JPH1056196A - 高速型放射線検出器 - Google Patents
高速型放射線検出器Info
- Publication number
- JPH1056196A JPH1056196A JP9109465A JP10946597A JPH1056196A JP H1056196 A JPH1056196 A JP H1056196A JP 9109465 A JP9109465 A JP 9109465A JP 10946597 A JP10946597 A JP 10946597A JP H1056196 A JPH1056196 A JP H1056196A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- injection
- semiconductor
- voltage
- radiation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 title 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 74
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 74
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims 1
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
- G01T1/241—Electrode arrangements, e.g. continuous or parallel strips or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/115—Devices sensitive to very short wavelength, e.g. X-rays, gamma-rays or corpuscular radiation
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 特に高エネルギビーム用の直接変換形放射線
検出器において、電荷キャリアの平均的な自由遷移距離
の範囲にあるアクティブな厚い半導体層のもとでも、よ
り良好な応答速度が高精度のもとで達成されるように改
善を行うこと。 【解決手段】 第１の電極及び第２の電極を、作動電圧
の供給のために前記半導体の相互に対向している第１及
び第２の主要面に設け、前記測定装置を、前記第１の電
極と第２の電極の間で放射線によって形成される信号電
流を検出するために設け、前記注入電極を、該注入電極
と第２の電極との間に注入電圧を供給しさらに放射線に
依存しない暗電流を生成するために前記第１の主要面に
設け、前記第１の電極と注入電極を、交差指形構造に構
成し、作動電圧を注入電圧よりも大きくかつ前記電極に
おける電圧が検出器の適用に応じて相互に依存すること
なく設定可能であるように構成する。
検出器において、電荷キャリアの平均的な自由遷移距離
の範囲にあるアクティブな厚い半導体層のもとでも、よ
り良好な応答速度が高精度のもとで達成されるように改
善を行うこと。 【解決手段】 第１の電極及び第２の電極を、作動電圧
の供給のために前記半導体の相互に対向している第１及
び第２の主要面に設け、前記測定装置を、前記第１の電
極と第２の電極の間で放射線によって形成される信号電
流を検出するために設け、前記注入電極を、該注入電極
と第２の電極との間に注入電圧を供給しさらに放射線に
依存しない暗電流を生成するために前記第１の主要面に
設け、前記第１の電極と注入電極を、交差指形構造に構
成し、作動電圧を注入電圧よりも大きくかつ前記電極に
おける電圧が検出器の適用に応じて相互に依存すること
なく設定可能であるように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速型放射線検出
器に関する。
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】可視のＩＲ領域とＵＶ領域の電磁ビーム
を検出するためには、直接変換形の検出器が用いられ
る。この検出器は、光導電体、ホトダイオードとして動
作したり光起電力作用によって動作する。
を検出するためには、直接変換形の検出器が用いられ
る。この検出器は、光導電体、ホトダイオードとして動
作したり光起電力作用によって動作する。
【０００３】Ｘ線ビームやガンマビームの定量的検出に
対しては、平均エネルギー量が１０〜１５０ｋｅＶの場
合には、従来のガス充填形イオン管や固体シンチレータ
が光電子増倍管又は半導体ホトダイオードと密接に関係
して用いられる。最初のケースではＸ線ビームのイオン
化作用がそれによって形成される電荷の検出に直接用い
られる。第２のケースでは固体発光体の発光特性が、
Ｘ線ビームを低エネルギの特に可視ビームに変換するの
に用いられる。これらは感光膜を介して又は可視光用ビ
ーム検出器を介して検出される。
対しては、平均エネルギー量が１０〜１５０ｋｅＶの場
合には、従来のガス充填形イオン管や固体シンチレータ
が光電子増倍管又は半導体ホトダイオードと密接に関係
して用いられる。最初のケースではＸ線ビームのイオン
化作用がそれによって形成される電荷の検出に直接用い
られる。第２のケースでは固体発光体の発光特性が、
Ｘ線ビームを低エネルギの特に可視ビームに変換するの
に用いられる。これらは感光膜を介して又は可視光用ビ
ーム検出器を介して検出される。
【０００４】前記直接変換形検出器は、高い分解能と同
時に高い検出感度も備えしかもそのコンパクトで簡単な
構造のために益々Ｘ線ビームやガンマビームの検出に用
いられる。この検出器は、比較的原子量の大きいそして
吸収性も良好な例えばＣｄＴｅ，ＨｇＩ2,ＰｂＩ2等の
半導体材料やその他のいくつかの化合物半導体からな
る。このような検出器ではＸ線エネルギが内部の光励起
によって直接電気的な信号電流に変換される。
時に高い検出感度も備えしかもそのコンパクトで簡単な
構造のために益々Ｘ線ビームやガンマビームの検出に用
いられる。この検出器は、比較的原子量の大きいそして
吸収性も良好な例えばＣｄＴｅ，ＨｇＩ2,ＰｂＩ2等の
半導体材料やその他のいくつかの化合物半導体からな
る。このような検出器ではＸ線エネルギが内部の光励起
によって直接電気的な信号電流に変換される。
【０００５】直接変換形検出器の最も簡単な構造は、常
時高抵抗な半導体からなる僅かな真性導電率の光導電体
である。半導体の２つの対向する側に被着された電極間
の暗電流は、一方では半導体の帯域ギャップによってそ
して他方ではそのような電極の、半導体に対して十分に
高いショットキーバリアを構築する材料の選択によって
低減可能である。
時高抵抗な半導体からなる僅かな真性導電率の光導電体
である。半導体の２つの対向する側に被着された電極間
の暗電流は、一方では半導体の帯域ギャップによってそ
して他方ではそのような電極の、半導体に対して十分に
高いショットキーバリアを構築する材料の選択によって
低減可能である。
【０００６】暗電流のさらなる別の低減は、ＰＩＮダイ
オード構造か又はコンタクト下方の半導体のｐドーピン
グないしｎドーピングによって達成される。
オード構造か又はコンタクト下方の半導体のｐドーピン
グないしｎドーピングによって達成される。
【０００７】直接変換形のＸ線検出器の構造におけるさ
らなる基準は、吸収性のアクティブな半導体層を形成す
る層の厚さである。Ｘ線ビームの完全な吸収には、十分
な半導体層の厚さが要求される（例えばテルル化カドミ
ウムの場合１〜２ｍｍ）。しかしながらこのような厚さ
の半導体層を有する検出器は、電子的な欠点を有する。
なぜなら放射線によって生成される多数の電荷が電極に
達する前に再結合と付着個所における捕獲（トラッピン
グ）によって失われるからである。これは測定可能な信
号電流の低減に結び付く。その他にもそれによって比較
的多くの電荷キャリアが半導体中に残留する（例えば不
動のホール、これは半導体中で正の空間電荷を形成す
る）。これは少なくとも外側に形成される電気的なフィ
ールドの完全な遮閉にまで達し得る形状変化と、以下に
述べる相応の測定信号電流の低下に結び付く可能性があ
る。その上さらに半導体中に付着した電荷が特にエネル
ギ的に深い所の付着個所からは緩慢にしか放出されなく
