(57)【要約】【課題】ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層において十分な機械的強度及び防湿性を確保することができる放射線検出器、及びそのような放射線検出器の製造方法を提供する。【解決手段】放射線検出器１Ａは、複数の電荷収集電極１３を有するパネル１０と、パネル１０に対して一方の側に配置され、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層４と、放射線吸収層４に対して一方の側に配置され、複数の電荷収集電極１３のそれぞれとの間に電位差が生じるようにバイアス電圧が印加される電圧印加電極６と、パネル１０に対して一方の側に配置され、放射線吸収層４の側面４２のうち少なくとも互いに対向する部分に接触している保護部材７と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電荷収集電極を有する基板と、
前記基板に対して一方の側に配置され、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層と、
前記放射線吸収層に対して前記一方の側に配置され、複数の前記電荷収集電極のそれぞれとの間に電位差が生じるようにバイアス電圧が印加される電圧印加電極と、
前記基板に対して一方の側に配置され、前記放射線吸収層の側面のうち少なくとも互いに対向する部分に接触している保護部材と、を備える、放射線検出器。
【請求項２】
前記保護部材は、前記放射線吸収層及び前記電圧印加電極に対して前記一方の側に開口領域を形成している、請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記保護部材は、絶縁性材料によって形成されている、請求項１又は２に記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記保護部材は、導電性材料によって形成されている、請求項１又は２に記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記保護部材は、定電位に電気的に接続されている、請求項４に記載の放射線検出器。
【請求項６】
前記電圧印加電極は、前記保護部材から離間している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項７】
前記放射線吸収層における前記一方の側の表面は、前記電圧印加電極が配置された平坦面と、前記平坦面と前記保護部材における前記放射線吸収層側の表面との間に位置する湾曲面と、を含み、
前記平坦面は、前記保護部材における前記一方の側の端面に対して前記基板側に位置しており、
前記湾曲面は、前記平坦面から離れるほど前記保護部材の前記端面に近づくように、湾曲している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項８】
前記放射線吸収層における前記一方の側の表面は、前記保護部材における前記一方の側の端面に面一な平坦面である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項９】
少なくとも前記放射線吸収層及び前記電圧印加電極を覆う防湿層を更に備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項１０】
前記保護部材は、前記放射線吸収層の前記側面を環状に包囲している、請求項１〜９のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項１１】
前記放射線吸収層の厚さは、１００μｍ以上１ｍｍ以下である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の放射線検出器。
【請求項１２】
複数の電荷収集電極を有する基板に対して一方の側に枠部材を配置する第１工程と、
ペロブスカイト材料及び溶媒を含む溶液を前記枠部材の内側に配置する第２工程と、
前記溶液から前記溶媒を除去し、前記ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層を形成する第３工程と、
前記放射線吸収層に対して前記一方の側に電圧印加電極を配置する第４工程と、
