專利名稱：硒同素異晶p.n或n.p型結(jié)構(gòu)的感光大平板的制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種全新醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化技術(shù)中的感光大平板的制造工藝。
背景技術(shù)：
目前在醫(yī)學(xué)影象領(lǐng)域數(shù)字化技術(shù)中，最好的是直接成像(DR)技術(shù)。而DR技術(shù)中最主要的部件是大規(guī)模薄膜晶體管矩陣(TFT)或芯片(CMOS)平板探測器。其關(guān)鍵技術(shù)是感光大平板中的優(yōu)質(zhì)非晶硒(a-se)膜的制造。但是(a-se)膜的制造難度很大，成功率低，其重復(fù)性、穩(wěn)定性很差，帶電性能也不穩(wěn)定，電位也不理想。另由于在真空環(huán)境下沒有對流，控溫基板和導(dǎo)電平板有間隙，輻射傳導(dǎo)效果又差，因此傳導(dǎo)被阻斷，導(dǎo)電平板溫度失控，這是難以獲得理想(a-se)膜層的關(guān)鍵原因。故目前一塊TFT平板探測器售價(jià)在8-10萬美圓左右，作為一種耗材，這樣的價(jià)格令人難以接受，從而使DR技術(shù)的普及、發(fā)展和提高受到極大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能有效克服上述缺陷，硒同素異晶P.N或N.P型結(jié)構(gòu)的感光大平板的制造工藝。
本發(fā)明技術(shù)方案為1、一種硒同素異晶P.N或N.P型結(jié)構(gòu)的感光大平板的制造工藝，其特征在于(a)先將導(dǎo)電平板清洗干燥。
(b)置真空室，控溫基板加導(dǎo)熱材料和固定，在蒸發(fā)舟內(nèi)，加上適量的純硒顆粒或合金硒粒。
(c)蓋上鐘罩抽真空，對控溫基板進(jìn)行循環(huán)水加熱，對蒸發(fā)舟進(jìn)行預(yù)熱加熱。
(d)控溫基板溫度需先達(dá)到，真空度達(dá)到，蒸發(fā)溫度達(dá)到時(shí)，打開擋板，開始蒸發(fā)，蒸發(fā)速率控制在5-8u/分。
(e)由于P型和N型所需溫度不同，對控溫基板需及時(shí)快速換溫；非晶硒膜的獲得(P型)可在70-85℃中選擇；硒混合膜的獲得(N型)可在45-65℃中選擇。
(f)蒸發(fā)結(jié)束，關(guān)閉硒舟加熱電爐，關(guān)閉恒溫水浴，切換室溫水進(jìn)入控溫基板，讓其漸漸降至室溫。
(g)蒸發(fā)結(jié)束5分鐘后，關(guān)閉真空閥門，漸漸緩慢放氣(先慢后快)，完畢后取出導(dǎo)電平板清潔，靜置48小時(shí)后備用。
(h)48小時(shí)后進(jìn)行微電子加工處理由于采用上述方案，不難得出如下結(jié)論本發(fā)明的工藝中解決好了控溫基板和導(dǎo)電平板之間的導(dǎo)熱問題，故而獲得了理想的(a-se)膜層。另根據(jù)靜電成像原理，一般認(rèn)為(a-se)膜上的靜電荷結(jié)集是在硒膜表面，稱集膚電荷。在TFT上配制的硒膜厚度一般大于300u，也就是說硒膜表面的電位信號(hào)和感應(yīng)電位信號(hào)的薄膜晶體管之間距離有300u以上，這樣感應(yīng)到的電位信號(hào)和集膚電荷的電位信號(hào)相比要低得多。而用同素異晶雙層結(jié)構(gòu)的硒膜，就將感應(yīng)電位信號(hào)和集膚電荷電位信號(hào)之間因連鎖感應(yīng)，使距離縮得很小。因此可以減小失真和小信號(hào)丟失。同時(shí)感應(yīng)信號(hào)的穩(wěn)定性和靈敏度均得到很好提高。這樣獲得的圖像會(huì)更真實(shí)、更清晰。使DR技術(shù)TFT平板探測成功率大幅提高，成本大幅下降，具極高的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明中硒同素異晶P·N型結(jié)構(gòu)的感光大平板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明中硒同素異晶P·N·P型結(jié)構(gòu)的感光大平板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明中硒同素異晶N·P型結(jié)構(gòu)的感光大平板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本工藝對真空鍍膜設(shè)備的要求1.真空度在10-3～10-5Pa。
2.蒸發(fā)舟材料和加熱方法①.可用鋁鎂合金舟電爐加熱②.用不銹鋼舟，短路加熱。
3.蒸發(fā)舟必須帶擋板。
4.控溫基板材料銀、紫銅、鋁板和相同材料型管材盤焊而成。
5.控溫方式由二臺(tái)恒溫水浴控制二種溫度循環(huán)水進(jìn)入控溫基板6.蒸發(fā)舟的蒸發(fā)方式①.動(dòng)態(tài)循環(huán)②.定向工藝步驟(a)先將導(dǎo)電平板清洗干燥(導(dǎo)電平板可采用金屬板、玻璃導(dǎo)電板、TFT板、CMOS板)。
(b)置真空室，控溫基板加導(dǎo)熱材料和固定，蒸發(fā)舟內(nèi)，加上適量的純硒顆粒，或硒合金顆粒。導(dǎo)熱材料常用的有液體、膠體，彈性金屬絲織物、海綿體、類氈織物等，導(dǎo)熱材料可以二種或二種以上同時(shí)合用，但是進(jìn)入真空的導(dǎo)熱材料必須具備物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
