制作辐射检测器的方法技术

本文所公开的是一种形成辐射检测器的方法。该方法包括形成辐射吸收层，并且将电子层接合到辐射吸收层。电子层包括电子系统，其配置成处理吸收辐射光子时在辐射吸收层生成的电信号。形成辐射吸收层的方法包括：将沟槽形成到半导体衬底的第一表面中；掺杂沟槽的侧壁；在第一表面上形成第一电触点；在半导体衬底的第二表面上形成第二电触点。第二表面与第一表面相对。该方法还包括沿沟槽来切分半导体衬底。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制作辐射检测器的方法
本公开涉及制作辐射检测器的方法，具体来说涉及形成具有边缘触控的辐射检测器的方法。
技术介绍
辐射检测器是测量辐射的性质的装置。性质的示例可包括辐射的强度、相位和极化的空间分布。辐射可以是与受检者进行交互的辐射。例如，由辐射检测器所测量的辐射可以是穿透受检者或者从受检者反射的辐射。辐射可以是电磁辐射，例如红外光、可见光、紫外光、X射线或γ射线。辐射可属于其他类型，例如α射线和β射线。一种类型的辐射检测器基于辐射与半导体之间的交互。例如，这种类型的辐射检测器可具有半导体层(其吸收辐射并且生成载流子(例如电子和空穴))以及用于检测载流子的电路。
技术实现思路
本文所公开的是一种方法，包括：将沟槽形成到半导体衬底的第一表面中；掺杂沟槽的侧壁；在第一表面上形成第一电触点；在半导体衬底的第二表面上形成第二电触点，第二表面与第一表面相对。按照实施例，半导体衬底包括硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或者其组合。按照实施例，沟槽贯穿半导体衬底的整个厚度。按照实施例，形成沟槽包括在第一表面上形成掩模，并且蚀刻掩模未覆盖的半导体衬底的部分。按照实施例，掩模包括二氧化硅。按照实施例，形成沟槽包括深反应离子蚀刻。按照实施例，该方法还包括通过湿式蚀刻来平整侧壁。按照实施例，掺杂侧壁包括将气体掺杂剂扩散到侧壁中。按照实施例，掺杂侧壁包括将多晶硅沉积到沟槽中。按照实施例，该方法还包括在沉积多晶硅之后掺杂多晶硅。按照实施例，掺杂侧壁包括对半导体衬底进行退火。按照实施例，第二电触点包括分立区。按照实施例，该方法还包括通过将第一掺杂区形成到第一表面中并且将第二掺杂区形成到第二表面中，在半导体衬底中形成二极管。按照实施例，第二掺杂区包括分立区。按照实施例，第一掺杂区和侧壁具有相同掺杂类型。按照实施例，第二掺杂区和第一掺杂区具有相反掺杂类型。按照实施例，该方法还包括沿沟槽切分半导体衬底。按照实施例，该方法还包括将半导体衬底接合到另一个衬底(其中或其上包括电子系统)。按照实施例，电子系统包括：电压比较器，配置成将第二电触点的电压与第一阈值进行比较；计数器，配置成记录辐射吸收层所吸收的辐射的光子的数量；控制器；伏特计；其中，控制器配置成从电压比较器确定电压的绝对值等于或超过第一阈值的绝对值的时间开始时间延迟；控制器配置成在时间延迟到期时使伏特计测量电压；控制器配置成通过将伏特计所测量的电压除以单个光子对第二电触点所引起的电压来确定光子的数量；控制器配置成使计数器所记录的数量增加，所增加幅度为光子的数量。按照实施例，电子系统还包括电容器模块，其电连接到第二电触点，其中电容器模块配置成收集来自第二电触点的载流子。按照实施例，控制器配置成将第二电触点连接到电接地。按照实施例，控制器配置成在时间延迟开始时停用电压比较器。本文所公开的是一种检测器，其包括：辐射吸收层，包括第一表面、第一表面上的第一电触点、与第一表面相对的第二表面、第二表面上的第二电触点和侧壁；其中侧壁被掺杂；接合到辐射吸收层的电子层，电子层包括电子系统，其配置成处理第二电触点上的电信号。按照实施例，辐射吸收层包括硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或者其组合。按照实施例，第二电触点包括分立区。按照实施例，侧壁是辐射吸收层的唯一掺杂侧壁。按照实施例，辐射吸收层包括二极管，其包括第一掺杂区和第二掺杂区，其中第一掺杂区和第二掺杂区分别处于第一表面和第二表面中。按照实施例，第二掺杂区包括分立区。按照实施例，第一掺杂区和侧壁具有相同掺杂类型。按照实施例，第一掺杂区和第二掺杂区具有相反掺杂类型。按照实施例，电子系统包括：电压比较器，配置成将第二电触点的电压与第一阈值进行比较；计数器，配置成记录半导体衬底所吸收的辐射的光子的数量；控制器；伏特计；其中，控制器配置成从电压比较器确定电压的绝对值等于或超过第一阈值的绝对值的时间开始时间延迟；控制器配置成在时间延迟到期时使伏特计测量电压；控制器配置成通过将伏特计所测量的电压除以单个光子对第二电触点所引起的电压来确定光子的数量；控制器配置成使计数器所记录的数量增加，所增加幅度为光子的数量。按照实施例，电子系统还包括电容器模块，其电连接到第二电触点，其中电容器模块配置成收集来自第二电触点的载流子。按照实施例，控制器配置成将第二电触点连接到电接地。按照实施例，控制器配置成在时间延迟开始时停用电压比较器。本文所公开的是一种系统，其包括：第一封装，包括第一辐射检测器，第一辐射检测器是以上所公开辐射检测器的任一个的辐射检测器；其中第一辐射检测器中除了被掺杂的侧壁之外没有侧壁配置成暴露于入射到系统上的辐射。按照实施例，该系统还包括第二封装，其包括第二辐射检测器，其中第二封装配置成阻止辐射到达未掺杂的第一辐射检测器的侧壁。按照实施例，第一封装安装到系统PCB，并且第一辐射检测器相对于系统PCB倾斜。【附图说明】图1示意示出按照实施例的辐射检测器。图2A示意示出按照实施例的辐射检测器的截面图。图2B示意示出按照实施例、图2A的辐射检测器的详细截面图。图2C示意示出按照实施例、图2A的辐射检测器的备选详细截面图。图2D示意示出按照实施例、图2A的辐射检测器的顶视图。图3示意示出按照实施例、形成图2B的辐射吸收层(其包括二极管)的过程。图4示意示出按照实施例、形成图2C的辐射吸收层(其包括电阻器但没有包括二极管)的过程。图5示意示出按照实施例、将辐射吸收层与电子层之间接合以形成图2A的辐射检测器。图6A示意示出按照实施例、包括辐射检测器和印刷电路板(PCB)的封装的顶视图。图6B和图6C示意示出按照实施例、包括多个封装的系统的顶视图和截面图。图7A和图7B各示出按照实施例的电子系统的组件图。图8示意示出按照实施例的电极或电触点的电压的时间变化。【具体实施方式】图1示意示出作为示例的辐射检测器100。辐射检测器100具有像素150的阵列。阵列可以是矩形阵列、蜂窝阵列、六边形阵列或者任何其他适当阵列。每个像素150配置成检测来自辐射源的入射到其上的辐射，并且可配置成测量辐射的特性(例如粒子的能量、波长和频率)。例如，每个像素150配置成对某个时间段之内入射到其上、其能量落入多个格中的光子的数量进行计数。全部像素150可配置成对相同时间段之内在能量的多个格内入射到其上的光子的数量进行计数。在入射光子具有相似能量时，像素150可简单地配置成对某个时间段之内入射到其上的光子的数量进行计数，而无需测量单独光子的能量。每个像素150可具有其自己的模数转换器(ADC)，其配置成将代表入射光子的能量的模拟信号数字化为数字信号，或者将代表多个入射光子的总能量的模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n将沟槽形成到半导体衬底的第一表面中；/n掺杂所述沟槽的侧壁；/n在所述第一表面上形成第一电触点；以及/n在所述半导体衬底的第二表面上形成第二电触点，所述第二表面与所述第一表面相对。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：
将沟槽形成到半导体衬底的第一表面中；
掺杂所述沟槽的侧壁；
在所述第一表面上形成第一电触点；以及
在所述半导体衬底的第二表面上形成第二电触点，所述第二表面与所述第一表面相对。


