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KR20160038387A - 엑스선 디텍터 및 그 구동방법 - Google Patents

엑스선 디텍터 및 그 구동방법 Download PDF

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KR20160038387A
KR20160038387A KR1020140131406A KR20140131406A KR20160038387A KR 20160038387 A KR20160038387 A KR 20160038387A KR 1020140131406 A KR1020140131406 A KR 1020140131406A KR 20140131406 A KR20140131406 A KR 20140131406A KR 20160038387 A KR20160038387 A KR 20160038387A
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KR
South Korea
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ray detector
electrode
bias voltage
voltage
output
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020140131406A
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English (en)
Inventor
이동진
김태우
전유성
Original Assignee
주식회사 레이언스
(주)바텍이우홀딩스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 주식회사 레이언스, (주)바텍이우홀딩스 filed Critical 주식회사 레이언스
Priority to KR1020140131406A priority Critical patent/KR20160038387A/ko
Priority to PCT/KR2015/010273 priority patent/WO2016052972A1/ko
Priority to US15/515,639 priority patent/US20170299734A1/en
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Abstract

본 발명은 기판 상에 형성된 제1전극과; 상기 제1전극 상에 형성된 광도전층과; 상기 광도전층 상에 형성되며, 바이어스 전압을 인가 받아 전압 인가 상태를 갖거나 플로팅(floating) 상태를 갖는 제2전극과; 상기 바이어스 전압의 출력을 온/오프하도록 구성된 전원회로를 포함하는 X선 디텍터를 제공한다.

Description

엑스선 디텍터 및 그 구동방법{X-ray detector and driving method thereof}
본 발명은 X선 디텍터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 바이어스(bias) 전압의 출력을 제어하여 전력소모를 절감할 수 있는 X선 디텍터 및 그 구동방법에 관한 것이다.
기존에는, 의료나 공업용 X선 촬영에서 필름과 스크린을 이용한 방식이 사용되었다. 이와 같은 경우에는, 촬영된 필름의 현상 및 보관상의 문제 등에 기인하여 비용 및 시간 측면에서 비효율적이었다.
이를 개선하기 위해, 디지털 방식의 디텍터가 현재 널리 사용되고 있다. 디지털 방식의 디텍터는 간접변환 방식과 직접변환 방식으로 구분될 수 있다.
간접변환 방식은 형광체(scintillator)를 사용하여 X선을 가시광선으로 변환한 후 가시광선을 전기적신호로 변환하게 된다. 반면, 직접변환 방식은 광도전층을 이용하여 X선을 직접 전기적신호로 변환하게 된다. 이러한 직접변환 방식은 별도의 형광체를 형성할 필요가 없고, 광의 퍼짐 현상 등이 발생하지 않아 고해상도 시스템에 적합한 특징을 갖는다.
직접변환 방식에 사용되는 광도전층은 CMOS 기판 표면 상에 CdTe 등의 다결정 반도체 물질을 진공열증착 등의 방법으로 증착하여 형성된다.
한편, 광도전층 하부 및 상부에는 각각 하부전극과 상부전극이 구성되고, X선 조사에 따라 광도전층에서 발생된 전하를 하부전극에서 수집하게 된다. 이를 위해, 하부전극에는 구동전압이 상부전극에는 바이어스(bias) 전압이 인가된다.
그런데, 종래의 디턱터에서는, 상부전극에 인가되는 바이어스 전압으로서 높은 레벨(level)의 전압을 일정하게 지속적으로 인가하게 된다. 이처럼, 높은 레벨의 바이어스 전압을 계속해서 인가함에 따라, 디텍터의 전력소모가 매우 높은 문제점이 있다.
본 발명은 X선 디텍터의 전력소모를 감소시킬 수 있는 방안을 제공하는 것에 과제가 있다.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 기판 상에 형성된 제1전극과; 상기 제1전극 상에 형성된 광도전층과; 상기 광도전층 상에 형성되며, 바이어스 전압을 인가 받아 전압 인가 상태를 갖거나 플로팅(floating) 상태를 갖는 제2전극과; 상기 바이어스 전압의 출력을 온/오프하도록 구성된 전원회로를 포함하는 X선 디텍터를 제공한다.
