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CN111244119B - 一种探测基板、其制作方法及平板探测器 - Google Patents

一种探测基板、其制作方法及平板探测器 Download PDF

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CN111244119B CN201911284923.3A CN201911284923A CN111244119B CN 111244119 B CN111244119 B CN 111244119B CN 201911284923 A CN201911284923 A CN 201911284923A CN 111244119 B CN111244119 B CN 111244119B
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Abstract

本发明公开了一种探测基板、其制作方法及平板探测器，包括：衬底基板，依次位于衬底基板上的多个晶体管、氧化物层、多个读取电极和多个光电转换结构；各晶体管的第一电极通过各读取电极与各光电转换结构一一对应电连接，有源层的材质包括氧化物；光电转换结构包括N型半导体层、本征半导体层和P型半导体层；氧化物层至少覆盖晶体管的沟道区且与读取电极相互绝缘。通过在各晶体管所在层与各读取电极所在层之间设置覆盖晶体管沟道区的氧化物层，使得后续沉积光电转换结构的过程中产生的氢原子与氧化物层反应，避免了氢原子到达沟道区，有效改善了晶体管的稳定性，提高了平板探测器的性能。

Description

一种探测基板、其制作方法及平板探测器
技术领域
本发明涉及光电检测技术领域，尤其涉及一种探测基板、其制作方法及平板探测器。
背景技术
X射线检测技术广泛应用于工业无损检测、集装箱扫描、电路板检查、医疗、安防、工业等领域，具有广阔的应用前景。传统的X-Ray成像技术属于模拟信号成像，分辨率不高，图像质量较差。20世纪90年代末出现的X射线数字化成像技术(Digital Radio Graphy，DR)采用X射线平板探测器直接将X影像转换为数字图像，因其转换的数字图像清晰，分辨率高，且易于保存和传送，已成为目前研究的热点。根据结构的不同，X射线平板探测器分为直接转换型(Direct DR)与间接转换型(Indirect DR)。其中，由于间接转换型X射线平板探测器技术较为成熟，成本相对低，探测量子效率(Detective Quantum Efficiency，DQE)高，信赖性好等优势得到了广泛的开发与应用。
X射线平板探测器主要包括晶体管(Thin Film Transistor，TFT)与光电二极管(PIN)。在X射线照射下，间接转换型X射线平板探测器的闪烁体层或荧光体层将X射线光子转换为可见光，然后在PIN的作用下将可见光转换为电信号，最终通过TFT读取电信号并将电信号输出得到显示图像。
相关技术中，平板探测器包含的TFT可以为非晶硅(a-Si)TFT，然而a-Si TFT具有迁移率低、固有尺寸大等缺点，导致此类平板探测器的帧率低，像素填充率低。以非晶态铟镓锌氧化物(a-IGZO)TFT为代表的氧化物TFT具有迁移率高、透明度高、尺寸小、制备温度低和成本低等优越性能，使得包含a-IGZO TFT的平板探测器的帧率和像素填充率均较高。在制作包含a-IGZO TFT的平板探测器的过程中，一般需要在a-IGZO TFT上沉积PIN膜层。然而，在PIN膜层的沉积过程中氢原子(H Plasma)向a-IGZO TFT的沟道区扩散，致使a-IGZOTFT的稳定性较差，进而影响了平板探测器的性能。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种探测基板、其制作方法及平板探测器，用以改善晶体管的稳定性，进而提高平板探测器的性能。
因此，本发明实施例提供的一种探测基板，包括：衬底基板，位于所述衬底基板上的多个晶体管，位于各所述晶体管的远离所述衬底基板的一侧的多个读取电极，位于各所述读取电极的远离所述晶体管的一侧的多个光电转换结构，以及位于各所述晶体管所在层与各所述读取电极所在层之间的氧化物层；其中，
各所述晶体管的第一电极通过各所述读取电极与各所述光电转换结构一一对应电连接；各所述晶体管的有源层的材质包括氧化物；
所述光电转换结构，包括：N型半导体层、本征半导体层和P型半导体层；
所述氧化物层至少覆盖所述晶体管的沟道区，且与所述读取电极相互绝缘。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述探测基板中，还包括：位于各所述晶体管所在层与各所述读取电极所在层之间的绝缘层；
各所述晶体管的第一电极通过贯穿所述绝缘层的第一过孔与所述读取电极电连接；
