FR2689684A1 - Micro-imaging device for ionizing radiation. - Google Patents
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Abstract
Ce dispositif comporte un détecteur bidimensionnel comprenant un matériau solide semiconducteur (2) apte à transformer un rayonnement ionisant incident en des charges électriques et présentant une première et une seconde faces parallèles, une zone de détection (4) définie dans une région centrale du matériau solide, une zone de connexion située à La périphérie de la zone de détection, au moins un premier système (10) de collection des charges consistant en un réseau d'électrodes métalliques conductrices, disposé sur la première face du matériau et comportant, dans la zone de détection, des micro-bandes parallèles, le pas (10a) des électrodes s'élargissant dans la zone de connexion de façon à être compatible avec une connexion par microbilles, et des premiers circuits de lecture (14) desdites charges, connectés électriquement au premier système de collection par hybridation par microbilles dans la zone de connexion.This device comprises a two-dimensional detector comprising a solid semiconductor material (2) capable of transforming incident ionizing radiation into electrical charges and having a first and a second parallel faces, a detection zone (4) defined in a central region of the solid material , a connection zone located at the periphery of the detection zone, at least a first system (10) for collecting charges consisting of an array of conductive metal electrodes, arranged on the first face of the material and comprising, in the zone detection, parallel microbands, the pitch (10a) of the electrodes widening in the connection zone so as to be compatible with a connection by microbeads, and the first reading circuits (14) of said charges, electrically connected to the first collection system by hybridization by microbeads in the connection area.
Description
ii
DISPOSITIF DE MICRO-IMAGERIE DE RAYONNEMENTS IONISANTS MICRO-IMAGING DEVICE FOR IONIZING RADIATION
DESCRIPTIONDESCRIPTION
L'invention se rapporte à un dispositif de micro-imagerie d'un rayonnement ionisant de haute The invention relates to a device for micro-imaging high ionizing radiation
résolution, destiné au contrôLe non destructif. resolution, for non-destructive testing.
Les rayonnements ionisants auxquels s'applique l'invention sont les rayonnements X ou The ionizing radiation to which the invention applies is X or
gamma.gamma.
L'imagerie de rayonnements ionisants permet par projection radiographique ou par reconstruction tomographique, l'étude de la matière vivante ou non et permet par conséquent l'analyse non destructive de la structure interne d'objets de dimensions et de masses Ionizing radiation imaging allows the study of living or non-living matter by radiographic projection or tomographic reconstruction and thus allows the non-destructive analysis of the internal structure of objects of dimensions and masses.
variables irradiés.irradiated variables.
L'obtention d'images de haute résolution nécessite une source de rayonnements ionisants de dimension extrêmement faible, ce qui correspond à un faisceau de rayonnements parallèles Une telle condition se trouve bien résolue dans le cas de Obtaining high resolution images requires a source of ionizing radiation of extremely small size, which corresponds to a beam of parallel radiation. This condition is well solved in the case of
faisceaux synchrotrons.synchrotron beams.
Le dispositif de l'invention est destiné en particulier à la microimagerie radiologique et à la microtomographie de structures généralement biologiques irradiées avec des sources de basse énergie, inférieure à 5 ke V; d'alliages métalliques irradiés avec des sources d'énergie moyenne généralement comprise entre 5 et 15 ke V, mais aussi de structures composites (du type céramique ou fibreux) irradiées avec des sources d'énergie supérieure à 15 ke V. Le dispositif d'imagerie de l'invention peut donc être utilisé dans de nombreux domaines d'application, aussi bien dans les domaines médical et The device of the invention is intended in particular for radiological microimaging and microtomography of generally biological structures irradiated with low energy sources, less than 5 keV; irradiated metal alloys with average energy sources generally between 5 and 15 ke V, but also composite structures (ceramic or fibrous type) irradiated with energy sources greater than 15 ke V. The device of imaging of the invention can therefore be used in many fields of application, both in the medical and
biologique qu'industriel.biological than industrial.
Dans l'industrie, l'invention s'applique par exemple dans les domaines de l'automobile, du spatial, du nucléaire, de la construction de bâtiments, etc. Plus spécialement, le dispositif de l'invention porte sur la partie détection du In industry, the invention applies for example in the fields of automotive, space, nuclear, building construction, etc. More specifically, the device of the invention relates to the detection part of the
rayonnement ionisant.ionizing radiation.
Les dispositifs d'imagerie de rayonnements ionisants classiques utilisant des films photosensibles, des amplificateurs de brillance, des écrans radiologiques couplés à des caméras photosensibles permettent, éventuellement en temps réel, l'obtention d'images de qualité mais dont la résolution spatiale est de quelques dizaines de micromètres. Cette résolution, due en partie à la diffusion de la lumière dans la couche de conversion du rayonnement X ou gamma en lumière, est parfois réduite par L'utilisation de structures scintillantes en aiguille (par exemple les cristaux de Cs I dans les intensificateurs d'images radiologiques) ou de Conventional ionizing radiation imaging devices using photosensitive films, image intensifiers, radiological screens coupled to photosensitive cameras make it possible, in real time, to obtain quality images but whose spatial resolution is of a few tens of micrometers. This resolution, due in part to the scattering of light in the X-ray or gamma-to-light radiation conversion layer, is sometimes reduced by the use of needle-like scintillating structures (eg Cs I crystals in intensifiers). radiological images) or
structures dont la forme est réalisée a posteriori. structures whose shape is realized a posteriori.
Dans ce dernier cas, les résolutions sont alors de In the latter case, the resolutions are then
l'ordre de 100 lm.the order of 100 lm.
Aussi, ces dispositifs d'imagerie classiques ne peuvent nullement être utilisés lorsque l'on cherche à analyser des défauts dans un matériau, de l'ordre du micromètre. Une autre méthode d'imagerie bidimensionnelle connue, utilisée en médecine nucléaire, consiste à faire une reconstruction barycentrique suivant le principe d'Anger A cet effet, un ensemble de photomultiplicateurs de grande dimension, de l'ordre de mm de diamètre, récupère Les photons issus d'un scintillateur épais (cristal Cs I) (transformant le rayonnement X incident en lumière) et la localisation de cette tache lumineuse est reconstruite par un pont de résistances associant les sorties des différents photomultiplicateurs. Lorsque La résolution spatiale recherchée est une dizaine de micromètres, on utilise pour la reconstitution barycentrique un réseau d'électrodes du Also, these conventional imaging devices can not be used when one seeks to analyze defects in a material, of the order of a micrometer. Another known two-dimensional imaging method, used in nuclear medicine, consists of a barycentric reconstruction using the Anger principle. For this purpose, a set of large photomultipliers, of the order of mm in diameter, recovers photons. from a thick scintillator (crystal Cs I) (transforming incident X radiation into light) and the location of this light spot is reconstructed by a resistance bridge associating the outputs of the different photomultipliers. When the desired spatial resolution is about ten micrometers, an array of electrodes is used for the barycentric reconstitution.
type microbandes, disposées parallèlement entre elles. microband type, arranged parallel to each other.