여기서, 상기 전원회로는 제1 내지 N레벨의 바이어스 전압 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 바이어스 전압의 출력을 온/오프하도록 구성되고, 상기 N은 2 이상일 수 있다.
상기 전원회로는, 상기 제1 내지 N레벨의 바이어스 전압을 발생시키는 전압발생부와; 상기 전압발생부에서 발생된 제1 내지 N레벨의 바이어스 전압 중 하나를 선택하는 선택부를 포함할 수 있다.
상기 전원회로는, 상기 제2전극이 전압 인가 상태나 플로팅 상태를 갖도록 상기 바이어스 전압의 출력을 온/오프 제어하는 스위치부를 포함할 수 있다.
상기 광도전층은, CdTe, CdZnTe, PbO, PbI2, HgI2, GaAs, Se, TlBr, BiI3 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
X선은 상기 제2전극 측에서 입사되거나 상기 기판 배면 측에서 입사될 수 있다.
상기 제2전극은 금(Au), 플래티넘(Pt) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 기판 상에 형성된 제1전극과, 상기 제1전극 상에 형성된 광도전층과, 상기 광도전층 상에 형성된 제2전극을 포함하는 X선 디텍터를 준비하는 단계와; 전원회로의 바이어스 전압 출력을 온/오프하여, 상기 제2전극이 바이어스 전압을 인가 받아 전압 인가 상태를 갖도록 하거나 플로팅(floating) 상태를 갖도록 하고 상기 X선 디텍터에 X선을 조사하는 단계를 포함하는 X선 디텍터 구동방법을 제공한다.
상기 전원회로는 제1 내지 N레벨의 바이어스 전압 중 하나를 선택하고 상기 선택된 바이어스 전압의 출력을 온/오프하도록 동작하고, 상기 N은 2 이상일 수 있다.
본 발명에 따르면, 요구되는 영상 품위에 따라 상부전극에 인가되는 바이어스 전압의 레벨을 조절하거나, 상부전극과 전원회로의 전기적 연결을 끊어 상부전극을 플로팅 상태로 두게 된다. 따라서, 영상 품위에 관계없이 높은 레벨의 전압을 계속해서 인가하는 종래에 비해, 소비전력을 상당한 정도로 절감할 수 있게 된다.
더욱이, 전면 조사 방식뿐만 아니라 후면 조사 방식으로도 사용될 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 X선 디텍터를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 X선 디텍터의 화소 구조를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전원회로를 개략적으로 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 X선 디텍터를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 X선 디텍터(10)는 센서패널(100)과 센서패널(100)을 구동하는 구동회로부와, X선 디텍터(10)를 구동하기 위한 구동전압을 공급하는 전원회로(300)를 포함할 수 있다.
센서패널(100)로서는, 입사된 X선을 직접 전기적 신호로 변환하는 직접 변환방식의 센서패널(100)이 사용될 수 있다.
센서패널(100)에는, 기판 상에 다수의 스캔배선(SL)이 행방향을 따라 연장되며, 다수의 독출배선(RL)이 열방향을 따라 연장되어 있다. 그리고, 광전변환 기능을 수행하는 단위인 화소(P)가 다수의 행라인과 다수의 열라인을 따라 매트릭스 형태로 배치되고, 대응되는 스캔배선 및 독출배선(SL, RL)과 연결되어 있다.
각 화소(P)에는, 스캔배선 및 독출배선(SL, RL)과 연결된 스위칭소자와, 스위칭소자와 전기적으로 연결된 광전변환소자가 구성될 수 있다.
광전변환소자가 구성된 화소(P)에 대해 도 2를 더욱 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 X선 디텍터의 화소 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 2에서는, 설명의 편의를 위해, 화소(P)의 광전변화소자(PC) 부분을 도시하였다.