前記枠部材の少なくとも一部を、前記放射線吸収層の側面のうち少なくとも互いに対向する部分に接触している保護部材として残した状態で、少なくとも前記放射線吸収層及び前記電圧印加電極を覆う防湿層を形成する第５工程と、を備える、放射線検出器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線検出器の放射線吸収層に適用可能な材料として、ペロブスカイト材料が示唆されている。ペロブスカイト材料は、ＣｓＩ、ａ−Ｓｅ、ＣｄＴｅ等に比べて安価であることから、大面積の放射線検出器が必要とされる分野（例えば、医療分野、非破壊検査分野等）において優位性を持つと予想される。非特許文献１には、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層を備える直接変換型の放射線検出器が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「Detection of X-ray photons by solution-processed lead halideperovskites」、NATURE PHOTONICS、イギリス、Nature publishing Group、May 25, 2015、Vol. 9、ｐ．４４４−４４９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような直接変換型の放射線検出器では、例えば１００μｍ以上というように、放射線吸収層の厚さが大きいことが望ましい。その一方で、ペロブスカイト材料は、脆く湿気に弱いため、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層では、機械的強度及び防湿性を確保することが重要である。しかし、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層では、その厚さが大きくなるほど、機械的強度及び防湿性を確保することが困難となる。
【０００５】
そこで、本発明は、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層において十分な機械的強度及び防湿性を確保することができる放射線検出器、及びそのような放射線検出器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の放射線検出器は、複数の電荷収集電極を有する基板と、基板に対して一方の側に配置され、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層と、放射線吸収層に対して一方の側に配置され、複数の電荷収集電極のそれぞれとの間に電位差が生じるようにバイアス電圧が印加される電圧印加電極と、基板に対して一方の側に配置され、放射線吸収層の側面のうち少なくとも互いに対向する部分に接触している保護部材と、を備える。
【０００７】
この放射線検出器では、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層の側面に保護部材が接触している。当該側面は、機械的強度及び防湿性を確保することが特に困難な領域であるため、当該側面に保護部材が接触していることは、放射線吸収層の機械的強度及び防湿性を確保する上で有効である。特に、当該側面のうち少なくとも互いに対向する部分に保護部材が接触していることは、放射線吸収層の機械的強度を確保する上で有効である。よって、この放射線検出器によれば、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層において十分な機械的強度及び防湿性を確保することができる。
【０００８】
本発明の放射線検出器では、保護部材は、放射線吸収層及び電圧印加電極に対して一方の側に開口領域を形成していてもよい。これによれば、放射線吸収層及び電圧印加電極に対して一方の側に保護部材を配置することが不要となるため、放射線検出器の構成を簡易化することができる。
【０００９】
本発明の放射線検出器では、保護部材は、絶縁性材料によって形成されていてもよい。これによれば、保護部材近傍の電荷収集電極と電圧印加電極との間に生じる電界が保護部材の影響を受け難くなるため、保護部材近傍の電荷収集電極において電気的特性が低下するのを抑制することができる。
【００１０】
本発明の放射線検出器では、保護部材は、導電性材料によって形成されていてもよい。これによれば、例えば保護部材を定電位に電気的に接続することで、保護部材近傍の電荷収集電極と電圧印加電極との間に生じる電界が保護部材の影響を受け難くなるため、保護部材近傍の電荷収集電極において電気的特性が低下するのを抑制することができる。
【００１１】
本発明の放射線検出器では、保護部材は、定電位に電気的に接続されていてもよい。これによれば、保護部材近傍の電荷収集電極と電圧印加電極との間に生じる電界が保護部材の影響を受け難くなるため、保護部材近傍の電荷収集電極において電気的特性が低下するのを抑制することができる。
【００１２】
