一种MSM光电检测装置及其驱动方法、X射线探测器制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种MSM光电检测装置及其驱动方法、X射线探测器，涉及光电探测技术领域，用于提升MSM光电检测装置的信噪比。该装置包括：包括：多个检测单元，任一检测单元包括：至少一个第一MSM结构、至少一个第二MSM结构、第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元、阈值比较单元以及储能单元；第一控制单元用于控制输出/复位信号端与第一节点导通或断开；第二控制单元用于控制第一节点与第二MSM结构导通或断开；阈值比较单元用于输出导通控制信号或关断控制信号；第三控制单元用于在阈值比较单元输出的控制信号的控制下将第一节点与第二MSM结构导通或断开；储能单元用于存储电荷。本发明专利技术用于MSM光电检测装置的制造。

【技术实现步骤摘要】
一种MSM光电检测装置及其驱动方法、X射线探测器
本专利技术涉及光电探测
，尤其涉及一种MSM(金属-半导体-金属)光电检测装置及其驱动方法、X射线探测器。
技术介绍
紫外探测技术是继红外探测技术之后发展起来的又一新型探测技术。紫外探测技术被广泛的应用于国防军事、天文学、环境监测、燃烧工程、水净化处理、火焰探测、生物效应、天际通信以及环境污染监测等领域，具有极高的军事和民用价值。X射线(英文名称：X-Ray)探测器是一种将X射线能量转换为可供记录的电信号的装置。具体的，X射线探测器的工作原理为：发射端发射X射线，X射线穿过检测物体后照射在MSM光电检测装置上，MSM光电检测装置接受X射线照射产生光生载流子形成电压，且电压的大小与MSM光电检测装置接收的X射线的辐射强度成正比，进而根据电压的大小获取检测物体内部结，显示对检测物体的探测。此外，X射线探测器在发射端不发射X射线时，MSM光电检测装置也会产生电压，且电压的大小与MSM光电检测装置的受光面积正相关。其中，X射线探测器在发射端发射X射线时，MSM光电检测装置转换形成的电压称为光生电压，而X射线探测器在发射端不发射X射线时，MSM光电检测装置转换形成的电压称为暗态电压。当暗态电压较大时，而MSM光电检测装置产生的光生载流子较小时，暗态电压会在MSM光电检测装置输出电压正占较大比例，进而影响MSM光电检测装置的信噪比，影响X射线探测器探测结果的准确性。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种MSM光电检测装置及其驱动方法、X射线探测器，用于提升MSM光电检测装置的信噪比。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种MSM光电检测装置，包括：多个检测单元，任一检测单元包括：至少一个第一MSM结构、至少一个第二MSM结构、第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元、阈值比较单元以及储能单元；所述第一MSM结构的第一金属层连接所述第一节点，所述第一MSM结构的第二金属层连接第一电平端；所述第二MSM结构的第一金属层连接第二控制单元以及所述第三控制单元，所述第二MSM结构的第二金属层连接第一电平端；所述第一控制单元连接输出/复位信号端、第一控制信号端以及所述第一节点，用于在所述第一控制信号端的第一控制信号的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点导通或断开；所述第二控制单元还连接第二控制信号端和所述第一节点，用于在所述第二控制信号端的第二控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通或断开；所述阈值比较单元连接所述输出/复位信号端和第三控制信号端，用在所述输出/复位信号端的电压大于阈值电压时在第三控制信号端输出导通控制信号，在所述输出/复位信号端输出的电压小于或等于阈值电压时在第三控制信号端输出关断控制信号；所述第三控制单元还连接所述三控制信号端和所述第一节点，用于在所述第三控制信号端输出的导通控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通，或者在所述第三控制信号端输出的关断控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层断开；所述储能单元连接所述第一节点以及所述第一电平端，用于存储电荷。可选的，所述第一控制单元包括：第一晶体管；所述第一晶体管的第一极连接所述输出/复位信号端，所述第一晶体管的第二极连接所述第一节点，所述第一晶体管的栅极连接所述第一控制信号端。可选的，所述第二控制单元包括：第二晶体管；所述第二晶体管的第一极连接所述第一节点，所述第二晶体管的第二极连接所述第二MSM结构的第一金属层，所述第二晶体管的栅极连接所述第二控制信号端。可选的，所述第三控制单元包括：第三晶体管；所述第三晶体管的第一极连接所述第一节点，所述第三晶体管的第二极连接所述第二MSM结构的第一金属层，所述第三晶体管的栅极连接所述第三控制信号端。可选的，所述阈值比较单元包括：电压比较器；所述电压比较器的第一输入端连接所述输出/复位信号端，所述电压比较器的第二输入端输入扫描信号，所述电压比较器的输出端连接所述第三控制信号端。可选的，所述储能单元包括：第一电容；所述第一电容的第一极连接所述第一节点，所述第一电容的第二极连所述第一电平端。可选的，晶体管均为N型晶体管；或者晶体管均为P型晶体管。