TWI757342B - 具有多層半導體x射線檢測器的系統 - Google Patents
具有多層半導體x射線檢測器的系統 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI757342B TWI757342B TW106132509A TW106132509A TWI757342B TW I757342 B TWI757342 B TW I757342B TW 106132509 A TW106132509 A TW 106132509A TW 106132509 A TW106132509 A TW 106132509A TW I757342 B TWI757342 B TW I757342B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- ray
- layer
- absorbing layer
- ray detector
- printed circuit
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title description 43
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims description 108
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims description 46
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 19
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 6
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 3
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004611 CdZnTe Inorganic materials 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000011976 chest X-ray Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 238000002583 angiography Methods 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M caesium iodide Chemical compound [I-].[Cs+] XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 208000002925 dental caries Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000009607 mammography Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002379 periodontal ligament Anatomy 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000009518 sodium iodide Nutrition 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 238000003963 x-ray microscopy Methods 0.000 description 1
Images
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
- G01T1/242—Stacked detectors, e.g. for depth information
-
- 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
-
- 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
- G01T1/243—Modular detectors, e.g. arrays formed from self contained units
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
- H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14634—Assemblies, i.e. Hybrid structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
- H01L27/14676—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
本文公開這樣的系統，其包括多層X射線檢測器。頂層可具有晶圓直通通孔。其他層可具有接合線。這些接合線被上面的層中的X射線吸收層遮蔽。
Description
本公開涉及X射線檢測器，特別涉及封裝半導體X射線檢測器的方法。
X射線檢測器可以是用於測量X射線的通量、空間分佈、光譜或其他性質的設備。
X射線檢測器可用於許多應用。一個重要應用是成像。X射線成像是放射攝影技術並且可以用於揭示組成不均勻和不透明物體(例如人體)的內部結構。
早期用於成像的X射線檢測器包括照相底片和照相膠片。照相底片可以是具有感光乳劑塗層的玻璃底片。儘管照相底片被照相膠片取代，由於它們所提供的優越品質和它們的極端穩定性而仍可在特殊情形中使用它們。照相膠片可以是具有感光乳劑塗層的塑膠膠片(例如，帶或片)。
在20世紀80年代，出現了光激勵螢光板(PSP板)。PSP板可包含在它的晶格中具有色心的螢光材料。在將PSP板暴露於X射線時，X射線激發的電子被困在色心中直到它們受到在板表面上掃描的镭射光束的激勵。在鐳射掃描板時，捕獲的激發電子發出光，其被光電倍增管收集。收集的光轉換成數字圖像。與照相底片和照相膠片相比， PSP板可以被重複使用。
另一種X射線檢測器是X射線圖像增強器。X射線圖像增強器的部件通常在真空中密封。與照相底片、照相膠片和PSP板相比，X射線圖像增強器可產生即時圖像，即不需要曝光後處理來產生圖像。X射線首先撞擊輸入螢光體(例如，碘化銫)並且被轉換成可見光。可見光然後撞擊光電陰極(例如，包含銫和銻複合物的薄金屬層)並且促使電子發射。發射電子數量與入射X射線的強度成比例。發射電子通過電子光學器件投射到輸出螢光體上並且促使該輸出螢光體產生可見光圖像。
