(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射するＸ線を電荷に変換するＸ線電荷変換膜と、
このＸ線電荷変換膜の両面に設けられた画素電極および共通電極と、
を備え、
前記Ｘ線電荷変換膜は、酸素および水素が含まれた、Ｐｂ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎのいずれかのハロゲン化物であることを特徴とするＸ線平面検出器。
【請求項２】
前記Ｘ線電荷変換膜は、Ｐｂ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎのいずれかの沃化物であることを特徴とする請求項１記載のＸ線平面検出器。
【請求項３】
前記添加された酸素および水素は水であって、前記Ｘ線電荷変換膜は水分を０．００２モル％から０．１２モル％含有したことを特徴とする請求項１または２記載のＸ線平面検出器。
【請求項４】
前記Ｘ線電荷変換膜と前記画素電極との間および前記Ｘ線電荷変換膜と前記共通電極との間の少なくとも一方の間に前記Ｘ線電荷変換膜と同じ材料にドナー性、又は、アクセプタ性の不純物が含まれた膜を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＸ線平面検出器。
【請求項５】
基板上に設けられた信号線と、
前記基板上に設けられ、前記信号線と直交する走査線と、
前記信号線と前記走査線との交差領域に設けられ、一端が前記画素電極に接続され、他端が前記信号線に接続され、前記走査線により制御されるスイッチング素子と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のＸ線平面検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用Ｘ線診断装置に使用されるＸ線平面検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野においては、治療を迅速かつ的確に行うために、患者の医療データをデータベース化する方向に進んでいる。これは、患者はしばしば複数の医療機関を利用するので、患者に適切な治療を行うために他の医療機関にあるデータが必要になるからである。
【０００３】
Ｘ線撮影の画像データについてもその例に漏れず、データベース化の要求があり、それに伴ってＸ線撮影画像のデジタル化が望まれている。医用Ｘ線診断装置では、従来から銀塩フィルムを用いて画像を撮影している。しかし、このような撮影画像をデジタル化するには、撮影したフィルムを現像した後、スキャナなどでこの画像を読み取る操作が不可欠であり、手間と時間がかかっていた。
【０００４】
最近では、光電膜、加速電極、蛍光膜を設けた大きな真空管と、１インチ程度のＣＣＤカメラを用いて、画像を直接デジタル化するイメージインテンシファイアＴＶ（ＩＩ−ＴＶ）方式が実現されている。しかし、例えば肺の診断では、４０ｃｍ×４０ｃｍ程度の領域を撮影するので、光を集める光学装置が必要であり、装置の大型化が問題となる。
【０００５】
上述の２つの方式の問題を解決する方式として、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ（以下、ａ−ＳｉＴＦＴともいう）を用いたＸ線平面検出器が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
この種のＸ線平面検出器では、ａ−ＳｉＴＦＴ、光電変換膜及び蓄積容量によって画素が構成され、この画素は縦横の各辺に数百個から数千個、並べられたアレイ状に配列される（以下、ＴＦＴアレイと呼ぶ）。
【０００７】
