[发明专利]放射线检测器

说明书

技术领域

本发明涉及工业用或医用的放射线检测器，特别涉及将放射线直接转换为载流子的放射线检测器的构造。

背景技术

目前，将放射线在半导体层直接转换为载流子(电荷信息)的直接转换型放射线检测器是通过以下方式实行放射线检测的，即：对感应放射线的半导体层表面形成的共用电极施加规定偏压，使半导体层生成的载流子被半导体层背面形成的像素电极收集，然后，利用有源矩阵基板，将该收集到的载流子作为放射线信号读出。

作为放射线感应型半导体层，如果使用无定形半导体层，特别是像a-Se(无定形硒)那样的半导体层，通过真空蒸镀等方法，就可以很容易形成面积大且厚度大的半导体层。这样，无定形半导体层就可以构成为二维阵列型放射线检测器的放射线转换层。

由于直接转换型放射线检测器对共用电极施加高电压，所以，会沿着无定形半导体层的表面发生放电。为了解决该沿面放电的问题，在专利文献1和图4中，采用固化性合成树脂膜53(环氧树脂)，来作为高耐压的绝缘膜，覆盖无定形半导体层44、共用电极42和载流子选择性高电阻膜43的整个表面。

另外，专利文献1也提出了一个问题：环氧树脂的溶剂成分与作为无定形半导体层44的a-Se反应，无定形半导体层44的表面会变色，并且耐压下降。因此，专利文献1采用了Sb₂S₃膜这种的耐溶剂性的且具有载流子选择性的高电阻膜43，来覆盖无定形半导体层44的整个表面，这样，就会降低环氧树脂的溶剂成分与a-Se的反应，防止无定形半导体层44的表面变色以及耐压下降。

为了不使放射线检测器40发生弯曲或龟裂，高耐压固化性合成树脂膜53被固定成由绝缘性辅助板54和绝缘性基板51夹在中间，绝缘性辅助板54的热膨胀系数与绝缘性基板51同等程度。

专利文献1：JP特开2002-311144号公报

然而，又发现了上述专利文献1中也没有公开的新问题。那就是如果连续使用上述放射线检测器40，则在辅助板54(玻璃)与固化性合成树脂膜53的接触面的相反面，也就是在放射线入射侧的表面就会积蓄电荷。该积蓄电荷产生的静电会影响从有源矩阵基板52读出的放射线检测信号，使放射线检测信号中出现噪声。

为此，将辅助板54的放射线入射侧的表面接地，防止电荷积蓄，抑制静电的发生。由此，虽然除去了放射线检测信号中出现的噪声，但又产生了问题。那就是暗电流增加导致的缺损像素增多。

于是，用电子显微镜对覆盖无定形半导体层44整个表面的、具有耐溶剂性及载流子选择性的高电阻膜43进行观测，又发现高电阻膜43上有图5那样的针孔(pinhole)。此外，还发现通过该针孔在无定形半导体层44的表面形成有孔洞(void)。

发明内容

本发明就是鉴于上述情况提出的，其目的是提供一种放射线检测器，在辅助板上不积蓄电荷，防止无定形半导体层以及载流子选择性高电阻膜形成孔洞和针孔。

本申请的发明者经过钻研，得到以下见解。首先，为了确定形成无定形半导体层44的孔洞和载流子选择性高电阻膜43的针孔的物质是什么，对无定形半导体层44的孔洞部和载流子选择性高电阻膜43的针孔部以及其余部分，利用荧光X射线分析装置实施了元素确定检查。图6表示从孔洞部和针孔部检测出的元素，图7表示在没有孔洞部和针孔部的部分检测出的元素。其结果，从孔洞部和针孔部检出了本来不应该有的氯原子(Cl)。进一步调查该氯原子存在的原因时发现，在制作作为环氧树脂主剂的环氧树脂预聚体时，残留了没有去除干净的副生成物。

环氧树脂的主剂是混合了双酚A(C₁₅H₁₆O₂)和环氧氯丙烷(C₃H₅ClO)的环氧预聚体。在该环氧预聚体中，环氧氯丙烷的氯离子(Cl^-)没有被去除干净，作为副生成物残留下来。为此，对于本申请使用的环氧预聚体中的氯离子，经测定残留浓度约为400～1000ppm。

基于上述理由，已经判明：环氧预聚体与固化剂混合后形成的环氧树脂中有氯离子残留，这种氯对作为载流子选择性高电阻膜43的Sb₂S₃膜造成腐蚀，所以就形成了针孔。此外，由于该针孔贯通，所以Sb₂S₃膜作为载流子选择膜的功能会下降。这样就导致暗电流增加，缺损像素增加。另外，氯通过该针孔腐蚀无定形半导体层1的表面后，形成孔洞。