閃爍體的操作與X射線圖像增強器有些類似之處在於閃爍體(例如，碘化鈉)吸收X射線並且發射可見光，其然後可以被對可見光合適的圖像感測器檢測到。在閃爍體中，可見光在各個方向上傳播和散射並且從而降低空間解析度。使閃爍體厚度減少有助於提高空間解析度但也減少X射線吸收。閃爍體從而必須在吸收效率與解析度之間達成妥協。
半導體X射線檢測器通過將X射線直接轉換成電信號而在很大程度上克服該問題。半導體X射線檢測器可包括半導體層，其在感興趣波長吸收X射線。當在半導體層中吸收X射線光子時，產生多個載荷子(例如，電子和空穴)並且在電場下，這些載流子被掃向電晶體層上的電觸點。現有的半導體X射線檢測器(例如，Medipix)中需要的繁瑣的熱管理會使得具有大面積和大量像素的檢測器難以生產或不可能生產。
本文公開這樣的系統，其包括：第一層中的第一X射線檢測器；第二層中的第二X射線檢測器；其中該第一X射線檢測器包括第一X射線吸收層和第一電子層；其中第二X射線檢測器包括第二X射線吸收層和第二電子層；其中第一電子層包括從第一電子層的第一表面延伸到第一電子層的第二表面的通孔；其中第一X射線檢測器安裝到第一印刷電路板的第一表面；其中第一電子層與第一電路板之間的電連接通過通孔；其中第二X射線檢測器安裝到第二印刷電路板的第一表面，或到第一印刷電路板的第二表面，其與第一印刷電路板的第一表面相對；其中第二電子層與第二印刷電路板或第一印刷電路板之間的電連接通過第二多個接合線；其中第二X射線吸收層中的第二多個接合線或間隙被第一X射線吸收層遮蔽。
根據實施例，系統進一步包括第一插入器，其中第一X射線檢測器通過第一插入器安裝到第一印刷電路板。
根據實施例，系統進一步包括第二插入器，其中第二X射線檢測器通過第二插入器安裝到第二印刷電路板的第一表面，或到第一印刷電路板的第二表面。
根據實施例，系統進一步包括第三層中的第三X射線檢測器，其中該第三X射線檢測器包括第三X射線吸收層和第三電子層。
根據實施例，第二X射線檢測器安裝到第一印刷電路板的第二表面並且第三X射線檢測器安裝到第二印刷電路板的第一表面。
根據實施例，第三電子層與第二印刷電路板之間的電連接通過第三多個接合線，其中第三X射線吸收層中的該第三多個接合線或間隙被第一X射線吸收層或第二X射線吸收層遮蔽。
根據實施例，系統進一步包括第三插入器，其中第三X射線檢測器通過第三插入器安裝到第二印刷電路板的第一表面。
根據實施例，第二X射線檢測器安裝到第二印刷電路板的第一表面並且第三X射線檢測器安裝到第二印刷電路板的第二表面，其與第二印刷電路板的第一表面相對。
根據實施例，第三電子層與第二印刷電路板之間的電連接通過第三多個接合線，其中第三X射線吸收層中的該第三多個接合線或間隙被第一X射線吸收層或第二X射線吸收層遮蔽。
根據實施例，系統進一步包括第三插入器，其中第三X射線檢測器通過第三插入器安裝到第二印刷電路板的第二表面。
根據實施例，第一X射線吸收層包括多個晶片或第一電子層包括多個晶片。
根據實施例，第二X射線吸收層包括多個晶片或第二電子層包括多個晶片。
根據實施例，第三X射線吸收層包括多個晶片或第三電子層包括多個晶片。
根據實施例，第二X射線吸收層包括多個晶片，其中的每個包括被第一X射線吸收層遮蔽的至少一個邊緣。
根據實施例，第二X射線檢測器的晶片在不同取向設置。
根據實施例，第二X射線檢測器的晶片在相同取向設置。
根據實施例，第三X射線吸收層包括多個晶片，其中的每個包括被第一X射線吸收層或第二X射線吸收層遮蔽的至少一個邊緣。
根據實施例，第三X射線檢測器的晶片在不同取向設置。
根據實施例，第三X射線檢測器的晶片在相同取向設置。
根據實施例，第一X射線吸收層包括電極；其中第一電子層包括電子系統；其中電子系統包括：第一電壓比較器，其配置成將電極的電壓與第一閾值比較；第二電壓比較器，其配置成將該電壓與第二閾值比較；計數器，其配置成記錄到達X射線吸收層的X射線光子的數目；控制器；其中該控制器配置成從第一電壓比較器確定電壓的絕對值等於或超出第一閾值的絕對值的時間啟動時間延遲；其中控制器配置成在時間延遲期間啟動第二電壓比較器；其中控制器配置成如果第二電壓比較器確定電壓的絕對值等於或超出第二閾值的絕對值則促使計數器記錄的數目增加一。
根據實施例，電子系統進一步包括電容器模組，其電連接到電極，其中該電容器模組配置成從電極收集載荷子。
根據實施例，控制器配置成在時間延遲開始或終止時啟動第二電壓比較器。
根據實施例，電子系統進一步包括電壓表，其中控制器配置成在時間延遲終止時促使電壓表測量電壓。
根據實施例，控制器配置成基於在時間延遲終止時測量的電壓值確定X射線光子能量。
根據實施例，控制器配置成使電極連接到電接地。
根據實施例，電壓變化率在時間延遲終止時大致為零。
根據實施例，電壓變化率在時間延遲終止時大致為非零。
根據實施例，第一X射線吸收層包括二極體。
100‧‧‧檢測器
110‧‧‧X射線吸收層
110A‧‧‧X射線吸收層
110B‧‧‧X射線吸收層
110C‧‧‧X射線吸收層
111‧‧‧第一摻雜區
112‧‧‧本征區
113‧‧‧第二摻雜區
114‧‧‧離散區
119A‧‧‧電觸點
119B‧‧‧電觸點
120‧‧‧電子層
121‧‧‧電子系統
122‧‧‧襯底
124‧‧‧第一表面
125‧‧‧電觸點
126‧‧‧通孔
128‧‧‧第二表面
130‧‧‧填充材料
131‧‧‧通孔
150‧‧‧像素
199‧‧‧焊料凸點
300‧‧‧二極體
301‧‧‧第一電壓比較器
302‧‧‧第二電壓比較器
305‧‧‧開關
306‧‧‧電壓表
309‧‧‧電容器模組
310‧‧‧控制器
320‧‧‧計數器
400‧‧‧襯底
410‧‧‧接觸墊
430‧‧‧接觸墊
500‧‧‧印刷電路板
600‧‧‧印刷電路板
700‧‧‧印刷電路板
701‧‧‧接合線
750‧‧‧印刷電路板
1201‧‧‧X射線源
1202‧‧‧物體
1301‧‧‧X射線源
1302‧‧‧物體
1401‧‧‧X射線源
1402‧‧‧物體
1501‧‧‧X射線源
1502‧‧‧行李
1601‧‧‧X射線源
1602‧‧‧人
1701‧‧‧X射線源
1801‧‧‧電子源
1802‧‧‧樣本
1803‧‧‧電子光學系統
RST‧‧‧復位期
t0、t1、t2、te、th、ts‧‧‧時間
TD1‧‧‧時間延遲
TD2‧‧‧時間延遲
V1‧‧‧第一閾值
V2‧‧‧第二閾值
VR‧‧‧殘餘電壓
圖1A示意示出根據實施例的檢測器的橫截面圖。
圖1B示意示出根據實施例的檢測器的詳細橫截面圖。
圖1C示意示出根據實施例的檢測器的備選詳細橫截面圖。
圖2示意示出根據實施例設備可具有像素陣列。
圖3示意示出根據實施例在檢測器中的電子層的橫截面圖。
圖4A-圖4C示意示出根據實施例將多個晶片安裝到襯底上的工藝。