도 2를 참조하면, 화소(P)에는 X선을 전기적신호로 변환하는 광전변환소자(PC)가 기판(110) 상에 구성될 수 있다.
여기서, 센서패널(100)에 사용되는 기판(110)으로서, 예를 들면, CMOS 기판, 유리기판, 그라파이트(graphite) 기판, 산화알루미늄(Al2O3) 베이스에 ITO를 적층한 기판 등이 사용될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 본 발명의 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, CMOS 기판을 사용하는 경우를 예로 든다.
기판(110)의 표면에는 보호막(115)이 형성되어 있다. 보호막(115)은 무기절연물질로서, 예를 들면, 산화실리콘(SiO2)이나 질화실리콘(SiNx)으로 형성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
보호막(115)에는, 각 화소(P) 마다 패드홀(117)이 형성될 수 있다. 패드홀(117)에는 하부전극(120)이 구성될 수 있다. 하부전극(120)은, 광전변환소자(PC)를 구성하는 일전극으로서 제1전극(120)에 해당된다.
하부전극(120)은 상부의 광도전층(140)과 쇼트키(shottky) 접합을 형성하는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 하부전극(120)은 알루미늄(Al)을 사용할 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
한편, 본 발명의 실시예에서는, 정공에 비해 이동도가 높은 전자를 하부전극(120)을 통해 수집하는 경우를 예로 든다. 이와 같은 경우에, X선 조사시 하부전극(120)에 인가되는 구동전압(Vd)은, 상부전극(150)에 인가되는 구동전압인 바이어스 전압(Vb)에 비해 높은 전압(즉, 바이어스 전압(Vb)을 기준으로 정극성의 전압)을 갖게 된다.
하부전극(120)이 형성된 기판(110) 상에는 광도전층(140)이 형성될 수 있다. 광도전층(140)은 X선이 입사되면 전자-정공 쌍을 발생시키게 된다. 광도전층(140)으로서는, 우수한 전하 이동 특성, 높은 흡수 계수, 낮은 암 전류, 낮은 전자-정공 쌍 발생 에너지의 특성을 가질 수 있는 물질이 사용될 수 있다. 예를 들면, CdTe, CdZnTe, PbO, PbI2, HgI2, GaAs, Se, TlBr, BiI3와 같은 광도전물질 그룹 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
광도전층(140)이 형성된 기판(110) 상에는 상부전극(150)이 형성된다. 상부전극(150)은 광전변환소자(PC)를 구성하는 타전극으로서, 예를 들면 제2전극(150)에 해당된다. 이와 같은 상부전극(150)은 센서패널(100)의 화소(P)들이 형성된 액티브 영역 전체에 걸쳐 형성될 수 있다.
상부전극(150)은 광도전층(140)과 오믹(ohmic) 접합을 형성하는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상부전극(150)은 금(Au), 플래티넘(Pt) 또는 이들의 합금을 사용할 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
한편, 본 발명의 실시예에서는, 상부전극(150)에 대해 구동전압으로서 바이어스 전압(Vb)을 인가하거나, 구동전압을 인가하지 않을 수 있다. 즉, 상부전극(150)을 전압 인가 상태로 하여 센서패널(100)을 동작시키거나, 전압 무인가 상태 즉 플로팅(floating) 상태로 하여 센서패널(100)을 동작시킬 수 있다.
더욱이, 바이어스 전압(Vb)을 인가하는 경우에 있어, 다수의 전압 레벨을 갖는 바이어스 전압들 중 하나를 선택하여 인가할 수 있다. 즉, 바이어스 전압(Vb)의 레벨을 조절하여 인가할 수 있다.
위와 같이, 상부전극(150)에 대해 바이어스 전압 인가 상태 또는 플로팅 상태로 구동하거나, 바이어스 전압을 인가하는 경우에 그 레벨을 조절하여 인가함에 따라 전력소모를 감소시킬 수 있게 된다.