本発明の放射線検出器では、電圧印加電極は、保護部材から離間していてもよい。これによれば、電圧印加電極と保護部材との接触に起因して電荷収集電極と電圧印加電極との間に生じる電界の均一性が損なわれるような事態を防止することができる。
【００１３】
本発明の放射線検出器では、放射線吸収層における一方の側の表面は、電圧印加電極が配置された平坦面と、平坦面と保護部材における放射線吸収層側の表面との間に位置する湾曲面と、を含み、平坦面は、保護部材における一方の側の端面に対して基板側に位置しており、湾曲面は、平坦面から離れるほど保護部材の端面に近づくように、湾曲していてもよい。これによれば、放射線吸収層から保護部材が剥がれ難くなると共に、保護部材に外力が作用したとしても、当該外力が電圧印加電極に伝わり難くなる。
【００１４】
本発明の放射線検出器では、放射線吸収層における一方の側の表面は、保護部材における一方の側の端面に面一な平坦面であってもよい。これによれば、放射線吸収層の厚さを大きくすることができると共に、放射線吸収層における保護部材近傍の部分を有効領域として利用することができる。
【００１５】
本発明の放射線検出器は、少なくとも放射線吸収層及び電圧印加電極を覆う防湿層を更に備えてもよい。これによれば、放射線吸収層及び電圧印加電極において十分な防湿性をより確実に確保することができる。
【００１６】
本発明の放射線検出器では、保護部材は、放射線吸収層の側面を環状に包囲していてもよい。これによれば、放射線吸収層の側面において十分な機械的強度及び防湿性をより確実に確保することができる。
【００１７】
本発明の放射線検出器では、放射線吸収層の厚さは、１００μｍ以上１ｍｍ以下であってもよい。これによれば、Ｘ線の吸収効率及び電荷の収集効率の両方を向上させることができる。
【００１８】
本発明の放射線検出器の製造方法は、複数の電荷収集電極を有する基板に対して一方の側に枠部材を配置する第１工程と、ペロブスカイト材料及び溶媒を含む溶液を枠部材の内側に配置する第２工程と、溶液から溶媒を除去し、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層を形成する第３工程と、放射線吸収層に対して一方の側に電圧印加電極を配置する第４工程と、枠部材の少なくとも一部を、放射線吸収層の側面のうち少なくとも互いに対向する部分に接触している保護部材として残した状態で、少なくとも放射線吸収層及び電圧印加電極を覆う防湿層を形成する第５工程と、を備える。
【００１９】
この放射線検出器の製造方法によれば、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層において十分な機械的強度及び防湿性が確保された放射線検出器を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層において十分な機械的強度及び防湿性を確保することができる放射線検出器、及びそのような放射線検出器の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態の放射線検出器の断面図である。
【図２】図１の放射線検出器の拡大断面図である。
【図３】図１の放射線検出器の構成図である。
【図４】第２実施形態の放射線検出器の断面図である。
【図５】変形例の放射線検出器の製造方法における一工程を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［第１実施形態］
【００２３】
図１に示されるように、放射線検出器１Ａは、パネル（基板）１０と、放射線吸収層４と、電圧印加電極６と、保護部材７と、防湿層８と、を備えている。放射線検出器１Ａは、例えばＸ線透過画像を形成するために、放射線としてＸ線を検出する固体撮像装置である。
【００２４】
図２に示されるように、パネル１０は、ガラス等の絶縁性材料によって形成された支持基板１１と、複数の画素Ｐが設けられた機能層１２と、を有している。各画素Ｐは、電荷収集電極１３と、キャパシタ１４と、薄膜トランジスタ１５と、を含んでいる。キャパシタ１４の一方の電極は、電荷収集電極１３に電気的に接続されている。キャパシタ１４の他方の電極は、グランド電位に電気的に接続されている。薄膜トランジスタ１５の一方の電流端子は、キャパシタ１４の一方の電極と電荷収集電極１３とを電気的に接続する配線に電気的に接続されている。薄膜トランジスタ１５の他方の電流端子は、読出用配線Ｒに電気的に接続されている。薄膜トランジスタ１５の制御端子は、行選択用配線Ｑに電気的に接続されている。
【００２５】