圖5A-圖5B示意示出根據實施例將多個晶片安裝到襯底上的工藝。
圖6A示意示出根據實施例的系統。
圖6B示意示出根據實施例的系統。
圖6C示意示出根據實施例的系統。
圖7A示意示出根據實施例的系統的頂視圖，該系統包括三層X射線檢測器。
圖7B示意示出這樣的系統，其具有在圖7A中省略的第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層。
圖7C示意示出這樣的系統，其具有在圖7A的系統中省略的第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層以及省略的第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層。
圖8A示意示出根據實施例的系統的頂視圖，該系統包括三層X射線檢測器。
圖8B示意示出這樣的系統，其具有在圖8A的系統中省略的第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層。
圖8C示意示出這樣的系統，其具有在圖8A的系統中省略的第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層以及省略的第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層。
圖9A示意示出根據實施例的系統的頂視圖，該系統包括三層X射線檢測器。
圖9B示意示出這樣的系統，其具有在圖9A的系統中省略的第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層。
圖9C示意示出這樣的系統，其具有在圖9A的系統中省略的第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層以及省略的第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層。
圖10示意示出根據實施例的系統，其包括本文描述的適合於例如胸部X射線放射攝影、腹部X射線放射攝影等醫學成像的半導體X射線檢測器。
圖11示意示出根據實施例的系統，其包括本文描述的適合於牙齒X射線放射攝影的半導體X射線檢測器。
圖12示意示出根據實施例的貨物掃描或非侵入式檢查(NII)系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器。
圖13示意示出根據實施例的另一個貨物掃描或非侵入式檢查(NII)系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器。
圖14示意示出全身儀掃描系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器。
圖15示意示出根據實施例的X射線電腦斷層攝影(X射線CT)系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器。
圖16示意示出根據實施例的電子顯微鏡，其包括本文描述的半導體X射線檢測器。
圖17A和圖17B各自示出根據實施例的圖1A或圖1B中的檢測器的電子系統的部件圖。
圖18示意示出根據實施例流過暴露於X射線的X射線吸收層的二極體的電極或電阻器的電觸點的電流的時間變化(上曲線)和電極電壓的對應時間變化(下曲線)，電流由X射線吸收層上入射的X射線光子產生的載荷子引起。
圖19示意示出根據實施例在採用圖8中示出的方式操作的電子系統中雜訊(例如，暗電流)引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極電壓的對應時間變化(下曲線)。
圖20示意示出根據實施例在電子系統操作來檢測處於較高速率的入射X射線光子時流過暴露於X射線的X射線吸收層的電極的電流的時間變化(上曲線)和電極電壓的對應時間變化(下曲線)，電流由X射線吸收層上入射的X射線光子產生的載荷子引起。
圖21示意示出根據實施例在採用圖11中示出的方式操作的電子系統中雜訊(例如，暗電流)引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極電壓的對應時間變化(下曲線)。
圖22示意示出根據實施例在採用圖11中示出的方式(其中RST在te之前終止)操作的電子系統中由X射線吸收層上入射的一系列X射線光子產生的載荷子引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極電壓的對應時間變化(下曲線)。
圖1A示意示出根據實施例的檢測器100的橫截面圖。檢測器100可包括X射線吸收層110和電子層120(例如，ASIC)，用於處理或分析入射X射線在X射線吸收層110中產生的電信號。在實施例中，檢測器100不包括閃爍體。X射線吸收層110可包括半導體材料，例如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe或其組合。半導體對於感興趣的X射線能量可具有高的質量衰減係數。
如在圖1B中的檢測器100的詳細橫截面圖中示出的，根據實施 例，X射線吸收層110可包括由第一摻雜區111、第二摻雜區113的一個或多個離散區114形成的一個或多個二極體(例如，p-i-n或p-n)。第二摻雜區113可通過本征區112(可選)而與第一摻雜區111分離。離散部分114通過第一摻雜區111或本征區112而彼此分離。第一摻雜區111和第二摻雜區113具有相反類型的摻雜(例如，區111是p型並且區113是n型，或區111是n型並且區113是p型)。在圖1B中的示例中，第二摻雜區113的離散區114中的每個與第一摻雜區111和本征區112(可選)一起形成二極體。即，在圖1B中的示例中，X射線吸收層110具有多個二極體，其具有第一摻雜區111作為共用電極。第一摻雜區111還可具有離散部分。
在X射線光子撞擊X射線吸收層110(其包括二極體)時，X射線光子可被吸收並且通過許多機制產生一個或多個載荷子。一個X射線光子可產生10至100000個載荷子。載荷子可在電場下向二極體中的一個的電極漂移。場可以是外部電場。電觸點119B可包括離散部分，其中的每個與離散區114電接觸。在實施例中，載荷子可在多個方向上漂移使得單個X射線光子產生的載荷子大致未被兩個不同離散區114共用(“大致未被共用”在這裏意指這些載荷子中不到2%、不到0.5%、不到0.1%或不到0.01%流向與餘下載荷子不同的離散區114中的一個)。在這些離散區114中的一個的足跡內入射的X射線光子產生的載荷子大致未與這些離散區114中的另一個共用。與離散區114關聯的像素150可以是圍繞離散區114的區域，其中由其中入射的X射線光子產生的載荷子中的大致全部(超過98%、超過99.5%、超過99.9%或超過99.99%)流向離散區114。即，這些載荷子中不到2%、 不到1%、不到0.1%或不到0.01%流到像素外。
