及向导电部选择性地供给第二电势以耗尽半导体部。由上述方式配置的检测设备能够控制像素的电容，从而实现高的信噪比。
文档编号H01L27/146GK103066083SQ201210404438
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月22日 优先权日2011年10月20日
发明者川锅润, 望月千织, 渡边实, 大藤将人, 横山启吾, 藤吉健太郎, 和山弘 申请人:佳能株式会社