(c)蓋上鐘罩抽真空，對控溫基板進(jìn)行循環(huán)水加熱，對蒸發(fā)舟進(jìn)行預(yù)熱加熱。
(d)控溫基板溫度需先達(dá)到，真空度達(dá)到，蒸發(fā)溫度達(dá)到時(shí)，打開擋板，開始蒸發(fā)，蒸發(fā)速率控制在5-8u/分。
(e)由于P型和N型所需溫度不同，對控溫基板需及時(shí)快速換溫；非晶硒膜的獲得(P型)可在70-85℃中選擇；硒混合膜的獲得(N型)可在45-65℃中選擇。
(f)蒸發(fā)結(jié)束，關(guān)閉硒舟加熱爐，關(guān)閉恒溫水，切換室溫水進(jìn)入控溫基板，讓其漸漸降至室溫。
(g)蒸發(fā)結(jié)束5分鐘后，關(guān)閉真空閥門，漸漸緩慢放氣(先慢后快)完畢后取出導(dǎo)電平板清潔，靜置48小時(shí)后備用。
(h)48小時(shí)后進(jìn)行微電子加工處理上述工藝制得的硒同素異晶P.N或N.P型雙層結(jié)構(gòu)的感光大平板的結(jié)構(gòu)參見圖1、圖2。
圖中1為導(dǎo)電平板。2為晶硒和非晶硒混合膜層。3為非晶硒膜層非晶硒是一種P型半導(dǎo)體，帶正電。通過長期研究發(fā)現(xiàn)非晶硒和晶硒混合體也是一種很好的半導(dǎo)體，顯示的特征是N型。用它成像的照片比P型更細(xì)膩、更柔和。把N型做在內(nèi)層，把P型做在外層，這是一種全新的同素異晶構(gòu)造的P-N型雙層結(jié)構(gòu)的光敏半導(dǎo)體，帶正電。其特點(diǎn)是帶電穩(wěn)定，電位高，成像質(zhì)量好，工藝穩(wěn)定，重復(fù)性強(qiáng)，易獲得物理參數(shù)一致的膜層。同樣把P型做在內(nèi)層，把N型做在外層，這又是一種全新的N型同素異晶構(gòu)造的N-P型雙層結(jié)構(gòu)的光敏半導(dǎo)體，它也具有同樣的可靠和穩(wěn)定的特點(diǎn)，帶負(fù)電。
用做同素異晶雙層結(jié)構(gòu)方法將非晶硒(P型)和晶硒與非晶硒混合體(N型)做成三層或多層，參見圖2，圖中1為導(dǎo)電平板。2為非晶硒膜層。3為晶硒和非晶硒混合膜。4為非晶硒膜層。其中應(yīng)注意①.P和N型的層間厚度應(yīng)均勻分配為好，最外層的膜層厚度應(yīng)大于或等于平均厚度一倍或一倍以上，雙層可以1∶1；②.用同素異晶的方法，可以獲得較厚的膜層；③.從P型溫度轉(zhuǎn)換到N型溫度，或從N型溫度轉(zhuǎn)換成P型溫度之間的時(shí)間，即過渡期時(shí)間則越短越好；④.用同素異晶結(jié)構(gòu)的制膜技術(shù)可以得到高質(zhì)量、高穩(wěn)定性、高重復(fù)性、高電位、高靈敏度的五高感光膜。
權(quán)利要求
1.一種硒同素異晶P·N或N.P型結(jié)構(gòu)的感光大平板的制造工藝，其特征在于(a)先將導(dǎo)電平板清洗干燥；(b)置真空室，控溫基板加導(dǎo)熱材料和固定，在蒸發(fā)舟內(nèi)，加上適量的純硒顆粒，或硒合金顆粒；(c)蓋上鐘罩抽真空，對控溫基板進(jìn)行循環(huán)水加熱，對蒸發(fā)舟進(jìn)行預(yù)熱加熱；(d)控溫基板溫度需先達(dá)到，真空度達(dá)到，蒸發(fā)溫度達(dá)到時(shí)，打開擋板，開始蒸發(fā)，蒸發(fā)速率控制在5-8u/分；(e)由于P型和N型所需溫度不同，對控溫基板需及時(shí)快速換溫；非晶硒膜的獲得(P型)可在70-85℃中選擇；硒混合膜的獲得(N型)可在45-65℃中選擇；(f)蒸發(fā)結(jié)束，關(guān)閉硒舟加電爐，關(guān)閉恒溫浴，切換室溫水進(jìn)入控溫基板，讓其漸漸降至室溫；(g)蒸發(fā)結(jié)束5分鐘后，關(guān)閉真空閥門，漸漸緩慢放氣(先慢后快，完畢后取出導(dǎo)電平板清潔，靜置48小時(shí)后備用；(h)48小時(shí)后進(jìn)行微電子加工處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硒同素異晶P.N或N.P型結(jié)構(gòu)的直接成像的感光大平板的制造工藝。該工藝將非晶硒和晶硒混合膜層、晶硒膜層制在導(dǎo)電平板上。這是一種全新的同素異晶構(gòu)造的P.N或N.P型雙層結(jié)構(gòu)的光敏半導(dǎo)體，其特點(diǎn)是帶電穩(wěn)定電位高，成像質(zhì)量好，工藝穩(wěn)定，重復(fù)性強(qiáng)，易獲得物理參數(shù)一致的膜層，有效地克服傳統(tǒng)制膜工藝的制造難度大，成功率低、重復(fù)性、穩(wěn)定性差，帶電性能不穩(wěn)定。電位也不理想的缺陷。對未來醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化的發(fā)展普及和提高起到了推波助瀾的作用。
文檔編號(hào)C23C14/14GK1734717SQ20041005333
公開日2006年2月15日 申請日期2004年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月2日
發(fā)明者李金根, 許梅華, 李陽 申請人:李金根, 許梅華, 李陽