なる（デトラッピング）。そのため測定信号は入射した
放射線の遮断の際にも緩慢にしか減衰されない。それに
伴って入射する放射線の強度変化に対する検出器の応動
時間は、多くの適用ケースにおいて許容できないくらい
に延長される。パルス状放射線での検出器の作動のもと
では最大許容パルス周波数が低減する。
らなる基準は、吸収性のアクティブな半導体層を形成す
る層の厚さである。Ｘ線ビームの完全な吸収には、十分
な半導体層の厚さが要求される（例えばテルル化カドミ
ウムの場合１〜２ｍｍ）。しかしながらこのような厚さ
の半導体層を有する検出器は、電子的な欠点を有する。
なぜなら放射線によって生成される多数の電荷が電極に
達する前に再結合と付着個所における捕獲（トラッピン
グ）によって失われるからである。これは測定可能な信
号電流の低減に結び付く。その他にもそれによって比較
的多くの電荷キャリアが半導体中に残留する（例えば不
動のホール、これは半導体中で正の空間電荷を形成す
る）。これは少なくとも外側に形成される電気的なフィ
ールドの完全な遮閉にまで達し得る形状変化と、以下に
述べる相応の測定信号電流の低下に結び付く可能性があ
る。その上さらに半導体中に付着した電荷が特にエネル
ギ的に深い所の付着個所からは緩慢にしか放出されなく
なる（デトラッピング）。そのため測定信号は入射した
放射線の遮断の際にも緩慢にしか減衰されない。それに
伴って入射する放射線の強度変化に対する検出器の応動
時間は、多くの適用ケースにおいて許容できないくらい
に延長される。パルス状放射線での検出器の作動のもと
では最大許容パルス周波数が低減する。
【０００８】このような欠点のためにこれまではこの種
の直接変換形放射線検出器は、比較的少ないＸ線量か又
はガンマ線量のもとでしか専用の線量計として使用もし
くは適用できなかった。これらは不活性であり、それに
伴って緩慢なトラッピングないしデトラッピング過程し
か許容されない。この場合線量計の動作中では個々の量
子に関しては、１０5Quantum/s程度の量子化レートまで
分解能が可能である。ＣｄＴｅに対しては、平均光電流
ないし帯電電流が０．１ｎＡ/ｍｍ2でもって約１〜１０
ｎＡ/ｍｍ2の暗電流以下であることがはっきりしてい
る。固有の量子カウンタとしての使用の際には半導体材
料に例えば金が用いられたコンタクトの場合、比較的高
い導体許容電流（約１００ｎＡ/ｍｍ2）に結び付けられ
てこれが僅しか放出されない残留電荷を“回復”させ
る。
の直接変換形放射線検出器は、比較的少ないＸ線量か又
はガンマ線量のもとでしか専用の線量計として使用もし
くは適用できなかった。これらは不活性であり、それに
伴って緩慢なトラッピングないしデトラッピング過程し
か許容されない。この場合線量計の動作中では個々の量
子に関しては、１０5Quantum/s程度の量子化レートまで
分解能が可能である。ＣｄＴｅに対しては、平均光電流
ないし帯電電流が０．１ｎＡ/ｍｍ2でもって約１〜１０
ｎＡ/ｍｍ2の暗電流以下であることがはっきりしてい
る。固有の量子カウンタとしての使用の際には半導体材
料に例えば金が用いられたコンタクトの場合、比較的高
い導体許容電流（約１００ｎＡ/ｍｍ2）に結び付けられ
てこれが僅しか放出されない残留電荷を“回復”させ
る。
【０００９】しかしながら多くの適用においては、検出
器が比較的高いデータレートの場合に１０4までの高い
量子流に対して線形に応動しなければならない。その場
合１μＡ/ｍｍ2までの帯電が達成される。これは暗電流
の２０倍にあり、もはや十分な期間内での補償は無理で
ある。
器が比較的高いデータレートの場合に１０4までの高い
量子流に対して線形に応動しなければならない。その場
合１μＡ/ｍｍ2までの帯電が達成される。これは暗電流
の２０倍にあり、もはや十分な期間内での補償は無理で
ある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、特に
高エネルギビーム用の直接変換形放射線検出器におい
て、電荷キャリアの平均的な自由遷移距離の範囲にある
アクティブな厚い半導体層のもとでも、より良好な応答
速度が高精度のもとで達成されるように改善を行うこと
である。
高エネルギビーム用の直接変換形放射線検出器におい
て、電荷キャリアの平均的な自由遷移距離の範囲にある
アクティブな厚い半導体層のもとでも、より良好な応答
速度が高精度のもとで達成されるように改善を行うこと
である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、半導体と、第１の電極及び第２の電極と、測定装置
と、付加的な注入電極とを有し、前記第１の電極及び第
２の電極は、作動電圧の供給のために前記半導体の相互
に対向している第１及び第２の主要面に設けられてお
り、前記測定装置は、前記第１の電極と第２の電極の間
で放射線によって形成される信号電流を検出するために
設けられており、前記注入電極は、該注入電極と第２の
電極との間に注入電圧を供給しさらに放射線に依存しな
い暗電流を生成するために前記第１の主要面に設けられ
ており、前記第１の電極と注入電極は、交差指形構造で
構成されており、作動電圧が注入電圧よりも大きくかつ
前記電極における電圧が検出器の適用に応じて相互に依
存することなく設定可能であるように構成されて解決さ
れる。
り、半導体と、第１の電極及び第２の電極と、測定装置
と、付加的な注入電極とを有し、前記第１の電極及び第
２の電極は、作動電圧の供給のために前記半導体の相互
に対向している第１及び第２の主要面に設けられてお
り、前記測定装置は、前記第１の電極と第２の電極の間
で放射線によって形成される信号電流を検出するために
設けられており、前記注入電極は、該注入電極と第２の
電極との間に注入電圧を供給しさらに放射線に依存しな
い暗電流を生成するために前記第１の主要面に設けられ
ており、前記第１の電極と注入電極は、交差指形構造で
構成されており、作動電圧が注入電圧よりも大きくかつ
前記電極における電圧が検出器の適用に応じて相互に依
存することなく設定可能であるように構成されて解決さ
れる。
【００１２】本発明の別の有利な実施例は従属請求項に
記載される。
記載される。
【００１３】本発明の基礎をなす考察は、半導体中の欠
乏個所に付着する残留電荷が逆に帯電された電荷キャリ
アの付加的注入によって補償できることにある。検出器
においては、これが半導体の主要面上に付加的に被着さ
れる注入電極によって実現される。この場合この注入電
極の電位は本来の測定電極の電位に応じて設定される。
しかしながらこの場合注入電極と第２の（対抗）電極と
の間に印加される注入電圧は、第１と第２の電極間に印
加される検出器の作動電圧よりも低い。
乏個所に付着する残留電荷が逆に帯電された電荷キャリ
アの付加的注入によって補償できることにある。検出器
においては、これが半導体の主要面上に付加的に被着さ
れる注入電極によって実現される。この場合この注入電
極の電位は本来の測定電極の電位に応じて設定される。
しかしながらこの場合注入電極と第２の（対抗）電極と
の間に印加される注入電圧は、第１と第２の電極間に印
加される検出器の作動電圧よりも低い。
【００１４】第１の電極と注入電極（これらは２つとも
半導体の同じ主要面に形成される）は交差指型構造を有
している。換言すれば、これら２つの電極は構造化され
て形成されており、この場合２つの電極の構造化要素は
相互に係合している。そのため２つの電極の交錯してい
る配置構成は表面的に生じる。このことは次のような利
点となる。すなわち帯電された付着個所の補償のための
電荷キャリアの注入が表面に亘って均等に行われる。そ
のためそれによって形成される二次的暗電流も半導体全
体の多くの容積部分を貫流し、その際にそこに付着して
いる（残留）電荷が補償される。注入電極の構造がより
細分化されればされるほど、あるいは注入電極と第１の
電極の交差指型構造の分割がより微細化されればされる
ほど、注入電流によって測定される容積とそれに伴う付
着残留電荷の補償がより高められる。それによりこの補
償は、第１の電極に対する注入電極の面積比にも依存し
ない。それ故に前記面積比は１よりもさらに小さくする
ことができる（例えば０.１〜０.５）。この第１の電極
の高い面積率によれば信号電流がごく僅かしか低減され
ないことが保障される。
半導体の同じ主要面に形成される）は交差指型構造を有
している。換言すれば、これら２つの電極は構造化され
て形成されており、この場合２つの電極の構造化要素は