如在圖1C中的檢測器100的備選詳細橫截面圖中示出的，根據實施例，X射線吸收層110可包括具有半導體材料(例如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe或其組合)的電阻器，但不包括二極體。半導體對於感興趣的X射線能量可具有高的質量衰減係數。
在X射線光子撞擊X射線吸收層110(其包括電阻器但不包括二極體)時，它可被吸收並且通過許多機制產生一個或多個載荷子。一個X射線光子可產生10至100000個載荷子。載荷子可在電場下向電觸點119A和119B漂移。場可以是外部電場。電觸點119B包括離散部分。在實施例中，載荷子可在多個方向上漂移使得單個X射線光子產生的載荷子大致未被電觸點119B的兩個不同離散部分共用(“大致未被共用”在這裏意指這些載荷子中不到2%、不到0.5%、不到0.1%或不到0.01%流向與餘下載荷子不同的離散區中的一個)。在電觸點119B的這些離散部分中的一個的足跡周圍入射的X射線光子產生的載荷子大致未與電觸點119B的這些離散部分中的另一個共用。與電觸點119B的離散部分關聯的像素150可以是圍繞離散部分的區域，其中由其中入射的X射線光子產生的載荷子中的大致全部(超過98%、超過99.5%、超過99.9%或超過99.99%)流向電觸點119B的離散部分。即，這些載荷子中不到2%、不到0.5%、不到0.1%或不到0.01%流到與電觸點119B的一個離散部分關聯的像素外。
電子層120可包括電子系統121，其適合於處理或解釋X射線吸收層110上入射的X射線光子產生的信號。電子系統121可包括例如 濾波網路、放大器、積分器和比較器等模擬電路或例如微處理器等數字電路和記憶體。電子系統121可包括像素共用的部件或專用於單個像素的部件。例如，電子系統121可包括專用於每個像素的放大器和在所有像素之間共用的微處理器。電子系統121可通過通孔131電連接到像素。通孔之間的空間可用填充材料130填充，其可使電子層120到X射線吸收層110的連接的機械穩定性增加。在不使用通孔的情況下使電子系統121連接到像素的其他接合技術是可能的。
圖2示意示出檢測器100可具有像素150的陣列。陣列可以是矩形陣列、蜂窩狀陣列、六邊形陣列或任何其他適合的陣列。每個像素150可配置成檢測其上入射的X射線光子、測量X射線光子的能量或兩者兼而有之。例如，每個像素150可配置成在一段時間內對其上入射的、能量落在多個倉中的X射線光子的數目計數。所有像素150可配置成在相同時段內對其上入射的、在多個能量倉內的X射線光子的數目計數。每個像素150可具有它自己的模數轉換器(ADC)，其配置成使代表入射X射線光子的能量的模擬信號數位化為數字信號。ADC可具有10位或更高的解析度。每個像素150可配置成測量它的暗電流，例如在每個X射線光子入射在其上之前或與之併發。每個像素150可配置成從其上入射的X射線光子的能量減去暗電流的貢獻。像素150可配置成並行操作。例如，在一個像素150測量入射X射線光子時，另一個像素150可等待X射線光子到達。像素150可以但不必獨立可尋址。
圖3示意示出根據實施例的電子層120的橫截面圖。電子層120包括襯底122，其具有第一表面124和第二表面128。如本文使用的“表 面”不一定被暴露，而可以全部或部分被掩埋。電子層120包括第一表面124上的一個或多個電觸點125。該一個或多個電觸點125可配置成電連接到X射線吸收層110的一個或多個電觸點119B。電子系統121可在襯底122中或襯底122上。電子層120包括一個或多個通孔126，其從第一表面124延伸到第二表面128。
襯底122可以是變薄襯底。例如，襯底可具有750微米或更少、200微米或更少、100微米或更少、50微米或更少、20微米或更少或5微米或更少的厚度。襯底122可以是矽襯底或其他適合的半導體或絕緣體襯底。襯底122可通過將較厚襯底研磨到期望厚度而產生。
一個或多個電觸點125可以是金屬或摻雜半導體的層。例如，電觸點125可以是金、銅、鉑、鈀、摻雜矽等。
通孔126經過襯底122並且使第一表面124上的電部件(例如，電觸點125和電子系統121)電連接到第二表面128上的電部件。通孔126有時稱為“矽直通孔”，但它們可在除矽以外的材料的襯底中製造。第一表面124上的多個電部件可共用一個通孔126。
圖3進一步示意示出在電觸點119B和電觸點125處X射線吸收層110與電子層120之間的接合。該接合可以通過適合的技術，例如直接接合或倒裝接合。
直接接合是沒有任何額外中間層(例如，焊料凸點)的晶圓接合工藝。接合工藝基於兩個表面之間的化學接合。直接接合可在升高的溫度下進行但不一定如此。
倒裝接合使用沉積到接觸墊(例如X射線吸收層110的電觸點 119B，或電觸點125)上的焊料凸點199。X射線吸收層110或電子層120翻轉並且X射線吸收層110的電觸點119B與電觸點125對齊。焊料凸點199可熔融以將電觸點119B和電觸點125焊接在一起。焊料凸點199之間的任何空隙空間可用絕緣材料填充。
圖4A示意示出包括電子層120的晶片可具有通孔126，其延伸到與X射線吸收層110相對、晶片安裝到的表面。
圖4B示意示出通孔126可與插入襯底400(例如，矽晶圓)上的接觸墊410對齊。
圖4C示意示出晶片的電子層120可接合到插入襯底400。在接合後，通孔126電連接到接觸墊410。插入襯底400可具有掩埋在插入襯底400中或插入襯底400上的表面上的傳輸線。傳輸線電連接到接觸墊410並且配置成將接觸墊410上的信號路由到插入襯底400的邊緣上的接觸墊430。插入襯底400安裝到印刷電路板500。備選地，插入襯底400可與印刷電路板500並排安置。不只一個插入襯底可安裝到相同印刷電路板。插入襯底400與印刷電路板500之間的電接觸可用線接合來進行。
圖5A示意示出包括電子層120的晶片接合到X射線吸收層110。
圖5B示意示出X射線吸收層110可選地安裝到印刷電路板600。備選地，X射線吸收層110可選擇性地與印刷電路板600並排安置。X射線吸收層110與印刷電路板600之間的電接觸可用線接合進行。
圖6A示意示出根據實施例的系統。圖6A中的系統具有兩層X射線檢測器。第一層中的X射線檢測器安裝到印刷電路板700。第一層 中的X射線檢測器具有X射線吸收層110和電子層120。X射線吸收層110可具有許多晶片或電子層120可具有許多晶片(如在圖6A的示例中示出的)。X射線吸收層110的一個晶片可與電子層120(與圖4A相似)的一個或多個晶片直接接觸。電子層120的一個晶片可與X射線吸收層110的一個或多個晶片直接接觸。備選地，X射線吸收層110可採用連續晶圓的形式，並且電子層120可採用連續晶圓的形式。第一層中的X射線檢測器中的電子層120具有通孔126，其從電子層120的一個表面延伸到電子層120的另一個表面。電子層120直接或通過插入器(未示出，其與圖4B和圖4C中的插入器400相似)接合到印刷電路板700。從電子層120到印刷電路板700的電連接通過通孔126進行。在實施例中，第一層中的X射線檢測器的電子層120未使用接合線來連接到印刷電路板700。