所述氧化物层在所述第一过孔所在区域处具有镂空结构。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述探测基板中，所述绝缘层，包括：位于各所述晶体管所在层与所述氧化物层之间的第一钝化层，位于所述氧化物层与各所述读取电极所在层之间的第一树脂层，以及位于所述第一树脂层与各所述读取电极所在层之间的第二钝化层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述探测基板中，所述绝缘层，包括：位于各所述晶体管所在层与所述氧化物层之间的第一钝化层，位于所述氧化物层与各所述第一钝化层之间的第一树脂层，以及位于所述氧化物层与各所述读取电极所在层之间的第二钝化层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述探测基板中，所述第一树脂层在所述晶体管的第二电极所在区域具有第二过孔，所述第二钝化层覆盖所述第二过孔，所述读取电极覆盖至少部分所述第二过孔。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述探测基板中，所述氧化物层在所述衬底基板上的正投影覆盖所述第二过孔在所述衬底基板上的正投影。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述探测基板中，每一电连接的所述晶体管与所述光电转换结构所在区域为一像素区域；
各所述像素区域对应的所述氧化物层为一体结构。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述探测基板中，每一电连接的所述晶体管与所述光电转换结构所在区域为一像素区域；
各所述像素区域对应的所述氧化物层之间相互独立。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述探测基板中，每一所述像素区域内，所述晶体管的沟道区位于所述氧化物层的中心区域。
一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述探测基板中，所述氧化物层的材质为氧化铟锡。
一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述探测基板中，所述晶体管的有源层的材质为铟镓锌氧化物。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种平板探测器，包括：上述探测基板。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种上述探测基板的制作方法，包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板上依次形成多个晶体管、氧化物层、多个读取电极和多个光电转换结构；其中，
各所述晶体管的第一电极通过各所述读取电极与各所述光电转换结构一一对应电连接；各所述晶体管的有源层的材质包括氧化物；
所述光电转换结构，包括：N型半导体层、本征半导体层和P型半导体层；
所述氧化物层至少覆盖所述晶体管的沟道区，且与所述读取电极相互绝缘。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，在所述衬底基板上形成多个晶体管之后，且在形成多个读取电极之前，还包括：
在各所述晶体管所在层之上形成第一钝化层，所述第一钝化层在各所述晶体管的第一电极所在区域具有过孔。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，在形成氧化物层之后，且在形成多个读取电极之前，还包括：
依次形成第一钝化层、第一树脂层和第二钝化层；所述第一钝化层、所述第一树脂层和所述第二钝化层在各所述晶体管的第一电极所在区域具有相互贯穿的第一过孔，且所述第一树脂层在各所述晶体管的第二电极所在区域具有第二过孔。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，形成氧化物层，具体包括：
在形成所述第一钝化层之后，且在形成所述第一树脂层之前，形成在所述第一过孔所在区域处具有镂空结构的所述氧化物层；
或者，在形成所述第一树脂层之后，且在形成所述第二钝化层之前，形成在所述第一过孔所在区域处具有镂空结构的所述氧化物层。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的一种探测基板、其制作方法及平板探测器，包括：衬底基板，位于衬底基板上的多个晶体管，位于各晶体管的远离衬底基板的一侧的多个读取电极，位于各读取电极的远离晶体管的一侧的多个光电转换结构，以及位于各晶体管所在层与各读取电极所在层之间的氧化物层；其中，各晶体管的第一电极通过各读取电极与各光电转换结构一一对应电连接，各晶体管的有源层的材质包括氧化物；光电转换结构，包括：N型半导体层、本征半导体层和P型半导体层；氧化物层至少覆盖晶体管的沟道区，且与读取电极相互绝缘。通过在各晶体管所在层与各读取电极所在层之间设置覆盖晶体管沟道区的氧化物层，使得后续沉积光电转换结构的过程中产生的氢原子与氧化物层反应，从而被氧化物层消耗掉，避免了氢原子到达沟道区，有效改善了晶体管的稳定性，提高了平板探测器的性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的探测基板的俯视结构示意图；