相互に係合している。そのため２つの電極の交錯してい
る配置構成は表面的に生じる。このことは次のような利
点となる。すなわち帯電された付着個所の補償のための
電荷キャリアの注入が表面に亘って均等に行われる。そ
のためそれによって形成される二次的暗電流も半導体全
体の多くの容積部分を貫流し、その際にそこに付着して
いる（残留）電荷が補償される。注入電極の構造がより
細分化されればされるほど、あるいは注入電極と第１の
電極の交差指型構造の分割がより微細化されればされる
ほど、注入電流によって測定される容積とそれに伴う付
着残留電荷の補償がより高められる。それによりこの補
償は、第１の電極に対する注入電極の面積比にも依存し
ない。それ故に前記面積比は１よりもさらに小さくする
ことができる（例えば０.１〜０.５）。この第１の電極
の高い面積率によれば信号電流がごく僅かしか低減され
ないことが保障される。
【００１５】有利には注入電極に対して、次のような金
属が選択される。すなわち半導体において、注入すべき
電荷キャリアに対し信号電極ないし第１の電極の金属よ
りも低いショットキーバリアを形成する金属が選択され
る。それによって注入電極から半導体への注入すべき電
荷キャリアの遷移が容易となり、残留電荷を補償する二
次的暗電流が注入電極と第２の電極との間に生成され
る。しかしながらこれは信号電流には影響を及ぼさな
い。
属が選択される。すなわち半導体において、注入すべき
電荷キャリアに対し信号電極ないし第１の電極の金属よ
りも低いショットキーバリアを形成する金属が選択され
る。それによって注入電極から半導体への注入すべき電
荷キャリアの遷移が容易となり、残留電荷を補償する二
次的暗電流が注入電極と第２の電極との間に生成され
る。しかしながらこれは信号電流には影響を及ぼさな
い。
【００１６】本発明による検出器は、半導体の厚さが増
したり電極間の距離が広くなるような欠点を補償するの
で、平面的な形状が可能となり、その厚さも入射する放
射線の吸収に必要な厚さまで十分に可能である。
したり電極間の距離が広くなるような欠点を補償するの
で、平面的な形状が可能となり、その厚さも入射する放
射線の吸収に必要な厚さまで十分に可能である。
【００１７】入射する放射線に関する局所的解析情報も
検出器によって同時に得るために、第１の電極は少なく
とも２つの、有利にはそれ以上の電気的に相互に絶縁さ
れた部分電極で構成される。この場合各部分電極におけ
る信号電流は、それ以外の部分電極に依存することなく
定められる。放射線量子がその近傍で半導体内へ吸収さ
れる部分電極においてのみ信号電流が測定可能であるの
で、入射する放射線はそのように局所的に解析されて検
出可能である。
検出器によって同時に得るために、第１の電極は少なく
とも２つの、有利にはそれ以上の電気的に相互に絶縁さ
れた部分電極で構成される。この場合各部分電極におけ
る信号電流は、それ以外の部分電極に依存することなく
定められる。放射線量子がその近傍で半導体内へ吸収さ
れる部分電極においてのみ信号電流が測定可能であるの
で、入射する放射線はそのように局所的に解析されて検
出可能である。
【００１８】本発明の有利な実施例によれば、半導体に
高エネルギビームに対して高い捕獲断面を有する化合物
半導体材料が含まれている。すなわち原子番号の大きな
材料を含んでいる。そのために有利な材料は、ガリウム
砒素、特にテルル化カドミウムである。テルル化カドミ
ウムからなる半導体材料に対しては、有利には、インジ
ウムと金と白金からなる電極の組合せが形成される。イ
ンジウムはテルル化カドミウムに対して一方で電極に対
して比較的低いショットキーバリアを形成し、それ以外
にテルル化カドミウム内の拡散によってｎドーピング領
域を形成する。それに対して金と白金はテルル化カドミ
ウム上にインジウムよりも高いショットキーバリアを電
極に対して形成する。
高エネルギビームに対して高い捕獲断面を有する化合物
半導体材料が含まれている。すなわち原子番号の大きな
材料を含んでいる。そのために有利な材料は、ガリウム
砒素、特にテルル化カドミウムである。テルル化カドミ
ウムからなる半導体材料に対しては、有利には、インジ
ウムと金と白金からなる電極の組合せが形成される。イ
ンジウムはテルル化カドミウムに対して一方で電極に対
して比較的低いショットキーバリアを形成し、それ以外
にテルル化カドミウム内の拡散によってｎドーピング領
域を形成する。それに対して金と白金はテルル化カドミ
ウム上にインジウムよりも高いショットキーバリアを電
極に対して形成する。
【００１９】ｐドーピングされたテルル化カドミウムか
らなる半導体では、注入電極と第２の電極がインジウム
で形成され、第１の電極は金又は白金で形成可能であ
る。この場合２つの電極の下方にはｎドーピング領域が
維持され、それに伴ってｐｎ接合部が形成される。イン
ジウムからなる注入電極の下方では、半導体のｐドーピ
ング領域が、拡散されたインジウムによって補償され
る。
らなる半導体では、注入電極と第２の電極がインジウム
で形成され、第１の電極は金又は白金で形成可能であ
る。この場合２つの電極の下方にはｎドーピング領域が
維持され、それに伴ってｐｎ接合部が形成される。イン
ジウムからなる注入電極の下方では、半導体のｐドーピ
ング領域が、拡散されたインジウムによって補償され
る。
【００２０】本発明による検出器の作動に対しては、第
１と第２の電極に作動電圧が遮断方向で印加される。こ
の電圧は通常１０〜１００Ｖの範囲で選択される。有利
には、高価で故障の少ない高抵抗な半導体材料が選定さ
れる。真性テルル化カドミウムは、例えば１０9Ω・ｃ
ｍの固有抵抗を有している。そのため半導体の厚さが約
１〜２ｍｍの場合では良好な測定電流を得るのに５０Ｖ
の電圧が適している。
１と第２の電極に作動電圧が遮断方向で印加される。こ
の電圧は通常１０〜１００Ｖの範囲で選択される。有利
には、高価で故障の少ない高抵抗な半導体材料が選定さ
れる。真性テルル化カドミウムは、例えば１０9Ω・ｃ
ｍの固有抵抗を有している。そのため半導体の厚さが約
１〜２ｍｍの場合では良好な測定電流を得るのに５０Ｖ
の電圧が適している。
【００２１】注入電極に供給される電位は遮断方向に形
成される注入電圧に結び付く。これは作動電圧よりも低
く選定される。作動電圧に対する注入電圧の正確な比率
によって本発明による検出器の応動特性は最適化され
る。比較的高い注入電圧は、比較的高い二次的暗電流と
なり、放射線吸収後に半導体内へ付着する残留電荷の迅
速な補償と測定信号の速やかな減衰に結び付く。同時
に、測定可能な信号の最大レベルも低減する。この最適
化とは一方では信号電流の迅速な減衰とそれに伴う比較
的高い測定周波数の間での適合化を意味し、他方では高
い測定信号とそれによる検出器の高い感度の間での適合
化を意味する。
成される注入電圧に結び付く。これは作動電圧よりも低
く選定される。作動電圧に対する注入電圧の正確な比率
によって本発明による検出器の応動特性は最適化され
る。比較的高い注入電圧は、比較的高い二次的暗電流と
なり、放射線吸収後に半導体内へ付着する残留電荷の迅
速な補償と測定信号の速やかな減衰に結び付く。同時
に、測定可能な信号の最大レベルも低減する。この最適
化とは一方では信号電流の迅速な減衰とそれに伴う比較
的高い測定周波数の間での適合化を意味し、他方では高
い測定信号とそれによる検出器の高い感度の間での適合
化を意味する。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づき詳細に
説明する。
説明する。
【００２３】以下では本発明の有利な実施形態としてテ
ルル化カドミウムからなる半導体を用いた検出器の例で
説明する。
ルル化カドミウムからなる半導体を用いた検出器の例で
説明する。
【００２４】図１：例えばプレート状の半導体１は、Ｐ
-ＣｄＴｅからなり、この厚さｄは例えば１.５ｍｍであ
る。半導体１の第１の表面には狭幅な例えば帯状に形成
された第１の電極２と、それよりもさらに狭幅な例えば
帯状に形成された注入電極３が被着されている。図１で
は第１の電極２は１つしか示されてなく、この電極の両
側にはそれよりもさらに狭幅な帯状の２つの注入電極が
隣接している。第１の電極２に対する材料としては例え
ば１μｍの厚さの金薄膜が使用され、それに対して注入
電極３は約１μｍの厚さのインジウム膜で構成されてい
る。半導体１の対向側にある第２の主要面には第２の電