第二層中的X射線檢測器安裝到印刷電路板750。第二層中的X射線檢測器具有X射線吸收層110和電子層120。X射線吸收層110可具有許多晶片或電子層120可具有許多晶片(如在圖6A的示例中示出的)。X射線吸收層110的一個晶片可與電子層120(與圖4A相似)的一個或多個晶片直接接觸。電子層120的一個晶片可與X射線吸收層110的一個或多個晶片直接接觸。備選地，X射線吸收層110可採用連續晶圓的形式，並且電子層120可採用連續晶圓的形式。電子層120直接或通過插入器(未示出，其與圖4B和圖4C中的插入器400相似)接合到印刷電路板750。電子層120利用接合線701通過線接合而電連接到印刷電路板750並且在電子層120中可省略通孔。接合線701可被第一層中的X射線檢測器的X射線吸收層110遮蔽。第二層 中的X射線檢測器中的X射線吸收層110中的間隙(如有的話)可被第一層中的X射線檢測器的X射線吸收層110遮蔽。接合線701或間隙被“遮蔽”意指沿它們的法線方向在第一層中的X射線檢測器上入射的X射線未到達接合線701或間隙(視具體情況而定)，而未首先到達第一層中的X射線檢測器的X射線吸收層110。
圖6B示意示出根據實施例的系統。圖6B中的系統具有兩層X射線檢測器。第一層中的X射線檢測器具有X射線吸收層110和電子層120。X射線吸收層110可具有許多晶片或電子層120可具有許多晶片(如在圖6A的示例中示出的)。晶片可如圖6B中示出的那樣隔開。X射線吸收層110的一個晶片可與電子層120(與圖4A相似)的一個或多個晶片直接接觸。電子層120的一個晶片可與X射線吸收層110的一個或多個晶片直接接觸。備選地，X射線吸收層110可採用連續晶圓的形式，並且電子層120可採用連續晶圓的形式。第一層中的X射線檢測器中的電子層具有通孔126，其從電子層120的第一表面延伸到電子層120的另一個表面。電子層120直接或通過插入器(未示出，其與圖4B和圖4C中的插入器400相似)接合到印刷電路板700。從電子層120到印刷電路板700的電連接通過通孔126進行。在實施例中，第一層中的X射線檢測器的電子層120未使用接合線來連接到印刷電路板700。
第二層中的X射線檢測器安裝到印刷電路板700的另一側，其與第一層中的X射線檢測器安裝所在的側相對。第二層中的X射線檢測器具有X射線吸收層110和電子層120。X射線吸收層110可具有許多晶片或電子層120可具有許多晶片(如在圖6A的示例中示出的)。X 射線吸收層110的一個晶片可與電子層120(與圖4A相似)的一個或多個晶片直接接觸。電子層120的一個晶片可與X射線吸收層110的一個或多個晶片直接接觸。備選地，X射線吸收層110可採用連續晶圓的形式，並且電子層120可採用連續晶圓的形式。電子層120直接或通過插入器(未示出，其與圖4B和圖4C中的插入器400相似)接合到印刷電路板700。電子層120利用接合線701通過線接合而電連接到印刷電路板700並且在電子層120中可省略通孔。接合線701可被第一層中的X射線檢測器的X射線吸收層110遮蔽。第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110中的間隙(如有的話)可被第一層中的X射線檢測器的X射線吸收層110遮蔽。
圖6C示意示出根據實施例的系統。圖6C中的系統具有三層X射線檢測器。第一層中的X射線檢測器具有X射線吸收層110和電子層120。X射線吸收層110可具有許多晶片或電子層120可具有許多晶片(如在圖6A的示例中示出的)。X射線吸收層110的一個晶片可與電子層120(與圖4A相似)的一個或多個晶片直接接觸。電子層120的一個晶片可與X射線吸收層110的一個或多個晶片直接接觸。備選地，X射線吸收層110可採用連續晶圓的形式，並且電子層120可採用連續晶圓的形式。第一層中的X射線檢測器中的電子層120具有通孔126，其從電子層120的一個表面延伸到電子層120的另一個表面。電子層120直接或通過插入器(未示出，其與圖4B和圖4C中的插入器400相似)接合到印刷電路板700。從電子層120到印刷電路板700的電連接通過通孔126進行。在實施例中，第一層中的X射線檢測器的電子層120未使用接合線來連接到印刷電路板700。
第二層中的X射線檢測器安裝到印刷電路板750的表面。第二層中的X射線檢測器具有X射線吸收層110和電子層120。X射線吸收層110可具有許多晶片或電子層120可具有許多晶片(如在圖6A的示例中示出的)。X射線吸收層110的一個晶片可與電子層120(與圖4A相似)的一個或多個晶片直接接觸。電子層120的一個晶片可與X射線吸收層110的一個或多個晶片直接接觸。備選地，X射線吸收層110可採用連續晶圓的形式，並且電子層120可採用連續晶圓的形式。電子層120直接或通過插入器(未示出，其與圖4B和圖4C中的插入器400相似)接合到印刷電路板750。電子層120利用接合線701通過線接合而電連接到印刷電路板750並且在電子層120中可省略通孔。接合線701可被第一層中的X射線檢測器的X射線吸收層110遮蔽。第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110中的間隙(如有的話)可被第一層中的X射線檢測器的X射線吸收層110遮蔽。
第三層中的X射線檢測器安裝到印刷電路板750的另一個表面，其與第二層中的X射線檢測器安裝所在的表面相對。第三層中的X射線檢測器具有X射線吸收層110和電子層120。X射線吸收層110可具有許多晶片或電子層120可具有許多晶片(如在圖6A的示例中示出的)。X射線吸收層110的一個晶片可與電子層120(與圖4A相似)的一個或多個晶片直接接觸。電子層120的一個晶片可與X射線吸收層110的一個或多個晶片直接接觸。備選地，X射線吸收層110可採用連續晶圓的形式，並且電子層120可採用連續晶圓的形式。電子層120直接或通過插入器(未示出，其與圖4B和圖4C中的插入器400相似)接合到印刷電路板750。電子層120利用接合線701通過線接合 而電連接到印刷電路板750。接合線701可被第一層中或第二層中的X射線檢測器的X射線吸收層110遮蔽。第三層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110中的間隙(如有的話)可被第一層中或第二層中的X射線檢測器的X射線吸收層110遮蔽。
