System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 射线探测器及制作方法技术_技高网

射线探测器及制作方法技术

技术编号:41268529 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-11 09:23
本申请提供了一种射线探测器及制作方法,该射线探测器包括:像素晶体,具有相对设置的第一主面和第二主面;公共电极和像素电极,分别相对设置于第一主面和第二主面;其中,像素晶体包括若干呈阵列排布的独立像素单元;相邻独立像素单元之间具有一沟槽,沟槽的侧壁和底面具有绝缘层,绝缘层之间的缝隙填充有隔离层。本申请提供的射线探测器通过将初始晶体分割为独立像素单元,并对独立像素单元拼接成像素晶体再填充绝缘层和隔离层的方式,有效解决了CdTe/CZT探测器中晶体有效面积受生长工艺限制的问题,降低了大尺寸晶体的制备成本,绝缘层和隔离层有效阻断晶体内部产生的电子云扩散问题,解决了探测器内晶体中的“电荷共享”问题,提高了使用性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及x射线探测,特别是涉及一种射线探测器及制作方法


技术介绍

1、x射线探测装置是利用x射线对物体的穿透、差别吸收、感光及荧光作用,将物体各部分的密度分布信息投射到x射线采集和成像装置上,形成相应的影像,从而观察物体内部构造和情况。x射线探测装置由于可以实现对被检测物体的非破坏性探测和评估,在医学、工业、安全领域的无损检测方面有着广泛的应用。

2、作为一种可在室温下工作的γ和x射线探测器材料,碲锌镉(cdznte,以下简称czt)或碲化镉(cdte)因具有较高的原子序数,对高能量的γ和x射线具有较高的探测效率,从而被广泛研究。

3、然而,cdte/czt探测器在实际制备和使用过程中,普遍存在以下问题:一方面,当能量高于晶体材料k-边的x射线入射后,晶体产生的次级x射线可能会在相邻晶体内发生能量沉积,生成响应信号,被相邻像素电极捕获,同时晶体内部产生的电子云在向阳极的漂移运动中,有概率扩散到相邻像素电极,被同时捕获,导致漏计数或多计数,引起“电荷共享”问题。另一方面,受晶体生长工艺的限制,大直径(d≥30mm)的cdte/czt晶锭制备较为困难,从而限制了cdte/czt探测器晶体的感光面积。

4、因此,需要提供一种针对上述现有技术中的不足的改进技术方案。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本申请的目的在于提供一种射线探测器及制作方法,用以解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。

2、第一方面,本申请提供一种射线探测器,包括:

3、像素晶体,具有相对设置的第一主面和第二主面;

4、公共电极和像素电极,分别相对设置于所述第一主面和所述第二主面;

5、其中,所述像素晶体包括若干呈阵列排布的独立像素单元;相邻所述独立像素单元之间具有一沟槽,所述沟槽的侧壁和底面具有绝缘层,所述绝缘层之间的缝隙填充有隔离层。

6、在一种实施方式中,所述沟槽的宽度为50μm~500μm。

7、在一种实施方式中,所述沟槽在所述第二主面具有一开口,所述开口的宽度大于所述沟槽的宽度。

8、在一种实施方式中,所述绝缘层的厚度为0.01μm~10μm。

9、在一种实施方式中,所述绝缘层的材料至少包括二氧化硅、氮化硅或聚酰亚胺中的一种或多种。

10、在一种实施方式中,所述隔离层的厚度为40μm~400μm。

11、在一种实施方式中,所述隔离层的材料为重金属材料。

12、第二方面,本申请提供一种射线探测器的制作方法,包括以下步骤:

13、将初始晶体分割为独立像素单元;

14、将所述独立像素单元拼接成阵列排布的像素晶体并定位至基板,所述像素晶体包括与所述基板连接的第一主面及与所述第一主面相对的第二主面,相邻所述独立像素单元之间保留有一沟槽;

