JPS603792B2 - 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
- Publication number
- JPS603792B2 JPS603792B2 JP52011497A JP1149777A JPS603792B2 JP S603792 B2 JPS603792 B2 JP S603792B2 JP 52011497 A JP52011497 A JP 52011497A JP 1149777 A JP1149777 A JP 1149777A JP S603792 B2 JPS603792 B2 JP S603792B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphor
- radiation
- semiconductor
- radiation detector
- photodetector
- 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.)
- Expired
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 38
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 30
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004347 surface barrier Methods 0.000 description 1
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
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ｙ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来より知られているものに、
蛍光板を用いて放射線を光に変換し、その光を半導体検
出器により電気信号に変換するようにしたものがある。
蛍光板を用いて放射線を光に変換し、その光を半導体検
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、蛍光体での変換効
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、蛍光体を利用せず半
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
。
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、蛍光体を利用せず半
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
。
この発明は上託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蛍光体を組合せることによ
り大幅な感度向上を図り、かつ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蛍光体を設け、その蛍光
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。
チャネル型半導体光検出器と蛍光体を組合せることによ
り大幅な感度向上を図り、かつ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蛍光体を設け、その蛍光
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。
図はこの発明の一実施例を示すもので、第１図が全体の
構造を示し、第２図がマルチチャネル型半導体光検出器
の部分を示している。
構造を示し、第２図がマルチチャネル型半導体光検出器
の部分を示している。
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を被着して構成されて
いる。具体的な製造工程としては、シリコン単結晶板１
１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１
３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１５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。
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を被着して構成されて
いる。具体的な製造工程としては、シリコン単結晶板１
１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１
３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１５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１５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，〜１４４ 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図に示すように蛍光体２を塗布す
る。蛍光体２は溝１３に沿って不透明物質からなる仕切
り板３を設けることでチャネル毎に分割される。仕切り
板３は蛍光体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、蛍光体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１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図に示すように蛍光体２を塗布す
る。蛍光体２は溝１３に沿って不透明物質からなる仕切
り板３を設けることでチャネル毎に分割される。仕切り
板３は蛍光体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、蛍光体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１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、半導体光検出器は蛍光体を利用するよ
りも放射線を効率よく電気信号に変換するから、特に低
ェ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蛍光体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
ェ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蛍光体２に
吸収されて光に変換される。
そして、蛍光体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、蛍光体２で発した光は四方に放射されるが
、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
についても蛍光体２により光に変換して再度光検出器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、蛍光体２で発した光は四方に放射されるが
、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
についても蛍光体２により光に変換して再度光検出器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、蛍光体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、蛍光体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。なお、上記実施例では、半
導体光検出器としてＰＮ接合型のものを用いたが、ＰＩ
Ｎ接合型でもよいし、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、蛍光体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。なお、上記実施例では、半
導体光検出器としてＰＮ接合型のものを用いたが、ＰＩ
Ｎ接合型でもよいし、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
い逆バイアスを印放し、液体窒素等で冷却した状態で使
用されるがＬ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、放射
線照射によりキャリアが励起されて発生するいわゆる光
起電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
い逆バイアスを印放し、液体窒素等で冷却した状態で使
用されるがＬ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、放射
線照射によりキャリアが励起されて発生するいわゆる光
起電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
た方の面に蛍光体をつけたが、反対側の面に蛍光体をつ
けてもよい。
た方の面に蛍光体をつけたが、反対側の面に蛍光体をつ
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蛍光体とを組合せ、かつ蛍光体中に
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蛍光体とを組合せ、かつ蛍光体中に
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図は第１図におけるマルチ
チャネル型半導体光検出器を示す図である。 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・・・・・・蛍光体、３……仕切り板。 第１図 第２図
検出器の一例を示す図、第２図は第１図におけるマルチ
チャネル型半導体光検出器を示す図である。 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・・・・・・蛍光体、３……仕切り板。 第１図 第２図
Claims (1)
- 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
の一方の面に蛍光体を設け、その蛍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
を特徴とする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 |
|---|---|---|---|
| JP52011497A JPS603792B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP52011497A JPS603792B2 (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 |
|---|---|
| JPS5396789A JPS5396789A (en) | 1978-08-24 |
| JPS603792B2 true JPS603792B2 (ja) | 1985-01-30 |
Family
ID=11779655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52011497A Expired JPS603792B2 (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) | JPS603792B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57154083A (en) * | 1981-03-19 | 1982-09-22 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Ct scanner |
| EP0762505A3 (en) * | 1995-08-28 | 1999-02-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting radiation and method for manufacturing such apparatus |
| DE10217426B4 (de) * | 2002-04-18 | 2006-09-14 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Ortsauflösender Detektor für die Messung elektrisch geladener Teilchen und Verwendung des Detektors |
| JP5032417B2 (ja) * | 2008-08-13 | 2012-09-26 | 株式会社東芝 | 放射線検出器 |
| JP4937303B2 (ja) * | 2009-07-14 | 2012-05-23 | 株式会社日立ビルシステム | エスカレータ監視装置 |
| DE102013107227A1 (de) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Konversionselement mit Trennstruktur |
| JP2015049111A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 電磁波放射線の遮蔽体および電磁波放射線の遮蔽方法 |
-
1977
- 1977-02-04 JP JP52011497A patent/JPS603792B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5396789A (en) | 1978-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7019302B2 (en) | Radiation detector, scintillator panel, and methods for manufacturing same | |
| EP3002794B1 (en) | Photodiode array | |
| US9395454B2 (en) | Neutron detector | |
| US9116249B1 (en) | Multiple-mode radiation detector | |
| US10620326B1 (en) | Compact radiation detector | |
| JPH01165984A (ja) | 映像を電気信号に変換する装置 | |
| TW201448183A (zh) | 檢測器、正子發射斷層攝影裝置及ｘ射線電腦斷層攝影裝置 | |
| US4142198A (en) | Monolithic extrinsic silicon infrared detectors with an improved charge collection structure | |
| KR19990008434A (ko) | 공면 ｘ-선 포토다이오드 조립체 | |
| JP2004241653A (ja) | Ｘ線撮像素子 | |
| JPH0252995B2 (ja) | ||
| US7161155B1 (en) | X-ray detector with increased detective quantum efficiency | |
| US20060118728A1 (en) | Wafer bonded silicon radiation detectors | |
| WO2001075977A1 (fr) | Detecteur d'energie a semi-conducteur | |
| JP2008518451A (ja) | 放射線を検出する放射線検出器 | |
| JPS603792B2 (ja) | マルチチヤネル型半導体放射線検出器 | |
| US7358500B2 (en) | Radiation detection by dual-faced scintillation | |
| JP2005203708A (ja) | Ｘ線撮像素子 | |
| WO2007113899A1 (ja) | 放射線検出器 | |
| JPS6263880A (ja) | 放射線検出器 | |
| JPS5823596B2 (ja) | 放射線検出器 | |
| US6586742B2 (en) | Method and arrangement relating to x-ray imaging | |
| JPS602788B2 (ja) | マルチチヤネル型半導体放射線検出器 | |
| JP2594966B2 (ja) | 放射線検出素子ブロック及びその製造方法 | |
| JPH01138486A (ja) | 多チャンネル型半導体放射線検出器 |