極４が設けられている。この電極は例えば完全に扁平に
被着されたインジウム薄膜からなる。
-ＣｄＴｅからなり、この厚さｄは例えば１.５ｍｍであ
る。半導体１の第１の表面には狭幅な例えば帯状に形成
された第１の電極２と、それよりもさらに狭幅な例えば
帯状に形成された注入電極３が被着されている。図１で
は第１の電極２は１つしか示されてなく、この電極の両
側にはそれよりもさらに狭幅な帯状の２つの注入電極が
隣接している。第１の電極２に対する材料としては例え
ば１μｍの厚さの金薄膜が使用され、それに対して注入
電極３は約１μｍの厚さのインジウム膜で構成されてい
る。半導体１の対向側にある第２の主要面には第２の電
極４が設けられている。この電極は例えば完全に扁平に
被着されたインジウム薄膜からなる。
【００２５】注入電極３の下方には、ｎドーピング領域
６が存在し、第２の電極４の上方にはｎドーピング領域
５が存在する。これは半導体の電極からの例えばインジ
ウムの拡散によって形成される。このようにして第１の
電極２と注入電極３の間、そして第１の電極２と第２の
電極４の間にそれぞれ１つの遮閉されたｐｎ接合部が形
成される。付加的に注入電極３と第１の電極２は第２の
電極４に対して陰極として切換られる。この実施例では
第２の電極４がアース電位におかれ、注入電極に対する
端子７は４５Ｖにおかれ、第１の電極に対する端子８は
５０Ｖにおかれる。それによりアース電位に対して注入
電極３に印加される注入電圧は、アース電位に対して第
１の電極２に印加される作動電圧よりも１０％低くな
る。図中では並列に接続されている、そして電極２,４
に接続された測定器９が強調的に示されている。
６が存在し、第２の電極４の上方にはｎドーピング領域
５が存在する。これは半導体の電極からの例えばインジ
ウムの拡散によって形成される。このようにして第１の
電極２と注入電極３の間、そして第１の電極２と第２の
電極４の間にそれぞれ１つの遮閉されたｐｎ接合部が形
成される。付加的に注入電極３と第１の電極２は第２の
電極４に対して陰極として切換られる。この実施例では
第２の電極４がアース電位におかれ、注入電極に対する
端子７は４５Ｖにおかれ、第１の電極に対する端子８は
５０Ｖにおかれる。それによりアース電位に対して注入
電極３に印加される注入電圧は、アース電位に対して第
１の電極２に印加される作動電圧よりも１０％低くな
る。図中では並列に接続されている、そして電極２,４
に接続された測定器９が強調的に示されている。
【００２６】電極が印加電位におかれると直ちに注入電
極３からは電子が半導体１内に注入される。これらは図
中に示されている電流経路１０に沿って、陽極におかれ
た第２の電極まで流れる。この注入による（二次的）暗
電流は、外部から入射した放射線に依存せず、さらに注
入電極３と半導体１の間の低いショットキーバリアによ
って助成される。電流経路１０の領域内の正に帯電され
る、半導体１内部の付着個所は、この注入による暗電流
によって放電され、それに伴って不活性化される。注入
電極３と第１の電極２の被着電極構造が細分化されれば
されるほど、そしてそれらの電極間の間隔が狭まれば狭
まるほど、注入による暗電流によって検出される半導体
１の容積部分が多くなる。
極３からは電子が半導体１内に注入される。これらは図
中に示されている電流経路１０に沿って、陽極におかれ
た第２の電極まで流れる。この注入による（二次的）暗
電流は、外部から入射した放射線に依存せず、さらに注
入電極３と半導体１の間の低いショットキーバリアによ
って助成される。電流経路１０の領域内の正に帯電され
る、半導体１内部の付着個所は、この注入による暗電流
によって放電され、それに伴って不活性化される。注入
電極３と第１の電極２の被着電極構造が細分化されれば
されるほど、そしてそれらの電極間の間隔が狭まれば狭
まるほど、注入による暗電流によって検出される半導体
１の容積部分が多くなる。
【００２７】図２には第１の主要面上で可能な交差指型
電極構成の概略が示されている。
電極構成の概略が示されている。
【００２８】図２のａには注入電極３と第１の電極２が
櫛状構造体として構成され、それらの歯が相互に係合さ
れた形の簡単な実施例が示されている。
櫛状構造体として構成され、それらの歯が相互に係合さ
れた形の簡単な実施例が示されている。
【００２９】第１の主要面上での電極構造の別の実施形
態では、図２のｂに示されているように、注入電極と第
１の電極がそれぞれ相互に平行して渦巻き状に配置され
る。図示の電極面に対して垂直方向の各断面では図１に
示されているように２つの電極構造部２,３の交互の連
続がみられる。
態では、図２のｂに示されているように、注入電極と第
１の電極がそれぞれ相互に平行して渦巻き状に配置され
る。図示の電極面に対して垂直方向の各断面では図１に
示されているように２つの電極構造部２,３の交互の連
続がみられる。
【００３０】図２のｃには、２つの電極が櫛状に相互に
係合したさらに別の電極構造が示されている。この実施
例ｃと前記実施例ａ，ｂとの根本的な違いは、第１の電
極２が電気的に相互に絶縁されて依存し合わない２つの
部分電極に分割されている点である。これらの電極から
は相互に依存しない信号電流が測定可能である。入射し
た放射線によって電荷キャリア対が形成される個所に依
存して、入射放射線の局所的解析の可能な検出が達成さ
れる。半導体１の大きさないしは得られる面の大きさに
応じて第１の電極２は多数の部分電極を有してもよい。
これらは直列状に隣接したり、面上で分散され、入射す
る放射線の一次的又は二次的な局所的解析が可能であ
る。
係合したさらに別の電極構造が示されている。この実施
例ｃと前記実施例ａ，ｂとの根本的な違いは、第１の電
極２が電気的に相互に絶縁されて依存し合わない２つの
部分電極に分割されている点である。これらの電極から
は相互に依存しない信号電流が測定可能である。入射し
た放射線によって電荷キャリア対が形成される個所に依
存して、入射放射線の局所的解析の可能な検出が達成さ
れる。半導体１の大きさないしは得られる面の大きさに
応じて第１の電極２は多数の部分電極を有してもよい。
これらは直列状に隣接したり、面上で分散され、入射す
る放射線の一次的又は二次的な局所的解析が可能であ
る。
【００３１】図３には、図１に示された検出器断面上の
荷電キャリアの電位経過が三次元的に示されている。断
面の局所座標はｘ軸とｙ軸に相応する。それに対してｚ
軸上には伝導体における電子１３の電位エネルギＥが示
されている。この値は価電子帯の正孔１４の電位エネル
ギの極性反転されたものに相応する。図からわかるよう
に、一方では第１の電極２と注入電極３との間に、そし
て他方では第１の電極２と第２の電極４との間に電位斜
面が形成され、それに対して第１の電極２と注入電極３
との間にはそれよりも僅かな第２の電子斜面が形成され
る。電極２、３、４を介した正確なエネルギないし電位
の高さは、印加される電位から得られる。それに対して
半導体１上のないしは該半導体１の図示の断面上のエネ
ルギ電位Ｅは付加的にさらに優勢なドーピング領域とそ
れによって形成されるｐｎ接合部の内部フィールドによ
って増加される。半導体１に対する第１の電極２の断面
近傍の比較的高い電位壁はショットキーバリア（電子に
対する）まで後退する。これは半導体１（ＣｄＴｅ）に
対して使用される電極材料（金又は白金）で形成され
る。それに比べて明らかに低い電位壁は注入電極３と半
導体１との間の境界面に生じる。
荷電キャリアの電位経過が三次元的に示されている。断
面の局所座標はｘ軸とｙ軸に相応する。それに対してｚ
軸上には伝導体における電子１３の電位エネルギＥが示
されている。この値は価電子帯の正孔１４の電位エネル
ギの極性反転されたものに相応する。図からわかるよう
に、一方では第１の電極２と注入電極３との間に、そし
て他方では第１の電極２と第２の電極４との間に電位斜
面が形成され、それに対して第１の電極２と注入電極３
との間にはそれよりも僅かな第２の電子斜面が形成され
る。電極２、３、４を介した正確なエネルギないし電位
の高さは、印加される電位から得られる。それに対して
半導体１上のないしは該半導体１の図示の断面上のエネ
ルギ電位Ｅは付加的にさらに優勢なドーピング領域とそ
れによって形成されるｐｎ接合部の内部フィールドによ
って増加される。半導体１に対する第１の電極２の断面
近傍の比較的高い電位壁はショットキーバリア（電子に
対する）まで後退する。これは半導体１（ＣｄＴｅ）に