A titre d'exemple, des microbandes disposées au pas de à 50 m permettent une Localisation à 5 pm près de For example, microbands arranged in steps of 50 m allow a location to 5 pm near
l'interaction X-matière.the X-matter interaction.
Un tel système est en particulier décrit dans le document Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 305 ( 1991), pp 173-176, de I Hietanen et ai., "Beam test results of an ion-implanted silicon strip detector on a 100 mm wafer" Il utilise des microbandes formées par implantation ionique dans du silicium. Cette méthode d'imagerie barycentrique met malheureusement en oeuvre des moyens technologiques Such a system is in particular described in the document Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 305 (1991), pp. 173-176, to Hietanen et al., "Beam test results of an ion-implanted silicon strip detector". mm wafer "It uses microstrips formed by ion implantation in silicon. This method of barycentric imaging unfortunately implements technological means
complexes et encombrants.complex and bulky.
Quand on s'intéresse à des structures microscopiques, on utilise des dispositifs de détection intégrés, basés sur la conversion directe du rayonnement ionisant en charges électriques sous champ électrique Ainsi, on élimine la diffusion latérale de When one is interested in microscopic structures, one uses integrated detection devices, based on the direct conversion of the ionizing radiation into electrical charges under the electric field Thus, one eliminates the lateral diffusion of
l'énergie captée par le dispositif de détection. the energy captured by the detection device.
Dans ces dispositifs, on utilise en particulier des dispositifs à transfert de charges (CCD) irradiés directement qui permettent d'atteindre une dizaine de micromètres de résolution spatiale Ces In these devices, use is made in particular of directly irradiated charge transfer devices (CCDs) which make it possible to achieve about ten micrometers of spatial resolution.
CCD sont formés en général dans du silicium. CCDs are generally formed in silicon.
Un dispositif à CCD, commercial et bidimensionnel, possède à ce jour des pixels (ou points images) de l'ordre de 7 pm et la détection du rayonnement ionisant dans le substrat de silicium permet donc une localisation, avec cette précision, mais seulement pour des photons X ou gamma de basse énergie, c'est-à-dire d'énergie < 5 ke V Le nombre de ses A CCD device, commercial and two-dimensional, has so far pixels (or image points) of the order of 7 pm and the detection of ionizing radiation in the silicon substrate allows a location, with this accuracy, but only for X or gamma photons of low energy, that is to say energy <5 ke V The number of its
applications est donc limité.applications is therefore limited.
De plus, les circuits de lecture des charges créées dans le substrat, associés à ces détecteurs, sont aussi soumis aux rayonnements et vieillissent donc In addition, the circuits for reading the charges created in the substrate, associated with these detectors, are also exposed to radiation and are therefore aging.
très mal.very bad.
Le dispositif d'imagerie de l'invention est basé sur le principe de la localisation barycentrique The imaging device of the invention is based on the principle of the barycentric localization
de l'énergie du rayonnement reçue par un matériau semi- of the energy of the radiation received by a semi-
conducteur, dans un volume de 10 à 20 pm de dimension moyenne Ce principe est notamment décrit dans le conductor, in a volume of 10 to 20 pm of medium size This principle is described in particular in the
document US-A-4 411 059.US-A-4,411,059.
Dans ce document, la détection d'un rayonnement gamma est réalisée par des diodes p i n formées dans du silicium Cette détection est réalisée à l'aide d'électrodes lignes et d'électrodes colonnes In this document, the detection of gamma radiation is performed by diodes formed in silicon. This detection is carried out using row electrodes and column electrodes.
situées de part et d'autre des couches semi- located on both sides of the semi-
conductrices.conductive.
Si l'on réalisait ces électrodes sous forme de micro-bandes parallèles séparées d'un pas de 5 pm, il est possible de situer la zone de détection par reconstitution barycentrique Une précision de 10 % sur le pas des électrodes correspond à une localisation meilleure que le micromètre sur le point d'impact du rayonnement. Cette méthode permettrait donc une If these electrodes were made in the form of parallel micro-bands separated by a step of 5 μm, it is possible to locate the detection zone by barycentric reconstitution. A 10% accuracy on the pitch of the electrodes corresponds to a better location. as the micrometer on the point of impact of radiation. This method would therefore allow
localisation micrométrique du rayonnement ionisant. micrometric localization of ionizing radiation.
Comme pour les dispositifs à transfert de charges, les circuits de lecture s'ils sont exposés aux As with charge transfer devices, the reading circuits, if they are exposed to
rayonnements ionisants, vieillissent très mal. ionizing radiation, age very badly.
Dans le cas d'électrodes lignes et colonnes très rapprochées, les dispositifs d'imagerie connus ne permettent pas une lecture des charges collectées par ces électrodes, par des circuits de lecture appropriés, du fait que Le pas de ces électrodes n'est pas compatible avec une connexion par fils soudés, par In the case of electrodes rows and columns very close together, the known imaging devices do not allow a reading of the charges collected by these electrodes, by appropriate reading circuits, because the pitch of these electrodes is not compatible with a soldered wire connection, by
microbilles, ou par tout autre moyen. microbeads, or by any other means.
L'invention a donc pour objet un nouveau dispositif d'imagerie de rayonnements X ou gamma permettant de remédier aux différents inconvénients mentionnés ci-dessus En particulier, ce dispositif assure une imagerie micrométrique En outre, ce dispositif peut être de petite tail Le et est The subject of the invention is therefore a novel X-ray or gamma-ray imaging device making it possible to remedy the various disadvantages mentioned above. In particular, this device ensures micrometric imaging. In addition, this device can be of small tail.
relativement simple à fabriquer.relatively simple to manufacture.