图2为图1所示探测基板上像素单元的俯视结构示意图之一；
图3和图4分别为沿图2中I-I’线的剖面结构示意图；
图5a和图5b分别为图1所示探测基板上像素单元的俯视结构示意图之二；
图6和图7分别为沿图5a中II-II’线的剖面结构示意图；
图8为图1所示探测基板上像素单元的俯视结构示意图之三；
图9和图10分别为沿图8中III-III’线的剖面结构示意图；
图11为图1所示探测基板上像素单元的俯视结构示意图之四；
图12和图13分别为沿图11中IV-IV’线的剖面结构示意图；
图14为图1所示探测基板上像素单元的俯视结构示意图之五；
图15和图16分别为沿图14中V-V’线的剖面结构示意图；
图17为本发明实施例提供的探测基板的制作方法流程图；
图18至图24分别为制作图6所示探测基板的过程中各步骤对应探测基板的结构示意图；
图25至图29分别为制作图7所示探测基板的过程中各步骤对应探测基板的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
本发明实施例提供的一种探测基板，如图1所示，包括：衬底基板100；位于衬底基板100上的源极驱动器001、栅极驱动器002、偏置电压器003、数据线101、栅线102、偏压线103、以及位于探测区域AA内的多个像素单元P；
其中，源极驱动器001，为数据线101提供开关信号；
栅极驱动器002，为栅线102提供扫描信号；
偏置电压器003，为偏压线103提供偏置电压信号；
多个像素单元P，包括：位于衬底基板100上的多个晶体管201，位于各晶体管201所在层之上的多个读取电极202，位于各读取电极202所在层之上的多个光电转换结构203，以及位于各晶体管201所在层与各读取电极202所在层之间的氧化物层204；图2至图4具体示出了一个像素单元P的结构；
各晶体管201的第一电极2011通过各读取电极202与各光电转换结构203一一对应电连接；各晶体管201的有源层2012的材质包括氧化物，具体地，可以为铟镓锌氧化物(IGZO)，IGZO材质的有源层2012具有优异的载流子迁移率，可以提高检测数据的读取速率，实现动态实时检测；有源层2012，包括：沟道区，以及位于沟道区两侧的第一电极接触区和第二电极接触区；
光电转换结构203，包括：依次层叠设置在读取电极202上的具有N型杂质的N型半导体层、不具有杂质的本征半导体层，以及具有P型杂质的P型半导体层；或者，包括：依次层叠设置在读取电极202上的具有P型杂质的P型半导体层、不具有杂质的本征半导体层，以及具有N型杂质的N型半导体层。本征半导体层的厚度可以大于P型半导体层和N型半导体层的厚度。光电转换结构203可以将光信号转化为电信号，并且通过读取电极202将电信号传输至晶体管201，进而通过数据线101读出后被转化为图像信号；具体地，可由钼、铝、银、铜、钛、铂、钨、钽、氮化钽、其合金及其组合或其它合适的材料形成读取电极202；
氧化物层204至少覆盖晶体管201的沟道区，且与读取电极202相互绝缘；可选地，氧化物层204可以由氧化铟锡、氧化铟锌、铟镓锌氧化物等任何易与氢原子结合的材料制作，在此不做限定。
一般地，每个像素单元P，还包括：位于光电转换结构203之上的偏置电压电极(图中未示出)，偏置电压电极和读取电极202之间存在正对面积，两者之间可以形成存储电容，经过光电转换结构203转换后的电信号可以存储在上述存储电容中。具体地，偏置电压电极可以由透明材料例如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)形成以提高光透射效率。
另外，偏置电压电极在衬底基板100上的正投影位于光电转换结构203在衬底基板100上的正投影内，即偏置电压电极的面积稍小于光电转换结构203的面积。可选地，偏置电压电极的边缘与光电转换结构203边缘之间的距离为1μm～3μm，比如可以是1.0μm、1.5μm、1.8μm、2.0μm、2.5μm、3.0μm等。通过上述设置，可减小PIN侧壁因刻蚀偏置电压电极时造成损伤而产生的漏电流。
可选地，衬底基板100可以是柔性衬底基板，例如由聚乙烯醚邻苯二甲酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、多芳基化合物、聚醚酰亚胺、聚醚砜或聚酰亚胺等具有优良的耐热性和耐久性的塑料基板；还可以是刚性衬底基板，例如玻璃基板，在此不做限定。