薄膜トランジスタ１５は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）又はバイポーラトランジスタとしての構成を有している。薄膜トランジスタ１５がＦＥＴとしての構成を有している場合には、制御端子はゲートに相当し、電流端子はソース又はドレインに相当する。薄膜トランジスタ１５がバイポーラトランジスタとしての構成を有している場合には、制御端子はベースに相当し、電流端子はコレクタ又はエミッタに相当する。
【００２６】
図３に示されるように、パネル１０において、複数の画素Ｐは、マトリックス状に配置されている。画素Ｐｍ，ｎは、第ｍ行第ｎ列に位置する画素を意味する。ｍは１以上Ｍ（２以上の整数）以下の整数であり、ｎは１以上Ｎ（２以上の整数）以下の整数である。第ｍ行に配置されたＮ個の画素Ｐｍ，ｎのそれぞれが含む薄膜トランジスタ１５の制御端子は、第ｍ行に配置された１本の行選択用配線Ｑｍと電気的に接続されている。第ｎ列に配置されたＭ個の画素Ｐｍ，ｎのそれぞれが含む薄膜トランジスタ１５の他方の電流端子は、第ｎ列に配置された１本の読出用配線Ｒｎと電気的に接続されている。
【００２７】
図１及び図２に示されるように、放射線吸収層４は、パネル１０における一方の側の表面１０ａに配置されている。つまり、放射線吸収層４は、パネル１０に対して一方の側に配置されている。放射線吸収層４は、ペロブスカイト材料によって形成されている。当該ペロブスカイト材料としては、ＣＨ３ＮＨ３ＰｂＣｌｘＢｒｙＩ（３-ｘ-ｙ）（０＜ｘ＋ｙ＜３）、ＣＨ３ＮＨ３ＰｂＣｌｘＩ（３-ｘ）（０＜ｘ＜３）、ＣＨ３ＮＨ３ＰｂＣｌ３、ＣＨ３ＮＨ３ＰｂＢｒ３、ＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３等のハロゲン化メチルアンモニウム鉛が例示される。放射線吸収層４では、入射したＸ線が吸収されると、その吸収量に応じて電荷（電子及び正孔）が生じる。
【００２８】
放射線吸収層４の厚さ（より具体的には、後述する平坦面４１ａにおける放射線吸収層４の厚さ）は、例えば１μｍ〜２ｍｍである。放射線吸収層４の厚さが１００μｍ以上であると、Ｘ線の吸収効率が向上する。放射線吸収層４の厚さが１ｍｍ以下であると、Ｘ線の吸収によって生じた電荷の消滅（つまり、電子と正孔との再結合による消滅）が抑制されて電荷の収集効率が向上する。
【００２９】
電圧印加電極６は、放射線吸収層４における一方の側の表面４１に配置されている。つまり、電圧印加電極６は、放射線吸収層４に対して一方の側に配置されている。電圧印加電極６は、導電性材料によって形成されている。当該導電性材料としては、アルミニウム、金、銀、白金、チタン等の金属、スズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）、フッ素添加酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の導電性金属酸化物、導電性高分子等を含む有機系の導電性材料等が例示される。電圧印加電極６には、バイアス電圧供給電源２１によってバイアス電圧が印加される。これにより、放射線吸収層４を介して互いに対向する電圧印加電極６と各画素Ｐの電荷収集電極１３との間には、負の電位差が生じる。
【００３０】
図１に示されるように、保護部材７は、パネル１０における一方の側の表面１０ａに配置されている。つまり、保護部材７は、パネル１０に対して一方の側に配置されている。保護部材７は、放射線吸収層４の側面４２を環状に包囲しており、放射線吸収層４の側面４２に全周に渡って接触している。保護部材７は、放射線吸収層４及び電圧印加電極６に対して一方の側に開口領域Ａを形成している。つまり、保護部材７は、放射線吸収層４及び電圧印加電極６を一方の側から覆っていない。保護部材７は、絶縁性材料によって形成されていてもよいし、或いは、導電性材料によって形成されていてもよい。保護部材７の材料としては、樹脂、フォトレジストの材料、ガラス、金属等が例示される。保護部材７が導電性材料によって形成されている場合には、保護部材７が定電位（例えば、グランド電位、基準電位等）に電気的に接続されていてもよい。
【００３１】
放射線吸収層４の表面４１は、平坦面４１ａと、湾曲面４１ｂと、を含んでいる。平坦面４１ａは、表面４１のうち電圧印加電極６が配置されている領域である。平坦面４１ａに配置された電圧印加電極６は、保護部材７から離間している。平坦面４１ａは、保護部材７における一方の側の端面７ａに対してパネル１０側に位置している。つまり、パネル１０の表面１０ａから放射線吸収層４の平坦面４１ａまでの距離（すなわち、平坦面４１ａにおける放射線吸収層４の厚さ）は、パネル１０の表面１０ａから保護部材７の端面７ａまでの距離（すなわち、保護部材７の高さ）よりも小さい。湾曲面４１ｂは、平坦面４１ａと保護部材７における放射線吸収層４側の表面７ｂ（すなわち、放射線吸収層４の側面４２に接触している表面）との間に位置する領域である。本実施形態では、保護部材７が環状に形成されているため、Ｘ線の入射方向から見た場合に、湾曲面４１ｂは、保護部材７の内側において環状に延在している。湾曲面４１ｂは、平坦面４１ａから離れるほど保護部材７の端面７ａに近づくように、且つ平坦面４１ａに接するように、湾曲している。