이와 관련하여 예를 들면, 진료 등 X선 촬영의 목적에 따라 고품위의 X선 영상이 필요하거나 경우에 따라 저품위의 X선 영상으로도 충분할 수 있다. 즉, 영상 촬영의 목적에 따라 요구되는 X선 영상의 품위 또한 달라질 수 있다.
이러한바, 고품위의 X선 영상이 요구되는 경우에는, 상부전극(150)에 상대적으로 높은 레벨의 바이어스 전압을 인가하여, 하부전극(120)으로 보다 많은 양의 전하를 수집할 수 있다.
한편, 상대적으로 저품위의 X선 영상으로 충분한 경우에는, 상부전극(150)에 상대적으로 낮은 레벨의 바이어스 전압을 인가하거나 상부전극(150)에 아무런 전압을 인가하지 않도록 하여, 하부전극(120)으로 보다 적은 양의 전하를 수집할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 실시예에 따르면, 요구되는 영상품위에 따라 상부전극(150)에 인가되는 바이어스 전압의 레벨을 적응적으로 조절하거나 아무런 전압을 인가하지 않을 수도 있다. 따라서, 영상 품위에 관계없이 계속해서 높은 레벨의 전압을 계속해서 인가하여 구동하는 종래에 비해, 전체적으로 전력소모를 감소시킬 수 있게 된다.
도 1을 재차 참조하면, 전술한 바와 같이 구성된 센서패널(100)을 구동하는 구동회로부는 제어회로(210)와, 스캔회로(220)와, 독출회로(230)를 포함할 수 있다.
제어회로(210)는 외부의 시스템으로부터 제어신호를 입력받고, 스캔회로(220)와 독출회로(230)의 구동을 제어하는 제어신호를 출력하게 된다. 또한, 제어회로(210)는 독출회로(230)로부터 입력된 전기적 신호인 영상 신호를 입력받고 이를 외부의 시스템에 전송하게 된다.
한편, 제어회로(210)는 요구되는 X선 영상의 품위에 따라 전원회로(300)의 바이어스 전압에 대한 출력을 제어하는 제어신호 즉 출력제어신호를 출력할 수 있다. 예를 들면, 제어회로(210)는 선택신호(SEL)와 출력인에이블신호(OEN)를 포함하는 출력제어신호를 출력하여 전원회로(300)의 바이어스 전압 출력을 제어할 수 있다.
이와 같은 제어회로(210)의 출력제어신호에 따른 전원회로(300)의 동작에 대해서는 이하에서 보다 상세하게 설명한다.
스캔회로(220)는 제어회로(210)로부터 공급된 제어신호에 따라 그 구동이 제어된다. 스캔회로(220)는 스캔배선(SL)을 순차적으로 스캔하여 턴온레벨의 스캔신호를 인가하게 된다. 이에 따라, 각 행라인은 순차적으로 선택되고, 선택된 행라인에 위치한 화소(P)에 저장된 데이터 즉 영상 신호는 대응되는 독출배선(RL)으로 출력될 수 있게 된다.
독출회로(230)는 제어회로(210)로부터 공급된 제어신호에 의해 그 구동이 제어된다. 독출회로(230)는 독출배선(RL)을 통해 화소(P)에 저장된 영상 신호를 행라인 단위로 입력받을 수 있다. 이와 같이 입력된 데이터는 제어회로(210)로 전달된다.
전원회로(300)는 X선 디텍터(10)을 구성하는 구성요소들에 대한 구동전압을 공급하는 구성에 해당된다.
특히, 전원회로(300)는, 제어회로(210)로부터 입력된 출력제어신호에 응답하여, 상부전극(150)에 대한 바이어스 전압(Vb)의 출력을 제어하게 되며, 이에 따라 소비전력을 절감할 수 있게 된다.
이와 같은 전원회로(300)과 관련하여 도 3을 더욱 참조할 수 있다. 도 3을 참조하면, 전원회로(300)는 전압발생부(310)와, 선택부(320)와, 스위치부(330)를 포함할 수 있다.