De façon plus précise, l'invention a pour objet un dispositif de microimagerie d'un rayonnement ionisant comportant: A) un détecteur bidimentionnel comprenant un matériau solide semi-conducteur apte à transformer un rayonnement ionisant incident en des charges électriques et présentant une première et une seconde faces parallèLes, une zone de détection définie dans une région centrale du matériau solide, une zone de connexion située à La périphérie de la zone de détection, au moins un premier système de collection des charges consistant en un réseau d'électrodes métalliques conductrices, disposé sur la première face du matériau et comportant, dans la zone de détection, des micro- bandes parallèles, le pas des électrodes s'élargissant dans la zone de connexion de façon à être compatible avec une connexion par microbilles, et B) des premiers circuits de lecture desdites charges, connectés électriquement au premier système de co L Lection par hybridation par microbilles More specifically, the subject of the invention is a device for microimaging an ionizing radiation comprising: A) a two-dimensional detector comprising a solid semiconductor material capable of transforming incident ionizing radiation into electrical charges and having a first and a second parallel face, a detection zone defined in a central region of the solid material, a connection zone located at the periphery of the detection zone, at least a first charge collection system consisting of a network of conductive metal electrodes disposed on the first face of the material and having, in the detection zone, parallel micro-bands, the pitch of the electrodes widening in the connection area so as to be compatible with a microbead connection, and B) first circuits for reading said charges, electrically connected to the first system of co L hybridization by microbeads
dans La zone de connexion.in the connection area.
Par micro-bandes, il faut comprendre des bandes espacées d'un pas < 10 pm En particulier, le pas des électrodes dans la zone de détection est < 5 m et By micro-bands, it is necessary to understand bands spaced apart by a step <10 μm. In particular, the pitch of the electrodes in the detection zone is <5 m and
Les micro-bandes ont une Largeur < 4 P m. The micro-strips have a width <4 μm.
Dans La zone de connexion, Le pas des électrodes est > 10 m; il peut aller jusqu'àlû O O>m IL est ainsi compatible avec une connexion par microbilles. Dans Le dispositif de micro-imagerie de L'invention, les fonctions de détection et de mesure sont dissociées et réalisées par des composants In the connection zone, the pitch of the electrodes is> 10 m; it can go up to 20 ° C. It is thus compatible with a microbead connection. In the micro-imaging device of the invention, the detection and measurement functions are dissociated and carried out by components
séparés, hybrides.separated, hybrids.
De p Lus, il peut être utilisé avec des sources de rayonnement d'énergie supérieure à 15 ke V et From Lus, it can be used with sources of radiation of energy higher than 15 ke V and
donc dans une Large gamme d'applications. therefore in a wide range of applications.
Il se distingue notamment des dispositifs à détection barycentrique connus par L'emploi d'un matériau semi-conducteur, non dopé, de haute résistance électrique, se présentant soit sous forme de matériau massif, soit sous forme d'une couche mince déposée sur It differs in particular from the barycentric detection devices known by the use of a semiconductor material, undoped, of high electrical resistance, either in the form of solid material, or in the form of a thin layer deposited on
un substrat isolant électrique.an electrical insulating substrate.
De plus, les circuits de Lecture étant situés en dehors de la zone de détection, Leur vieillissement In addition, the reading circuits being located outside the detection zone, their aging
prématuré par irradiation est empêché. premature irradiation is prevented.
Un détecteur à matériau semi-conducteur massif, conformément à L'invention, peut être utilisé aussi bien pour des rayons X ou gamma de faible énergie (< 5 ke V) que pour des rayonnements de haute énergie (< 15 ke V) En revanche, un détecteur à couche mince semi- conductrice déposée sur un substrat isolant est destiné uniquement à la détection de rayons X ou gamma très mous dont Les énergies sont inférieures à 5 ke V. Cette couche mince peut être épitaxiée par phase Liquide ou gazeuse ou être déposée selon La technique de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et toutes ces variantes, MOCVD par exemple Cette couche aura, en principe, une épaisseur de lpm à 50 pim afin de pouvoir arrêter les rayonnements X ou gamma d'énergie < ke V. Le substrat isolant peut être réalisé en n'importe quel matériau isolant électrique jouant aussi le rôle d'isolant thermique Comme substrat isolant, on peut citer les céramiques telles que l'alumine et la silice, les verres, Les polymères, etc. Le matériau semi-conducteur du détecteur de l'invention doit être apte à transformer le rayonnement ionisant en des charges électriques En particulier, ce matériau doit pouvoir transformer un photon X ou gamma en quelques centaines de paires d'éLectrons-trous; ce matériau semi-conducteur doit donc présenter une haute résistivité électrique, de préférene supérieure à A solid semiconductor material detector, in accordance with the invention, can be used both for X-rays or gamma rays of low energy (<5 ke V) and for high-energy radiation (<15 ke V). a semiconductor thin film detector deposited on an insulating substrate is intended solely for the detection of very soft X or gamma rays whose energies are less than 5 ke V. This thin layer may be epitaxied by liquid or gaseous phase or may be deposited according to the technique of chemical vapor deposition (CVD) and all these variants, MOCVD for example This layer will, in principle, a thickness of lpm to 50 pim in order to stop the X-ray or gamma energy <ke V The insulating substrate may be made of any electrical insulating material also acting as thermal insulator As an insulating substrate, mention may be made of ceramics such as alumina and silica, glass s, polymers, etc. The semiconductor material of the detector of the invention must be able to transform the ionizing radiation into electrical charges. In particular, this material must be capable of transforming an X or gamma photon into a few hundred pairs of electron-holes; this semiconductor material must therefore have a high electrical resistivity, preferably higher than
ohm mètre.ohm meter.
Le matériau semi-conducteur peut être réalisé en n'importe quel matériau semi-conducteur connu tel que le germanium, le silicium, les alliages binaires, ternaires ou quaternaires d'éléments III et V ou d'éléments II et VI de la classification périodique des The semiconductor material may be made of any known semiconductor material such as germanium, silicon, binary, ternary or quaternary alloys of elements III and V or elements II and VI of the Periodic Table. of the
éléments.elements.
De préférence, le semi-conducteur est du silicium, du Ga As ou du Cd Te de haute résistivité électrique. Selon l'invention, le dispositif d'imagerie peut comporter un ou deux systèmes de collection de Preferably, the semiconductor is silicon, GaAs or Cd Te of high electrical resistivity. According to the invention, the imaging device may comprise one or two collection systems of
charges, disposés de part et d'autre du matériau semi- loads, arranged on either side of the semi-
conducteur et en coïncidence Dans ce cas, des seconds circuits de lecture de charges doivent être connectés électriquement au second système de collection par in this case, second load reading circuits shall be electrically connected to the second collection system by
hybridation par microbilles, dans la zone de connexion. hybridization by microbeads, in the connection zone.