【００３２】
なお、平坦面４１ａに配置された電圧印加電極６は、一部の電荷収集電極１３を除いた残りの電荷収集電極１３に、放射線吸収層４を介して対向している。その場合、例えばＸ線透過画像を形成する際に、当該一部の電荷収集電極１３を含む一部の画素Ｐにおいて電荷を読み出すことが不要となるため、電荷を読み出す速度を上げることができる。また、保護部材７の材料が放射線吸収層４の材料と異なることから、保護部材７近傍の領域は電気的に不均一となり易いものの、当該一部の電荷収集電極１３を利用することで、当該領域で発生する電荷、暗電流等を制御することができる。勿論、平坦面４１ａに配置された電圧印加電極６は、全ての電荷収集電極１３に、放射線吸収層４を介して対向していてもよい。
【００３３】
防湿層８は、パネル１０、放射線吸収層４、電圧印加電極６及び保護部材７の外表面の全体を覆っている。防湿層８は、例えば、パリレン等によって形成された樹脂膜、Ａｌ２Ｏ３等によって形成された酸化膜、ＳｉＮ等によって形成された窒化膜によって構成されている。
【００３４】
以上のように構成された放射線検出器１Ａは、次のように使用される。図３に示されるように、放射線検出器１Ａの電圧印加電極６がバイアス電圧供給電源２１に電気的に接続される。また、放射線検出器１Ａの行選択用配線Ｑｍがゲートドライバ２２に電気的に接続され、放射線検出器１Ａの読出用配線Ｒｎが電荷−電圧変換器群２３を介してマルチプレクサ２４に電気的に接続される。更に、マルチプレクサ２４が画像処理部２５に電気的に接続され、画像処理部２５が画像表示部２６に電気的に接続される。なお、ゲートドライバ２２、電荷−電圧変換器群２３及びマルチプレクサ２４等は、放射線検出器１Ａの構成として、パネル１０に形成される場合もある。
【００３５】
この状態で、図２に示されるように、撮像対象に照射されたＸ線が放射線吸収層４に入射し、当該Ｘ線が放射線吸収層４で吸収されると、放射線吸収層４では、Ｘ線の吸収量に応じて電荷（電子及び正孔）が生じる。このとき、バイアス電圧供給電源２１によって、放射線吸収層４を介して互いに対向する電圧印加電極６と各画素Ｐの電荷収集電極１３との間に負の電位差が生じるように、電圧印加電極６にバイアス電圧が印加されている。そのため、Ｘ線の吸収によって放射線吸収層４において生じた電荷のうち、電子は、バイアス電圧の作用によって各画素Ｐの電荷収集電極１３に収集され、各画素Ｐのキャパシタ１４に蓄積される。その一方で、Ｘ線の吸収によって放射線吸収層４において生じた電荷のうち、正孔は、電圧印加電極６に輸送される。
【００３６】
そして、図２及び図３に示されるように、ゲートドライバ２２から、第ｍ行の行選択用配線Ｑｍを介して制御信号が送信されて、第ｍ行の各画素Ｐｍ，ｎの薄膜トランジスタ１５がＯＮとされる。ゲートドライバ２２は、この制御信号の送信を全ての行選択用配線Ｑｍについて順次に実施する。これにより、第ｍ行の各画素Ｐｍ，ｎのキャパシタ１４に蓄積された電荷が、対応する各読出用配線Ｒｎを介して電荷−電圧変換器群２３に入力され、その電荷量に応じた電圧信号がマルチプレクサ２４に入力される。マルチプレクサ２４は、各画素Ｐｍ，ｎのキャパシタ１４に蓄積された電荷量に応じた電圧信号を画像処理部２５に順次に出力する。画像処理部２５は、マルチプレクサ２４から入力された電圧信号に基づいて撮像対象のＸ線透過画像を形成し、当該Ｘ線透過画像を画像表示部２６に表示させる。
【００３７】
以上説明したように、放射線検出器１Ａでは、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層４の側面４２に保護部材７が接触している。当該側面４２は、機械的強度及び防湿性を確保することが特に困難な領域であるため、当該側面４２に保護部材７が接触していることは、放射線吸収層４の機械的強度及び防湿性を確保する上で有効である。よって、放射線検出器１Ａによれば、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層４において十分な機械的強度及び防湿性を確保することができる。特に、放射線検出器１Ａでは、保護部材７が、放射線吸収層４の側面４２を環状に包囲しており、放射線吸収層４の側面４２に全周に渡って接触している。そのため、放射線吸収層４の側面４２において十分な機械的強度及び防湿性がより確実に確保されている。
【００３８】