第二方面，提供一种MSM光电检测装置的驱动方法，用于驱动第一方面任一项所述的MSM光电检测装置，所述方法包括：第一阶段，所述输出/复位信号端输入复位信号；第一控制单元在第一控制信号端的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点导通；第二控制单元在第二控制信号端的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通；第二阶段，第一控制单元在第一控制信号端的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点断开；第二控制单元在第二控制信号端的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通；所述存储单元存储所述第一MSM结构和所述第二MSM结构产生的电荷；第三阶段，第一控制单元在第一控制信号端的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点导通；阈值比较单元比较所述输出/复位信号端的电压是否大于阈值电压；若是，在第三控制信号端输出导通控制信号，第三控制单元在所述第三控制信号端输出的导通控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通；若否，在第三控制信号端输出关断控制信号，第三控制单元在第三控制信号端输出的关断控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层断开；第四阶段，第一控制单元在第一控制信号端的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点断开；第二控制单元在第二控制信号端的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层断开；当所述第三阶段中所述输出/复位信号端的电压大于阈值电压时，第三控制单元保持所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层的导通，存储单元存储所述第一MSM结构和所述第二MSM结构产生的电荷；当所述第三阶段中所述输出/复位信号端的电压小于或等于阈值电压时，第三控制单元保持所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层的关断；所述存储单元存储所述第一MSM结构产生的电荷；第五阶段，第一控制单元在第一控制信号端的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点导通，存储单元将存储的电荷在所述输出/复位信号端输出。可选的，所述第一控制单元包括：第一晶体管；所述第一晶体管的第一极连接所述输出/复位信号端，所述第一晶体管的第二极连接所述第一节点，所述第一晶体管的栅极连接所述第一控制信号端；所述方法还包括：第一阶段，所述第一晶体管为导通状态；第二阶段，所述第一晶体管为截止状态；第三阶段，所述第一晶体管为导通状态；第四阶段，所述第一晶体管为截止状态；第五阶段，所述第一晶体管为导通状态。可选的，所述第二控制单元包括：第二晶体管；所述第二晶体管的第一极连接所述第一节点，所述第二晶体管的第二极连接所述第二MSM结构的第一金属层，所述第二晶体管的栅极连接所述第二控制信号端；所述方法还包括：第一阶段，所述第二晶体管为导通状态；第二阶段，所述第二晶体管为导通状态；第三阶段，所述第二晶体管为导通状态；第四阶段，所述第二晶体管为截止状态；第五阶段，所述第二晶体管为截止状态。可选的，所述第三控制单元包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MSM光电检测装置，其特征在于，包括多个检测单元，任一检测单元包括：至少一个第一MSM结构、至少一个第二MSM结构、第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元、阈值比较单元以及储能单元；所述第一MSM结构的第一金属层连接所述第一节点，所述第一MSM结构的第二金属层连接第一电平端；所述第二MSM结构的第一金属层连接第二控制单元以及所述第三控制单元，所述第二MSM结构的第二金属层连接第一电平端；所述第一控制单元连接输出/复位信号端、第一控制信号端以及所述第一节点，用于在所述第一控制信号端的第一控制信号的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点导通或断开；所述第二控制单元还连接第二控制信号端和所述第一节点，用于在所述第二控制信号端的第二控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通或断开；所述阈值比较单元连接所述输出/复位信号端和第三控制信号端，用在所述输出/复位信号端的电压大于阈值电压时在第三控制信号端输出导通控制信号，在所述输出/复位信号端输出的电压小于或等于阈值电压时在第三控制信号端输出关断控制信号；所述第三控制单元还连接所述三控制信号端和所述第一节点，用于在所述第三控制信号端输出的导通控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通，或者在所述第三控制信号端输出的关断控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层断开；所述储能单元连接所述第一节点以及所述第一电平端，用于存储电荷。...