Selon l'invention, la collection des charges par une électrode ligne ou une électrode colonne peut être réalisée sur toute la dimension du détecteur, celui-ci travaillant alors en comptage photon par photon Dans ce cas, le second système de collection de charges est constitué d'une couche conductrice uniforme According to the invention, the collection of charges by a row electrode or a column electrode can be carried out over the entire dimension of the detector, the latter then working in photon counting by photon In this case, the second charge collection system is constituted a uniform conductive layer
déposée sur l'ensemble du détecteur. deposited on the entire detector.
De préférence, les deux systèmes de collection de charges sont constitués chacun, dans la zone de détection, de micro- bandes conductrices métalliques parallèles, les micro-bandes conductrices des premier et second systèmes étant croisées selon des directions faisant entre elles un angle allant de 600 à 900. De façon avantageuse, l'électrode commune mais aussi les électrodes bandes des deux systèmes peuvent être divisées en deux transversalement, ce qui permet d'accéder alors à un taux de comptage des photons supérieur et/ou à une amélioration de la Preferably, the two charge collection systems are each constituted, in the detection zone, by parallel metallic conductive micro-bands, the conductive micro-bands of the first and second systems being crossed in directions forming between them an angle ranging from Advantageously, the common electrode but also the band electrodes of the two systems can be divided in two transversely, which then allows access to a higher photon count rate and / or an improvement in the
résolution spatiale du dispositif.spatial resolution of the device.
La Lecture des charges électriques formées dans le matériau semiconducteur par chaque ligne et colonne doit être faite à l'aide de circuits de lecture à très bas bruit puisque la charge correspondant à un photon X ou gamma détecté se répartie sur quelques voies de mesure (colonnes et Lignes) Aussi, ces dispositifs de lecture sont disposés au voisinage immédiat de la zone de détection, mais en dehors de The reading of the electrical charges formed in the semiconductor material by each line and column must be made using very low noise reading circuits since the charge corresponding to a detected X or gamma photon is distributed over a few measurement channels (columns and lines) Also, these reading devices are arranged in the immediate vicinity of the detection zone, but outside of
celle-ci pour ne pas être irradiés. this one to not be irradiated.
Afin d'améliorer les performances en bruit thermique des circuits de lecture, par abaissement de celui-ci, un système de refroidissement peut être prévu Ce système peut consister en une structure à In order to improve the thermal noise performance of the read circuits, by lowering the latter, a cooling system can be provided. This system can consist of a structure with
effet Peltier.Peltier effect.
Conformément à l'invention, les circuits de Lecture sont hybridés sur le matériau semi-conducteur permettant ainsi l'obtention d'un dispositif d'imagerie de petite taille Ces circuits de lecture comportent en particulier des transistors intégrés du type MOS jouant le rôle d'amplificateurs, chaque transistor étant According to the invention, the reading circuits are hybridized on the semiconductor material thus making it possible to obtain a small imaging device. These reading circuits comprise, in particular, integrated transistors of the MOS type acting as amplifiers, each transistor being
associé à une électrode.associated with an electrode.
De préférence, Les sorties de ces transistors sont connectées à des résistances électriques reliées entre elles Ainsi, on peut reconstruire la localisation du faisceau incident selon le principe d'Anger. Conformément à l'invention, Les circuits de lecture des premier et second systèmes d'électrodes (par exemple des électrodes Lignes et des électrodes colonnes) peuvent être situés de part et d'autre du matériau semi-conducteur Il est toutefois possible de situer ces circuits de Lecture sur une seule et même face du matériau semi-conducteur Dans ce cas, des vias Preferably, the outputs of these transistors are connected to electrical resistances connected together. Thus, it is possible to reconstruct the location of the incident beam according to the Anger principle. According to the invention, the reading circuits of the first and second electrode systems (for example Lines electrodes and column electrodes) can be located on either side of the semiconductor material. It is however possible to locate these reading circuits on one and the same side of the semiconductor material In this case, vias
(ou trous) peuvent être prévus dans le matériau semi- (or holes) can be provided in the semi-
conducteur pour permettre le passage de conducteurs driver to allow the passage of drivers
électriques d'une face à l'autre du matériau. electrically from one side to the other of the material.
D'autres caractéristiques et avantages de Other features and benefits of
l'invention ressortiront mieux de la description qui va the invention will emerge more clearly from the description which will
suivre, donnée à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures annexées, dans lesquelles: la figure 1 représente schématiquement, en perspective, un dispositif de micro-imagerie conforme à l'invention, utilisant des circuits de lecture hybridés; la figure 1 A représente une variante de réalisation des électrodes du détecteur de l'invention; la figure 2 est une vue en coupe Longitudinale du dispositif de La figure 1; la figure 3 représente schématiquement, en vue de dessus, un dispositif conforme à l'invention, utilisant des circuits de lecture intégrés sur le matériau semi-conducteur de détection; la figure 4 représente schématiquement, en perspective, une variante de réalisation du dispositif conforme à l'invention, utilisant des circuits de lecture hybridés; La figure 5 illustre schématiquement, en perspective, une autre variante de réalisation du dispositif d'imagerie conforme à L'invention, utilisant une électrode commune; la figure 6 représente schématiquement, en coupe longitudinale, une autre variante de réalisation du dispositif conforme à l'invention dans lequel les circuits de lecture sont disposés d'un même côté du matériau semi- conducteur; et la figure 7 représente schématiquement, partiellement et en coupe, une autre variante de réalisation du dispositif de l'invention, utilisant une follow, given by way of nonlimiting illustration, with reference to the appended figures, in which: Figure 1 shows schematically, in perspective, a microimaging device according to the invention, using hybridized reading circuits; FIG. 1A represents an alternative embodiment of the electrodes of the detector of the invention; Figure 2 is a longitudinal sectional view of the device of Figure 1; FIG. 3 diagrammatically represents, in plan view, a device according to the invention, using integrated reading circuits on the semiconductor detection material; FIG. 4 schematically represents, in perspective, an alternative embodiment of the device according to the invention, using hybridized reading circuits; FIG. 5 schematically illustrates, in perspective, another variant embodiment of the imaging device according to the invention, using a common electrode; FIG. 6 schematically represents, in longitudinal section, another variant embodiment of the device according to the invention in which the reading circuits are arranged on the same side of the semiconductor material; and FIG. 7 schematically shows, partially and in section, another variant embodiment of the device of the invention, using a
couche mince semi-conductrice pour la détection. thin semiconductor layer for detection.