上述したような直接変換型の放射線検出器１Ａでは、例えば１００μｍ以上というように、放射線吸収層４の厚さが大きいことが望ましい。その一方で、ペロブスカイト材料は、脆く湿気に弱いため、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層４では、機械的強度及び防湿性を確保することが重要である。しかし、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層４では、その厚さが大きくなるほど、特に放射線吸収層４の側面４２において、機械的強度及び防湿性を確保することが困難となる。その理由は、放射線吸収層４の厚さが大きくなることで面積が増加した放射線吸収層４の側面４２に、層状に結晶化する傾向にあるペロブスカイト材料が露出するためである。放射線検出器１Ａでは、その点に着目し、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層４の側面４２に保護部材７を接触させることで、防湿層８のみでは確保し得ない十分な機械的強度及び防湿性を、放射線吸収層４の側面４２において確保している。なお、放射線吸収層４をその周縁部において徐々に薄く形成することで、当該周縁部を防湿層８で十分に覆うことも考えられるが、その場合、デッドスペースが増えると共に、放射線検出器１Ａが大型化してしまう。
【００３９】
また、放射線検出器１Ａでは、保護部材７が、放射線吸収層４及び電圧印加電極６に対して一方の側に開口領域Ａを形成している。これにより、放射線吸収層４及び電圧印加電極６に対して一方の側に保護部材７を配置することが不要となるため、放射線検出器１Ａの構成を簡易化することができる。
【００４０】
また、放射線検出器１Ａでは、保護部材７が、絶縁性材料又は導電性材料によって形成されている。保護部材７が絶縁性材料によって形成されていると、保護部材７近傍の電荷収集電極１３と電圧印加電極６との間に生じる電界が保護部材７の影響を受け難くなるため、保護部材７近傍の電荷収集電極１３において電気的特性が低下するのを抑制することができる。保護部材７が導電性材料によって形成されていると、例えば保護部材７を定電位に電気的に接続することで、保護部材７近傍の電荷収集電極１３と電圧印加電極６との間に生じる電界が保護部材７の影響を受け難くなるため、保護部材７近傍の電荷収集電極１３において電気的特性が低下するのを抑制することができる。
【００４１】
また、放射線検出器１Ａでは、電圧印加電極６が、保護部材７から離間している。これにより、電圧印加電極６と保護部材７との接触に起因して電荷収集電極１３と電圧印加電極６との間に生じる電界の均一性が損なわれるような事態を防止することができる。
【００４２】
また、放射線検出器１Ａでは、放射線吸収層４及び電圧印加電極６が防湿層８によって覆われている。これにより、放射線吸収層４及び電圧印加電極６において十分な防湿性をより確実に確保することができる。
【００４３】
また、放射線検出器１Ａでは、放射線吸収層４の表面４１のうち、電圧印加電極６が配置された平坦面４１ａが、保護部材７の端面７ａに対してパネル１０側に位置している。そして、放射線吸収層４の表面４１のうち、平坦面４１ａと保護部材７の表面７ｂとの間に位置する湾曲面４１ｂが、平坦面４１ａから離れるほど保護部材７の端面７ａに近づくように、湾曲していている。これにより、放射線吸収層４から保護部材７が剥がれ難くなると共に、保護部材７に外力が作用したとしても、当該外力が電圧印加電極６に伝わり難くなる。また、湾曲面４１ｂが存在することで、電圧印加電極６と保護部材７との接触がより確実に防止される。更に、湾曲面４１ｂが存在することで、湾曲面４１ｂが存在せずに平坦面４１ａが保護部材７の表面７ｂに至るような場合に比べ、防湿層８が放射線吸収層４及び電圧印加電極６に付着し易くなる。
【００４４】
また、放射線検出器１Ａでは、放射線吸収層４の厚さが、１００μｍ以上１ｍｍ以下である。これにより、Ｘ線の吸収効率及び電荷の収集効率の両方を向上させることができる。
【００４５】
次に、放射線検出器１Ａの製造方法について説明する。まず、アルキルアンモニウムハライド（ＣＨ３ＮＨ３Ｘ（ＸはＩ，Ｂｒ及びＣｌの少なくとも１つを示す。以下、同じ。））及びハロゲン化鉛（ＰｂＹ２（ＸはＩ，Ｂｒ及びＣｌの少なくとも１つを示す。以下、同じ。））を有機溶媒中で混合し、ペロブスカイト材料であるハロゲン化メチルアンモニウム鉛（ＣＨ３ＮＨ３ＰｂＺ３（ＺはＩ，Ｂｒ及びＣｌの少なくとも１つを示す。以下、同じ。））の前駆体溶液を作成する。混合比は、モル比でＣＨ３ＮＨ３Ｘ：ＰｂＹ２＝２：１〜１：３であることが望ましく、モル比でＣＨ３ＮＨ３Ｘ：ＰｂＹ２＝１：１であることが特に望ましい。有機溶媒は、ＣＨ３ＮＨ３Ｘ，ＰｂＹ２及びＣＨ３ＮＨ３ＰｂＺ３を溶解させることができるものであれよく、１種類の溶媒からなるものであってもよいし、或いは、混合された２種類以上の溶媒からなるものであってもよい。有機溶媒としては、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等が例示される。
