The invention discloses a silicon photomultiplier array, wherein the silicon photoelectric multiplier array included in the photomultiplier tube and is located in a plurality of micro element array on a silicon wafer, a plurality of micro elements arranged in rows and columns, each including a plurality of output ports of the micro unit, and configured to provide: a pulse waveform pulse characteristic; contact with the silicon wafer back surface layer of at least one re patterned dielectric layer, the silicon wafer is provided with a back surface opposite to the active surface; and a plurality of corresponding silicon vias, the silicon through hole to the appropriate output port of the silicon the active surface of the wafer of the plurality of micro unit connected to the micro unit is arranged on the silicon wafer, the back surface of the at least one re patterned dielectric layer on a plurality of corresponding circuit. The invention also discloses a method for manufacturing silicon photomultiplier array.
【技术实现步骤摘要】
硅光电倍增器上重新图案化传输线
本申请涉及硅光电倍增器阵列(siliconphotomultiplierarray)以及制造硅光电倍增器阵列的方法。
技术介绍
存在采用包括微单元(例如,单光子雪崩二极管(singlephotonavalanchediode,SPAD))的光传感器在Geiger模式下操作来进行辐射检测的方法。这些方法中的某些方法已经在大面积器件中实现,例如可以在核探测器中使用。读出像素可以由微单元(microcells)阵列构成,其中每个单独的微单元可以经由100kΩ至1MΩ之间电阻的猝灭电阻器(aquenchingresistor)连接到读出网络,其称为固态光电倍增器(solidstatephotomultiplier,SSPM)、硅光电倍增器(siliconphotomultipliers,SiPM)、多像素光子计数(multi-pixelphotoncounting,MPPC)。当施加到硅光电倍增器(SiPM)的偏压高于击穿电压时,检测到的光子将产生雪崩,APD电容将放电到击穿电压,并且再充电电流将产生信号。通常,与单个光电子(SPE)信号相关联的脉冲形状具有快速上升时间,随后是长下降时间。当检测到快速光脉冲(例如,数十纳秒的数量级)时,所述信号被聚集在形成SiPM器件的像素的大量微单元上。由于单个微单元响应使用检测到光脉冲进行卷积,所得的求和信号脉冲形状具有缓慢的上升时间(例如,几十纳秒)。因此,由于聚合信号对于给定光脉冲的上升时间缓慢,难以用这些器件实现良好的定时分辨率。SiPM可以通过连接到器件的电线或者通过使用硅通孔(TSV) ...
【技术保护点】
一种硅光电倍增器阵列,包括:多个微单元,所述多个微单元在所述硅光电倍增器阵列中并位于硅晶片上,所述多个微单元以行和列布置;所述多个微单元中的每一个包括输出端口,并配置成提供具有脉冲特征的脉冲波形;与硅晶片层背表面接触的至少一个重新图案化介电层,所述硅晶片具有与所述背表面相对的有源表面;以及多个相应硅通孔(TSV),所述多个相应硅通孔将所述硅晶片的有源表面上的所述多个微单元中的相应微单元的输出端口连接到设置在所述硅晶片的背表面上的所述至少一个重新图案化介电层上的多个相应电路线路。
【技术特征摘要】
2016.05.16 US 15/1555071.一种硅光电倍增器阵列,包括:多个微单元,所述多个微单元在所述硅光电倍增器阵列中并位于硅晶片上,所述多个微单元以行和列布置;所述多个微单元中的每一个包括输出端口,并配置成提供具有脉冲特征的脉冲波形;与硅晶片层背表面接触的至少一个重新图案化介电层,所述硅晶片具有与所述背表面相对的有源表面;以及多个相应硅通孔(TSV),所述多个相应硅通孔将所述硅晶片的有源表面上的所述多个微单元中的相应微单元的输出端口连接到设置在所述硅晶片的背表面上的所述至少一个重新图案化介电层上的多个相应电路线路。2.根据权利要求1所述的硅光电倍增器阵列,包括构造为传输线的所述电路线路。3.根据权利要求1所述的硅光电倍增器阵列,包括邻接所述至少一个重新图案化层的地平面层。4.根据权利要求1所述的硅光电倍增器阵列,所述介电层包括聚酰亚胺。5.根据权利要求1所述的硅光电倍增器阵列,所述电路...
【专利技术属性】
技术研发人员:JW罗斯,DL麦克丹尼尔,SI多林斯基,S帕利特,
申请(专利权)人:通用电气公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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