전압발생부(310)는 레벨 단위로 구분된 2개 이상 다수(즉, N개)의 제1 내지 N레벨의 바이어스 전압(Vb1 내지 VbN)을 발생시키게 된다. 여기서, 제1레벨 바이어스 전압(Vb1)은 최저 레벨의 바이어스 전압에 해당되고, 제N레벨 바이어스 전압(VbN)은 최대 레벨의 바이어스 전압에 해당되며, 레벨의 크기는 전압의 절대값에 따른다.
전압발생부(310)에서 발생된 다수의 바이어스 전압(Vb1 내지 VbN)은 선택부(320)로 출력된다. 선택부(320)는, 제어회로(210)로부터 입력된 선택신호(SEL)에 응답하여, 다수의 바이어스 전압(Vb1 내지 VbN) 중 대응되는 하나를 선택하여 출력하게 된다. 이와 같은 선택부(320)는, 예를 들면, 멀티플렉서(multiplexer)를 사용할 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
위와 같은 선택부(320)의 전압 출력과 관련하여, 앞서 설명한 바와 같이, 상대적으로 고품위의 X선 영상이 요구되는 경우에는 상대적으로 높은 레벨의 바이어스 전압이 선택되어 출력된다. 한편, 상대적으로 저품위의 X선 영상이 요구되는 경우에는 상대적으로 낮은 레벨의 바이어스 전압이 선택되어 출력된다.
스위치부(330)는, 제어회로(210)로부터 입력된 출력인에이블신호(OEN)에 응답하여, 전원회로(300)의 바이어스 전압(Vb) 출력을 온/오프하게 된다. 예를 들면, 스위치부(330)는 선택부(320)의 후단 즉 출력단에 연결되어, 선택부(320)에서 선택되어 출력된 바이어스 전압(Vb)의 출력을 인에이블/디스에이블(enable/disable)하게 된다.
여기서, 스위치부(330)가 턴온(turn-on)된 경우에는, 선택부(320)에서 출력된 바이어스 전압(Vb)은 바이패스(bypass)되어 센서패널(100)에 입력되고, 이에 따라 상부전극(150)은 선택된 바이어스 전압(Vb)을 인가받게 된다. 즉, 상부전극(150)은 전압 인가 상태가 된다.
한편, 스위치부(330)가 턴오프(turn-off)된 경우에는, 선택부(320)에서 출력된 바이어스 전압(Vb)은 센서패널(100) 측으로 출력되지 않게 되어, 상부전극(150)은 바이어스 전압을 인가받지 않은 플로팅 상태를 갖게 된다.
이처럼, 스위치부(330)의 스위칭 동작에 따라 상부전극(150)에 대한 바이어스 전압(Vb)의 인가 여부가 결정된다.
특히, 스위치부(330)가 오프된 경우에는, 상부전극(150)으로 전압이 인가되지 않게 되므로, 소비전력이 최소화될 수 있게 된다.
한편, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 X선 디텍터(10)는 전면 조사 방식뿐만 아니라 후면 조사 방식으로도 구동될 수 있다.
이와 관련하여, 전면 조사 방식의 경우에 X선은 상부전극(150) 측에서 기판(110) 방향으로 조사되며, 후면 조사 방식의 경우에 X선은 기판(110) 배면 측에서 상부전극(150) 방향으로 조사된다.
여기서, 기판(110)에는 트랜지스터 등과 같은 여러 구동소자가 형성되어 있는바, 후면 조사 방식의 경우에 X선 감도가 저하되어 영상의 품위가 저하될 수 있다.