【００４６】
その一方で、パネル１０の表面１０ａに、ディスペンサーによって樹脂を塗布することで、例えば３００μｍの高さを有する環状の枠部材を形成する。つまり、パネル１０に対して一方の側に環状の枠部材を配置する（第１工程）。当該枠部材は、保護部材７に相当する部材である。枠部材の材料は、絶縁性材料でもよいし、或いは、導電性材料でもよい。枠部材の材料としては、樹脂、フォトレジストの材料、ガラス、金属等が例示される。要は、高さを保持することができ、且つパネル１０の表面１０ａとの密着性が良く、且つ上述した溶媒と反応しない材料であれば、枠部材の材料として用いることができる。導電性材料によって枠部材を形成した場合において、枠部材を定電位（例えば、グランド電位、基準電位等）に電気的に接続したときには、枠部材がガードリングとして機能する。枠部材の高さは、３０μｍ以上であることが望ましく、１００μｍ以上であることが特に望ましい。
【００４７】
続いて、枠部材が形成されたパネル１０をアニールする。このアニールは、例えば、ホットプレート、恒温槽、電気炉等を使用して実施することができる。アニールの温度は、６０℃〜１６０℃であることが望ましく、１００℃〜１４０℃であることが特に望ましい。このアニールを実施している最中に、パネル１０の表面１０ａに形成された枠部材の内側に、準備しておいたペロブスカイト材料の前駆体溶液を流し込む。つまり、ペロブスカイト材料及び溶媒を含む前駆体溶液を枠部材の内側に配置する（第２工程）。なお、流し込む前駆体溶液の量は、最終的に得たい放射線吸収層４の厚さに応じて適宜調整することができる。
【００４８】
そして、アニールによって前駆体溶液中の溶媒を揮発させることで、放射線吸収層４を形成する。つまり、前駆体溶液から溶媒を除去し、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層４を形成する（第３工程）。アニールによって前駆体溶液中の溶媒が揮発する際に、放射線吸収層４の中央部は徐々に低くなり、放射線吸収層４の周縁部は、枠部材との間に作用する表面張力によって、徐々に低くなることが制限される。これにより、放射線吸収層４の表面４１が、平坦面４１ａと、湾曲面４１ｂと、を含む形状となる。なお、このアニールは、空気中で実施してもよいし、或いは、雰囲気制御された環境下（例えば、乾燥空気中、不活性ガス中、溶剤雰囲気中等）で実施してもよい。
【００４９】
続いて、放射線吸収層４の平坦面４１ａに電圧印加電極６を形成する。つまり、放射線吸収層４に対して一方の側に電圧印加電極６を配置する（第４工程）。電圧印加電極６は、スプレーコート、スクリーン印刷、スピンコート等を用いて形成することができる。或いは、電圧印加電極６は、蒸着法、スパッタリング法等を用いて形成することができる。なお、電圧印加電極６は、保護部材７から１μｍ以上離間させることが望ましい。
【００５０】
続いて、パネル１０、放射線吸収層４、電圧印加電極６及び保護部材７の外表面の全体を覆うように、防湿層８を形成する。つまり、枠部材の全部を、放射線吸収層４の側面４２に接触している保護部材７として残した状態で、放射線吸収層４及び電圧印加電極６を覆う防湿層８を形成する（第５工程）。一例として、蒸着等によって樹脂膜を形成したり、或いは、ＡＬＤ、ＣＶＤ等によって酸化膜又は窒化膜を形成したりすることで、防湿層８とすることができる。
【００５１】
以上説明したように、放射線検出器１Ａの製造方法によれば、ペロブスカイト材料によって形成された放射線吸収層４において十分な機械的強度及び防湿性が確保された放射線検出器１Ａを得ることができる。特に、パネル１０に枠部材を形成した後に放射線吸収層４を形成して当該枠部材を保護部材７として用いるため、パネル１０に放射線吸収層４を形成した後に保護部材７を形成する場合に比べ、放射線吸収層４と保護部材７との密着性が向上する。特にペロブスカイト材料は層状に結晶化する傾向にあるため、この効果は顕著に表れる。これにより、機械的強度を向上させることができると共に、保護部材７が放射線吸収層４の側面４２を環状に包囲していれば、より確実な防湿を達成することができる。
［第２実施形態］
【００５２】
図４に示されるように、放射線検出器１Ｂは、放射線吸収層４の表面４１が保護部材７の端面７ａに面一な平坦面である点で、上述した放射線検出器１Ａと相違している。つまり、放射線検出器１Ｂでは、パネル１０の表面１０ａから放射線吸収層４の表面４１までの距離（すなわち、放射線吸収層４の厚さ）が、パネル１０の表面１０ａから保護部材７の端面７ａまでの距離（すなわち、保護部材７の高さ）と略等しい。