En référence aux figures 1 et 2, Le dispositif d'imagerie de rayonnement ionisant (X ou gamma) conforme à l'invention comprend un détecteur bidimensionnel formé d'une plaque détectrice 2 en matériau massif semi-conducteur dont la partie centrale 4 constitue la zone de détection ou zone destinée à L'imagerie La périphérie du matériau semi-conducteur 2 With reference to FIGS. 1 and 2, the ionizing radiation imaging device (X or gamma) in accordance with the invention comprises a two-dimensional detector formed of a detector plate 2 made of solid semiconductor material, the central portion 4 of which constitutes the detection area or imaging area The periphery of the semiconductor material 2
est destinée aux circuits de lecture. is intended for reading circuits.
Selon l'invention, Le matériau semi- According to the invention, the semi-material
conducteur 2 est du silicium, de l'arseniure de gallium ou du tel Lurure de cadmium de haute résistivité électrique, typiquement de résistivité supérieure à ohms cm La plaque semi- conductrice 2 a une épaisseur typiquement de 100 à 4001 dm Elle assure la transformation du rayonnement ionisant 6 incident sur La face supérieure de la plaque 2 en paires d'électrons- trous qui sont collectées par deux réseaux d'électrodes respectivement 8 et 10 déposées directement sur Les surfaces supérieure et inférieure conductor 2 is silicon, gallium arsenide or such high-resistivity cadmium luride, typically resistivity greater than ohms cm The semiconductor plate 2 has a thickness typically from 100 to 4001 dm It ensures the transformation of the ionizing radiation 6 incident on the upper face of the plate 2 in electron-hole pairs which are collected by two electrode arrays respectively 8 and 10 deposited directly on the upper and lower surfaces
du semi-conducteur 2.semiconductor 2.
Dans un semi-conducteur massif, la détection 1 1 est faite uniquement sur le principe de l'interaction photoélectrique pour que la résolution spatiale soit la In a solid semiconductor, the detection 1 1 is made solely on the principle of the photoelectric interaction so that the spatial resolution is the
meilleure possible.best possible.
Dans La zone d'imagerie 4, les électrodes 8 ont la forme de micro- bandes orientées parallèlement entre elles selon une direction x et les électrodes 10 ont la forme de micro-bandes orientées parallèlement entre elles selon une direction y, perpendiculaire à la direction x Les électrodes 8 et 10 définissent donc dans la zone d'imagerie 4 des lignes et des colonnes de détection. Ces électrodes 8 et 10 sont réalisées, dans le cas représenté, en métal conducteur et en particulier en aluminium, chrome, argent, tungstène, or, etc EL Les sont réalisées par exemple par dépôt de métal par pulvérisation cathodique selon la technique "lift-off" (insolation d'une résine photosensible à travers un masque représentant l'image des électrodes à réalisées, développement de la résine, dépôt de la In the imaging zone 4, the electrodes 8 are in the form of micro-bands oriented parallel to each other in a direction x and the electrodes 10 have the form of micro-bands oriented parallel to each other in a direction y, perpendicular to the direction The electrodes 8 and 10 therefore define detection lines and columns in the imaging zone 4. These electrodes 8 and 10 are made, in the case shown, of conductive metal and in particular of aluminum, chromium, silver, tungsten, gold, etc. EL are produced for example by metal deposition by cathodic sputtering according to the "lift- off "(insolation of a photoresist through a mask representing the image of the electrodes to be made, development of the resin, deposition of the
couche métallique puis dissolution de la résine). metal layer then dissolution of the resin).
Les électrodes ont, dans la zone de détection, une largeur de 0,2 pm à 1,5 pm et sont espacées d'un pas de 2 pm à 10 pm; leur épaisseur est de The electrodes have, in the detection zone, a width of 0.2 μm to 1.5 μm and are spaced at a pitch of 2 μm to 10 μm; their thickness is
à 300 nm.at 300 nm.
Dans le mode de réalisation représenté, la zone de détection ou d'imagerie 4 présente, en vue de dessus, la forme d'un carré, dont le côté est inférieur In the embodiment shown, the detection or imaging zone 4 has, in plan view, the shape of a square, the lower side of which is
au mm.to the mm.
A titre d'exemple, une zone image 4 de 300 x 300 ym peut fournir une image de 500 x 500 pixels (points élémentaires d'affichage) après reconstruction barycentrique pour des pixels (points images dont les dimensions sont fixées par l'intersection d'une ligne et d'une colonne de la zone de détection) de 0,6 x,6 m 2 0,6 x 0,6 m Bien entendu, on peut envisager une zone de détection de forme rectangulaire de quelques mm Les méthodes barycentriques permettent une localisation du faisceau incident sur le détecteur meilleure que le micromètre Elles permettent L'emploi d'un détecteur tel que représenté sur la figure 1, au moins 10 fois plus petit que ceux utilisés jusqu'à ce By way of example, an image zone 4 of 300 × 300 μm can provide an image of 500 × 500 pixels (elementary display points) after barycentric reconstruction for pixels (image points whose dimensions are fixed by the intersection of a line and a column of the detection zone) of 0.6 x, 6 m 2 0.6 x 0.6 m Of course, it is possible to envisage a detection zone of rectangular shape of a few mm. The barycentric methods allow a location of the beam incident on the detector better than the micrometer They allow the use of a detector as shown in Figure 1, at least 10 times smaller than those used until
jour dans le domaine de l'imagerie X ou gamma. day in the field of X or gamma imaging.
Conformément à l'invention, le détecteur bidimensionnel comporte une zone de connexion ou de lecture 11 située à la périphérie de la zone de détection 4 Dans cette zone 11, le pas des électrodes 8 et 10 est supérieur à celui des électrodes dans la zone de détection et est typiquement choisi dans la According to the invention, the two-dimensional detector comprises a connection or reading zone 11 situated at the periphery of the detection zone 4. In this zone 11, the pitch of the electrodes 8 and 10 is greater than that of the electrodes in the zone of detection and is typically chosen in the
gamme allant de 100 à 1000 m.range from 100 to 1000 m.
Cet agrandissement du pas des électrodes dans la zone de connexion peut être réalisé de différentes façons. A titre d'exemple, les électrodes 8 peuvent comporter à leur extrémité, en dehors de la zone de détection 4, des branches latérales 8 a perpendiculaires à la direction x Les extrémités des branches latérales 8 a peuvent être alignées selon la diagonale z du This enlargement of the pitch of the electrodes in the connection zone can be achieved in different ways. By way of example, the electrodes 8 may comprise, at their ends, outside the detection zone 4, side branches 8a perpendicular to the direction x. The ends of the lateral branches 8a may be aligned along the diagonal z of the
détecteur pour en agrandir leur pas. detector to enlarge their pace.