圖7A示意示出根據實施例的系統的頂視圖，該系統包括三層X射線檢測器。僅示出每個層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110。X射線吸收層110A、110B和110C分別是第一、第二和第三層中的X射線檢測器中的那些。配置系統使得入射X射線首先到達第一層並且最後到達第三層。
圖7B示意示出這樣的系統，其具有省略的第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A。第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110B具有許多晶片並且每個晶片具有被第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A遮蔽的至少一個邊緣。接合線701可跨這些被遮蔽邊緣放置。這些接合線701被第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A遮蔽。
圖7C示意示出這樣的系統，其具有省略的第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A以及省略的第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110B。第三層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110C具有許多晶片。晶片中的每個具有被第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A或被第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110B遮蔽的至少一個邊緣。接合線702可跨這些遮蔽邊緣放置。這些接合線702被第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A或 被第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110B遮蔽。X射線吸收層110B的晶片在該實施例中在不同取向設置。第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A的晶片在該實施例中在不同取向設置。
圖8A示意示出根據實施例的系統的頂視圖，該系統包括三層X射線檢測器。僅示出每個層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110。X射線吸收層110A、110B和110C分別是第一、第二和第三層中的X射線檢測器中的那些。配置系統使得入射X射線首先到達第一層並且最後到達第三層。
圖8B示意示出這樣的系統，其具有省略的第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A。第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110B具有許多晶片並且每個晶片具有被第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A遮蔽的至少一個邊緣。接合線701可跨這些被遮蔽邊緣放置。這些接合線701被第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A遮蔽。
圖8C示意示出這樣的系統，其具有省略的第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A以及省略的第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110B。第三層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110C具有許多晶片。晶片中的每個具有被第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A或被第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110B遮蔽的至少一個邊緣。接合線702可跨這些被遮蔽邊緣放置。這些接合線702被第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A或被第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110B遮蔽。第二層 中的X射線吸收層110B的晶片在該實施例中在相同取向設置。第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A的晶片在該實施例中在相同取向設置。
圖9A示意示出根據實施例的系統的頂視圖，該系統包括三層X射線檢測器。僅示出每個層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110。X射線吸收層110A、110B和110C分別是第一、第二和第三層中的X射線檢測器中的那些。配置系統使得入射X射線首先到達第一層並且最後到達第三層。
圖9B示意示出這樣的系統，其具有省略的第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A。第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110B具有許多晶片並且每個晶片具有被第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A遮蔽的至少一個邊緣。接合線701可跨這些被遮蔽邊緣放置。這些接合線701被第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A遮蔽。