光電変換膜には電源から、バイアス電圧が印加される。ａ−ＳｉＴＦＴは、ソース・ドレインの一方が信号線に他方が画素電極に接続され、ゲートが走査線に接続されており、走査線駆動回路によってオン・オフ制御される。信号線の終端は、切替スイッチを介して信号検出用の増幅器に接続される。このＸ線検出器に光が入射すると光電変換膜に電流が流れて蓄積容量に電荷が蓄積される。走査線駆動回路により走査線を駆動し、１本の走査線に接続されているすべてのＴＦＴをオンして、この走査線により、上記の蓄積電荷を、増幅器側に転送する。その後、切替スイッチで切り替えて画素毎の電荷を順次、増幅器で増幅し、増幅した信号を表示装置で表示する。
【０００８】
この方式は、増幅器の出力信号をＡＤ変換してデジタル画像を得ることが可能である。上述の方式は入射したＸ線を蛍光体などで可視光線に変換し、この変換した光を光電変換膜で電荷に変える間接変換方式に基づくＸ線平面検出器である。
【０００９】
また、ａ−ＳｉＴＦＴを用い、このａ−ＳｉＴＦＴの上部に、Ｘ線を直接信号電荷に変換するＸ線電荷変換膜を形成した直接変換方式のＸ線平面検出器が提案されている。
【００１０】
この種のＸ線平面検出器においては、Ｘ線によって発生した信号電荷は速やかに画素電極に到達し、蓄積容量部に蓄積されなければならない。しかし、Ｘ線電荷変換膜内に信号電荷が残る場合には、残像、解像度の低下などによる画像不良が発生する。このような画像不良は、Ｘ線電荷変換膜内に信号電荷が残り新たにＸ線により発生した信号電荷の走行に影響を与えることによって生ずることが多い。また、Ｘ線電荷変換膜に結晶欠陥が多いときには、結晶欠陥を通して電流が流れるので、暗電流が大きいという問題も発生する。
【００１１】
上記Ｘ線電荷変換膜の材料として、沃化物、特にＰｂＩ２が知られており、優れた特性が期待されている。しかし、上述の材料を用いて実際に薄膜を形成すると、結晶性が不十分であり、依然として、上述のような残像、解像度不良、大きな暗電流などの問題があり、十分な特性の膜は実現されていないのが現状である。
【００１２】
このような画像不良を改善するためには、Ｘ線電荷変換膜の膜質を改善することが必要である。しかし、通常基板上には余り品質の良くない多結晶のＸ線電荷変換膜が形成され、結晶の粒界やトラップが多数存在するために、残像や解像度の低下が避けられなかった。またこのような欠陥の多い膜では暗時の電流が大きいため微弱なＸ線での検出が困難であった。
【非特許文献１】R.A. Street et al., SPIE Vol.3659,p.36, 1999
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、従来のＸ線平面検出器においては、品質の良いＸ線電荷変換膜の形成は困難であった。このため、Ｘ線平面検出器の残像や解像度の低下を避けることができなかった。
【００１４】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、残像、解像度不良、大きな暗電流が生じるのを防止することのできるＸ線平面検出器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】
【００１５】
本発明の一態様によるＸ線平面検出器は、入射するＸ線を電荷に変換するＸ線電荷変換膜と、このＸ線電荷変換膜の両面に設けられた画素電極および共通電極と、備え、前記Ｘ線電荷変換膜は、酸素および水素が含まれた、Ｐｂ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎのいずれかのハロゲン化物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、残像、解像度不良、大きな暗電流が生じるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるＸ線平面検出器の平面回路図を図２に示す。