De même, les électrodes 10 peuvent présenter à leurs extrémités des branches 10 a perpendiculaires à la direction y dont le pas est supérieur à celui des Similarly, the electrodes 10 may have at their ends branches 10a perpendicular to the direction y whose pitch is greater than that of
microbandes dans la zone de détection. microbands in the detection zone.
Les branches 8 a et 10 a des électrodes 8 et 10 peuvent aussi être orientées selon une direction formant un angle obtu avec la direction x, comme représenté sur la figure 1 A Les branches 8 a et 10 a peuvent en outre ne pas être parallèles entre elles, The branches 8a and 10a of the electrodes 8 and 10 may also be oriented in a direction forming an obtuse angle with the direction x, as shown in FIG. 1A. The branches 8a and 10a may furthermore not be parallel between they,
mais agencées en éventail.but arranged in a fan.
Toute autre disposition des branches 8 a et a des électrodes 8 et 10 augmentant Leur pas dans la zone de connexion 11, afin d'être compatible avec une Any other arrangement of the legs 8a and 8a has electrodes 8 and 10 increasing their pitch in the connection zone 11, in order to be compatible with a
hybridation par microbilles, peut être envisagée. hybridization by microbeads, may be considered.
A un coin sur deux au moins de la surface supérieure de La plaque de semi-conducteur 2 et dans la zone 11 de connexion, on trouve des circuits intégrés 12 connectés selon une technique d'hybridation aux branches 8 a des électrodes conductrices 8, destinés à la Lecture des signaux électriques fournis par ces At at least one of the two corners of the upper surface of the semiconductor wafer 2 and in the connection zone 11, there are integrated circuits 12 connected by a hybridization technique to the branches 8 to conductive electrodes 8 intended to to the reading of the electrical signals provided by these
électodes.électodes.
De même, on trouve, à au moins un coin sur Similarly, we find, at least one corner on
deux de la surface inférieure de la plaque semi- two of the bottom surface of the semi-plate
conductrice 2 et dans La zone 11 de connexion, des circuits intégrés 14 connectés selon la technique d'hybridation aux branches 10 a des électrodes 10, destinés à la lecture des signaux électriques fournis 2 and in the zone 11 of connection, integrated circuits 14 connected according to the branch hybridization technique 10 has electrodes 10, for reading the electrical signals provided
par ces électrodes.by these electrodes.
L'hybridation du détecteur bidimensionnel et des circuits de lecture peut être faite au moyen d'une connectique par billes d'indium, symbolisées en 16 La connexion des circuits 12 et 14 respectivement aux électrodes conductrices 8 et 10 est réalisée à la périphérie du matériau semi-conducteur 2, là o le pas des connexions a été agrandi suffisamment pour être Hybridization of the two-dimensional detector and the reading circuits can be made by means of indium ball connectors, symbolized at 16. The connection of the circuits 12 and 14 respectively to the conducting electrodes 8 and 10 is carried out at the periphery of the material. semiconductor 2, where no connections have been enlarged enough to be
compatible avec cette technologie d'hybridation. compatible with this hybridization technology.
Ainsi, les fonctions de détection et de lecture sont dissociées et peuvent être optimisées Thus, the detection and reading functions are dissociated and can be optimized
indépendamment l'une de l'autre.independently of one another.
Dans la variante représentée sur les figures 1 et 2, les électrodes 8 sont réparties en deux groupes In the variant shown in FIGS. 1 and 2, the electrodes 8 are divided into two groups
19 et 20, connectés chacun à un circuit de lecture 12. 19 and 20, each connected to a read circuit 12.
De même, Les électrodes 10 sont réparties en deux Similarly, the electrodes 10 are divided into two
groupes, connectés chacun à un circuit de lecture 14. groups, each connected to a read circuit 14.
Les circuits de lecture 12 et 14 comportant des amplificateurs respectivement 18 et 20 à très bas bruit, situés au voisinage immédiat de la zone de détection 4; à chaque électrode 8 est connecté un amplificateur 18 et à chaque électrode 10 est connecté un amplificateur 20 Ces amplificateurs sont en particulier des transistors MOS réalisés sur un The reading circuits 12 and 14 comprising amplifiers respectively 18 and 20 with very low noise, located in the immediate vicinity of the detection zone 4; at each electrode 8 is connected an amplifier 18 and at each electrode 10 is connected an amplifier 20. These amplifiers are in particular MOS transistors made on a
substrat en silicium distinct de celui du détecteur. silicon substrate distinct from that of the detector.
Ces amplificateurs de lecture 18 et 20 peuvent être lus simultanément (ce qui correspond au mode de réalisation représenté sur la figure 1) ou These sense amplifiers 18 and 20 can be read simultaneously (which corresponds to the embodiment shown in FIG. 1) or
éventuellement indépendamment l'un de l'autre. possibly independently of one another.
La localisation du faisceau incident 6 et donc le traitement des signaux fournis par les amplificateurs 18 et 20 est réalisée par des circuits dédiés respectivement 22 et 24, situés le plus loin possible de la zone de détection 4, et en particulier en dehors du semi-conducteur 2 Ces circuits dédiés sont par exemple ceux connus sous le nom de registre de lectures de charges et vendus par la Société THOMSON The location of the incident beam 6 and therefore the processing of the signals supplied by the amplifiers 18 and 20 is carried out by dedicated circuits 22 and 24 respectively, located as far as possible from the detection zone 4, and in particular outside the semiconductor. These dedicated circuits are for example those known under the name of charge reading register and sold by THOMSON Company.
(TMS).(TMS).
Selon l'invention, à chaque amplificateur According to the invention, to each amplifier
peut être associé un circuit dédié de traitement. can be associated with a dedicated processing circuit.
Toutefois, il est préférable de n'utiliser que deux circuits dédiés comme cela est représenté sur la figure 1 Dans ce cas, les sorties en courant des amplificateurs du même groupe (ici 19 et 21) seront reliées les unes aux autres par un pont de résistances 26. Cet agencement apparait plus clairement sur la figue 3 qui représente, en vue de dessus, un détecteur conforme à l'invention dans lequel les circuits de lecture sont intégrés au semi-conducteur solide 2 et non plus hybridés comme représenté sur les However, it is preferable to use only two dedicated circuits as shown in FIG. 1 In this case, the current outputs of the amplifiers of the same group (here 19 and 21) will be connected to each other by a bridge of 26. This arrangement appears more clearly in FIG. 3, which represents, in a view from above, a detector according to the invention in which the reading circuits are integrated in the solid semiconductor 2 and no longer hybridized as shown in FIGS.
figures 1 et 2.Figures 1 and 2.
