JP2013038174A - 軟x線検出装置、及び軟x線検出システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明に係る軟X線検出装置100は半導体基板2を有する。半導体基板2には複数の検出ユニット1が配され、それぞれの検出ユニット1は変換部3と回路部4とを含む。変換部3は例えばフォトダイオードである。変換部3では軟X線によって発生した電荷が収集される。回路部4には例えば第1導電型(Nチャネル型)の増幅トランジスタ6が配される。増幅トランジスタ6は、変換部3からの信号を増幅して出力する増幅部である。隣接する変換部3の間には第1導電型のトランジスタが配されない。あるいは、隣接する検出ユニットに含まれるトランジスタが、互いに近接して配される。
【選択図】 図1
Description
次に、実施例1の各部位の変形例を説明する。以下で述べる変形例は、適宜組み合わせることができる。さらに、これらの変形例は後述の実施例2〜9についても適用可能である。
2 半導体基板
3 変換部
4 回路部
6 増幅トランジスタ
7 分離部
Claims (15)
- 半導体基板及び前記半導体基板に配された複数の検出ユニットを備える軟X線検出装置であって、
前記複数の検出ユニットのそれぞれが、
前記半導体基板に配され、軟X線が入射したことによって発生した電荷が収集される第1導電型の半導体領域と、
前記半導体領域に収集された電荷に基づく信号を出力する増幅トランジスタを少なくとも含む読み出し回路と、を有し、
前記半導体領域のうち隣接して配された二つの半導体領域の間に、前記読み出し回路に含まれる第1導電型のトランジスタが配されず、前記二つの半導体領域を互いに電気的に分離する第1分離部が配されたことを特徴とする軟X線検出装置。 - 半導体基板及び前記半導体基板に配された複数の検出ユニットを備える軟X線検出装置であって、
前記複数の検出ユニットのそれぞれが、
前記半導体基板に配され、軟X線が入射したことによって発生した電荷が収集される第1導電型の半導体領域と、
前記半導体領域に収集された電荷に基づく信号を出力する増幅トランジスタを少なくとも含む読み出し回路と、を有し、
前記半導体領域は、第1方向に沿って並んだ少なくとも三つの半導体領域と、前記少なくとも三つの半導体領域とは別の第1半導体領域及び第2半導体領域とを含み、
前記少なくとも三つの半導体領域のそれぞれの間に、前記読み出し回路に含まれる第1導電型のトランジスタが配されず、前記少なくとも三つの半導体領域を互いに電気的に分離する第1分離部が配され、
前記第1半導体領域と前記第2半導体領域との間に、前記少なくとも三つの半導体領域のうちの一つが配され、
前記第1半導体領域及び前記第2半導体領域は、いずれも前記少なくとも三つの半導体領域のうちの前記一つと隣接して配され、
前記第1半導体領域と前記少なくとも三つの半導体領域のうちの前記一つとの間に、前記読み出し回路に含まれる第1導電型のトランジスタが配され、
前記第2半導体領域と前記少なくとも三つの半導体領域のうちの前記一つとの間に、前記読み出し回路に含まれる第1導電型の別のトランジスタが配されたことを特徴とする軟X線検出装置。 - 半導体基板及び前記半導体基板に配された複数の検出ユニットを備える軟X線検出装置であって、
前記複数の検出ユニットのそれぞれが、
前記半導体基板に配され、軟X線が入射したことによって発生した電荷が収集される第1導電型の半導体領域と、
前記半導体領域に収集された電荷に基づく信号を出力する増幅トランジスタを少なくとも含む読み出し回路と、を有し、
前記半導体領域は、第1方向に沿って並んだ少なくとも三つの半導体領域と、前記少なくとも三つの半導体領域とは別の第1半導体領域及び第2半導体領域とを含み、
前記少なくとも三つの半導体領域のそれぞれの間に、前記読み出し回路に含まれる第1導電型のトランジスタが配されず、前記少なくとも三つの半導体領域を互いに電気的に分離する第1分離部が配され、
前記第1半導体領域と前記第2半導体領域との間に、前記少なくとも三つの半導体領域のうちの一つが配され、
前記第1半導体領域及び前記第2半導体領域は、いずれも前記少なくとも三つの半導体領域のうちの前記一つと隣接して配され、