【技术特征摘要】
1.一种MSM光电检测装置，其特征在于，包括多个检测单元，任一检测单元包括：至少一个第一MSM结构、至少一个第二MSM结构、第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元、阈值比较单元以及储能单元；所述第一MSM结构的第一金属层连接所述第一节点，所述第一MSM结构的第二金属层连接第一电平端；所述第二MSM结构的第一金属层连接第二控制单元以及所述第三控制单元，所述第二MSM结构的第二金属层连接第一电平端；所述第一控制单元连接输出/复位信号端、第一控制信号端以及所述第一节点，用于在所述第一控制信号端的第一控制信号的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点导通或断开；所述第二控制单元还连接第二控制信号端和所述第一节点，用于在所述第二控制信号端的第二控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通或断开；所述阈值比较单元连接所述输出/复位信号端和第三控制信号端，用在所述输出/复位信号端的电压大于阈值电压时在第三控制信号端输出导通控制信号，在所述输出/复位信号端输出的电压小于或等于阈值电压时在第三控制信号端输出关断控制信号；所述第三控制单元还连接所述三控制信号端和所述第一节点，用于在所述第三控制信号端输出的导通控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通，或者在所述第三控制信号端输出的关断控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层断开；所述储能单元连接所述第一节点以及所述第一电平端，用于存储电荷。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一控制单元包括：第一晶体管；所述第一晶体管的第一极连接所述输出/复位信号端，所述第一晶体管的第二极连接所述第一节点，所述第一晶体管的栅极连接所述第一控制信号端。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二控制单元包括：第二晶体管；所述第二晶体管的第一极连接所述第一节点，所述第二晶体管的第二极连接所述第二MSM结构的第一金属层，所述第二晶体管的栅极连接所述第二控制信号端。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第三控制单元包括：第三晶体管；所述第三晶体管的第一极连接所述第一节点，所述第三晶体管的第二极连接所述第二MSM结构的第一金属层，所述第三晶体管的栅极连接所述第三控制信号端。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阈值比较单元包括：电压比较器；所述电压比较器的第一输入端连接所述输出/复位信号端，所述电压比较器的第二输入端输入扫描信号，所述电压比较器的输出端连接所述第三控制信号端。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储能单元包括：第一电容；所述第一电容的第一极连接所述第一节点，所述第一电容的第二极连所述第一电平端。7.根据权利要求2-4任一项所述的装置，其特征在于，晶体管均为N型晶体管；或者晶体管均为P型晶体管。8.一种MSM光电检测装置的驱动方法，其特征在于，用于驱动权利要求1-7任一项所述的MSM光电检测装置，所述方法包括：第一阶段，所述输出/复位信号端输入复位信号；第一控制单元在第一控制信号端的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点导通；第二控制单元在第二控制信号端的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通；第二阶段，第一控制单元在第一控制信号端的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点断开；第二控制单元在第二控制信号端的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通；所述存储单元存储所述第一MSM结构和所述第二MSM结构产生的电荷；第三阶段，第一控制单元在第一控制信号端的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点导通；阈值比较单...

【专利技术属性】
技术研发人员：马占洁，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11