集成检测器设备及制造集成检测器设备的方法技术

技术编号:38223787 阅读:33 留言:0更新日期:2023-07-25 17:55
一种用于直接检测X射线光子的集成检测器设备(1),其包括:CMOS体(10),该CMOS体(10)包括衬底部分(11)和布置在所述衬底部分的主表面上的电介质部分(12);在所述CMOS体(10)中的集成电路,其在所述主表面处或上方具有用来形成电荷收集器的植入物(13);以及在所述电介质部分(12)中的金属结构(14),其从所述电荷收集器延伸到所述电介质部分(12)背离所述衬底部分(11)的接触表面(15)。该设备还包括:布置在所述电介质部分的接触表面(15)上的吸收部分(20),该吸收部分包括与所述金属结构(14)电接触的吸收元件(21);以及与形成电接触件的所述吸收元件(21)直接接触的电极结构(30)。所述吸收元件(21)被配置成吸收X射线光子并基于所吸收的X射线光子产生电荷。收的X射线光子产生电荷。收的X射线光子产生电荷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成检测器设备及制造集成检测器设备的方法
[0001]本公开涉及用于直接检测X射线光子的集成检测器设备以及此类检测器设备的制造方法。
[0002]当前最先进的计算机断层扫描CT扫描仪使用闪烁体来吸收和转换携带医学诊断信息的X射线,例如,将其转换为可见光量子。然后,在第二步中,通过产生电流的传统硅光电二极管检测这些可见光子。不过,使用闪烁体方法使得无法对X射线光子进行计数,例如,计数以确定X射线能谱。
[0003]另一方面,直接检测器直接检测X射线光子并将其转化为电荷而不涉及闪烁体和转换为可见光,其提供了显著增强的空间分辨率,更重要的是,其还能解析检测到的X射线光子的能量。此外,希望检测器速度够快,例如能够对光子进行计数。典型的衰减时间小于1微秒。一些检测器的响应时间为100纳秒或更短。大多数直接检测器是基于吸收材料(例如CdTe或CdZnTe)的。然而,这些材料的生长非常具有挑战性,因此其典型特征是产量低,通常在10%左右。此外,由于这些材料的脆性和对热冲击的敏感性,因此其集成需要低温组装工艺。这些缺点不仅限制了组装工艺的灵活性,还限制了集成密度、材料的选择和寄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于直接检测X射线光子的集成检测器设备(1),所述集成检测器设备(1)包括:

CMOS体(10),其包括衬底部分(11)和布置在所述衬底部分的主表面上的电介质部分(12);

在所述CMOS体(10)中的集成电路,其在所述主表面处或上方具有用来形成电荷收集器的植入物(13);

在所述电介质部分(12)中的金属结构(14),其从所述电荷收集器延伸到所述电介质部分(12)背离所述衬底部分(11)的接触表面(15);

布置在所述电介质部分的接触表面(15)上的吸收部分(20),该吸收部分包括与所述金属结构(14)电接触的吸收元件(21);和

电极结构(30),其与形成电接触件的所述吸收元件(21)直接接触,其中

所述吸收元件(21)被配置成吸收X射线光子并基于所吸收的X射线光子产生电荷。2.根据权利要求1所述的集成检测器设备(1),其中,所述金属结构(14)是通孔结构或者存在于线路后端的金属化水平件。3.根据权利要求1或2所述的集成检测器设备,其中,所述集成检测器设备(1)为单片半导体器件。4.根据权利要求1至3之一所述的集成检测器设备,其中,所述接触表面(15)处的所述金属结构(14)的材料是相对于所述吸收元件(21)的材料的反应析出物的催化剂。5.根据权利要求1至4之一所述的集成检测器设备(1),其中,所述吸收元件(21)的材料为金属卤化物钙钛矿,特别是诸如CsPbBr3之类的无机金属卤化物钙钛矿。6.根据权利要求1至5之一所述的集成检测器设备(1),其中,所述吸收元件(21)与所述接触表面(15)直接物理接触。7.根据权利要求1至6之一所述的集成检测器设备(1),其中,所述吸收部分(20)还包括至少部分包围所述吸收元件(21)的钝化件(22),并且所述电极结构(30)的电极(31)被布置在所述钝化件(22)背离所述接触表面(15)的表面上。8.根据权利要求1至7之一所述的集成检测器设备(1),其中

所述接触表面(15)包括第一接合焊盘(16),并且所述吸收部分(20)包括具有第二接合焊盘(24)的接合表面(23),所述第二接合焊盘(24)与所述吸收元件(21)电接触;和

所述第一接合焊盘(16)通过直接接合工艺接合到所述第二接合焊盘(24)。9.根据权利要求1至8之一所述的集成检测器设备(1),其中,所述集成检测器设备(1)在所述CMOS体(10)与所述吸收部分(20)之间没有诸如焊料凸点之类的连接元件。10.根据权利要求1至9之一所述的集成检测器设备(1),其中,所述集成检测器设备(1)没有CdTe和CdZnTe。11.根据权利要求1至10之一所述的集成检测器设备(1),其中,所述接触表面(15)处的所述金属结构(14)的材料是催...

【专利技术属性】
技术研发人员:延斯
申请(专利权)人:AMS国际有限公司
类型:发明
国别省市:

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