【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体辐射检测器。
技术介绍
1、可以应用半导体辐射检测器作为用于例如在分析仪设备、分光计或电子显微镜中检测辐射(电离辐射或非电离辐射，诸如γ射线、x射线、紫外(uv)辐射、可见辐射或带电粒子辐射)的部件。半导体辐射检测器通常用来输出电输出信号，该电输出信号描述所检测到的辐射水平。在下文中，我们将来自半导体辐射检测器的电输出信号称为测量信号。
2、辐射检测器的非限制性示例是半导体漂移检测器(sdd，semiconductor driftdetector)。图1a示意性地图示了具有部分剖面的圆形sdd 100，该圆形sdd 100具有一组同心环形场电极102，该组同心环形场电极102设置在半导体材料块101的前表面上，使得它们环绕集电极103，该集电极103设置在环形场电极102的公共中心点处或附近，因此设置在前表面的中心处或附近。场电极102还被一组环形保护电极104环绕。就这点而言，应当注意，设置在半导体材料块101上的电极102、103、104构成sdd 100的核心元件，而现实生活的实现方式包括若干个其他元件，其中一些元件将在本文本中稍后描述作为本公开中描述的有利sdd结构的各种实施例的描述的部分。同样，应当注意，圆形sdd设计连同应用于图1a的示例中的环形电极102、104都是非限制性示例，并且可以改为应用半导体块，其具有与圆形电极不同的形状，和/或电极102、104，其具有与环形电极不同的形状。
3、在sdd 100中，一组场电极102被设置为在半导体块101内部产生电场，其中电场
4、在这种布置中，集电极103典型地被设置为处于地电势(0v)，同时场电极102中的最外面的场电极102通常具有高幅度的电势，典型地，在100伏或甚至更高的范围内。靠近半导体块101的边缘的如此高的电位有可能产生非期望的漏电流，从而影响检测性能。因此，保护电极104被设置为相应电势，使得电势的幅度朝向半导体块101的边缘减小，从而横跨用来钝化半导体块101的靠近其周边的体积的电场，以便减小或甚至完全消除来自该边缘的漏电流。因此，场电极102和保护电极104将半导体块101的体积分成两部分：有源(或耗尽)体积，其包括半导体块101的与场电极102在空间上重合的部分，并且可用于收集由于入射辐射而在半导体材料中生成的信号电荷；以及无源(例如，非耗尽、非有源或死)体积，其包括半导体块101的如下部分，该部分与保护电极104在空间上重合并且不利于收集辐射生成的信号电荷。因此，辐射入射窗口106覆盖半导体块101的后表面的与有源体积在空间上重合的区域，因此，有源体积被夹置在半导体块101的后表面上的辐射入射窗口106与半导体块101的前表面上的场电极102和集电极103所覆盖的区域之间。
5、半导体块101的后表面上的辐射入射窗口106可以经由在半导体块101上生长热氧化物层(诸如二氧化硅sio2)来引入，其中该氧化物层在sdd 100的后续制造步骤期间用作保护和处理掩模层，同时它还可以在sdd 100的操作过程中用作钝化层。辐射入射窗口106可以经由在期望位置将氧化物层蚀刻到期望厚度(其可能为大约几十纳米)来产生，以向入射辐射提供足够透明度，从而提供辐射入射窗口106。就这点而言，以均匀方式在要被辐射入射窗口106覆盖的区域上提供期望厚度的氧化物层是个非平凡的过程，同时就这点而言，缺点可能会导致检测性能受到影响。
6、一般而言，sdd设计需要权衡如下项：该sdd的物理大小、捕获被引导到其的入射辐射的能力和在其边缘区域上生成的漏电流的可接受范围：对于任何给定有源区域尺寸，通常期望使sdd 100的物理尺寸最小，以便能够尽可能靠近待测量辐射源来操作sdd 100，而同样可期望具有辐射入射窗口，该辐射入射窗口有助于尽可能多地捕获朝向sdd 100引导的入射辐射，以便根据sdd 100的物理尺寸而最大限度地提高检测性能。而且，为了实现良好的检测性能，重要的是最小化或甚至消除sdd 100的边缘区域上可能出现的漏电流。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是提供一种sdd，该sdd使得能够根据sdd的物理尺寸提高辐射检测性能。
2、根据一个示例实施例，提供了一种半导体辐射检测器，该半导体辐射检测器包括第一导电类型的半导体块，包括第一极性的多数电荷载流子；电极布置，嵌入在半导体块的一个或多个表面上，该电极布置包括至少一个集电极和一个或多个其他电极，该至少一个集电极嵌入在半导体块的前表面上，该一个或多个其他电极被设置为在半导体块内生成电场，以用于将由于入射辐射而在其中生成的第一极性的电荷载流子朝向至少一个集电极驱动；辐射入射窗口，用于接收入射辐射，该辐射入射窗口被设置为覆盖半导体块的与其前表面相对的后表面的至少一部分；以及一个或多个层的布置，具有第一极性的净电荷并且被设置为基本覆盖半导体块的至少一个侧表面，以感应用于钝化半导体块的至少一个侧表面的电场，从而减少其中出现的漏电流。