15、于所述像素晶体的所述第二主面沉积绝缘层,所述绝缘层覆盖所述沟槽的侧壁及第一主面,所述绝缘层之间保留一缝隙;

16、于所述缝隙填充隔离层;

17、平坦化处理所述像素晶体的所述第一主面和所述第二主面,保留位于所述第一主面的绝缘层;

18、于所述像素晶体的所述第一主面形成公共电极;

19、于所述像素晶体的所述第二主面形成像素电极。

20、第三方面,本申请提供一种射线探测器,包括:

21、像素晶体,具有相对设置的第一主面和第二主面;

22、公共电极和像素电极,分别相对设置于所述第一主面和所述第二主面;

23、其中,所述像素晶体具有沟槽,所述沟槽自所述第二主面向第一主面延伸,所述沟槽将所述像素晶体分隔为若干呈阵列排布的像素单元,所述沟槽的深度大于或等于所述像素晶体的厚度的一半;

24、所述沟槽的侧壁和底面具有绝缘层,所述绝缘层之间的缝隙填充有隔离层。

25、第四方面,本申请提供一种射线探测器的制作方法,包括以下步骤:

26、将初始晶体切割为预设尺寸的像素晶体,所述像素晶体包括相对设置的第一主面和第二主面;

27、于像素晶体的第二主面开设一沟槽,所述沟槽的深度大于或等于所述像素晶体的厚度的一半;

28、于所述像素晶体的所述第二主面沉积绝缘层,所述绝缘层覆盖所述沟槽的侧壁及底面,所述绝缘层之间保留一缝隙;

29、于所述缝隙填充隔离层;

30、平坦化处理所述像素晶体的所述第一主面和所述第二主面;

31、于所述像素晶体的所述第一主面形成公共电极;

32、于所述像素晶体的所述第二主面形成像素电极。

33、与现有技术相比,本申请提供的技术方案具有以下有益效果:

34、本申请提供的技术方案中,通过将像素晶体开设沟槽,沟槽的深度大于或等于像素晶体的厚度的一半,并在沟槽内填充绝缘层和隔离层,以阻断晶体内部产生的电子云扩散问题,对于cdte/czt探测器来说,有效解决了其内部晶体中的“电荷共享”问题,提高cdte/czt探测器的性能;本申请提供的射线探测器还通过将初始晶体分割为独立像素单元,并对独立像素单元拼接成像素晶体再填充绝缘层和隔离层的方式,有效解决了cdte/czt探测器中晶体有效面积受生长工艺限制的问题,降低大尺寸cdte/czt晶体的制备成本。

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【技术保护点】

1.一种射线探测器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的射线探测器,其特征在于,所述沟槽的宽度为50μm~500μm。

3.根据权利要求1所述的射线探测器,其特征在于,所述沟槽在所述第二主面具有一开口,所述开口的宽度大于所述沟槽的宽度。

4.根据权利要求1所述的射线探测器,其特征在于,所述绝缘层的厚度为0.01μm~10μm。

5.根据权利要求1或4所述的射线探测器,其特征在于,所述绝缘层的材料至少包括二氧化硅、氮化硅或聚酰亚胺中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的射线探测器,其特征在于,所述隔离层的厚度为40μm~400μm。

7.根据权利要求1所述的射线探测器,其特征在于,所述隔离层的材料为重金属材料。

8.一种射线探测器的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:

9.一种射线探测器,其特征在于,包括:

10.一种射线探测器的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:

【技术特征摘要】

1.一种射线探测器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的射线探测器,其特征在于,所述沟槽的宽度为50μm~500μm。

3.根据权利要求1所述的射线探测器,其特征在于,所述沟槽在所述第二主面具有一开口,所述开口的宽度大于所述沟槽的宽度。

4.根据权利要求1所述的射线探测器,其特征在于,所述绝缘层的厚度为0.01μm~10μm。

5.根据权利要求1或4所述的射线探测器,其特征在于,所述绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯刘昊东罗宏德金利波
申请(专利权)人:上海奕瑞光电子科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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