在本发明实施例提供的上述探测基板中，通过在各晶体管201所在层与各读取电极202所在层之间设置至少覆盖晶体管201沟道区的氧化物层204，使得后续沉积光电转换结构203的过程中产生的氢原子与氧化物层204反应，从而被氧化物层204消耗掉，避免了氢原子到达沟道区，有效改善了晶体管201的稳定性，提高了平板探测器的性能。优选地，为更好地避免氢原子对沟道区的影响，可设置氧化物层204覆盖晶体管201所在像素单元P的区域。另外，可以理解的是，氧化物层204作为牺牲层与氢原子进行反应，因此，可将氧化物层204悬浮(Floating)设置，无需对氧化物层204加载任何电信号。并且，悬浮设置的氧化物层204不会与晶体管201或读取电极202之间形成寄生电容，避免了氧化物层204对晶体管201或读取电极202造成不良影响。
可选地，在本发明实施例提供的上述探测基板中，如图3和图4所示，晶体管201，还可以包括：第二电极2013和栅极2014。晶体管201具体可以为底栅型结构(如图3和图4所示)，也可以为顶栅型结构。在晶体管201为顶栅型结构时，栅极2014在一定程度上可以保护有源层2012不受氢原子影响。并且，可由钼、铝、银、铜、钛、铂、钨、钽、氮化钽、其合金及其组合或其它合适的材料制作第一电极2011、第二电极2013和栅极2014。另外，各晶体管201的第一电极2011和第二电极2013分别为漏极和源极，根据晶体管类型以及输入信号的不同，其功能可以互换，在此不做具体区分。一般地，当晶体管为P型晶体管时，第一电极2011为源极，第二电极2013为漏极；当晶体管为N型晶体管时，第一电极2011为漏极，第二电极2013为源极。
为简化制作工艺，节省制作成本，提高生产效率，可以使用一次构图工艺同时制备出栅线102和栅极2014。当然，也可以采用两次构图工艺，分别制备出栅线102和栅极2014，在此不做限定。还可以使用一次构图工艺同时制备出第一电极2011、第二电极2013和数据线101。当然，也可以采用两次构图工艺，分别制备出第一电极2011和第二电极2013，以及数据线101，在此不做限定。
一般地，偏压线103位于偏置电压电极所在层背离衬底基板101的一侧，并且在偏压线103背离衬底基板101的一侧具有保护层(图中未示出)。偏压线103沿数据线101方向贯穿探测区域AA，其可以是透明材料，比如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)等，也可以是金属材料，比如钼、铝、银、铜、钛、铂、钨、钽、氮化钽、其合金及其组合或其它合适的材料。当使用透明材料时，位于光电转换结构203上方的偏压线103不会对光线造成阻挡，可有效的提高填充率。同时，也可以和绑定(bonding)区的ITO通过一次构图工艺制作完成，节省工艺流程。当使用金属材料时，可有效降低偏压线103的电阻，保证整个探测区域AA内的偏压一致性更高。并且，为保证较高的填充率，金属材料的偏压线在衬底基板100上的正投影与有源层2012在衬底基板100上的正投影互不重叠。当然，透明材料的偏压线103在衬底基板100上的正投影也可以与有源层2012在衬底基板100上的正投影互不重叠，既保证了较高的填充率，又节约了生产成本。
可选地，还可以包括：位于保护层背离衬底基板101一侧的闪烁体层108。闪烁体层108的材料为能够将X光转换为可见光之材料，例如：CsI:Tl、Gd2O2S:Tb等，其他可能的亦有CsI:Na、CaWO4、CdWO4、NaI:Tl、BaFCl:Eu2+、BaSO4:Eu2+、BaFBr:Eu2+、LaOBr:Tb3+、LaOBr:Tm3+、La2O2S:Tb3+、YTaO4、YTaO4:Nb、ZnS:Ag、ZnSiO4:Mn2+、LiI:Eu2+、CeF3等。X射线在闪烁体层108所包含闪烁晶体上转换所得可见光的波长峰值在530nm～580nm，光谱范围可以达到350nm～700nm。该光线具有很短的延迟效应，在X射线消失后的1ms以内可以衰减到X射线照射亮度的1％以下。
可选地，在本发明实施例提供的上述探测基板中，如图3和图4所示，还可以包括：
位于各晶体管201所在层与各读取电极202所在层之间的绝缘层；
各晶体管201的第一电极2011通过贯穿绝缘层的第一过孔H1与读取电极202电连接；
氧化物层204在第一过孔H1所在区域处具有镂空结构；
具体地，如图3和图4所示，绝缘层包括：层叠设置的第一钝化层205、第一树脂层206和第二钝化层207。可采用单层氧化硅或氧化硅/氮化硅/氮氧化硅的叠层结构形成第一钝化层205，有效避免了相关技术中采用单层氮化硅制作第一钝化层205所造成的IGZO材质的有源层2012所包含沟道区导体化的问题。
另外，可采用氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅来形成第二钝化层207，因氧化物层204位于第一钝化层205与第一树脂层206之间(如图3所示)，或者氧化物层204位于第二钝化层207与第一树脂层206之间(如图4所示)，也就是说，氧化物层204位于第二钝化层207与IGZO材质的有源层2012之间，因此，氧化物层204可与第二钝化层207的沉积过程中的氢原子结合，避免氢原子接触IGZO材质的有源层2012，从而防止了IGZO材质的有源层2012的导体化，提高了晶体管201性能的稳定性。