3、本专利技术所具有的新颖特征已在所附权利要求书中作了详细说明。然而，本专利技术本身(无论是关于其结构还是关于其操作方法)连同其附加目的和优点，在结合附图阅读以下对具体实施例的描述时，将得到最好的理解。
4、动词“包括”和“包含”在本文中用作开放式限制，既不排除也不要求存在未经列举的特征。除非另有明确说明，否则从属权利要求中所述的特征可相互自由组合。此外，应当理解，在整个本文件中使用“一”或“一个”(即，单数形式)并不排除多个。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述一个或多个层(108)的布置延伸以覆盖所述半导体块(101)的所述后表面的所述至少一部分，以提供所述辐射入射窗口，由此所述一个或多个层(108)的布置在所述半导体块(101)内感应电场，以用于将由于来自所述后表面的所述入射辐射而在其中生成的所述第一极性的所述电荷载流子朝向所述至少一个集电极(103、103')驱动。
3.根据权利要求1所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述一个或多个层(108)的布置包括具有所述第一极性的电荷的介电层。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述第一极性是n型。
5.根据权利要求4所述的半导
6.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述第一极性是p型。
7.根据权利要求6所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述介电层包括以下各项中的一项：
8.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述半导体块(101)的所述后表面基本上是平面的。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述半导体块(101)的所述后表面基本上是非平面的。
10.根据权利要求7所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述半导体块(101)的所述后表面具有凸形状、凹形状或金字塔形状。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述半导体块(101)的所述至少一个侧表面将所述前表面连接到所述后表面。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中应用以下各项中的至少一项：
13.根据权利要求1至12中任一项所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，还包括钝化层(107)，所述钝化层(107)被设置为覆盖所述半导体块(101)的所述前表面和所述后表面的未被所述一个或多个层(108)的布置覆盖的那些部分中的至少一些部分。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的半导体辐射检测器，包括硅漂移检测器(300、300')，其中所述电极布置包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述一个或多个层(108)的布置延伸以覆盖所述半导体块(101)的所述后表面的所述至少一部分，以提供所述辐射入射窗口，由此所述一个或多个层(108)的布置在所述半导体块(101)内感应电场，以用于将由于来自所述后表面的所述入射辐射而在其中生成的所述第一极性的所述电荷载流子朝向所述至少一个集电极(103、103')驱动。
3.根据权利要求1所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述一个或多个层(108)的布置包括具有所述第一极性的电荷的介电层。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述第一极性是n型。
5.根据权利要求4所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述介电层包括由以下各项中的一项制成的层：
6.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述第一极性是p型。
7.根据权利要求6所述的半导体辐射检测器(300、300'、400a、400b、400c、500a、500b、500c)，其中所述介电层包括以下各项中的一项：<...
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