그런데, 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 바이어스 전압(Vb)의 출력을 영상 품위에 따라 조절할 수 있게 된다. 이러한바, 후면 조사 방식으로 X선 촬영이 수행되는 경우에, 상대적으로 높은 레벨의 바이어스 전압(Vb)을 인가함으로써, 후면 조사에 따른 감도 저하를 보상할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 X선 디텍터는, 전면 조사 방식뿐만 아니라 후면 조사 방식에서도 효과적으로 사용될 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 요구되는 영상 품위에 따라 상부전극에 인가되는 바이어스 전압의 레벨을 조절하거나, 상부전극과 전원회로의 전기적 연결을 끊어 상부전극을 플로팅 상태로 두게 된다. 따라서, 영상 품위에 관계없이 높은 레벨의 전압을 계속해서 인가하는 종래에 비해, 소비전력을 상당한 정도로 절감할 수 있게 된다.
더욱이, 전면 조사 방식뿐만 아니라 후면 조사 방식으로도 사용될 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
150: 상부전극 300: 전원회로
310: 전압발생부 320: 선택부
330: 스위치부

Claims (9)

  1. 기판 상에 형성된 제1전극과;
    상기 제1전극 상에 형성된 광도전층과;
    상기 광도전층 상에 형성되며, 바이어스 전압을 인가 받아 전압 인가 상태를 갖거나 플로팅(floating) 상태를 갖는 제2전극과;
    상기 바이어스 전압의 출력을 온/오프하도록 구성된 전원회로
    를 포함하는 X선 디텍터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원회로는 제1 내지 N레벨의 바이어스 전압 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 바이어스 전압의 출력을 온/오프하도록 구성되고, 상기 N은 2 이상인
    X선 디텍터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전원회로는,
    상기 제1 내지 N레벨의 바이어스 전압을 발생시키는 전압발생부와;
    상기 전압발생부에서 발생된 제1 내지 N레벨의 바이어스 전압 중 하나를 선택하는 선택부를 포함하는
    X선 디텍터.
  4. 제 1 내지 3 항 중 선택된 하나에 있어서,
    상기 전원회로는, 상기 제2전극이 전압 인가 상태나 플로팅 상태를 갖도록 상기 바이어스 전압의 출력을 온/오프 제어하는 스위치부를 포함하는
    X선 디텍터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광도전층은, CdTe, CdZnTe, PbO, PbI2, HgI2, GaAs, Se, TlBr, BiI3 중 적어도 하나로 이루어진 X선 디텍터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    X선은 상기 제2전극 측에서 입사되거나 상기 기판 배면 측에서 입사되는
    X선 디텍터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2전극은 금(Au), 플래티넘(Pt) 또는 이들의 합금으로 이루어진
    X선 디텍터.
  8. 기판 상에 형성된 제1전극과, 상기 제1전극 상에 형성된 광도전층과, 상기 광도전층 상에 형성된 제2전극을 포함하는 X선 디텍터를 준비하는 단계와;
    전원회로의 바이어스 전압 출력을 온/오프하여, 상기 제2전극이 바이어스 전압을 인가 받아 전압 인가 상태를 갖도록 하거나 플로팅(floating) 상태를 갖도록 하고 상기 X선 디텍터에 X선을 조사하는 단계를 포함하는
    X선 디텍터 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전원회로는 제1 내지 N레벨의 바이어스 전압 중 하나를 선택하고 상기 선택된 바이어스 전압의 출력을 온/오프하도록 동작하고, 상기 N은 2 이상인
    X선 디텍터 구동방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114161594A (zh) * 2021-11-24 2022-03-11 广东先导微电子科技有限公司 一种碲锌镉单晶多线切割砂浆及切割工艺
WO2025080047A1 (ko) * 2023-10-13 2025-04-17 주식회사 레이언스 엑스선 디텍터{x-ray detector}

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106057954B (zh) * 2016-06-23 2017-07-11 西南交通大学 具有双光波段功能的碘化铅光探测器
JP6242954B1 (ja) 2016-07-11 2017-12-06 浜松ホトニクス株式会社 放射線検出器
EP4361683A1 (en) * 2022-10-24 2024-05-01 ASML Netherlands B.V. Detector for detecting radiation, method of detecting radiation, assessment system