可选地，第一树脂层206的材料可以为聚丙烯酸树脂、聚环氧丙烯酸树脂、感光性聚酰亚胺树脂、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯树脂、酚醛环氧压克力树脂等有机绝缘材料，在此不做限定。在对第一树脂层206加热固化的过程中，有交联反应生成物、溶剂、水等以Out gas形式产出，通过将氧化物层204设置在第一钝化层205与第一树脂层206之间，如图3所示，还可阻挡以Out gas形式产出物向沟道区扩散，提升了晶体管201的稳定性。
可选地，在本发明实施例提供的上述探测基板中，如图5a、图5b、图6和图7所示，第一树脂层206在晶体管201的第二电极2013所在区域具有第二过孔H2，第二钝化层207覆盖第二过孔H2，读取电极202覆盖部分第二过孔H2；或者读取电极202覆盖全部第二过孔H2，如图8至图10所示。
如图5a、图5b、图6和图7所示，通过设置读取电极202覆盖部分第二过孔H2，使得可通过读取电极202中位于有源层2012上方的第一分部2021，以及位于有源层2012两侧的第二分部2022，从上、左、右三个方向，实现对有源层2012的全面保护，进一步阻挡了后续工艺中的氢原子向沟道区扩散，极大提高了晶体管201的稳定性。另外，读取电极202覆盖晶体管201的部分可以为晶体管201提供补偿电压，以提高晶体管201的临界电压，减小漏电流。
如图8至图10所示，读取电极202覆盖全部第二过孔H2，此种情况下，基于上述相似的原理，同样可从上、左、右三个方向，实现对有源层2012的全面保护，进一步阻挡了后续工艺中的氢原子向沟道区扩散，并提高晶体管201的临界电压，减小漏电流。另外，为避免相邻像素单元P所含读取电极202之间短接，读取电极202覆盖第二过孔H2右侧的部分可作为读取线使用。
可选地，在本发明实施例提供的上述探测基板中，如图6和图7所示，氧化物层204在衬底基板100上的正投影覆盖第二过孔H2在衬底基板100上的正投影。具体地，氧化物层204在衬底基板100上的正投影覆盖第二过孔H2在衬底基板100上的正投影的意思是指，不对第二过孔H2所在区域的氧化物层204进行刻蚀。这样设置，一方面可以有效防止氢原子自左侧和上方侵入沟道区，另一方面防止了对第二过孔H2所在区域的氧化物层204进行刻蚀过程中可能生成的氢原子对沟道区的不良影响。
可选地，在本发明实施例提供的上述探测基板中，氧化物层204的设置可以有以下两种可能的实现方式。
其中一种可能的实现方式为：每一电连接的晶体管201与光电转换结构203所在区域为一像素区域；各像素区域对应的氧化物层204之间为一体结构。
另一种可能的实现方式为：每一电连接的晶体管201与光电转换结构203所在区域为一像素区域；各像素区域对应的氧化物层204之间相互独立。
可选地，在各像素区域对应的氧化物层204之间相互独立的情况下，为有效保护沟道区，可设置每一像素区域内，晶体管201位于氧化物层204的中心区域，优选地，可设置晶体管201的沟道区位于氧化物层204的中心区域，如图5a所示。
可选地，在本发明实施例提供的上述探测基板中，为提高像素填充率，如图11至图13所示，光电转换结构203在衬底基板100上的正投影部分包围过孔H1在衬底基板100上的正投影；或者，如图14至图16所示，光电转换结构203在衬底基板100上的正投影完全包围过孔H1在衬底基板100上的正投影。
可选地，在本发明实施例提供的上述探测基板中，如图16和图17所示，一般还可以包括：位于栅极2014与有源层2012之间的栅绝缘层208，以及位于偏置电压电极(图中未示出)与偏压线(图中未示出)之间的第二树脂层209。
具体地，由高介电常数材料、介电材料、其他适用的材料或其组合形成栅绝缘层208。上述高介电常数材料包括例如氧化铅、五氧化二钽、二氧化锆、氧化铝、其他合适的材料或其组合。上述介电材料包括例如氮化硅、氮氧化硅、其它合适的材料或其组合。
可以由有机绝缘材料或其它合适的材料形成第二树脂层209。举例来说，上述有机绝缘材料包括聚丙烯酸树脂、聚环氧丙烯酸树脂、感光性聚酰亚胺树脂、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯树脂、酚醛环氧压克力树脂、其他合适的材料或其组合。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种上述探测基板的制作方法，如图17所示，具体可以包括以下步骤：
S1701、提供一衬底基板；
S1702、在衬底基板上依次形成多个晶体管、氧化物层、多个读取电极和多个光电转换结构；其中，
各晶体管的第一电极通过各读取电极与各光电转换结构一一对应电连接；各晶体管的有源层的材质包括氧化物；
光电转换结构，包括：N型半导体层、本征半导体层和P型半导体层；
氧化物层至少覆盖晶体管的沟道区，且与读取电极相互绝缘。
可选地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，在执行步骤在衬底基板上形成多个晶体管之后，且在执行步骤在形成多个读取电极之前，还可以执行以下步骤：