La description qui suit ne concernera que le The description that follows will only concern the
réseau de lignes et leurs circuits de lecture associés mais il va de soi que Les électrodes colonnes et leurs circuits de lecture associés, disposées sur l'autre face du semi-conducteur 2 peuvent être agencées selon line network and their associated reading circuits, but it goes without saying that the column electrodes and their associated readout circuits arranged on the other side of the semiconductor 2 can be arranged according to
le même principe.the same principle.
Sur cette figure 3, les électrodes supérieures, parallèles à la direction x, portent la référence 28; elles se présentent uniquement sous forme de micro-bandes parallèles entre elles et à la In this FIG. 3, the upper electrodes, parallel to the x direction, bear the reference 28; they occur only in the form of parallel micro-bands between them and at the
direction x.direction x.
Les transistors 18 connectés chacun à une électrode ligne 28 ont leurs sorties reliées entre elles par le pont de résistances 26 de façon à obtenir uniquement deux signaux de sortie -u et +u pour les électrodes lignes x et I 1 et I pour les électrodes colonnes y Le rapport des signaux respectivement des lignes et des colonnes permet de localiser directement le point d'impact du faisceau incident sur le détecteur Ce rapport est calculé par les circuits The transistors 18 each connected to a line electrode 28 have their outputs interconnected by the resistor bridge 26 so as to obtain only two output signals -u and + u for the row electrodes x and I 1 and I for the column electrodes y The ratio of the signals respectively of the rows and the columns makes it possible to locate directly the point of impact of the incident beam on the detector. This ratio is calculated by the circuits
dédiés 22 et 24.dedicated 22 and 24.
Les signaux électriques fournis par les circuits de Lecture 12 et 14 donnent respectivement, en coïncidence temporelle, l'abscisse x et l'ordonnée y du point d'interaction du rayonnement avec le détecteur, The electrical signals supplied by the read circuits 12 and 14 respectively give, in time coincidence, the abscissa x and the ordinate y of the point of interaction of the radiation with the detector,
de façon connue.in known manner.
En plus de la forme des électrodes, la figure 3 se distingue des figures 1 et 2 par l'emploi d'un seul circuit extérieur dédié 22 du fait que les électrodes lignes 28 (et par conséquent les transistors In addition to the shape of the electrodes, FIG. 3 differs from FIGS. 1 and 2 by the use of a single dedicated external circuit 22 because the row electrodes 28 (and consequently the transistors
18) ne sont pas réparties en deux groupes. 18) are not divided into two groups.
Comme représenté sur la figure 4, il est possible de couper les électrodes supérieures et les électrodes inférieures en deux parties égales selon la direction y perpendiculaire aux micro-bandes On peut obtenir ainsi quatre groupes respectivement 28, 30, 32 et 34 d'électrodes supérieures associés chacun à un circuit de lecture 12 identique à ceux décrits précédemment La détection, divisée ainsi en quatre secteurs, permet une amélioration de la résolution As shown in FIG. 4, it is possible to cut the upper electrodes and the lower electrodes in two equal parts in the y direction perpendicular to the micro-bands. Four groups 28, 30, 32 and 34 of upper electrodes can thus be obtained. each associated with a read circuit 12 identical to those previously described The detection, divided into four sectors, allows an improvement in the resolution
spatiale ou du taux de comptage.space or count rate.
Il est aussi possible, comme représenté sur La figure 5, d'utiliser l'un des deux systèmes d'électrode, par exemple celui supporté par la face supérieure du semi-conducteur 2, sous forme d'une électrode commune 38 qui couvre toute La dimension de la zone de détection 4 du détecteur Dans ces conditions, le détecteur travaille en comptage photon It is also possible, as shown in FIG. 5, to use one of the two electrode systems, for example the one supported by the upper face of the semiconductor 2, in the form of a common electrode 38 which covers all The size of the detection zone 4 of the detector Under these conditions, the detector works in photon counting
par photon.by photon.
Cette électrode commune 38 est bien entendu connectée en sortie à un amplificateur 18 situé en dehors de la zone de détection 4 par exemple intégré au semi-conducteur. Le réseau d'électrodes inférieur peut être agencé comme représenté sur la figure 1 ou bien être This common electrode 38 is of course connected at the output to an amplifier 18 located outside the detection zone 4 for example integrated in the semiconductor. The lower electrode array can be arranged as shown in FIG.
découpé en secteurs comme représenté sur la figure 4. cut into sectors as shown in FIG.
De même, L'électrode commune 4 peut être coupée en deux parties identiques se Lon une direction perpendiculaire à la direction x, ce qui permet Similarly, the common electrode 4 can be cut into two identical parts in a direction perpendicular to the x direction, which allows
d'accéder à un taux de comptage deux fois plus grand. to access a count rate twice as large.
Sur les figures 1 à 5, Les circuits de lecture respectivement 12 et 14 des électrodes lignes et des électrodes colonnes étaient disposés respectivement sur Les faces inférieure et supérieure du semi-conducteur 2, revêtues respectivement des In FIGS. 1 to 5, the reading circuits 12 and 14 respectively of the row electrodes and of the column electrodes were respectively arranged on the lower and upper faces of the semiconductor 2, respectively coated with
électrodes lignes et des électrodes colonnes. electrodes lines and electrodes columns.
Toutefois, il est possible, comme représenté sur la figure 6 de disposer les circuits de lecture 12 des électrodes lignes sur la face inférieure du détecteur 2 A cet effet, des vias 40 (ou trous) sont formés à la périphérie du semi-conducteur 2 et le traversant de part en part Ces trous sont remplis d'un matériau conducteur 42 permettant de relier Les électrodes 8 à des prises de contact électrique 44 formées sur la face inférieure du semi- conducteur 2 et However, it is possible, as shown in FIG. 6, to arrange the reading circuits 12 of the line electrodes on the lower face of the detector 2. For this purpose, vias 40 (or holes) are formed on the periphery of the semiconductor 2 The holes are filled with a conductive material 42 for connecting the electrodes 8 to electrical contact points 44 formed on the lower face of the semiconductor 2 and
destinées à la connexion d'un circuit de lecture 12. for connecting a read circuit 12.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 6, Les circuits de Lecture 12 sont des circuits hybridés, connectés via des billes d'indium 16 In the embodiment shown in FIG. 6, the read circuits 12 are hybridized circuits connected via indium balls 16
aux prises de contact électrique 44. at the electrical contact points 44.