【００５３】
放射線検出器１Ｂの製造方法は、次の点を除き、上述した放射線検出器１Ａの製造方法と同様である。すなわち、ペロブスカイト材料及び溶媒を含む前駆体溶液を枠部材の内側に配置する工程（第２工程）において、表面張力を利用して、前駆体溶液の液面が枠部材の上面から盛り上がるように、枠部材の内側に前駆体溶液を流し込む。このとき、流し込む前駆体溶液の量を、最終的に得たい放射線吸収層４の厚さに応じて適宜調整する。
【００５４】
以上の放射線検出器１Ｂによれば、上述した放射線検出器１Ａと同様の作用効果が奏される。
【００５５】
また、放射線検出器１Ｂでは、放射線吸収層４の厚さを大きくすることができると共に、放射線吸収層４における保護部材７近傍の部分を有効領域として利用することができる。
［変形例］
【００５６】
以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について説明したが、本発明は、第１実施形態及び第２実施形態に限定されるものではない。例えば、第１実施形態及び第２実施形態では、保護部材７が環状に形成されていたが、放射線吸収層４の側面４２のうち少なくとも互いに対向する部分に接触していれば、保護部材７の一部が切り欠かれていてもよい。一部が切り欠かれた保護部材７を備える放射線検出器は、上述したように、環状の枠部材の内側に前駆体溶液を流し込んで放射線吸収層４を形成した後に、枠部材の一部を切り落とすことで、製造することができる。或いは、一部が切り欠かれた保護部材７を備える放射線検出器は、一部が切り欠かれた枠部材の内側に前駆体溶液を流し込んで放射線吸収層４を形成することで、製造することができる。その場合、枠部材において切り欠かれた部分の幅は、当該部分から前駆体溶液が表面張力によって漏れ出さない程度に調整される。つまり、枠部材の形状は、連続した環状、又は、前駆体溶液が表面張力によって漏れ出さない幅を有するように一部が切り欠かれた環状であればよい。
【００５７】
また、放射線吸収層４の側面４２のうち少なくとも互いに対向する部分に接触していれば、複数の保護部材７を放射線検出器が備えていてもよい。放射線吸収層４の側面４２のうち互いに対向する部分に接触している複数の保護部材７を備える放射線検出器は、図５に示されるように、環状の枠部材Ｆの内側に前駆体溶液を流し込んで放射線吸収層４を形成した後に、パネル１０、放射線吸収層４、電圧印加電極６及び枠部材Ｆの両側部を切り落とすことで、製造することができる。その場合、枠部材Ｆの少なくとも一部を、放射線吸収層４の側面４２のうち少なくとも互いに対向する部分に接触している保護部材７として残した状態で、少なくとも放射線吸収層４及び電圧印加電極６を覆う防湿層８を形成する（第５工程）。このように、放射線吸収層４の側面４２のうち少なくとも互いに対向する部分に保護部材７が接触していることは、放射線吸収層４の機械的強度を確保する上で有効である。
【００５８】
また、第１実施形態及び第２実施形態では、パネル１０、放射線吸収層４、電圧印加電極６及び保護部材７の外表面の全体を覆っていたが、防湿層８は、少なくとも放射線吸収層４及び電圧印加電極６を覆っていればよい。その場合にも、放射線吸収層４及び電圧印加電極６において十分な防湿性をより確実に確保することができる。
【００５９】
また、電圧印加電極６には、各電荷収集電極１３との間に正の電位差が生じるようにバイアス電圧が印加されてもよい。その場合、各電荷収集電極１３は、Ｘ線の吸収によって放射線吸収層４において生じた正孔を収集する。また、各放射線検出器１Ａ，１Ｂは、Ｘ線以外の放射線を検出することも可能である。
【００６０】
また、支持基板１１としては、ガラス基板だけでなく、シリコン基板等を用いることも可能である。その場合、薄膜トランジスタではなく、シリコン基板に形成されたＦＥＴを用いて、ＣＭＯＳＡＳＩＣを構成してもよい。つまり、パネル１０は、複数の電荷収集電極を有する基板であって、電圧印加電極と各電荷収集電極との間に電位差が生じさせられるものであれば、何でもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１Ａ，１Ｂ…放射線検出器、４…放射線吸収層、４１…表面、４１ａ…平坦面、４１ｂ…湾曲面、４２…側面、６…電圧印加電極、７…保護部材、７ａ…端面、７ｂ…表面、８…防湿層、１０…パネル（基板）、１３…電荷収集電極、Ａ…開口領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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