【００１９】
本実施形態のＸ線平面検出器は、マトリクス状に配置された複数の画素ｅｉ．ｊ（ｉ，ｊ＝１，・・・）を備えている。各画素ｅｉ．ｊはアモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ）ＴＦＴ１０２と、Ｘ線電荷変換膜１０３と、蓄積容量１０５とを有している。
【００２０】
Ｘ線電荷変換膜１０３には、電源１０９によって負のバイアス電圧が印加される。ａ−ＳｉＴＦＴ１０２は、信号線１０６と走査線６０６に接続しており、走査線駆動回路６０７によってオン／オフが制御される。信号線１０６の終端は増幅器３１０を介してシフトレジスタ６０８に接続されている。
【００２１】
Ｘ線が入射すると、Ｘ線電荷変換膜１０３中で正孔と電子が発生し、電子は一端蓄積容量１０５に蓄えられる。走査線駆動回路６０７で走査線６０６を駆動し、一つの走査線６０６に接続されている１列のａ−ＳｉＴＦＴ１０２をオンにすると、蓄積容量１０５に蓄積された信号電荷は信号線１０６を通って増幅器３１０に送られ、増幅される。この増幅された信号電荷はシフトレジスタ６０８によって順次読み出され外部に出力される。なお、画素に入力する光の量によって電荷量が異なり、増幅器３１０の出力振幅は変化し、これが輝度に相当する。
【００２２】
本実施形態のＸ線平面検出器の１画素の断面図を図１に示す。
【００２３】
基板１１０上に、ａ−ＳｉＴＦＴ１０２のゲート電極１１１と、蓄積容量１０５の下容量電極１１１ａとが設けられている。そして、これらの電極１１１、１１１ａを覆うように絶縁層１１２が設けられている。ゲート電極１１１上には絶縁層１１２を介してａ−Ｓｉ層１１３が設けられている。なお、ゲート電極１１１の真上に対応する、ａ−Ｓｉ層１１３の領域１１３ａがチャネルとなる。
【００２４】
ａ−Ｓｉ層１１３上に、ゲート電極１１１に対して位置精度良くストッパー層１１４が形成されている。また、ゲート電極１１１外のａ−Ｓｉ層１１３上に、ａ−ＳｉＴＦＴ１０２のドレイン電極１１５ａおよびソース電極１１５ｂが設けられている。ドレイン電極１１５ａ上には信号線１０６が設けられ、ソース電極１１５ｂ上には接続電極１１６ａが設けられている。また、上容量電極１１６ｂが絶縁層１１２を介して下容量電極１１１ａに対向するように設けられている。下容量電極１１１ａ、絶縁層１１２、および上容量電極１１６ｂによって蓄積容量１０５が形成される。接続電極１１６ａおよび上容量電極１１６ｂは共通の電極であっても良いし、電気的に接続されていても良い。
【００２５】
また、ＴＦＴ１０２，接続電極１１６ａ、上容量電極１１６ｂ上には例えば樹脂からなる保護層１１８が設けられ、さらに保護層１１８上に画素電極１１９が設けられている。この画素電極１１９は接続電極１１６ａと電気的に接続されている。  
画素電極１１９および保護層１１８を覆うようにＸ線電荷変換膜１０３が設けられ、このＸ線電荷変換膜１０３上に共通電極２５０が設けられている。
【００２６】
本実施形態に係るＸ線電荷変換膜１０３は、酸素（Ｏ）および水素（Ｈ）が添加されたＰｂＩ２からなっている。
【００２７】
次に、本実施形態のＸ線平面検出器の製造方法を説明する。
【００２８】
まず、ガラス基板１１０上にＭｏＴａや、Ｔａ、ＴａＮ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、ＭｏＷなどを用いた１層又はＴａとＴａＮｘの２層を約３００ｎｍの厚さに堆積させ、エッチングによりパターンニングを行って、スイッチングＴＦＴ１０２のゲート電極１１１、走査線（図示せず）、蓄積容量１０５の下容量電極１１１ａ、キャパシタ線（図示せず）を形成した。
【００２９】