対して使用される電極材料（金又は白金）で形成され
る。それに比べて明らかに低い電位壁は注入電極３と半
導体１との間の境界面に生じる。
【００３２】図３には電荷キャリア対１３/１４も示さ
れている。これらは矢印１２に沿って半導体１内へ入射
する高エネルギビームに基づいて形成される。これらは
そのつどの電荷キャリアタイプ毎に有効な電位斜面に応
じて、最も低いエネルギ電位を有する電極の方へ（当該
実施例の場合では第２の電極４と第１の電極２）移動す
る。さらに図中では欠乏個所１５が強調的に示されてい
る。これは所定のタイプの電荷キャリアを捕獲して留め
る。さらなる放射線ビーム１２がもはや入射しなくなっ
ても半導体１内に帯電された状態１５で留まる。
れている。これらは矢印１２に沿って半導体１内へ入射
する高エネルギビームに基づいて形成される。これらは
そのつどの電荷キャリアタイプ毎に有効な電位斜面に応
じて、最も低いエネルギ電位を有する電極の方へ（当該
実施例の場合では第２の電極４と第１の電極２）移動す
る。さらに図中では欠乏個所１５が強調的に示されてい
る。これは所定のタイプの電荷キャリアを捕獲して留め
る。さらなる放射線ビーム１２がもはや入射しなくなっ
ても半導体１内に帯電された状態１５で留まる。
【００３３】図４には二次的暗電流が矢印１１で示さ
れ、その電荷特性が符号１３で示されている。この暗電
流は、入射する放射線１２に依存することなく、注入電
極３から半導体１内への電子１３の注入によって形成さ
れる。注入された電子の一部は、帯電された状態１５で
捕獲される。これは補償可能である。その他の電子は第
２の電極４の方へ遷移する。これらの暗電流は専ら注入
電極３と第２の電極４の間を流れるため、第１の電極２
と第２の電極４の間に接続される測定機器９の測定信号
には結び付かない。これらは専ら放射線によって誘起さ
れる“ホト電流”に応答する。この電流の発生は図３に
示されている。
れ、その電荷特性が符号１３で示されている。この暗電
流は、入射する放射線１２に依存することなく、注入電
極３から半導体１内への電子１３の注入によって形成さ
れる。注入された電子の一部は、帯電された状態１５で
捕獲される。これは補償可能である。その他の電子は第
２の電極４の方へ遷移する。これらの暗電流は専ら注入
電極３と第２の電極４の間を流れるため、第１の電極２
と第２の電極４の間に接続される測定機器９の測定信号
には結び付かない。これらは専ら放射線によって誘起さ
れる“ホト電流”に応答する。この電流の発生は図３に
示されている。
【００３４】本発明のさらに別の実施例によれば、半導
体中の欠乏個所（トラップ）が負に帯電される。このト
ラップ１６は、正に帯電された電荷キャリア（正孔）１
４の注入によってのみ補償可能なので、この場合は第１
の実施例に比べて全ての電極の逆の極性付けが必要とな
る。例えば再びゼロ電位におかれた第２の電極４のもと
では第１の電極２と注入電極３は正の電位におかなけれ
ばならない。ここでも、注入電極３と第２の電極４の間
に印加される注入電圧は例えば第１の電極２と第２の電
極４との間に印加される作動電圧よりも１０％低く選択
される。注入電極３は、半導体に対して第１の電極２よ
りも低いショットキーバリア（正孔に対して）を形成す
る材料からなる。
体中の欠乏個所（トラップ）が負に帯電される。このト
ラップ１６は、正に帯電された電荷キャリア（正孔）１
４の注入によってのみ補償可能なので、この場合は第１
の実施例に比べて全ての電極の逆の極性付けが必要とな
る。例えば再びゼロ電位におかれた第２の電極４のもと
では第１の電極２と注入電極３は正の電位におかなけれ
ばならない。ここでも、注入電極３と第２の電極４の間
に印加される注入電圧は例えば第１の電極２と第２の電
極４との間に印加される作動電圧よりも１０％低く選択
される。注入電極３は、半導体に対して第１の電極２よ
りも低いショットキーバリア（正孔に対して）を形成す
る材料からなる。
【００３５】図５にはそのような検出器の断面上での電
位経過が示されている。ｚ軸上には正孔に対する電位エ
ネルギが示されている。それに対してｘ軸とｙ軸は図示
の断面の二次元的座標系である。このような検出器もピ
ンダイオード構造を有する、テルル化カドミウムからな
る半導体１でもって表すことができる。半導体の遷移の
配向ないし方向付けは、形成される内部フィールドが外
部から印加される電位によって増加されるように行われ
る。それ故にｎドーピング領域は第２の電極の下方にお
かれる。
位経過が示されている。ｚ軸上には正孔に対する電位エ
ネルギが示されている。それに対してｘ軸とｙ軸は図示
の断面の二次元的座標系である。このような検出器もピ
ンダイオード構造を有する、テルル化カドミウムからな
る半導体１でもって表すことができる。半導体の遷移の
配向ないし方向付けは、形成される内部フィールドが外
部から印加される電位によって増加されるように行われ
る。それ故にｎドーピング領域は第２の電極の下方にお
かれる。
【００３６】放射線ビーム１２によって注入される電荷
キャリア対１３/１４は、第１の実施例と同じように電
極２,４に収集される。しかしながらここでは電子１３
は第１の電極２の方へ収集され、正孔１４は第２の電極
４の方へ収集される。
キャリア対１３/１４は、第１の実施例と同じように電
極２,４に収集される。しかしながらここでは電子１３
は第１の電極２の方へ収集され、正孔１４は第２の電極
４の方へ収集される。
【００３７】図６には、専ら二次的暗電流１１が示され
ている。この実施例では、注入電極３から正の電荷キャ
リア１４が半導体１に対して注入され、負に帯電された
トラップ１６を補償している。この暗電流１１も、第１
と第２の電極に接続されている測定機器９のもとでの測
定信号には結び付かない。交差指型構造はここでも、二
次的暗電流が半導体の多くの容積部分を貫流することを
可能にしている。
ている。この実施例では、注入電極３から正の電荷キャ
リア１４が半導体１に対して注入され、負に帯電された
トラップ１６を補償している。この暗電流１１も、第１
と第２の電極に接続されている測定機器９のもとでの測
定信号には結び付かない。交差指型構造はここでも、二
次的暗電流が半導体の多くの容積部分を貫流することを
可能にしている。
【００３８】本発明による放射線検出器は、入射する放
射線ビームに対する良好な応動特性のみならず、放射線
の遮断後の信号の速やかな減衰も可能にしている。この
ことは、パルス状の放射線の場合でも迅速な測定ないし
は高い測定周波数を可能にする。この測定周波数はもは
や厚みを増す半導体に左右されないので、吸収範囲に応
じた厚さでの実施が可能となる。このことは高い測定信
号を補償し、それに伴って高感度な検出器が実現され
る。この検出器をＸ線ビームの検出のために使用する場
合には、高い測定周波数が可能となる。蛍光材又はイオ
ン管をベースとする非直接形の検出器に比べて本発明に
よる検出器は非常に簡素な構造を有している。さらに本
発明による放射線検出器の構造特性は、入射される放射
線信号の一次元的又は二次元的局所解析を可能にする検
出器アレイの簡単な構築をも可能にする。
射線ビームに対する良好な応動特性のみならず、放射線
の遮断後の信号の速やかな減衰も可能にしている。この
ことは、パルス状の放射線の場合でも迅速な測定ないし
は高い測定周波数を可能にする。この測定周波数はもは
や厚みを増す半導体に左右されないので、吸収範囲に応
じた厚さでの実施が可能となる。このことは高い測定信
号を補償し、それに伴って高感度な検出器が実現され
る。この検出器をＸ線ビームの検出のために使用する場
合には、高い測定周波数が可能となる。蛍光材又はイオ
ン管をベースとする非直接形の検出器に比べて本発明に
よる検出器は非常に簡素な構造を有している。さらに本
発明による放射線検出器の構造特性は、入射される放射
線信号の一次元的又は二次元的局所解析を可能にする検
出器アレイの簡単な構築をも可能にする。
【図１】本発明による検出器の概略的な断面図である。
【図２】内部電極構造を示した図である。
【図３】第１の検出器における電位分布を概略的に表し
た図である。
た図である。
【図４】第１の検出器における電位分布を概略的に示し
た図である。
た図である。
【図５】第２の検出器における電位分布を概略的に示し
た図である。
た図である。
【図６】第２の検出器における電位分布を概略的に示し
た図である。
た図である。
１ 半導体 ２ 第１の電極 ３ 注入電極 ４ 第２の電極 ７ 端子 ８ 端子 ９ 測定器 １２ 放射線ビーム １３ 電子 １４ 正孔