2.如权利要求第1项所述的方法，其中，所述半导体衬底包括硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或者其组合。


3.如权利要求第1项所述的方法，其中，所述沟槽贯穿所述半导体衬底的整个厚度。


4.如权利要求第1项所述的方法，其中，形成所述沟槽包括在所述第一表面上形成掩模，并且蚀刻所述掩模未覆盖的所述半导体衬底的部分。


5.如权利要求第4项所述的方法，其中，所述掩模包括二氧化硅。


6.如权利要求第1项所述的方法，其中，形成所述沟槽包括深反应离子蚀刻。


7.如权利要求第6项所述的方法，还包括通过湿式蚀刻来平整所述侧壁。


8.如权利要求第1项所述的方法，其中，掺杂所述侧壁包括将气体掺杂剂扩散到所述侧壁中。


9.如权利要求第1项所述的方法，其中，掺杂所述侧壁包括将多晶硅沉积到所述沟槽中。


10.如权利要求第9项所述的方法，还包括在沉积所述多晶硅之后掺杂所述多晶硅。


11.如权利要求第1项所述的方法，其中，掺杂所述侧壁包括对所述半导体衬底进行退火。


12.如权利要求第1项所述的方法，其中，所述第二电触点包括分立区。


13.如权利要求第1项所述的方法，还包括通过将第一掺杂区形成到所述第一表面中并且将第二掺杂区形成到所述第二表面中，在所述半导体衬底中形成二极管。


14.如权利要求第13项所述的方法，其中，所述第二掺杂区包括分立区。


15.如权利要求第13项所述的方法，其中，所述第一掺杂区和所述侧壁具有相同掺杂类型。


16.如权利要求第13项所述的方法，其中，所述第二掺杂区和所述第一掺杂区具有相反掺杂类型。


17.如权利要求第1项所述的方法，还包括沿所述沟槽来切分所述半导体衬底。


18.如权利要求第1项所述的方法，还包括将所述半导体衬底接合到另一个衬底(其中或其上包括电子系统)。


19.如权利要求第18项所述的方法，其中，所述电子系统包括：电压比较器，配置成将所述第二电触点的电压与第一阈值进行比较；计数器，配置成记录所述半导体衬底所吸收的辐射的光子的数量；控制器；伏特计；
其中所述控制器配置成从所述电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值的绝对值的时间开始时间延迟；
其中所述控制器配置成在所述时间延迟到期时使所述伏特计测量所述电压；
其中所述控制器配置成通过将所述伏特计所测量的所述电压除以单个光子对所述第二电触点所引起的电压来确定光子的数量；
其中所述控制器配置成使所述计数器所记录的所述数量增加，所增加幅度为光子的所述数量。


20.如权利要求第19项所述的方法，其中，所述电子系统还包括电容器模块，其电连接到所述第二电触点，其中所述电容器模块配置成收集来自所述第二电触点的载流子。


21.如权利要求第19项所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹培炎，刘雨润，
申请(专利权)人：深圳帧观德芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44