ついで、プラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法により絶縁膜１１２として、ＳｉＯｘを約３００ｎｍ、ＳｉＮｘを約５０ｎｍの厚さに積層した。その後、アンドープａ−Ｓｉ層１１３を約１００ｎｍ、ストッパー層１１４をＳｉＮｘで約２００ｎｍの厚さに、各々堆積した。
【００３０】
ストッパー層１１４を裏面露光法により、ゲート電極１１１に合わせてパターニングする。その後、ｎ＋型ａ−Ｓｉ層を約５０ｎｍの厚さに堆積した。続いて、ＴＦＴの形状に合わせてアンドープａ−Ｓｉ層１１３、ｎ＋型ａ−Ｓｉ層をパターニングし、ａ−Ｓｉの島を形成した。これにより、パターニングされたｎ＋型ａ−Ｓｉ層は、ドレイン電極１１５ａおよびソース電極１１５ｂとなる。
【００３１】
次に、画素エリア内外のコンタクト部の絶縁膜１１２をエッチングし、コンタクトホールを形成する。この上にＭｏを約５０ｎｍ、Ａｌを約３５０ｎｍ、更にＭｏを約２０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さでスパッタリングして、積層することにより、信号線１０６、接続電極１１６ａ、および上容量電極１１６ｂを形成する。
【００３２】
その後、ＳｉＮｘを約２００ｎｍ、その上にアクリル系有機樹脂（ＨＲＣ；商品名、日本合成ゴム社製）を約１〜約５μｍ、好ましくは約３．５μｍの厚さに積層して、保護層１１８を形成した。なお、保護層１１８としては、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン樹脂）を用いてもよい。
【００３３】
接続電極１１６ａへのコンタクトホールを保護膜１１８に形成した後に、画素電極用金属としてのＩＴＯ(Indium Tin Oxide)をターゲットとして、ＩＴＯ膜をスパッタ法で１００ｎｍの厚さに成膜し、ＩＴＯ膜をパターニングして、画素電極１１９を得た。ＩＴＯ膜の形成方法は、蒸着など他の方法でもよく、またＩＴＯはアモルファスでも多結晶でもよい。
【００３４】
次に、水蒸気を、例えば分圧１×１０−４Ｔｏｒｒ〜１×１０−２Ｔｏｒｒの雰囲気、好ましくは１×１０−３Ｔｏｒｒの雰囲気中で添加し、画素電極１１９の上にＸ線電荷変換膜１０３として高抵抗のＰｂＩ２を蒸着により、約１０μｍ〜１０００μｍ、好ましくは１００μｍ〜３００μｍの厚さで成膜し、Ｘ線電荷変換膜１０３を得た。なお、水分量の制御は真空系に接続した水分容器の温度を制御して飽和水蒸気圧を制御することにより行った。Ａｒガスの雰囲気で蒸着しても良い。
【００３５】
このＸ線電荷変換膜１０３の上にＰｄを２００ｎｍの厚さで膜の周辺から１ｃｍ離した領域のほぼ全面に堆積し、共通電極２５０を形成した。
【００３６】
この共通電極２５０上に電圧印加電極を形成する。その後、基板１１０に図２に示したような周辺回路を実装してＸ線平面検出器を完成した。
【００３７】
このようにして製造されるＸ線平面検出器のＸ線電荷変換膜中の水分の量を変えたものを複数種類用意し、それぞれＸ線画像の検出を行った。
【００３８】
図３には、Ｘ線電荷変換膜の水分量（モル％）を変化させた時のＸ線画像の感度値の検出結果を示した図である。図３に示すように水分を添加することにより感度が改善した。無添加時では感度が２．７であったが０．００２モル％水分を添加することにより３．０まで改善した。水分の添加量が０．０１モル%の場合は感度が４．０まで改善した。水分の添加量が０．０２モル％の場合は感度が５．０まで改善した。更に水分の添加量を増加させ０．０３４モル％のときに最大感度５．６になり、その後に水分の添加量が増加していくと感度が下がる。水分の添加量が０．０６３モル％で感度が５．０となり、更に水分の添加量を増加させて０．０９モル％で感度が４．０となり、更に水分の添加量を増加させて０．１２モル％で感度が３．０となった。
【００３９】