依次形成第一钝化层、第一树脂层和第二钝化层；第一钝化层、第一树脂层和第二钝化层在各晶体管的第一电极所在区域具有相互贯穿的第一过孔，且第一树脂层在各晶体管的第二电极所在区域具有第二过孔。
进一步地，可以通过以下两种可能的方式，实现氧化物层与读取电极之间的相互绝缘。
其中一种可能的实现方式为：
在执行步骤形成第一钝化层之后，且在执行步骤形成第一树脂层之前，形成在第一过孔所在区域处具有镂空结构的氧化物层。
另一种可能的实现方式为：
在执行步骤形成第一树脂层之后，且在执行步骤形成第二钝化层之前，形成在第一过孔所在区域处具有镂空结构的氧化物层。
为更好地理解本发明提供的探测基板及其制作方法，以下结合图6和图7所示探测基板的具体制作过程进行详细说明。
具体地，制作图6所示探测基板的过程如下：
第一步：提供一衬底基板100。
第二步：在衬底基板100上依次制作栅金属层、栅绝缘层208、有源层2012和源漏金属层；栅金属层包括栅极2014和栅线102(图中未示出)，源第二电极金属层包括第一电极2011、第二电极2013和数据线101(图中未示出)，如图18所示。其中，第一电极2011、第二电极2013、栅极2014和有源层2012构成晶体管201。有源层2012的材质优选为铟镓锌氧化物。
第三步：在晶体管201所在层上形成第一钝化层205，具体地，第一钝化层205在第一电极2011所在区域具有第一过孔，如图19所示。第一钝化层205可以为氧化硅构成的单层结构，也可以为氧化硅/氮化硅/氮氧化硅构成的叠层结构。
第四步：在第一钝化层205上形成氧化物层204，氧化物层204在第一电极2011所在区域具有镂空结构，如图20所示。由图20可以看出，氧化物层204从左、上、右三个方向对沟道区进行了全面保护，阻挡了后续形成第一树脂层206的过程中的Out Gas形式的产出物对沟道区的入侵，同时氧化物层204与后续形成第二钝化层207、光电转换结构203的过程中的氢原子(H Plasma)结合，避免了氢原子扩散至沟道区，致使沟道区导体化，影响晶体管201的性能稳定性。另外，氧化物层204可以为覆盖整个探测区域AA的一体结构，也可以在各个像素区域独立设置。在氧化物层204独立设置在每个像素区域内的情况下，优选地，为更好地实现对沟道区的保护，沟道区可设置在氧化物层204的中心区域。此外，可将氧化物层204悬浮(Floating)设置，从而避免氧化物层204与晶体管201之间，以及与后续形成的读取电极202之间形成寄生电容，对晶体管201和读取电极202造成不良影响。
第五步：在氧化物层204上形成第一树脂层206，具体地，第一树脂层206具有与第一钝化层205相互贯穿的第一过孔，且第一树脂层206在第二电极2013所在区域具有第二过孔，如图21所示。
第六步：在第一树脂层206上形成第二钝化层207，具体地，第二钝化层207具有与第一树脂层206、第一钝化层205相互贯穿的第一过孔，如图22所示。第二钝化层207的材质可以为氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅氧化物层204可以与第二钝化层207过程中的氢原子(H Plasma)结合，提供了晶体管201的稳定性。
至此，形成了包括第一钝化层205、第一树脂层206和第二钝化层207的绝缘层，且绝缘层在第一电极2011所在区域具有第一过孔，以便于后续读取电极202经由第一过孔与第一电极2011电连接。
可以理解的是，在实际制作过程中，还可以在氧化物层204上依次沉积第一树脂层206和第二钝化层207，并对第二钝化层207进行刻蚀后，再对第一树脂层206进行曝光，形成在第一电极2011所在区域贯穿第二钝化层207和第一树脂层206的第一过孔，以及在第二电极2013所在区域贯穿第一树脂层206的第二过孔。
第七步：在第二钝化层207上形成读取电极202，具体地，读取电极202在第一电极2011上方的第一过孔处与第一电极2011电连接，且读取电极202覆盖第二电极2013上方的第二过孔右侧，如图23所示。如此设置的读取电极202可从左、上和右三个方向阻挡后续工艺(例如光电转换结构203的制作工艺)中，氢原子(H Plasma)向有源区扩散，从而保证晶体管201的稳定性。
第八步：在各读取电极202所在层上形成与每一读取电极202一一对应电连接的光电转换结构203，如图24所示。具体地，光电转换结构203包括依次层叠设置在读取电极202上的具有N型杂质的N型半导体层、不具有杂质的本征半导体层，以及具有P型杂质的P型半导体层；形成光电转换结构203的方法可参考现有技术，在此不再赘述。
第九步：在各光电转换结构203所在层之上形成第二树脂层209，如图6所示。具体地，形成第二树脂层209的方法可参考现有技术，在此不再赘述。
至此，完成了图6所示探测基板的制备。