Claims (12)
- 【請求項１】 高速型放射線検出器において、 半導体（１）と、 第１の電極（２）及び第２の電極（４）と、 測定装置（９）と、 付加的な注入電極（３）とを有し、 前記第１の電極（２）及び第２の電極（４）は、作動電
圧の供給のために前記半導体（１）の相互に対向してい
る第１及び第２の主要面に設けられており、 前記測定装置（９）は、前記第１の電極（２）と第２の
電極（４）の間で放射線によって形成される信号電流を
検出するために設けられており、 前記注入電極（３）は、該注入電極（３）と第２の電極
（４）との間に注入電圧を供給しさらに放射線に依存し
ない暗電流（１０）を生成するために前記第１の主要面
に設けられており、 前記第１の電極（２）と注入電極（３）は、交差指形構
造で構成されており、 作動電圧が注入電圧よりも大きくかつ前記電極における
電圧が検出器の適用に応じて相互に依存することなく設
定可能であることを特徴とする、高速型放射線検出器。 - 【請求項２】 前記電極に対する材料が種々異なってお
り、前記注入電極（３）に対する材料は、半導体（１）
に対して、注入すべき電荷キャリアのショットキーバリ
アが前記第１の電極（２）よりも少なくなるように選択
されている、請求項１記載の高速型放射線検出器。 - 【請求項３】 前記半導体（１）はｐｎ構造化又はピン
構造を有している、請求項１又は２記載の高速型放射線
検出器。 - 【請求項４】 前記注入電極（３）の下方に、第１の導
電タイプのドーピングによる限定領域が設けられてお
り、該領域は第１の電極（２）下方のドーピング領域と
は逆の特性を有している、請求項３記載の高速型放射線
検出器。 - 【請求項５】 前記注入電極（３）に対する前記第１の
電極（２）の面積比は１よりも大きい、請求項１〜４い
ずれか１項記載の高速型放射線検出器。 - 【請求項６】 前記第１の電極（２）は電気的に絶縁さ
れた少なくとも２つの部分電極（２ａ，２ｂ）に分割さ
れ、該部分電極の各信号電流は依存することなく検出可
能である、請求項１〜５いずれか１項記載の高速型放射
線検出器。 - 【請求項７】 前記半導体（１）は、テルル化カドミウ
ムを含んでいる、請求項１〜６いずれか１項記載の高速
型放射線検出器。 - 【請求項８】 請求項１に記載の検出器を作動させるた
めの方法において、 第１の電極（２）と第２の電極（４）の間で作動電圧を
設定し、 注入電極（３）と第２の電極（４）の間で、作動電圧よ
りも低く選定された注入電圧を設定し、 検出器をパルス状の放射線ビームにさらし、 第１の電極と第２の電極の間で放射線によって生成され
た信号電流を検出し、 所定の作動電圧のもとで、信号が放射線変調に対して十
分迅速に反応するように注入電圧を設定し、 信号電流の高さを放射線の強度に対応付けすることを特
徴とする、方法。 - 【請求項９】 半導体（１）内に付着する電荷の極性の
補償のために注入電極（３）を電荷に対抗する電位にお
く、請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 前記注入電圧を作動電圧よりも約１０
％低く設定する、請求項８又は９記載の方法。 - 【請求項１１】 請求項１〜７いずれか１項記載の検出
器をＸ線ビームの迅速な検出のために用いる、請求項８
記載の方法。 - 【請求項１２】 請求項１〜７いずれか１項記載の検出
器を医療用Ｘ線診断に用いる、請求項８記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19616545.8 | 1996-04-25 | ||
| DE19616545A DE19616545B4 (de) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | Schneller Strahlungsdetektor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1056196A true JPH1056196A (ja) | 1998-02-24 |
| JP4170411B2 JP4170411B2 (ja) | 2008-10-22 |
Family
ID=7792430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10946597A Expired - Fee Related JP4170411B2 (ja) | 1996-04-25 | 1997-04-25 | 高速型放射線検出器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5821539A (ja) |
| JP (1) | JP4170411B2 (ja) |
| DE (1) | DE19616545B4 (ja) |
| FR (1) | FR2748158B1 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004138472A (ja) * | 2002-10-17 | 2004-05-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放射線検出素子、放射線検出装置、放射線ｃｔ装置及び放射線検査装置 |
| JP2006234661A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Toshiba Corp | 放射線入射位置検出装置および放射線入射位置検出方法 |
| JP2010527453A (ja) * | 2007-05-15 | 2010-08-12 | エアロフレックス コロラド スプリングス インコーポレイテッド | エネルギーに対して感度を有する、直接変換型放射線検出器 |
| JP2013205140A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Sony Corp | 撮像装置および撮像表示システム |
| JP2015507841A (ja) * | 2011-12-13 | 2015-03-12 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 放射線検出器 |
| WO2015084068A1 (ko) * | 2013-12-04 | 2015-06-11 | 주식회사 레이언스 | 엑스선 디텍터 및 이를 이용한 엑스선 영상장치와 이의 구동방법 |
| JP2015534043A (ja) * | 2012-08-23 | 2015-11-26 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 半導体装置、放射ディテクタ及び製造方法 |
| JP2016505827A (ja) * | 2012-12-04 | 2016-02-25 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 光子計数ｘ線検出器 |
| JP2018500556A (ja) * | 2014-12-17 | 2018-01-11 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 電離放射線を検出する検出器及び方法 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6069360A (en) * | 1998-05-08 | 2000-05-30 | Lund; James C. | Method and apparatus for electron-only radiation detectors from semiconductor materials |
| US6621084B1 (en) | 1998-09-24 | 2003-09-16 | Elgems Ltd. | Pixelated photon detector |
| GB9907120D0 (en) * | 1998-12-16 | 1999-05-19 | Cambridge Display Tech Ltd | Organic light-emissive devices |