以上より、水分が０．００２モル％から０．１２モル％までは水分添加により感度が３．０以上まで特性が改善し、水分添加により０．０１モル％から０．０９モル％の水分を添加した場合は、感度が４．０以上まで大きな特性の改善効果があった。更に、０．０２モル％から０．０６３モル%の水分量を添加した場合は、感度が５．０以上となるより大きな特性の改善効果があった。なお、Ｘ線電荷変換膜中の水分量は昇温脱離ガス分析装置を用いて加熱による試料からの水分ガスの放出量を測定することにより求めた。また、赤外吸収を用いても分析可能である。
【００４０】
水分を添加しないＰｂＩ２からなるＸ線電荷変換膜は検出限界以下であり２×１０−４モル％の水分を含有していたと推定した。図３は１０μｍ厚の試料及び他の膜厚の試料より１０μｍ厚に換算した試料の結果であるが、他の膜でも同様の結果である。膜厚が３００μｍの場合にはＸ線の吸収量が増加するため感度は１桁程度増加する。図３は感光膜上部が正バイアスの場合であるが、負バイアスの場合もほぼ同じであった。なお、残像も水分を含まない場合よりも低下し良好であった。
【００４１】
本実施形態においては、ＰｂＩ２からなるＸ線電荷変換膜中の水分量は０．０１モル％〜０．０９モル％であることが好ましく、さらに、好ましくは、０．０２モル％〜０．０６３モル%である。この場合、残像、解像度不良、大きな暗電流が生じるのを防止することができた。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、残像、解像度不良、大きな暗電流が生じるのを防止することのできる。
【００４３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるＸ線平面検出器を図４を参照して説明する。本実施形態のＸ線平面検出器は、第１実施形態によるＸ線平面検出器のＸ線電荷変換膜１０３を、Ｘ線電荷変換膜１０３Ａに置き換えた構成となっている。第１実施形態に係るＸ線電荷変換膜１０３はＰｂＩ２を蒸着成膜によって形成したが、本実施液体に係るＸ線電荷変換膜１０３ＡはＰｂＩ２を液相成長することによって形成したものである。  
この液相成長による成膜は、溶液として純水を用い、９０℃でＰｂＩ２を飽和まで溶解し０℃まで冷却して行った。水分の含有量は成長条件と水蒸気中での処理により行った。その結果、水分含有量と感度の関係は図３とほぼ同じであった。
【００４４】
さらに、純水とアセトンを混合した溶液を用いて成長させた場合も図３とほぼ同じであった。成膜条件により水分の含有量は０．００２モル％〜０．１２モル％まで変化させてＸ線画像の感度値をそれぞれ測定した結果は図３とほぼ同じ水分依存性を示した。すなわち、水分が０．００２モル％から０．１２モル％までは水分添加により感度が３．０以上まで特性が改善し、改善効果が大きいのは０．０１モル％から０．０９モル％の水分を添加した場合であり、更に、改善効果が大きいのは、０．０２モル％から０．０６３モル％の水分を添加した場合であった。以上より、暗電流も水分を含まない場合よりも低下し良好であった。残像、暗電流も水分添加により同様に改善された。
【００４５】
本実施形態も第１実施形態と同様に、残像、解像度不良、大きな暗電流が生じるのを防止することのできる。
【００４６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態によるＸ線平面検出器を図５を参照して説明する。
【００４７】
本実施形態のＸ線平面検出器は、第１実施形態において、Ｘ線電荷変換膜１０３を、ＩｎＩからなっているＸ線電荷変換膜１０３Ｂに置き換えるとともに、Ｘ線電荷変換膜２１０Ｂの上下にブロッキング膜１０３ａ、１０３ｂを設けた構成となっている。ブロッキング膜１０３ａ、１０３ｂとしてはＰｂが添加されたＩｎＩとＣｄが添加されたＩｎＩが用いられている。