Les trous 40 peuvent être faits par laser ou par ultrasons et la métallisation de ces trous est réalisée soit par dépôt chimique, soit par transport en phase vapeur Dans ces conditions, les circuits de lecture 12 et 14 respectivement des lignes et des colonnes peuvent être formés sur une même puce rapportée sur Le semi- conducteur 2 La connexion des lignes et des colonnes conductrices avec les circuits de lecture 12 et 14 est assurée comme sur la figure 1. The holes 40 can be made by laser or ultrasound and the metallization of these holes is carried out either by chemical deposition or by vapor phase transport. Under these conditions, the reading circuits 12 and 14 respectively of the rows and columns can be formed. on the same chip reported on the semiconductor 2 The connection of the lines and the conductive columns with the reading circuits 12 and 14 is ensured as in FIG.
Le détecteur de L'invention représenté sur les figures 1 à 6 comportait comme matériau de détection un substrat semi- conducteur massif 2 Il permettait ainsi la détection de rayonnement X ou gamma d'énergie inférieure à 5 ke V, d'énergie comprise entre ke V et 15 ke V ou encore d'énergie supérieure à 15 ke V. De p Lus, un dispositif de refroidissement 46 (voir figures 1 et 2) peut être prévu pour améliorer Les performances des amplificateurs, par baisse du bruit thermique Ce dispositif est en particulier nécessaire pour l'imagerie de rayonnements d'énergie supérieure à 5 ke V Ce dispositif de refroidissement The detector of the invention represented in FIGS. 1 to 6 included as detection material a solid semiconductor substrate 2 It thus allowed the detection of X or gamma radiation with energy of less than 5 ke V, energy between V and 15 ke V or with energy greater than 15 ke V. From p Lus, a cooling device 46 (see Figures 1 and 2) can be provided to improve the performance of the amplifiers, by reducing the thermal noise This device is especially necessary for energy radiation imaging above 5 ke V This cooling device
consiste en des circuits à effet Peltier. consists of Peltier effect circuits.
Dans le cas de rayons X ou gamma très mous, c'est-à-dire d'énergie inférieure à 5 ke V, il est possible de réaliser Le détecteur de l'invention, comme In the case of X-rays or very soft gamma, that is to say energy of less than 5 keV, it is possible to realize the detector of the invention, as
représenté sur la figure 7.shown in Figure 7.
Ce détecteur comporte un substrat isolant électrique et thermique 48, par exemple en alumine, à la surface supérieure duquel est réalisé le système d'électrode 10 inférieur Ces électrodes colonnes peuvent être réalisées en tungstène ou en chrome selon la technique "lift-off" et avoir les formes This detector comprises an electrical and thermal insulating substrate 48, for example made of alumina, on the upper surface of which the lower electrode system 10 is made. These column electrodes may be made of tungsten or chromium according to the "lift-off" technique and to have the forms
représentées sur les figures 1 à 4. represented in FIGS. 1 to 4.
L'ensemble des électrodes 10 est recouvert d'une couche 50 de silicium amorphe ou de tout autre matériau semi-conducteur de haute résistivité, de quelques micromètres d'épaisseur Cette couche 50 constitue la couche de détection du rayonnement ionisant assurant la transformation de ce rayonnement The set of electrodes 10 is covered with a layer 50 of amorphous silicon or any other high-resistivity semiconductor material, a few micrometers thick. This layer 50 constitutes the detection layer of the ionizing radiation ensuring the transformation of this layer. influence
en charges électriques.in electric charges.
A la surface supérieure de la couche détectrice 50, on trouve les électrodes lignes 8 orientées, au moins dans la zone de détection, perpendiculairement aux électrodes colonnes 10 Elles sont réalisées comme décrit précédemment (figures 1 à 4). Sur la figure 7, les circuits de lecture lignes 12 et colonnes 14 sont rapportés par hybridation sur la couche de détection 50 Ils peuvent bien entendu être intégrés à la couche 50 De plus, ces circuits At the upper surface of the detector layer 50, the line electrodes 8 are oriented, at least in the detection zone, perpendicularly to the column electrodes 10. They are produced as previously described (FIGS. 1 to 4). In FIG. 7, the read lines 12 and columns 14 are reported by hybridization on the detection layer 50. They can of course be integrated in the layer 50. Moreover, these circuits
peuvent se trouver soit du même côté de la couche semi- may be on the same side of the semi-
conductrice 50, soit respectivement sur la surface supérieure de la couche 50 et sur le flanc, comme représenté sur la figure 7 De plus, ces circuits sont 50, respectively on the upper surface of the layer 50 and on the sidewall, as shown in FIG. 7. Furthermore, these circuits are
disposés du même côté du substrat 48. arranged on the same side of the substrate 48.
Conformément à l'invention, ces circuits de lecture sont situés à la périphérie de la couche de According to the invention, these reading circuits are located at the periphery of the layer of
détection 50.detection 50.
Les amplificateurs de lecture intégrés au semi-conducteur de détection (figure 3) ou hybridés (figures 1, 2) sont constitués de transistors NMOS The reading amplifiers integrated in the detection semiconductor (FIG. 3) or hybridized (FIGS. 1, 2) consist of NMOS transistors
et/ou PMOS conformément aux techniques de la micro- and / or PMOS according to the techniques of micro-
électronique. Au lieu d'utiliser deux réseaux d'électrodes métalliques, comme décrit précédemment, il est possible de localiser le rayonnement gamma ou X incident en n'utilisant qu'un seul réseau d'électrodes, par exemple le réseau d'électrodes supérieure 8, associé à des liaisons résistives Dans ce cas, il suffit d'ajouter sur les électrodes métalliques supérieures et de façon connue des lignes résistives formées par exemple à electronic. Instead of using two metal electrode arrays, as described previously, it is possible to locate the incident gamma or X radiation using only one array of electrodes, for example the upper electrode array 8, associated with resistive connections In this case, it is sufficient to add on the upper metal electrodes and in known manner resistive lines formed for example to
partir de diffusion ionique dans un matériau semi- from ion diffusion in a semi-
conducteur différent de celui du détecteur, chaque extrémité étant alors reliée à un amplificateur pour localiser sur la ligne métallique le point d'impact du conductor different from that of the detector, each end then being connected to an amplifier to locate on the metal line the point of impact of the
rayonnement X ou gamma.X or gamma radiation.
La détermination de l'impact du rayonnement incident lorsque l'on utilise une liaison résistive est The determination of the impact of incident radiation when a resistive link is used is
réalisée comme décrit dans le brevet US-A-4 411 059. performed as described in US-A-4,411,059.
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