System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 光电转换模块、驱动方法、光电探测电路及探测装置制造方法及图纸_技高网

光电转换模块、驱动方法、光电探测电路及探测装置制造方法及图纸

技术编号:41130023 阅读:8 留言:0更新日期:2024-04-30 17:59
本申请实施例提供一种光电转换模块、驱动方法、光电探测电路及探测装置,其中,光电转换模块包括:光电转换单元,用于在射线的辐照下输出光生电荷;存储单元,与光电转换单元的输出端电连接,用于存储光生电荷;第一开关单元,第一开关单元的源极与存储单元电连接,第一开关单元的漏极与信号传输线电连接,第一开关单元用于将存储单元存储的光生电荷输出至信号传输线;第二开关单元,第二开关单元的源极与光电转换单元的输出端电连接,第二开关单元的漏极与泄流走线电连接,第二开关单元用于将光电转换单元输出的暗态背景电荷导流至泄流走线。根据本申请的技术,减小了暗态背景电荷对检测结果的影响,提升了光电转换模块的检测精度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及探测,尤其涉及一种光电转换模块、驱动方法、光电探测电路及探测装置


技术介绍

1、在医疗设备领域,x射线平板探测器已经广泛应用于成像诊断和治疗的各个环节。目前,x射线平板探测器多采用间接式闪烁体探测器,该种探测器采用闪烁体材料和光电二极管,通过闪烁体将x射线转化为可见光,然后利用光电二极管对可见光进行检测。但是,由于光的转化会有效率的损失,需要相应增大所需的辐射剂量,对用户的健康存在一定的损害,并且在诸如乳腺检测等对于精度要求较高的医疗检测场景中,x射线平板探测器在单位面积下的像素点数量增大,相邻像素间的光学衍射会导致信号串扰,从而影响检测的精准度。

2、相关技术中提出了一种利用钙钛矿材料制成的光电探测器。相比于间接式闪烁体探测器,采用钙钛矿材料的光电探测器在载流子输运特性以及重原子组成架构方面具有优势。钙钛矿材料可以直接将x射线转化为电学信号,具有灵敏度高、功耗低的优点,并且可以利用超声雾化喷涂工艺制备,还具有制造工艺简单的优点。但是,钙钛矿材料在工作过程中会产生较高的暗态背景电流,导致探测精度下降,从而影响最终的成像质量。


技术实现思路

1、本申请实施例提供一种光电转换模块、驱动方法、光电探测电路及探测装置,以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

2、第一方面,本申请实施例提供了一种光电转换模块,包括:光电转换单元,光电转换单元用于在射线的辐照下输出光生电荷;存储单元,存储单元与光电转换单元的输出端电连接,用于存储光生电荷;第一开关单元,第一开关单元的源极与存储单元电连接,第一开关单元的漏极与信号传输线电连接,第一开关单元用于将存储单元存储的光生电荷输出至信号传输线;第二开关单元,第二开关单元的源极与光电转换单元的输出端电连接,第二开关单元的漏极与泄流走线电连接,第二开关单元用于将光电转换单元输出的暗态背景电荷导流至泄流走线。

3、在一种实施方式中,光电转换单元的工作电压大于第二开关单元的源极电压,第二开关单元的栅极电压大于阈值电压,且第二开关单元的源极与漏极的电压差大于阈值电压,以使第二开关单元在闭合时处于饱和状态。

4、在一种实施方式中,泄流走线施加有参考电压;信号传输线通过复位开关与复位信号线电连接,在复位开关闭合的情况下,复位信号线向信号传输线输出复位信号;其中,复位信号的电压值与参考电压的差值大于第二开关单元的阈值电压,以使第二开关单元的源极电压与漏极电压的差值大于第二开关单元的阈值电压。

5、在一种实施方式中,泄流走线与光电转换模块的公共接地端电连接。

6、在一种实施方式中,光电转换模块还包括:读出集成单元,与信号传输线电连接,用于采集光生电荷并生成相应的电压信号。

7、在一种实施方式中,第二开关单元包括超晶粒硅薄膜晶体管,超晶粒硅薄膜晶体管的源极与半导体层之间以及漏极与半导体层之间分别设置有肖特基接触层。

8、在一种实施方式中,光电转换单元包括依次层叠设置的第一电极、薄膜响应层、缓冲层以及第二电极;其中,第一电极施加有工作电压,第二电极构成光电转换单元的输出端,薄膜响应层的材料包括钙钛矿材料。

9、第二方面,本申请实施例提供了一种光电转换模块的驱动方法,应用于本申请上述任一种实施方式的光电转换模块,该驱动方法包括:

10、控制第一开关单元和复位开关闭合,以通过信号传输线传输的复位信号对存储单元和第二开关单元的源极进行复位;

11、控制第一开关单元和复位开关断开、以及控制第二开关单元闭合,以使第二开关单元将光电转换单元输出的暗态背景电荷导流至泄流走线,且光电转换单元在射线辐照下输出的光生电荷存储至存储单元;

12、控制第一开关单元闭合,以将存储单元存储的光生电荷通过信号传输线输出。

13、第三方面,本申请实施例提供了一种光电探测电路,包括多个本申请上述实施例的光电转换模块,多个光电转换模块阵列排布为多行以及多列;其中,每行中的多个光电转换模块的第一开关单元的栅极分别与第一驱动线电连接,每行中的多个光电转换模块的第二开关单元的栅极分别与第二驱动线电连接;每列中的多个光电转换模块的第一开关单元的漏极分别与信号传输线电连接,每列中的多个光电转换模块的第二开关单元的漏极分别与泄流走线电连接。

14、第四方面,本申请实施例提供了一种探测装置,包括本申请上述实施例的光电探测电路。

15、根据本申请实施例的光电转换模块,通过设置2t1c电路,即设置第一开关单元、第二开关单元和存储单元,以通过第一开关单元将存储单元中存储的光生电荷输出,并通过第二开关单元将光电转换单元产生的暗态背景电荷导流至泄流走线,且第二开关单元在闭合时可以处于饱和状态以输出小于或等于暗态背景电流的恒定电流,如此设置,能够对光电转换单元产生的暗态背景电流实现分流处理,避免暗态背景电流对存储单元充电导致存储单元饱和,确保光生电流能够稳定地存储至存储单元并输出,从而降低了暗态背景电荷对光生电荷输出的影响,提升了光电转换模块的检测精度和可靠性。

16、上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

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【技术保护点】

1.一种光电转换模块,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的光电转换模块,其特征在于,所述光电转换单元的工作电压大于所述第二开关单元的源极电压,所述第二开关单元的栅极电压大于阈值电压,且所述第二开关单元的源极与漏极的电压差大于所述阈值电压,以使所述第二开关单元在闭合时处于饱和状态。

3.根据权利要求2所述的光电转换模块,其特征在于,所述泄流走线施加有参考电压;所述信号传输线通过复位开关与复位信号线电连接,在所述复位开关闭合的情况下,所述复位信号线向所述信号传输线输出复位信号;

4.根据权利要求2所述的光电转换模块,其特征在于,所述泄流走线与所述光电转换模块的公共接地端电连接。

5.根据权利要求1所述的光电转换模块,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求1所述的光电转换模块,其特征在于,所述第二开关单元包括超晶粒硅薄膜晶体管,所述超晶粒硅薄膜晶体管的源极与半导体层之间以及漏极与所述半导体层之间分别设置有肖特基接触层。

7.根据权利要求1至6任一项所述的光电转换模块,其特征在于,所述光电转换单元包括依次层叠设置的第一电极、薄膜响应层、缓冲层以及第二电极;其中,所述第一电极施加有工作电压,所述第二电极构成所述光电转换单元的输出端,所述薄膜响应层的材料包括钙钛矿材料。

8.一种光电转换模块的驱动方法,其特征在于,应用于如权利要求1至7任一项所述的光电转换模块,所述驱动方法包括:

9.一种光电探测电路,其特征在于,包括多个如权利要求1至7任一项所述的光电转换模块,多个所述光电转换模块阵列排布为多行以及多列;

10.一种探测装置,其特征在于,包括如权利要求9所述的光电探测电路。

...

【技术特征摘要】

1.一种光电转换模块,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的光电转换模块,其特征在于,所述光电转换单元的工作电压大于所述第二开关单元的源极电压,所述第二开关单元的栅极电压大于阈值电压,且所述第二开关单元的源极与漏极的电压差大于所述阈值电压,以使所述第二开关单元在闭合时处于饱和状态。

3.根据权利要求2所述的光电转换模块,其特征在于,所述泄流走线施加有参考电压;所述信号传输线通过复位开关与复位信号线电连接,在所述复位开关闭合的情况下,所述复位信号线向所述信号传输线输出复位信号;

4.根据权利要求2所述的光电转换模块,其特征在于,所述泄流走线与所述光电转换模块的公共接地端电连接。

5.根据权利要求1所述的光电转换模块,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求1所述的光电转换模块,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘浩李然张浩刘利宾
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:

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