JPS5955075A - 半導体放射線検出器 - Google Patents
半導体放射線検出器Info
- Publication number
- JPS5955075A JPS5955075A JP57165785A JP16578582A JPS5955075A JP S5955075 A JPS5955075 A JP S5955075A JP 57165785 A JP57165785 A JP 57165785A JP 16578582 A JP16578582 A JP 16578582A JP S5955075 A JPS5955075 A JP S5955075A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiation
- layer
- electrode
- film
- fluorescent film
- 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.)
- Pending
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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
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体放射線検出器に係シ、特に低仝ネルギの
Ｘ線またはｒ線に対する門出感度を向上させ不こ左によ
り検出可能な放射線のエネルキ範囲および検出効率を向
上させた半導体放射線検出器に関す名。
Ｘ線またはｒ線に対する門出感度を向上させ不こ左によ
り検出可能な放射線のエネルキ範囲および検出効率を向
上させた半導体放射線検出器に関す名。
掟来の半導体放射−検出器としてぽシンチレータと半導
体光放射線検出素子とを組合せ庭ものが知られている。
体光放射線検出素子とを組合せ庭ものが知られている。
これらばシンチレータと半導体光検出素子とを組合せる
かあるいはシンチレータと単導体検市氷子および光伝導
体とを組合せんものである０これらはいずれも放射線を
晃に変換し、これを光績市素子で検出しようとするもの
である〇第１−は従来の半一体数□射線績毘素子を示し
たものであり、ｐ形シリコン基板１の上面に酸化液膜２
が被着され、この酸化被膜２の一部に形成され外窓３よ
シ不純物を注入してＮ形拡散嶺域４を形成してある。そ
して、この領域には一方の電極である正電極５が形成さ
れると共に基板に他方の電極、即ち負電極６が彫版され
ている。
かあるいはシンチレータと単導体検市氷子および光伝導
体とを組合せんものである０これらはいずれも放射線を
晃に変換し、これを光績市素子で検出しようとするもの
である〇第１−は従来の半一体数□射線績毘素子を示し
たものであり、ｐ形シリコン基板１の上面に酸化液膜２
が被着され、この酸化被膜２の一部に形成され外窓３よ
シ不純物を注入してＮ形拡散嶺域４を形成してある。そ
して、この領域には一方の電極である正電極５が形成さ
れると共に基板に他方の電極、即ち負電極６が彫版され
ている。
このような構造の半導体放射線検出器は、所定のバイつ
スミ圧を印加することにより空乏層を形成１２、この状
態で放射線を検出することができる０しかし７ながら、
従来の放射線検出半導体装置によれば、３０℃以二の高
温雰囲気ではノイズが高くなり、捷た１０ＫｅＶ以下の
低エネルギの放射線の検出が困難であった。
スミ圧を印加することにより空乏層を形成１２、この状
態で放射線を検出することができる０しかし７ながら、
従来の放射線検出半導体装置によれば、３０℃以二の高
温雰囲気ではノイズが高くなり、捷た１０ＫｅＶ以下の
低エネルギの放射線の検出が困難であった。
そこで、本発明の目的は、低エネルギの放射線を検出で
きるようにすることで検出可能な範囲全拡大しするとと
もに検出効率を高められるようにした半導体放射線検出
器を提供することＫある。
きるようにすることで検出可能な範囲全拡大しするとと
もに検出効率を高められるようにした半導体放射線検出
器を提供することＫある。
上記目的を達成するため、本発明は、Ｐ形捷たはＮ形の
半嗜体基板の一面に酸化被膜全被着し、この一部にフォ
トエツチングにより窓を穿設し、この窓を通しで上記基
板と異なる導電型式を有する不純物を注入してＮ形また
はＰ影領域を形成し、その表面に一方の電極を形成し、
前記基板に他方の電極を形成し、上記酸化被膜の表面に
螢光膜を被着りまたととを特徴とするものである。
半嗜体基板の一面に酸化被膜全被着し、この一部にフォ
トエツチングにより窓を穿設し、この窓を通しで上記基
板と異なる導電型式を有する不純物を注入してＮ形また
はＰ影領域を形成し、その表面に一方の電極を形成し、
前記基板に他方の電極を形成し、上記酸化被膜の表面に
螢光膜を被着りまたととを特徴とするものである。
しかして、本発明によれば、低ゴネルギの放射線は螢光
膜中で光に変換するととにより検出し７、高エネルギの
放射線け４−導体放射線検出器内Ｔ検出することができ
、従来の放射線検出器仄〈らべて検出効率を高め、検出
可能なエネルギの範囲を拡大することができる。
膜中で光に変換するととにより検出し７、高エネルギの
放射線け４−導体放射線検出器内Ｔ検出することができ
、従来の放射線検出器仄〈らべて検出効率を高め、検出
可能なエネルギの範囲を拡大することができる。
以下本発明による半導体放射線検出器の実施例ｆ第２図
および第３図を径照りて説明する。
および第３図を径照りて説明する。
第２図に示した実施例は、Ｐ形シリゴン晧板を使用しま
たブレーナ形Ｉ？Ｎ接合構造であＺ）。先ず、Ｐ形シリ
コン基板１を用意し、その−面にシリコン酸化膜２を被
着したのち、このシリコン酸化膜２に対〜てフ第１エツ
チング処理を施し所望の接合面積を有する窓３をあけ、
この窓３全通してりんを拡散法により注入しＮ形拡散領
域４を形成する。との拡散領域４の表面に正電極５を真
空蒸着により形成する。この正電極５としてはアルミご
一つノが好適である○一方ｐ形シリコン広板１には負電
極６が形成される。
たブレーナ形Ｉ？Ｎ接合構造であＺ）。先ず、Ｐ形シリ
コン基板１を用意し、その−面にシリコン酸化膜２を被
着したのち、このシリコン酸化膜２に対〜てフ第１エツ
チング処理を施し所望の接合面積を有する窓３をあけ、
この窓３全通してりんを拡散法により注入しＮ形拡散領
域４を形成する。との拡散領域４の表面に正電極５を真
空蒸着により形成する。この正電極５としてはアルミご
一つノが好適である○一方ｐ形シリコン広板１には負電
極６が形成される。
しかして、本発明によれば、上記電電極周囲の酸化膜２
の−には、例えばヨウ化ニシウムなどの螢光膜７が被着
さむている。この螢光膜７を被着させる手段としては、
真空蒸着、スパッタリング塗布等が考えられる。
の−には、例えばヨウ化ニシウムなどの螢光膜７が被着
さむている。この螢光膜７を被着させる手段としては、
真空蒸着、スパッタリング塗布等が考えられる。
丑だ、上記負電極６は接地される一方、正電極５にはリ
ード線８を介してバイｒス電圧が印加されると共に、リ
ード線８よりリード線９ｆ介して出力が取出さ、このリ
ード線９の先は増幅器および計数回路に接続されている
。
ード線８を介してバイｒス電圧が印加されると共に、リ
ード線８よりリード線９ｆ介して出力が取出さ、このリ
ード線９の先は増幅器および計数回路に接続されている
。
このように構成された実施例において、半導体放射線検
出器に所定のバイアス電圧全印加すると、空乏層１０が
形成さ肛、この空乏層１０は正電極５の周辺の酸化膜２
とシリコンとの界面に沿って広が晩、こめ空乏層１０に
光が照射されれば電子正孔対が発生し、増幅器計数回路
によって検出される。
出器に所定のバイアス電圧全印加すると、空乏層１０が
形成さ肛、この空乏層１０は正電極５の周辺の酸化膜２
とシリコンとの界面に沿って広が晩、こめ空乏層１０に
光が照射されれば電子正孔対が発生し、増幅器計数回路
によって検出される。
すなわち、放射線１１−ａが螢光膜７に入射した場合、
一部は螢光膜に吸収されて螢光１２発し、これが空乏層
１０に導かれて検出されると共に螢光膜を透過した放射
線］１−ｂは空乏層１０に達し、通常の検出原理に従っ
て検出される。また、正電極５やＮ形拡散領域４を透過
した放射線１１−ｃはもちろん空乏層１０で検出される
。
一部は螢光膜に吸収されて螢光１２発し、これが空乏層
１０に導かれて検出されると共に螢光膜を透過した放射
線］１−ｂは空乏層１０に達し、通常の検出原理に従っ
て検出される。また、正電極５やＮ形拡散領域４を透過
した放射線１１−ｃはもちろん空乏層１０で検出される
。
このように、螢光膜７を被着すると、Ｘ線やγ線１１が
吸収さ肛た場合て螢光１２を発し、その光を空乏＠１０
に導くことにより螢光膜７を透過した一部の放射線や正
電極５を透過した放射線も同時に空乏層１０に導かれ、
低エネルギのＸ線やγ線はその検出効率をさらに増加す
ることができる。
吸収さ肛た場合て螢光１２を発し、その光を空乏＠１０
に導くことにより螢光膜７を透過した一部の放射線や正
電極５を透過した放射線も同時に空乏層１０に導かれ、
低エネルギのＸ線やγ線はその検出効率をさらに増加す
ることができる。
第３図は本発明の他の実施例を示しだものであり、この
実施例においては、−証正電極５全酸化インジウムや酸
化スズなどの透明電極で構成し、正電極５の全面および
その周辺の酸化膜２の上に螢光膜７１形成した例である
。この場合は正電極５の表面で励起された光も電極部５
が透明なため、空乏層］に達し検出される。その結果第
２図の実施例にくらべて放射線に対する有感面積が拡大
する。したがって、検出可能な放射線のエネルギ範囲を
一層拡大し、検出効率をさらに向上させることができる
。なお、Ｎ膨拡散層４はイオン注入法で形成するため、
その不感層幅は１μｍ以下で励起された光の透過に支障
はない。
実施例においては、−証正電極５全酸化インジウムや酸
化スズなどの透明電極で構成し、正電極５の全面および
その周辺の酸化膜２の上に螢光膜７１形成した例である
。この場合は正電極５の表面で励起された光も電極部５
が透明なため、空乏層］に達し検出される。その結果第
２図の実施例にくらべて放射線に対する有感面積が拡大
する。したがって、検出可能な放射線のエネルギ範囲を
一層拡大し、検出効率をさらに向上させることができる
。なお、Ｎ膨拡散層４はイオン注入法で形成するため、
その不感層幅は１μｍ以下で励起された光の透過に支障
はない。
なお、上記実施例においては、半導体母材としてシリコ
ンを用いた例を説明したが、シリコンに限ることなくゲ
ルマニウムおよびカドミウムテルルを用いることもでき
る。
ンを用いた例を説明したが、シリコンに限ることなくゲ
ルマニウムおよびカドミウムテルルを用いることもでき
る。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、低エ
ネルギの放射線を螢光膜中で光に変換して検出できるよ
うにしたから検出可能な放射線のエネルギ範囲を拡大す
ることができる。つまり、螢光膜に吸収されたＸ線やγ
線も光に変換されて検出されるために従来の放射線検出
器に比べて検出効率を高めることができる。さらに、従
来のシンチレータと検出素子とを組合せたものと異なり
、螢光膜が検出素子と密着して一体化しているために堅
牢で小形の検出器を多量生産することもできる０
ネルギの放射線を螢光膜中で光に変換して検出できるよ
うにしたから検出可能な放射線のエネルギ範囲を拡大す
ることができる。つまり、螢光膜に吸収されたＸ線やγ
線も光に変換されて検出されるために従来の放射線検出
器に比べて検出効率を高めることができる。さらに、従
来のシンチレータと検出素子とを組合せたものと異なり
、螢光膜が検出素子と密着して一体化しているために堅
牢で小形の検出器を多量生産することもできる０
第１図は従来の光検出半導体素子を示した断面図、第２
図は本発明の一実施例による半導体放射線検出器を示し
た断面図、第３図は本発明の他の実施例による半導体放
射線検出器を示した断面図である。 １・・・Ｐ形シリコン基板、２・・・シリコン酸化嘆、
４・・・Ｎ形拡散領域、５・・・正電極、６・・・負電
極、７・・・螢光膜 特許出願人 株式会社富士電機総合研究所代理人 弁
理士 染谷仁
図は本発明の一実施例による半導体放射線検出器を示し
た断面図、第３図は本発明の他の実施例による半導体放
射線検出器を示した断面図である。 １・・・Ｐ形シリコン基板、２・・・シリコン酸化嘆、
４・・・Ｎ形拡散領域、５・・・正電極、６・・・負電
極、７・・・螢光膜 特許出願人 株式会社富士電機総合研究所代理人 弁
理士 染谷仁
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｐ形またはＮ形の半導体基板の二部に酸化被膜を被
着し、この一部にフォトエッチジグによシ窓を穿設し、
この窓を通して上記基板と異なる導電型式を有する不鈍
物を注入してＮ形またはＰ影領域を形成し、その表面に
一方の電極を形成し、前記基板に他方の電極を形成し、
上記酸化被膜の表面に螢光膜を被着したことを特徴とす
る半導体数射線検出器。 ２、特許請求の範囲第１項記載の半導体放射線検出器に
おいで；上記螢光膜は、一方の電極め周シの酸化被膜上
に形成されたことを特徴とする半導体放射線検出器。 ３、特許請求の範囲第１項記載の半導体放射線検出器に
おいて一上記螢光膜は、一方の電極を含む全面に被着さ
れ１該電極は透明な材料で構成されたことを特徴とする
半導体放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57165785A JPS5955075A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 半導体放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57165785A JPS5955075A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 半導体放射線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5955075A true JPS5955075A (ja) | 1984-03-29 |
Family
ID=15818958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57165785A Pending JPS5955075A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 半導体放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5955075A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6350077A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-02 | Fujitsu Ltd | 半導体受光装置 |
| US4879466A (en) * | 1987-02-06 | 1989-11-07 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor radiation detector |
-
1982
- 1982-09-22 JP JP57165785A patent/JPS5955075A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6350077A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-02 | Fujitsu Ltd | 半導体受光装置 |
| US4879466A (en) * | 1987-02-06 | 1989-11-07 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor radiation detector |
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