【００４８】
次に、本実施形態のＸ線平面検出器の形成方法について説明する。まず、ガラス基板１１０上にＭｏＴａや、Ｔａ、ＴａＮ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、ＭｏＷなどを用いた１層又はＴａとＴａＮｘの２層を約３００ｎｍの厚さに堆積させ、エッチングによりパターンニングを行って、ＴＦＴ１０２のゲート電極１１１、走査線（図示せず）、蓄積容量１０５の電極１１１ａ、キャパシタ線（図示せず）を形成した。
【００４９】
ついで、プラズマＣＶＤ法により絶縁膜１１２として、ＳｉＯｘを約３００ｎｍ、ＳｉＮｘを約５０ｎｍの厚さに積層した。その後、アンドープａ−Ｓｉ層１１３を約１００ｎｍ、ストッパー層１１４をＳｉＮｘで約２００ｎｍの厚さに、各々堆積した。
【００５０】
ストッパー層１１４を裏面露光法により、ゲート電極１１１に合わせてパターニングし、ｎ＋型ａ−Ｓｉ層を約５０ｎｍの厚さに堆積した。その後、トランジズタの形状に合わせてアンドープａ−Ｓｉ層１１３、ｎ＋型ａ−Ｓｉ層をパターニングし、ａ−Ｓｉの島を形成した。これにより、パターニングされたｎ＋型ａ−Ｓｉ層は、ドレイン電極１１５ａおよびソース電極１１５ｂとなる。
【００５１】
次に、画素エリア内外のコンタクト部が形成される領域の絶縁膜１１２をエッチングしコンタクトホールを形成する。この上にＭｏを約５０ｎｍ、Ａｌを約３５０ｎｍ、更にＭｏを約２０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さでスパッタリングして、積層することにより、信号線１０６、接続電極１１６ａ、および上容量電極１１６ｂを形成する。
【００５２】
その後、ＳｉＮｘを約２００ｎｍ、その上にアクリル系有機樹脂膜（ＨＲＣ；商品名、日本合成ゴム社製）を約１μｍ〜約５μｍ、好ましくは約３．５μｍの厚さに積層して、保護膜１１８を形成した。なお、保護膜としては、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン樹脂）を用いてもよい。
【００５３】
接続電極１１６ａへのコンタクトホールを保護膜１１８に形成した後に、画素電極用金属としてＴｉ４０ｎｍ／Ｐｄを２００ｎｍの厚さで成膜し、パターニングすることにより画素電極１１９を形成した。この画素電極１１９上に蒸着により、Ｃｄを０．１原子％添加したＩｎＩからなるブロッキング膜１０３ａを１μｍ〜５０μｍ、好ましくは１０μｍ成膜した。このブロッキング膜１０３ａ上に無添加のＩｎＩからなるＸ線電荷変換膜１０３Ｂを５０μｍ〜１０００μｍ、好ましくは３００μｍの厚さで成膜した。  
次に、Ｘ線電荷変換膜１０３Ｂ上に、Ｐｂを０．１１原子％添加したＩｎＩからなるブロッキング膜１０３ｂを１μｍ〜５０μｍ、好ましくは１０μｍ成膜した。上記の蒸着中に第１実施形態と同様に真空容器に接続した純水容器の温度を制御して水分を添加した。
【００５４】
ブロッキング膜１０３ｂ上に、Ｐｄを２００ｎｍの厚さでＸ線電荷変換膜１０３Ｂの周辺から１ｃｍ離してほぼ全面にパターニングなしで共通電極２５０を形成した。
【００５５】
この共通電極２５０上に電圧印加電極を形成し、基板１１０に図２に示したような周辺回路を実装してＸ線平面検出器を完成した。
【００５６】
このようにして製造されるＸ線平面検出器のＸ線電荷変換膜中の水分の量を変えたものを複数種類用意し、Ｘ線画像の検出を行った。その結果、ＩｎＩの水分が０．００１モル％〜０．１２モル％で良好な特性を示し、０．０１モル％〜０．０９モル％の水分で特に良好なＸ線感度特性を示した。暗電流も同様に改善した。
【００５７】
本実施形態も第１実施形態と同様に、残像、解像度不良、大きな暗電流が生じるのを防止することのできる。  