由上述描述可以看出，在本发明实施例提供的图6所示探测基板中，氧化物层204从左、上、右三个方向对沟道区进行了全面保护，阻挡了后续形成第一树脂层206的过程中的Out Gas形式的产出物对沟道区的入侵，同时氧化物层204与形成第二钝化层207、光电转换结构203的过程中的氢原子(H Plasma)结合，避免了氢原子扩散至沟道区，致使沟道区导体化，影响晶体管201的性能稳定性。进一步地，读取电极202从左、上和右三个方向阻了挡后续工艺(例如光电转换结构203的制作工艺)中，氢原子(H Plasma)向沟道区扩散，进一步提高了晶体管201的稳定性。
具体地，制作图7所示探测基板的过程如下：
第一步：提供一衬底基板100。
第二步：在衬底基板100上依次制作栅金属层、栅绝缘层208、有源层2012和源漏金属层；栅金属层包括栅极2014和栅线102(图中未示出)，源第二电极金属层包括第一电极2011、第二电极2013和数据线101(图中未示出)，如图18所示。其中，第一电极2011、第二电极2013、栅极2014和有源层2012构成晶体管201。有源层2012的材质优选为铟镓锌氧化物。
第三步：在晶体管201所在层上形成第一钝化层205，具体地，第一钝化层205在第一电极2011所在区域具有过孔，如图19所示。第一钝化层205可以为氧化硅构成的单层结构，也可以为氧化硅/氮化硅/氮氧化硅构成的叠层结构。
第四步：在第一钝化层205上形成第一树脂层206，具体地，第一树脂层206与第一钝化层205具有相互贯穿的第一过孔，且第一树脂层206在第二电极2013所在区域具有第二过孔，如图25所示。
第五步：在第一树脂层206上形成氧化物层204，氧化物层204在第一电极2011所在区域具有镂空结构，如图26所示。由图26可以看出，氧化物层204从左、上两个方向对沟道区进行了保护，阻挡了后续形成第一树脂层206的过程中的Out Gas形式的产出物对沟道区的入侵，同时氧化物层204与后续形成第二钝化层207、光电转换结构203的过程中的氢原子(HPlasma)结合，避免了氢原子扩散至沟道区，致使沟道区导体化，影响晶体管201的性能稳定性。另外，氧化物层204可以为覆盖整个探测区域AA的一体结构，也可以在各个像素区域独立设置。在氧化物层204独立设置在每个像素区域内的情况下，优选地，为更好地实现对沟道区的保护，沟道区可设置在氧化物层204的中心区域。此外，可将氧化物层204悬浮(Floating)设置，从而避免氧化物层204与晶体管201之间，以及与后续形成的读取电极202之间形成寄生电容，对晶体管201和读取电极202造成不良影响。
第六步：在氧化物层204上形成第二钝化层207，具体地，第二钝化层207具有与第一树脂层206、第一钝化层205相互贯穿的第一过孔，如图27所示。第二钝化层207的材质可以为氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅氧化物层204可以与第二钝化层207过程中的氢原子(HPlasma)结合，提供了晶体管201的稳定性。
至此，形成了包括第一钝化层205、第一树脂层206和第二钝化层207的绝缘层，且绝缘层在第一电极2011所在区域具有第一过孔，以便于后续读取电极202经由过孔与第一电极2011电连接。
可以理解的是，在实际制作过程中，还可以在晶体管201所在层上依次沉积第一钝化层205和第一树脂层206，并对第一树脂层206进行曝光后，再对第一钝化层207进行刻蚀，形成在第一电极2011所在区域贯穿第一钝化层205和第一树脂层206的第一过孔，以及在第二电极2013所在区域贯穿第一树脂层206的第二过孔。
第七步：在第二钝化层207上形成读取电极202，具体地，读取电极202在第一电极2011上方的第一过孔处与第一电极2011电连接，且读取电极覆盖第二电极2013上方的第二过孔右侧，如图28所示。如此设置的读取电极202可从左、上和右三个方向阻挡后续工艺(例如光电转换结构203的制作工艺)中，氢原子(H Plasma)向有源区扩散，从而保证晶体管201的稳定性。
第八步：在各读取电极202所在层上形成与每一读取电极202一一对应电连接的光电转换结构203，如图29所示。具体地，光电转换结构203包括依次层叠设置在读取电极202上的具有N型杂质的N型半导体层、不具有杂质的本征半导体层，以及具有P型杂质的P型半导体层；形成光电转换结构203的方法可参考现有技术，在此不再赘述。
第九步：在各光电转换结构203所在层之上形成第二树脂层209，如图7所示。具体地，形成第二树脂层209的方法可参考现有技术，在此不再赘述。
至此，完成了图7所示探测基板的制备。
由上述描述可以看出，在本发明实施例提供的图7所示探测基板中，氧化物层204从左、上两个方向对沟道区进行了全面保护，阻挡了后续形成第一树脂层206的过程中的Out Gas形式的产出物对沟道区的入侵，同时氧化物层204与形成第二钝化层207、光电转换结构203的过程中的氢原子(H Plasma)结合，避免了氢原子扩散至沟道区，致使沟道区导体化，影响晶体管201的性能稳定性。进一步地，读取电极202从左、上和右三个方向阻了挡后续工艺(例如光电转换结构203的制作工艺)中，氢原子(H Plasma)向沟道区扩散，进一步提高了晶体管201的稳定性。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种平板探测器，由于该平板探测器解决问题的原理与上述探测基板解决问题的原理相似，因此，本发明实施例提供的该平板探测器的实施可以参见本发明实施例提供的上述探测基板的实施，重复之处不再赘述。