前記第1半導体領域と前記少なくとも三つの半導体領域のうちの前記一つとの間に、前記読み出し回路に含まれる第1導電型のトランジスタが配されず、前記第1半導体領域と前記少なくとも三つの半導体領域のうちの前記一つとを電気的に分離する第2分離部が配され、
前記第2半導体領域と前記少なくとも三つの半導体領域のうちの前記一つとの間に、前記読み出し回路に含まれる第1導電型のトランジスタが配されたことを特徴とする軟X線検出装置。 - 前記第1半導体領域、前記少なくとも三つの半導体領域のうちの前記一つ、及び前記第2半導体領域が、前記第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の軟X線検出装置。
- 半導体基板及び前記半導体基板に配された複数の検出ユニットを備える軟X線検出装置であって、
前記複数の検出ユニットのそれぞれが、
前記半導体基板に配され、軟X線が入射したことによって発生した電荷が収集される第1導電型の半導体領域と、
前記半導体領域に収集された電荷に基づく信号を出力する増幅トランジスタを少なくとも含む読み出し回路と、を有し、
前記半導体領域は、第1半導体領域、第2半導体領域、第3半導体領域、及び第4半導体領域を含み、
前記第1半導体領域及び前記第2半導体領域は、第1方向に沿って配され、
前記第3半導体領域及び前記第4半導体領域は、前記第1方向と平行な第2方向に沿って配され、
前記第1半導体領域及び前記第3半導体領域は、前記第1方向とは交差する第3方向に沿って配され、
前記第2半導体領域及び前記第4半導体領域は、前記第3方向と平行な第4方向に沿って配され、
前記第1半導体領域、前記第2半導体領域、前記第3半導体領域、及び前記第4半導体領域のそれぞれの間に、前記読み出し回路に含まれる第1導電型のトランジスタが配されず、前記第1半導体領域、前記第2半導体領域、前記第3半導体領域、及び前記第4半導体領域を互いに電気的に分離する第1分離部が配され、
前記第1半導体領域、前記第2半導体領域、前記第3半導体領域、及び前記第4半導体が1つのブロックを構成し、当該ブロックと、当該ブロックを構成する半導体領域とは別の半導体領域との間に、前記読み出し回路に含まれる第1導電型のトランジスタが配されたことを特徴とする軟X線検出装置。 - 半導体基板と前記半導体基板に配された第1及び第2検出ユニットとを備える軟X線検出装置であって、
前記第1及び第2検出ユニットのそれぞれが、
前記半導体基板に配され、軟X線が入射したことによって発生した電荷が収集される第1導電型の半導体領域と、
前記半導体領域に収集された電荷に基づく信号を出力する増幅トランジスタを含む複数の第1導電型のトランジスタと、を有し、
前記第1検出ユニットと前記第2検出ユニットは互いに隣接して配され、
前記第1検出ユニットに含まれる前記複数の第1導電型のトランジスタのいずれかと、前記第2検出ユニットに含まれる前記複数の第1導電型のトランジスタのいずれかとが、第1距離よりも近接して配され、
前記第1距離は、前記軟X線のフォトンの一つが前記半導体基板に入射したときに、電荷が発生する領域を包含する最小の球の直径であることを特徴とする軟X線検出装置。 - 半導体基板と前記半導体基板に配された第1及び第2検出ユニットとを備える軟X線検出装置であって、
前記第1及び第2検出ユニットのそれぞれが、
前記半導体基板に配され、軟X線が入射したことによって発生した電荷が収集される第1導電型の半導体領域と、
前記半導体領域に収集された電荷に基づく信号を出力する増幅トランジスタを含む複数の第1導電型のトランジスタと、を有し、
前記第1検出ユニットと前記第2検出ユニットは互いに隣接して配され、
前記第1検出ユニットに含まれる前記複数のトランジスタのいずれかと、前記第2検出ユニットに含まれる前記複数のトランジスタのいずれかとが、第1距離よりも近接して配され、
前記第1距離は、前記軟X線のエネルギーをE(keV)としたときに、以下の式で表されるd(マイクロメートル)であることを特徴とする軟X線検出装置。
- 半導体基板と前記半導体基板に配された第1及び第2検出ユニットとを備える軟X線検出装置であって、
前記第1及び第2検出ユニットのそれぞれが、