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態によるＸ線平面検出器を説明する。断面構造は図１に示す第１実施形態と同じであるため図を省略する。第１実施形態に係るＸ線電荷変換膜はＰｂＩ２を蒸着成膜によって形成したが、本実施形態によるＸ線電荷変換膜はＰｂＩ２の成膜後にプラズマにより、酸素、水素を添加して形成したものである。  
蒸着によりＴＦＴアレイのＩＴＯ電極付きガラス基板に無添加のＰｂＩ２膜を１０μｍ成膜した。この膜に室温でＯ２プラズマ中で５分処理した。プラズマ装置としてはＲＩＥ装置を用いた。圧力は５Ｔｏｒｒで行った。この結果表面から２μｍ程度までＯ（酸素）が反応しており、濃度は１×１０−２モル％と推定された。この後でＨ２プラズマ中で５分間処理した。Ｈ（水素）も表面より２μｍ程度まで反応し、濃度は１×１０−２モル％と推定された。この上にＰｄを２００ｎｍを成膜し上部電極を形成した。
【００５８】
このＯ２、Ｈ２プラズマ処理によりＸ線感度が３０％改善した。これは結晶の粒界にＨ及びＯが結合して未結合欠陥を終端することによりトラップ密度を減少させたためと考えられる。残像、暗電流もＨ、Ｏ添加により改善された。なお、Ｈ、Ｏの添加方法としてはプラズマに限らず、蒸着中にＯ２、Ｈ２ガスを流してプラズマ励起して同様の効果が得られた。また、Ｏ２、Ｈ２ガスを流しながら蒸着しても同様の効果が得られる。処理温度及び成膜温度は室温から１５０℃の間でも良い。  
本実施形態も第１実施形態と同様に、残像、解像度不良、大きな暗電流が生じるのを防止することのできる。
【００５９】
なお、上記第１乃至第４の実施形態では、Ｘ線電荷変換膜の材料としては、ＰｂＩ２またはＩｎＩが用いられたが、これらに限定されず、Ｐｂ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｂｉ，Ｃｄ，Ｉｎ、Ｓｂ，Ｓｎのハロゲン物を用いても良い。特に、Ｂｉのハロゲン化酸化物はＸ線感度が高い。Ｐｂ，Ｉｎ，Ｓｎ、Ｈｇは水との溶解性が良いため特に良い成長結晶のＸ線感光膜特性が得られたが、ＰｂはＸ線吸収係数が大きいため特にＸ線検出性能が優れていた。
【００６０】
また、ハロゲンは、Ｘ線吸収係数の大きい沃素（Ｉ）が最も良いが、Ｉに限定されず、Ｃｌ、Ｂｒでも良い。ブロッキング膜はＸ線電荷変換膜に合わせて変更しても良い。ドナー性又は及びアクセプタ性の不純物の添加により良好なブロッキング膜が形成できる。例えばＰｂＩ２に対してはＢｉが添加されたＰｂＩ２、Ｉｎが添加されたＰｂＩ２が有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態によるＸ線平面検出器の１画素の断面図。
【図２】第１実施形態によるＸ線平面検出器の等価回路を示す図。
【図３】第１実施形態によるＸ線平面検出器の特性を示す図。
【図４】本発明の第２実施形態によるＸ線平面検出器の１画素の断面図。
【図５】本発明の第３実施形態によるＸ線平面検出器の１画素の断面図。
【符号の説明】
【００６２】
１０２  アモルファスシリコンＴＦＴ
１０３  Ｘ線電荷変換膜、
１０５  蓄積容量
１０６  信号線
１１０  基板
１１１  ゲート電極
１１１ａ  下容量電極
１１２  絶縁層
１１３  アンドープａ−Ｓｉ層
１１４  ストッパー層
１１５ａ  ドレイン電極
１１５ｂ  ソース電極
１１６ａ  接続電極
１１６ｂ  上容量電極
１１８  保護膜
１１９  画素電極
２５０  共通電極
【図１】
0004653579.tif 000002
【図２】
0004653579.tif 000003
【図３】
0004653579.tif 000004
【図４】
0004653579.tif 000005
【図５】
0004653579.tif 000006