| US6281507B1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-08-28 | Siemens Medical Systems, Inc. | Interdigital photoconductor structure for direct X-ray detection in a radiography imaging system |
| FR2832220B1 (fr) * | 2001-11-14 | 2004-08-27 | Univ Paris Curie | Procede et dispositif d'imagerie radiologique |
| US7145986B2 (en) * | 2004-05-04 | 2006-12-05 | General Electric Company | Solid state X-ray detector with improved spatial resolution |
| US7701027B1 (en) * | 2005-03-04 | 2010-04-20 | Hrl Laboratories, Llc | Method and apparatus for reduction of non-adaptive signals in photo-EMF sensors |
| DE102008038356B4 (de) | 2008-08-19 | 2010-05-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Zählratengesteuertes Schema einer elektronischen Schaltung zur Bereitstellung eines stabilen Basispegelsignals für hohe Signalintensitäten |
| US8955776B2 (en) * | 2010-02-26 | 2015-02-17 | Alstom Technology Ltd | Method of constructing a stationary coal nozzle |
| CN103261914B (zh) * | 2010-12-07 | 2016-03-23 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 直接转换x射线探测器 |
| DE102011003246B4 (de) * | 2011-01-27 | 2013-02-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Detektieren von Strahlung und zugehörige Sensoreinheit |
| CN102231394B (zh) * | 2011-07-01 | 2013-01-02 | 北京理工大学 | 一种太阳能电池板除尘梳状电路及其工作系统 |
| RU2015121968A (ru) | 2012-11-09 | 2017-01-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | Подзонное инфракрасное облучение для кристаллов детекторов |
| DE102014201772B4 (de) * | 2014-01-31 | 2017-10-12 | Siemens Healthcare Gmbh | Direktkonvertierender Röntgenstrahlungsdetektor, CT-System und Verfahren hierzu |
| BR112017002916A2 (pt) * | 2014-12-05 | 2017-12-05 | Koninklijke Philips Nv | dispositivo detector de raios x para detecção de radiação de raio x a um ângulo inclinado em relação à radiação de raio x, sistema e método de imageamento por raios x, elemento de programa de computador para controlar um dispositivo ou um sistema, e mídia legível por computador |
| RU2626016C1 (ru) * | 2016-08-22 | 2017-07-21 | Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Способ определения местоположения короткоимпульсного высотного источника рентгеновского излучения с помощью средств космического базирования |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3415439A1 (de) * | 1984-04-25 | 1985-10-31 | Josef Dipl.-Phys. Dr. 8048 Haimhausen Kemmer | Halbleiterdetektor mit niedriger kapazitaet |
| EP0179828B1 (de) * | 1984-04-25 | 1989-07-19 | KEMMER, Josef, Dr. | Grossflächiger halbleiterstrahlungsdetektor niedriger kapazität |
| EP0473125B1 (en) * | 1990-08-30 | 1996-01-31 | Shimadzu Corporation | Radiation detector |
| US5391882A (en) * | 1993-06-11 | 1995-02-21 | Santa Barbara Research Center | Semiconductor gamma ray detector including compositionally graded, leakage current blocking potential barrier layers and method of fabricating the detector |
| DE4442853A1 (de) * | 1994-12-01 | 1995-10-26 | Siemens Ag | Photodiodenarray |
| US5677539A (en) * | 1995-10-13 | 1997-10-14 | Digirad | Semiconductor radiation detector with enhanced charge collection |
-
1996
- 1996-04-25 DE DE19616545A patent/DE19616545B4/de not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-04-18 FR FR9704822A patent/FR2748158B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-23 US US08/847,762 patent/US5821539A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-25 JP JP10946597A patent/JP4170411B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004138472A (ja) * | 2002-10-17 | 2004-05-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放射線検出素子、放射線検出装置、放射線ｃｔ装置及び放射線検査装置 |
| JP2006234661A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Toshiba Corp | 放射線入射位置検出装置および放射線入射位置検出方法 |
