duoPIXTM X-ray Imaging Sensor Composing of Multiple Thin Film Transistors in a Pixel for Digital X-ray Detector

In order to maximize dynamic range and to minimize image lag in digital X-ray imaging, diminishing residual parasitic capacitance in photodiode in pixels is critically necessary. These requirements are more specifically requested in dynamic X-ray imaging with high frame rate and low image lag for industrial 2D/3D automated X-ray inspection and medical CT imaging. This study proposes duoPIX^TM X-ray imaging sensor for the first time that is composed of reset thin film transistor, readout thin film transistor and photodiode in a pixel. To verify duoPIX^TM X-ray imaging sensor, designing duoPIX^TM pixel and imaging sensor was executed first then X-ray imaging sensor with 105 ㎛ pixel pitch, 347 mm × 430 mm imaging area and 3300 × 4096 pixels (13.5M pixels) was fabricated and evaluated by using module tester and image viewer specifically for duoPIX^TM imaging sensor.

픽셀내 다수의 박막트랜지스터로 구성된 듀오픽스TM 엑스선 영상센서 제작

디지털 엑스레이 디텍터 영상 취득에 있어 동적 범위를 최대화하고 영상지연을 최소화하기 위해서는 엑스레이 영상센서의 픽셀내 포토다이오드에 존재하는 잔류 정전기생용량을 빠르고 완전하기 제거하는 것이 매우 중요하다. 이러한 요구사항은 특히 고속 프레임과 낮은 영상지연이 필요한 산업용 2D/3D 자동화 엑스레이 검사와 의료용 CT 엑스레이 디텍터에 특별히 요구된다. 본 연구는 리셋 박막트랜지스터, 리드아웃 박막트랜지스터 그리고 포토다이오드로 픽셀이 구성된 듀오픽스^TM 엑스레이 영상센서를 처음으로 제안한다. 듀오픽스^TM 엑스레이 영상센서의 구동을 검증하기 위해 105 ㎛의 픽셀 사이즈, 347 mm × 430 mm의 영상영역 그리고 3300 × 4096의 픽셀 (13.5M pixels)을 갖는 듀오픽스^TM 엑스레이 영상센서를 설계, 제작하여 모듈테스터와 영상취득 프로그램을 통해 영상을 취득하였다.