前記半導体基板に配され、軟X線が入射したことによって発生した電荷が収集される第1導電型の半導体領域と、
前記半導体領域に収集された電荷に基づく信号を出力する増幅トランジスタを含む複数の第1導電型のトランジスタと、を有し、
前記第1検出ユニットと前記第2検出ユニットは互いに隣接して配され、
前記第1検出ユニットに含まれる前記複数の第1導電型のトランジスタのいずれかと、前記第2検出ユニットに含まれる前記複数の第1導電型のトランジスタのいずれかとが、第1距離よりも近接して配され、
前記第1距離は、1マイクロメートルであることを特徴とする軟X線検出装置。 - 半導体基板と前記半導体基板に配された第1及び第2検出ユニットとを備える軟X線検出装置であって、
前記第1及び第2検出ユニットのそれぞれが、
前記半導体基板に配され、軟X線が入射したことによって発生した電荷が収集される第1導電型の半導体領域と、
前記半導体領域に収集された電荷に基づく信号を出力する増幅トランジスタを含む複数の第1導電型のトランジスタと、を有し、
前記第1検出ユニットと前記第2検出ユニットは互いに隣接して配され、
前記第1検出ユニットに含まれる前記半導体領域は、前記第2検出ユニットに含まれる前記複数の第1導電型のトランジスタのいずれからも、第2距離より離間して配され、
前記第2距離は、前記軟X線のフォトンの一つが前記半導体基板に入射したときに、電荷が発生する領域を包含する最小の球の半径であることを特徴とする軟X線検出装置。 - 半導体基板と前記半導体基板に配された第1及び第2検出ユニットとを備える軟X線検出装置であって、
前記第1及び第2検出ユニットのそれぞれが、
前記半導体基板に配され、軟X線が入射したことによって発生した電荷が収集される第1導電型の半導体領域と、
前記半導体領域に収集された電荷に基づく信号を出力する増幅トランジスタを含む複数の第1導電型のトランジスタと、を有し、
前記第1検出ユニットと前記第2検出ユニットは互いに隣接して配され、
前記第1検出ユニットに含まれる前記半導体領域は、前記第2検出ユニットに含まれる前記複数の第1導電型のトランジスタのいずれからも、第2距離より離間して配され、
前記第2距離は、前記軟X線のエネルギーをE(keV)としたときに、以下の式で表されるr(マイクロメートル)であることを特徴とする軟X線検出装置。
- 半導体基板と前記半導体基板に配された第1及び第2検出ユニットとを備える軟X線検出装置であって、
前記第1及び第2検出ユニットのそれぞれが、
前記半導体基板に配され、軟X線が入射したことによって発生した電荷が収集される第1導電型の半導体領域と、
前記半導体領域に収集された電荷に基づく信号を出力する増幅トランジスタを含む複数の第1導電型のトランジスタと、を有し、
前記第1検出ユニットと前記第2検出ユニットは互いに隣接して配され、
前記第1検出ユニットに含まれる前記半導体領域は、前記第2検出ユニットに含まれる前記複数の第1導電型のトランジスタのいずれからも、第2距離より離間して配され、
前記第2距離は、0.5マイクロメートルであることを特徴とする軟X線検出装置。 - 前記第1検出ユニットに含まれる前記半導体領域は、前記第1検出ユニットに含まれる前記複数の第1導電型のトランジスタのうち転送トランジスタを除くいずれからも、前記第2距離より離間して配されたことを特徴とする請求項9乃至請求項11のいずれか一項に記載の軟X線検出装置。
- 前記第1検出ユニットに含まれる前記半導体領域と、前記第2検出ユニットに含まれる前記半導体領域との間に、第1分離部が配されたことを特徴とする請求項9乃至請求項12のいずれか一項に記載の軟X線検出装置。
- 前記軟X線検出装置は、前記半導体基板に入射する軟X線の量を低減する遮蔽部をさらに備え、
前記遮蔽部の少なくとも一部の前記半導体基板への射影が前記複数の第1導電型のトランジスタの少なくとも一部と重なるように、前記遮蔽部が配されたことを特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれか一項に記載の軟X線検出装置。
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