本发明公开的上述探测基板、其制作方法及平板探测器，包括：衬底基板，位于衬底基板上的多个晶体管，位于各晶体管的远离衬底基板的一侧的多个读取电极，位于各读取电极的远离晶体管的一侧的多个光电转换结构，以及位于各晶体管所在层与各读取电极所在层之间的氧化物层；其中，各晶体管的第一电极通过各读取电极与各光电转换结构一一对应电连接；各晶体管的有源层的材质包括氧化物；光电转换结构，包括：N型半导体层、本征半导体层和P型半导体层；氧化物层至少覆盖晶体管的沟道区，且与读取电极相互绝缘。通过在各晶体管所在层与各读取电极所在层之间设置覆盖晶体管沟道区的氧化物层，使得后续沉积光电转换结构的过程中产生的氢原子与氧化物层反应，从而被氧化物层消耗掉，避免了氢原子到达沟道区，有效改善了晶体管的稳定性，提高了平板探测器的性能。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种探测基板，其特征在于，包括：衬底基板，位于所述衬底基板上的多个晶体管，位于各所述晶体管的远离所述衬底基板的一侧的多个读取电极，位于各所述读取电极的远离所述晶体管的一侧的多个光电转换结构，以及位于各所述晶体管所在层与各所述读取电极所在层之间的氧化物层；其中，
各所述晶体管的第一电极通过各所述读取电极与各所述光电转换结构一一对应电连接；各所述晶体管的有源层的材质包括氧化物；
所述光电转换结构，包括：N型半导体层、本征半导体层和P型半导体层；
所述氧化物层至少覆盖所述晶体管的沟道区，且与所述读取电极相互绝缘；
探测基板还包括：位于各所述晶体管所在层与各所述读取电极所在层之间的绝缘层；所述绝缘层，包括：位于各所述晶体管所在层与所述氧化物层之间的第一钝化层，位于所述氧化物层与各所述读取电极所在层之间的第一树脂层，以及位于所述第一树脂层与各所述读取电极所在层之间的第二钝化层；或者，所述绝缘层，包括：位于各所述晶体管所在层与所述氧化物层之间的第一钝化层，位于所述氧化物层与各所述第一钝化层之间的第一树脂层，以及位于所述氧化物层与各所述读取电极所在层之间的第二钝化层；所述第一树脂层在所述晶体管的第二电极所在区域具有第二过孔，所述第二钝化层覆盖所述第二过孔，所述读取电极覆盖至少部分所述第二过孔；所述氧化物层在所述衬底基板上的正投影覆盖所述第二过孔在所述衬底基板上的正投影。
2.如权利要求1所述的探测基板，其特征在于，各所述晶体管的第一电极通过贯穿所述绝缘层的第一过孔与所述读取电极电连接；
所述氧化物层在所述第一过孔所在区域处具有镂空结构。
3.如权利要求1或2所述的探测基板，其特征在于，每一电连接的所述晶体管与所述光电转换结构所在区域为一像素区域；
各所述像素区域对应的所述氧化物层为一体结构。
4.如权利要求1或2所述的探测基板，其特征在于，每一电连接的所述晶体管与所述光电转换结构所在区域为一像素区域；
各所述像素区域对应的所述氧化物层之间相互独立。
5.如权利要求4所述的探测基板，其特征在于，每一所述像素区域内，所述晶体管的沟道区位于所述氧化物层的中心区域。
6.如权利要求1、2或5所述的探测基板，其特征在于，所述氧化物层的材质为氧化铟锡。
7.如权利要求1、2或5所述的探测基板，其特征在于，所述晶体管的有源层的材质为铟镓锌氧化物。
8.一种平板探测器，其特征在于，包括：如权利要求1-7任一项所述的探测基板。
9.一种如权利要求1-7任一项所述探测基板的制作方法，其特征在于，包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板上依次形成多个晶体管、氧化物层、多个读取电极和多个光电转换结构；其中，
各所述晶体管的第一电极通过各所述读取电极与各所述光电转换结构一一对应电连接；各所述晶体管的有源层的材质包括氧化物；
所述光电转换结构，包括：N型半导体层、本征半导体层和P型半导体层；
所述氧化物层至少覆盖所述晶体管的沟道区，且与所述读取电极相互绝缘；
在所述衬底基板上形成多个晶体管之后，且在形成多个读取电极之前，还包括：
依次形成第一钝化层、第一树脂层和第二钝化层；所述第一钝化层、所述第一树脂层和所述第二钝化层在各所述晶体管的第一电极所在区域具有相互贯穿的第一过孔，且所述第一树脂层在各所述晶体管的第二电极所在区域具有第二过孔。
10.如权利要求9所述的制作方法，其特征在于，形成氧化物层，具体包括：
在形成所述第一钝化层之后，且在形成所述第一树脂层之前，形成在所述第一过孔所在区域处具有镂空结构的所述氧化物层；
或者，在形成所述第一树脂层之后，且在形成所述第二钝化层之前，形成在所述第一过孔所在区域处具有镂空结构的所述氧化物层。
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