| JP2010527453A (ja) * | 2007-05-15 | 2010-08-12 | エアロフレックス コロラド スプリングス インコーポレイテッド | エネルギーに対して感度を有する、直接変換型放射線検出器 |
| JP2015507841A (ja) * | 2011-12-13 | 2015-03-12 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 放射線検出器 |
| JP2013205140A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Sony Corp | 撮像装置および撮像表示システム |
| JP2015534043A (ja) * | 2012-08-23 | 2015-11-26 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 半導体装置、放射ディテクタ及び製造方法 |
| JP2016505827A (ja) * | 2012-12-04 | 2016-02-25 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 光子計数ｘ線検出器 |
| US10422892B2 (en) | 2012-12-04 | 2019-09-24 | Koninklijke Philips N.V. | Photon counting X-ray detector |
| WO2015084068A1 (ko) * | 2013-12-04 | 2015-06-11 | 주식회사 레이언스 | 엑스선 디텍터 및 이를 이용한 엑스선 영상장치와 이의 구동방법 |
| US10222487B2 (en) | 2013-12-04 | 2019-03-05 | Rayence Co., Ltd. | X-ray detector, X-ray imaging device using same, and driving method therefor |
| JP2018500556A (ja) * | 2014-12-17 | 2018-01-11 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 電離放射線を検出する検出器及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2748158A1 (fr) | 1997-10-31 |
| DE19616545B4 (de) | 2006-05-11 |
| FR2748158B1 (fr) | 1999-06-25 |
| US5821539A (en) | 1998-10-13 |
| JP4170411B2 (ja) | 2008-10-22 |
| DE19616545A1 (de) | 1997-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4170411B2 (ja) | 高速型放射線検出器 | |
| JP3093799B2 (ja) | 電荷収集能を高めた半導体放射線検出器 | |
| US6333504B1 (en) | Semiconductor radiation detector with enhanced charge collection | |
| US8860166B2 (en) | Photo detector array of geiger mode avalanche photodiodes for computed tomography systems | |
| US5198673A (en) | Radiation image detector with optical gain selenium photosensors | |
| EP0777277B1 (en) | Ionizing radiation detector | |
| JPH08509550A (ja) | 放射線検出器 | |
| Apresyan et al. | Measurements of an AC-LGAD strip sensor with a 120 GeV proton beam | |
| US9482762B2 (en) | Gamma ray detector and method of detecting gamma rays | |
| JPH0794771A (ja) | 荷電粒子検出装置及び荷電粒子照射装置 | |
| Yamamoto et al. | New structure of two-dimensional position sensitive semiconductor detector and application | |
| CN110914714B (zh) | 制造和使用x射线检测器的方法 | |
| CN113302485A (zh) | 基于外延层的x射线检测器及其制备方法 | |
| EP3971997B1 (en) | Low-penetrating particles low-gain avalanche detector | |
| JP3358617B2 (ja) | 中性子線量率計 | |
| JP4397685B2 (ja) | 半導体検出器 | |
| Moffat et al. | A novel detector for low-energy photon detection with fast response | |
| JP2733930B2 (ja) | 半導体放射線検出素子 | |
| TWI826502B (zh) | 輻射檢測裝置以及輻射檢測方法 | |
| Fujieda et al. | Detection of charged particles in thick hydrogenated amorphous silicon layers | |
| Kaluza et al. | Microstrip X-ray detector with a very high dynamic range based on LPE-GaAs | |
| JPS6142433B2 (ja) | ||
| Olschner | Silicon drift photodiode array detectors | |
| CN114945844A (zh) | 用于血糖水平检测的装置 | |
| Ripamonti et al. | 2: a new semiconductor device for positron-sensitive picosecond detection of single optical photons |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040405 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051028 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051202 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20060227 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20060302 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060602 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060627 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060925 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20061031 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20070824 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080618 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080807 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |