JPS602788B2 - マルチチヤネル型半導体放射線検出器 - Google Patents
マルチチヤネル型半導体放射線検出器Info
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- JPS602788B2 JPS602788B2 JP52011495A JP1149577A JPS602788B2 JP S602788 B2 JPS602788 B2 JP S602788B2 JP 52011495 A JP52011495 A JP 52011495A JP 1149577 A JP1149577 A JP 1149577A JP S602788 B2 JPS602788 B2 JP S602788B2
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Classifications
-
- 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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L31/02322—Optical elements or arrangements associated with the device comprising luminescent members, e.g. fluorescent sheets upon the device
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体光検出素子を用いてＸ線や↑線等の放
射線を検出するマルチチャネル型半導体放射線検出器に
関する。
射線を検出するマルチチャネル型半導体放射線検出器に
関する。
放射線検出器として従釆より知られているものに、後光
板を用いて放射線を光に変換し、その光を半導体光検出
器により電気信号に変換するようにしたものがある。
板を用いて放射線を光に変換し、その光を半導体光検出
器により電気信号に変換するようにしたものがある。
しかし、このような放射線検出器は、後光体での変換効
率が低いため、特に低ェネルギあるいは低線量の放射線
を高感度に検出することができない。低ェネルギあるい
は低線量の放射線を検出するには、蟹光体を利用せず半
導体光検出素子を直接用いた方が効率の点から好ましい
。ところが、半導体光検出素子により直接放射線検出を
行う場合、放射線の多くが検出素子を透過してしまうた
め、やはり十分な感度が得られないという問題がある。
この発明は上記した点に鑑みてなされたもので、マルチ
チャネル型半導体光検出器と蟹光体および光反射板とを
組合せることにより大幅な感度向上を図ると共にチャネ
ル間のクロストークを除去したマルチチャネル型半導体
放射線検出器を提供するものである。
率が低いため、特に低ェネルギあるいは低線量の放射線
を高感度に検出することができない。低ェネルギあるい
は低線量の放射線を検出するには、蟹光体を利用せず半
導体光検出素子を直接用いた方が効率の点から好ましい
。ところが、半導体光検出素子により直接放射線検出を
行う場合、放射線の多くが検出素子を透過してしまうた
め、やはり十分な感度が得られないという問題がある。
この発明は上記した点に鑑みてなされたもので、マルチ
チャネル型半導体光検出器と蟹光体および光反射板とを
組合せることにより大幅な感度向上を図ると共にチャネ
ル間のクロストークを除去したマルチチャネル型半導体
放射線検出器を提供するものである。
この発明に係るマルチチャネル型半導体放射線検出器は
、一枚の半導体基板に互いに分離された複数個の光検出
素子を形成してなるマルチチャネル型半導体光検出器の
一方の面に蟹光体を介して光反射板を設け、その後光体
中に各チャネル間の光のもれを防ぐ仕切り板を設けてな
り、前記半導体光検出器の他方の面に放射線を入射する
ようにしたことを特徴としている。
、一枚の半導体基板に互いに分離された複数個の光検出
素子を形成してなるマルチチャネル型半導体光検出器の
一方の面に蟹光体を介して光反射板を設け、その後光体
中に各チャネル間の光のもれを防ぐ仕切り板を設けてな
り、前記半導体光検出器の他方の面に放射線を入射する
ようにしたことを特徴としている。
第１図はこの発明の一実施例を示すものである。
即ち、マルチチャネル型半導体光検出器１は一枚のシリ
コン単結晶板１１の一方の面に不純物拡散により破線で
示すようなＰＮ接合１２が形成され、この面に溝１３，
〜１３３によって互いに分離された４個の素子領域が設
けられ、かつそれぞれの素子領域に電極１４，〜１４４
を被着すると共に、他方の面全面に電極１５を彼着して
構成されている。具体的な製造工程としては、シリコン
単結晶板１１の全面に不純物拡散をした後、両面全面に
電極を蒸着し、その後、ＰＮ接合１２を形成した方の電
極をパターニングし、これにより得られた電極１４，〜
１４４をマスクとしてシリコン単結晶板１１をエッチン
グして溝１３，〜１３３を設ければよい。このように構
成されたマルチチャネル型半導体光検出器１は、電極１
５を接地し、電極１４，〜１４４をそれぞれ独立にセン
ス増幅器に接続して出力を取出すことにより、位置分解
能を有することになる。
コン単結晶板１１の一方の面に不純物拡散により破線で
示すようなＰＮ接合１２が形成され、この面に溝１３，
〜１３３によって互いに分離された４個の素子領域が設
けられ、かつそれぞれの素子領域に電極１４，〜１４４
を被着すると共に、他方の面全面に電極１５を彼着して
構成されている。具体的な製造工程としては、シリコン
単結晶板１１の全面に不純物拡散をした後、両面全面に
電極を蒸着し、その後、ＰＮ接合１２を形成した方の電
極をパターニングし、これにより得られた電極１４，〜
１４４をマスクとしてシリコン単結晶板１１をエッチン
グして溝１３，〜１３３を設ければよい。このように構
成されたマルチチャネル型半導体光検出器１は、電極１
５を接地し、電極１４，〜１４４をそれぞれ独立にセン
ス増幅器に接続して出力を取出すことにより、位置分解
能を有することになる。
なお、この実施例では電極亀５は光を通さなくてもよい
が、電極１４．〜１４４については光を透過するように
その材質、厚み等を選ぶ。
が、電極１４．〜１４４については光を透過するように
その材質、厚み等を選ぶ。
または電極１４，〜亀４４を各素子領域全面に設けず、
部分的に配設して光を通すようにしてもよい。このよう
な半導体光検出器１に対して、電極１４，〜１４４を設
けた方の面に、第１図に示すように蟹光体２を塗布する
。蟹光体２は溝１３，〜１３３ に沿って不透明物質か
らなる仕切り板３，〜３３を設けることでチャネル毎に
分割される。仕切り板３，〜３３ は蟹光体２で発生し
た光がチャネル間でもれるのを防止するためのもので、
好ましくは光を反射するアルミニウム板のようなものが
よい。そして、蟹光体２の表面に更に光反射板４を設け
、蟹光体２を設けた面と反対側の面に放射線を入射する
ようにしている。このようにすれば、入射した放射線の
一部はマルチチャネル型半導体光検出器竃により各チャ
ネル毎に直接電気信号に変換されて検出される。
部分的に配設して光を通すようにしてもよい。このよう
な半導体光検出器１に対して、電極１４，〜１４４を設
けた方の面に、第１図に示すように蟹光体２を塗布する
。蟹光体２は溝１３，〜１３３ に沿って不透明物質か
らなる仕切り板３，〜３３を設けることでチャネル毎に
分割される。仕切り板３，〜３３ は蟹光体２で発生し
た光がチャネル間でもれるのを防止するためのもので、
好ましくは光を反射するアルミニウム板のようなものが
よい。そして、蟹光体２の表面に更に光反射板４を設け
、蟹光体２を設けた面と反対側の面に放射線を入射する
ようにしている。このようにすれば、入射した放射線の
一部はマルチチャネル型半導体光検出器竃により各チャ
ネル毎に直接電気信号に変換されて検出される。
前述したように、半導体光検出器は受光体を利用するよ
りも放射線を効率よく電気信号に変換するから、特に低
ヱネルギや低線量の放射線検出には有利である。一方、
入射した放射線の残りはェネルギ変換を受けずに半導体
光検出器１を透過し、この透過した放射線は蟹光体２に
吸収されて光に変換される。
りも放射線を効率よく電気信号に変換するから、特に低
ヱネルギや低線量の放射線検出には有利である。一方、
入射した放射線の残りはェネルギ変換を受けずに半導体
光検出器１を透過し、この透過した放射線は蟹光体２に
吸収されて光に変換される。
そして、蟹光体２で変換された光も光検出器１に入射し
てキャリアを励起し、電気信号に変換されることになる
。この場合、蟹光体２で発した光は四方に放射されるが
、外部に向う光は光反射板４により反射されて無駄なく
光検出器１に入力され、また仕切り板３により各チャネ
ル間のもれは防止される。即ち、このマルチチャネル型
半導体放射線検出器では、放射線をマルチチャネル型半
導体光検出器１により直接効率よく検出すると共に、光
検出器１を透過した放射線についても‐蟹光体２により
光に変換し、その光を光反射板４を設けたことにより有
効に光検出器１に戻すことにより、検出感度が非常に高
く、従って小型化も可能となる。
てキャリアを励起し、電気信号に変換されることになる
。この場合、蟹光体２で発した光は四方に放射されるが
、外部に向う光は光反射板４により反射されて無駄なく
光検出器１に入力され、また仕切り板３により各チャネ
ル間のもれは防止される。即ち、このマルチチャネル型
半導体放射線検出器では、放射線をマルチチャネル型半
導体光検出器１により直接効率よく検出すると共に、光
検出器１を透過した放射線についても‐蟹光体２により
光に変換し、その光を光反射板４を設けたことにより有
効に光検出器１に戻すことにより、検出感度が非常に高
く、従って小型化も可能となる。
また、蟹光体２はチャネルに対応して不透明体で仕切ら
れているため、蟹光体２で変換された光がチャネル間で
相互にもれるいわゆるクロストークが確実に除去され「
高い位置分解能が得られる。第２図はこの発明の別の実
施例を示すものである。第１図と相対応する部分には第
１図と同一符号をつけて詳細な説明を省く。この実施例
では光反射板亀′を各チャネル毎に外方にわん曲した構
造とすることによりｔ この光反射板４′からの反射光
を光検出器１の各チャネルの素子領域中央部に集光して
、一層の効率向上を図ったものである。なお、以上の実
施例では、半導体光検出器としてＰＮ接合型のものを用
いたが、ＦＩＮ接合型でもよいしト金属一半導体接触を
利用したいわゆる表面障壁型のものを用いてもよい。
れているため、蟹光体２で変換された光がチャネル間で
相互にもれるいわゆるクロストークが確実に除去され「
高い位置分解能が得られる。第２図はこの発明の別の実
施例を示すものである。第１図と相対応する部分には第
１図と同一符号をつけて詳細な説明を省く。この実施例
では光反射板亀′を各チャネル毎に外方にわん曲した構
造とすることによりｔ この光反射板４′からの反射光
を光検出器１の各チャネルの素子領域中央部に集光して
、一層の効率向上を図ったものである。なお、以上の実
施例では、半導体光検出器としてＰＮ接合型のものを用
いたが、ＦＩＮ接合型でもよいしト金属一半導体接触を
利用したいわゆる表面障壁型のものを用いてもよい。
半導体もシリコンに限らず、ゲルマニウム等他の材料を
使用してもよい。また、半導体放射線検出器は、通常高
い逆バイアスを印加し、液体窒素等で冷却した状態で使
用されるが、半導体の材質、特に比抵抗とキャリア寿命
を選択すれば、外部バイアスを印加することなくｔ放射
線照射によりキャリアが励起されて発生する出力を増幅
器で検出することも可能である。
使用してもよい。また、半導体放射線検出器は、通常高
い逆バイアスを印加し、液体窒素等で冷却した状態で使
用されるが、半導体の材質、特に比抵抗とキャリア寿命
を選択すれば、外部バイアスを印加することなくｔ放射
線照射によりキャリアが励起されて発生する出力を増幅
器で検出することも可能である。
更に、上記実施例では半導体光検出器のＰＮ接合を設け
た方の面に蟹光体と光反射板をつけたが、これらを反対
側の面につけてもよい。
た方の面に蟹光体と光反射板をつけたが、これらを反対
側の面につけてもよい。
その場合には勿論放射線の入射面をＰＮ接合を設けた側
とすればよい。以上説明したように、この発明に係るマ
ルチチャネル型半導体放射線検出器は、マルチチャネル
型半導体光検出器と後光体と光反射板とを組合せ、かつ
蟹光体中にはチャネル間の光のもれを防ぐ仕切り板を設
けることにより、高感度検出と小型化を図ると共に高い
位置分解能を実現したもので、特に医用の領域で低ェネ
ルギあるいは低線量の放射線検出に利用して非常に有用
である。
とすればよい。以上説明したように、この発明に係るマ
ルチチャネル型半導体放射線検出器は、マルチチャネル
型半導体光検出器と後光体と光反射板とを組合せ、かつ
蟹光体中にはチャネル間の光のもれを防ぐ仕切り板を設
けることにより、高感度検出と小型化を図ると共に高い
位置分解能を実現したもので、特に医用の領域で低ェネ
ルギあるいは低線量の放射線検出に利用して非常に有用
である。
第１図はこの発明に係るマルチチャネル型半導体放射線
検出器の一例を示す図、第２図はこの発明に係るマルチ
チャネル型半導体放射線検出器の他の例を示す図である
。 １・・…・マルチチャネル型半導体光検出器、１１…・
・・シリコン単結晶板、１２・・・・・・ＰＮ接合、１
３・・・・・・溝、１４，〜１４４，１５・・・・・・
電極、２・・・・・・蟹光体、３……仕切り板、４，４
′……光反射板。 第１図 第２図
検出器の一例を示す図、第２図はこの発明に係るマルチ
チャネル型半導体放射線検出器の他の例を示す図である
。 １・・…・マルチチャネル型半導体光検出器、１１…・
・・シリコン単結晶板、１２・・・・・・ＰＮ接合、１
３・・・・・・溝、１４，〜１４４，１５・・・・・・
電極、２・・・・・・蟹光体、３……仕切り板、４，４
′……光反射板。 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一枚の半導体基板に互いに分離された複数個の光検
出素子を形成してなるマルチチヤネル型半導体光検出器
の一方の面に螢光体を介して光反射板を設け、前記螢光
体中に各チヤネル間の光のもれを防ぐ仕切り板を設けて
なり、前記半導体光検出の他方の面に放射線を入射する
ようにしたことを特徴とするマルチチヤネル型半導体放
射線検出器。 ２ 光反射板を各チヤネル毎に外方にわん曲させ、螢光
体で発した光が効率よく各チヤネルの光検出素子に入力
するようにした特許請求の範囲第１項記載のマルチチヤ
ネル型半導体放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52011495A JPS602788B2 (ja) | 1977-02-04 | 1977-02-04 | マルチチヤネル型半導体放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52011495A JPS602788B2 (ja) | 1977-02-04 | 1977-02-04 | マルチチヤネル型半導体放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5396787A JPS5396787A (en) | 1978-08-24 |
| JPS602788B2 true JPS602788B2 (ja) | 1985-01-23 |
Family
ID=11779605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52011495A Expired JPS602788B2 (ja) | 1977-02-04 | 1977-02-04 | マルチチヤネル型半導体放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602788B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5043582A (en) * | 1985-12-11 | 1991-08-27 | General Imagining Corporation | X-ray imaging system and solid state detector therefor |
| FR2623019B1 (fr) * | 1987-11-10 | 1990-05-11 | Thomson Csf | Dispositif de prise d'image radiologique |
| JPH02132396A (ja) * | 1989-09-08 | 1990-05-21 | Hitachi Ltd | 放射線検出器 |
-
1977
- 1977-02-04 JP JP52011495A patent/JPS602788B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5396787A (en) | 1978-08-24 |
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