IL316896A (en) * 2022-08-04 2025-01-01 Asml Netherlands Bv Radiation detection detector, radiation detection method, evaluation system

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151669A (ja) * 2000-11-14 2002-05-24 Toshiba Corp Ｘ線撮像装置
US6818899B2 (en) * 2001-06-07 2004-11-16 Canon Kabushiki Kaisha Radiographic image pickup apparatus and method of driving the apparatus
CN1316634C (zh) * 2001-10-03 2007-05-16 株式会社东芝 X光平面检测器
US7214945B2 (en) * 2002-06-11 2007-05-08 Canon Kabushiki Kaisha Radiation detecting apparatus, manufacturing method therefor, and radiation image pickup system
US7148487B2 (en) * 2002-08-27 2006-12-12 Canon Kabushiki Kaisha Image sensing apparatus and method using radiation
JP4217505B2 (ja) * 2003-02-28 2009-02-04 キヤノン株式会社 撮像装置及びｘ線撮像装置
KR20050047883A (ko) * 2003-11-18 2005-05-23 삼성전자주식회사 반도체 기판 바이어스 전압 발생 장치
JP4307230B2 (ja) * 2003-12-05 2009-08-05 キヤノン株式会社 放射線撮像装置及び放射線撮像方法
JP4307322B2 (ja) * 2004-05-18 2009-08-05 キヤノン株式会社 放射線撮像装置及び放射線撮像システム
JP4834518B2 (ja) * 2005-11-29 2011-12-14 キヤノン株式会社 放射線撮像装置、その制御方法、及びそれを実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
WO2007122890A1 (ja) * 2006-03-24 2007-11-01 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. 光電変換装置及び放射線像撮像装置
JP4868926B2 (ja) * 2006-04-21 2012-02-01 キヤノン株式会社 放射線撮像装置
JP4847202B2 (ja) * 2006-04-27 2011-12-28 キヤノン株式会社 撮像装置及び放射線撮像システム
JP2008212644A (ja) * 2007-02-06 2008-09-18 Canon Inc 放射線撮像装置及びその駆動方法、並びに放射線撮像システム
KR20110027073A (ko) * 2009-09-09 2011-03-16 삼성전기주식회사 액정소자를 이용한 ｘ선 디텍터
KR101104960B1 (ko) * 2009-12-01 2012-01-12 주식회사 디알텍 디지털 ｘ선 검출장치
KR101318052B1 (ko) * 2009-12-10 2013-10-14 엘지디스플레이 주식회사 엑스레이 검출용 포토다이오드 및 이의 제조방법
JP2012143553A (ja) * 2010-12-24 2012-08-02 Fujifilm Corp 放射線画像撮影装置および放射線画像検出器
JP5848047B2 (ja) * 2011-07-07 2016-01-27 富士フイルム株式会社 放射線検出素子、放射線画像撮影装置、及び放射線画像撮影システム
US8983036B2 (en) * 2011-12-31 2015-03-17 Carestream Health, Inc. Radiographic detector with rapid power-up, imaging apparatus and methods using the same
JP5986526B2 (ja) * 2012-04-06 2016-09-06 キヤノン株式会社 放射線撮像装置、その制御方法及び放射線撮像システム
JP6041669B2 (ja) * 2012-12-28 2016-12-14 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム
JP6016673B2 (ja) * 2013-02-28 2016-10-26 キヤノン株式会社 放射線撮像装置および放射線撮像システム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114161594A (zh) * 2021-11-24 2022-03-11 广东先导微电子科技有限公司 一种碲锌镉单晶多线切割砂浆及切割工艺
CN114161594B (zh) * 2021-11-24 2024-02-13 广东先导微电子科技有限公司 一种碲锌镉单晶多线切割砂浆及切割工艺
WO2025080047A1 (ko) * 2023-10-13 2025-04-17 주식회사 레이언스 엑스선 디텍터{x-ray detector}

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Publication number Publication date
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