圖9C示意示出這樣的系統，其具有省略的第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A以及省略的第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110B。第三層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110C具有許多晶片。晶片中的每個具有被第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A或被第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110B遮蔽的至少一個邊緣。接合線702可跨這些被遮蔽邊緣放置。這些接合線702被第一層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110A或被第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110B遮蔽。第二層 中的X射線吸收層110B的晶片以及第三層中的X射線檢測器中的X射線吸收層110C的晶片可具有相同大小。第一層中的X射線檢測器中的電子層120可具有通過電子層120的通孔。第二層中的X射線檢測器中的電子層120以及第三層中的X射線檢測器中的電子層120不一定具有通孔。
不同層中的X射線檢測器中的X射線吸收層可具有不同材料。例如，第一和第二層中的X射線檢測器中的X射線吸收層可具有矽並且第三層中的X射線檢測器中的X射線吸收層可具有GaAs。
圖10示意示出這樣的系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器100。該系統可用於醫學成像，例如胸部X射線放射攝影、腹部X射線放射攝影等。系統包括X射線源1201。從X射線源1201發射的X射線穿過物體1202(例如，例如胸部、肢體、腹部等人體部位)、由於物體1202的內部結構(例如，骨頭、肌肉、脂肪和器官等)而衰減不同程度並且被投射到半導體X射線檢測器100。半導體X射線檢測器100通過檢測X射線的強度分佈來形成圖像。
圖11示意示出這樣的系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器100。該系統可用於醫學成像，例如牙齒X射線放射攝影。系統包括X射線源1301。從X射線源1301發射的X射線穿過物體1302，其是哺乳動物(例如，人類)口腔的部分。物體1302可包括上顎骨、顎骨、牙齒、下顎或舌頭。X射線由於物體1302的不同結構而衰減不同程度並且被投射到半導體X射線檢測器100。半導體X射線檢測器100通過檢測X射線的強度分佈來形成圖像。牙齒比齲齒、感染和牙 周膜吸收更多的X射線。牙科患者接收的X射線輻射的劑量典型地是小的(對於全口系列是近似0.150mSv)。
圖12示意示出貨物掃描或非侵入式檢查(NII)系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器100。系統可用於在例如海運集裝箱、車輛、輪船、行李等傳輸系統中檢查和識別物品。系統包括X射線源1401。從X射線源1401發射的X射線可從物體1402(例如，海運集裝箱、車輛、輪船等)背散射並且被投射到半導體X射線檢測器100。物體1402的不同內部結構可有差異地背散射X射線。半導體X射線檢測器100通過檢測背散射X射線的強度分佈和/或背散射X射線光子的能量來形成圖像。
圖13示意示出另一個貨物掃描或非侵入式檢查(NII)系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器100。系統可用於公交站和機場處的行李篩查。系統包括X射線源1501。從X射線源1501發射的X射線可穿過行李1502、由於行李的內含物而有差異地衰減並且被投射到半導體X射線檢測器100。半導體X射線檢測器100通過檢測透射的X射線的強度分佈來形成圖像。系統可揭示行李的內含物並且識別公共交通上禁用的專案，例如槍支、毒品、鋒利武器、易燃物。
圖14示意示出全身掃描器系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器100。該全身掃描器系統可為了安全篩查目的來檢測人體上的物體而不物理脫衣或進行物理接觸。全身掃描器系統可能夠檢測非金屬物體。全身掃描器系統包括X射線源1601。從X射線源1601發射的X射線可從被篩查的人1602和其上的物體背散射，並且被投射到 半導體X射線檢測器100。物體和人體可有差異地背散射X射線。半導體X射線檢測器100通過檢測背散射X射線的強度分佈來形成圖像。半導體X射線檢測器100和X射線源1601可配置成直線或旋轉方向上掃描人。
圖15示意示出X射線電腦斷層攝影(X射線CT)系統。X射線CT系統使用電腦處理的X射線來產生被掃描物體的特定區域的斷層攝影圖像(虛擬“切片”)。斷層攝影圖像在各種醫學學科中可用於診斷和治療目的，或用於缺陷檢測、失效分析、計量、組件分析和逆向工程。X射線CT系統包括本文描述的半導體檢測器100和X射線源1701。半導體X射線檢測器100和X射線源1701可配置成沿一個或多個圓形或螺旋形路徑同步旋轉。
圖16示意示出電子顯微鏡。該電子顯微鏡包括電子源1801(也叫作電子槍)，其配置成發射電子。電子源1801可具有各種發射機制，例如熱離子、光電陰極、冷發射或等離子體源。發射的電子經過電子光學系統1803，其可配置成使電子成形、加速或聚焦。電子然後到達樣本1802並且圖像檢測器可從其處形成圖像。電子顯微鏡可包括本文描述的半導體X射線檢測器100，用於進行能量色散X射線光譜分析(EDS)。EDS是用於樣本的元素分析或化學表徵的分析技術。當電子入射在樣本上時，它們促使從樣本發射特徵X射線。入射電子可激發樣本中原子的內殼層中的電子、從殼層逐出電子，同時在電子所在的地方形成電子空穴。來自外部較高能量殼層的電子然後填充該空穴，並且較高能量殼層與較低能量殼層之間的能量差可採用X射線的形式釋放。從樣本發射的X射線的數量和能量可以被半導體X射線檢 測器100測量。
這裏描述的半導體X射線檢測器100可具有其他應用，例如在X射線望遠鏡、X射線乳房攝影、工業X射線缺陷檢測、X射線顯微鏡或顯微放射攝影、X射線鑄件檢查、X射線無損檢驗、X射線焊縫檢查、X射線數字減影血管攝影等中。使用該半導體X射線檢測器100來代替照相底片、照相膠片、PSP板、X射線圖像增強器、閃爍體或另一個半導體X射線檢測器，這可是適合的。
圖17A和圖17B各自示出根據實施例的電子系統121的部件圖。電子系統121可包括第一電壓比較器301、第二電壓比較器302、計數器320、開關305、電壓表306和控制器310。
