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应用于X射线FPD的非晶硒膜的制备方法研究

孔玮曼  
【摘要】:近年来,数字X射线平板探测仪(FPD),尤其是直接型数字FPD成为在X射线成像领域的最热门的研究课题。此类直接型数字平板探测仪由薄膜晶体场效应管(TFT)阵列与光传导器组成。TFT技术已经发展到了很成熟的阶段,因此光传导器成为此领域研究者们的重点研究对象。非晶硒合金膜具备有高X射线敏感度以及高分辨率等等优点,可以很大程度的提高成像的质量。如今,大面积高性能的非晶硒合金膜的制造和特性分析成为了研究的焦点所在。 本文介绍了有关数字型X射线FPD的技术基础和关于非晶硒的理论研讨。通过文中直接型与间接型的性能结构比较和非晶硒的物理和电学特性理论探讨,可以看出非晶硒作为光电导材料在数字X射线FPD中应用的优势。由于非晶硒采用真空蒸镀技术制备,因此真空物理基础和真空蒸镀方法技术都在文中进行讨论,以对实验研究工作中的设计提供建议和指导。 本论文工作中,采用砷(As)作为掺杂材料以有效防止非晶硒的自发晶化。As-Se合金膜使用高真空电阻加热蒸镀法制备。实验分两个阶段进行,第一阶段试验的合金膜较小,只有φ75mm,这是以上一届研究生为主,我们共同进行的试验研究。第二阶段试验注重向实用化发展,薄膜面积按照吉林彩晶10英寸LCD的大小进行设计,以便与其TFT板进行匹配,实际尺寸为180mm*180mm。这阶段从试验装置的设计、加工到所有的试验和测试均由本人独立完成。试验结果已经制得外观和主要电参数良好的非晶硒合金膜,并进行了厚度分布、非晶化程度以及基本电学特性的测试,测试结果表明,制得的非晶硒合金膜满足光电导材料的基本要求,但还有很多问题,如厚度均匀性、试验的稳定性、重复性以及飞溅问题等,需要更大的后续努力去攻关解决。


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