第一電壓比較器301配置成將二極體300的電極的電壓與第一閾值比較。二極體可以是由第一摻雜區111、第二摻雜區113的離散區114中的一個和本征區112(可選)形成的二極體。備選地，第一電壓比較器301配置成將電觸點(例如，電觸點119B的離散部分)的電壓與第一閾值比較。第一電壓比較器301可配置成直接監測電壓，或通過使一段時間內流過二極體或電觸點的電流整合來計算電壓。第一電壓比較器301可由控制器310可控地啟動或停用。第一電壓比較器301可以是連續比較器。即，第一電壓比較器301可配置成被連續啟動，並且連續監測電壓。配置為連續比較器的第一電壓比較器301使系統121錯過由入射X射線光子產生的信號的機會減少。配置為連續比較器的第一電壓比較器301在入射X射線強度相對高時尤其適合。第一電壓比較器301可以是鐘控比較器，其具有較低功耗的益處。配置為 鐘控比較器的第一電壓比較器301可導致系統121錯過由一些入射X射線光子產生的信號。在入射X射線強度低時，錯過入射X射線光子的機會因為兩個連續光子之間的間隔相對長而較低。因此，配置為鐘控比較器的第一電壓比較器301在入射X射線強度相對低時尤其適合。第一閾值可以是一個入射X射線光子可在二極體或電阻器中產生的最大電壓的5-10%、10%-20%、20-30%、30-40%或40-50%。最大電壓可取決於入射X射線光子的能量(即，入射X射線的波長)，X射線吸收層110的材料和其他因素。例如，第一閾值可以是50mV、100mV、150mV或200mV。
第二電壓比較器302配置成將電壓與第二閾值比較。第二電壓比較器302可配置成直接監測電壓，或通過使一段時間內流過二極體或電觸點的電流整合來計算電壓。第二電壓比較器302可以是連續比較器。第二電壓比較器302可由控制器310可控地啟動或停用。在停用第二電壓比較器302時，第二電壓比較器302的功耗可以是啟動第二電壓比較器302時的功耗的不到1%、不到5%、不到10%或不到20%。第二閾值的絕對值大於第一閾值的絕對值。如本文使用的，術語實數x的“絕對值”或“模數”|x|是x的非負值而不考慮它的符號。即，
。第二閾值可以是第一閾值的200%-300%。第二閾值可以是一個入射X射線光子可在二極體或電阻器中產生的最大電壓的至少50%。例如，第二閾值可以是100mV、150mV、200mV、250mV或300mV。第二電壓比較器302和第一電壓比較器301可以是相同部件。即，系統121可具有一個電壓比較器，其可以在不同時間將電壓 與兩個不同閾值比較。
第一電壓比較器301或第二電壓比較器302可包括一個或多個運算放大器或任何其他適合的電路。第一電壓比較器301或第二電壓比較器302可具有高的速度以允許系統121在高的入射X射線通量下操作。然而，具有高的速度通常以功耗為代價。
計數器320配置成記錄到達二極體或電阻器的X射線光子的數目。計數器320可以是軟體部件(例如，電腦記憶體中存儲的數目)或硬體部件(例如，4017 IC和7490 IC)。
控制器310可以是例如微控制器和微處理器等硬體部件。控制器310配置成從第一電壓比較器301確定電壓的絕對值等於或超出第一閾值的絕對值(例如，電壓的絕對值從第一閾值的絕對閾值以下增加到等於或超過第一閾值的絕對值的值)的時間啟動時間延遲。在這裏因為電壓可以是負的或正的而使用絕對值，這取決於是使用二極體的陰極還是陽極的電壓或使用哪個電觸點。控制器310可配置成在第一電壓比較器301確定電壓的絕對值等於或超出第一閾值的絕對值的時間之前，保持停用第二電壓比較器302、計數器320和第一電壓比較器301的操作不需要的任何其他電路。時間延遲可在電壓變穩定(即，電壓的變化率大致為零)之前或之後終止。短語“電壓的變化率大致為零”意指電壓的時間變化小於0.1%/ns。短語“電壓的變化率大致為非零”意指電壓的時間變化是至少0.1%/ns。
控制器310可配置成在時間延遲期間(其包括開始和終止)啟動第二電壓比較器。在實施例中，控制器310配置成在時間延遲開始時 啟動第二電壓比較器。術語“啟動”意指促使部件進入操作狀態(例如，通過發送例如電壓脈衝或邏輯電平等信號、通過提供電力等)。術語“停用”意指促使部件進入非操作狀態(例如，通過發送例如電壓脈衝或邏輯電平等信號、通過切斷電力等)。操作狀態可具有比非操作狀態更高的功耗(例如，高10倍、高100倍、高1000倍)。控制器310本身可被停用直到第一電壓比較器301的輸出在電壓的絕對值等於或超出第一閾值的絕對值時才啟動控制器310。
如果在時間延遲期間第二電壓比較器302確定電壓的絕對值等於或超出第二閾值的絕對值，控制器310可配置成促使計數器320記錄的數目增加一。
控制器310可配置成促使電壓表306在時間延遲終止時測量電壓。控制器310可配置成使電極連接到電接地，以便使電壓重定並且使電極上累積的任何載荷子放電。在實施例中，電極在時間延遲終止後連接到電接地。在實施例中，電極在有限複位時期連接到電接地。控制器310可通過控制開關305而使電極連接到電接地。開關可以是電晶體，例如場效應電晶體(FET)。
在實施例中，系統121沒有模擬濾波器網路(例如，RC網路)。在實施例中，系統121沒有模擬電路。
電壓表306可將它測量的電壓作為模擬或數字信號饋送給控制器310。
系統121可包括電容器模組309，其電連接到二極體300的電極或電觸點，其中電容器模組配置成從電極收集載荷子。電容器模組可以 包括放大器的回饋路徑中的電容器。如此配置的放大器叫作電容跨阻放大器(CTIA)。CTIA通過防止放大器飽和而具有高的動態範圍並且通過限制信號路徑中的帶寬來提高信噪比。來自電極的載荷子在一段時間(“整合期”)(例如，如在圖18中示出的，在t0至t1或t1-t2之間)內在電容器上累積。在整合期終止後，對電容器電壓採樣並且然後由重定開關將其重定。電容器模組可以包括直接連接到電極的電容器。
圖18示意示出由二極體或電阻器上入射的X射線光子產生的載荷子引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極的電壓的對應時間變化(下曲線)。電壓可以是電流關於時間的整合。在時間t0，X射線光子撞擊二極體或電阻器，載荷子開始在二極體或電阻器中產生，電流開始流過二極體的電極或電阻器，並且電極或電觸點的電壓的絕對值開始增加。在時間t1，第一電壓比較器301確定電壓的絕對值等於或超出第一閾值V1的絕對值，並且控制器310啟動時間延遲TD1並且控制器310可在TD1開始時停用第一電壓比較器301。如果控制器310在t1之前被停用，在t1啟動控制器310。在TD1期間，控制器310啟動第二電壓比較器302。如這裏使用的術語在時間延遲“期間”意指開始和終止(即，結束)和中間的任何時間。例如，控制器310可在TD1終止時啟動第二電壓比較器302。如果在TD1期間，第二電壓比較器302確定在時間t2電壓的絕對值等於或超出第二閾值的絕對值，控制器310促使計數器320記錄的數目增加一。在時間te，X射線光子產生的所有載荷子漂移出X射線吸收層110。在時間ts，時間延遲TD1終止。在圖18的示例中，時間ts在時間te之後；即TD1在X 射線光子產生的所有載荷子漂移出X射線吸收層110之後終止。電壓的變化率從而在ts大致為零。控制器310可配置成在TD1終止時或在t2或中間的任何時間停用第二電壓比較器302。
控制器310可配置成促使電壓表306在時間延遲TD1終止時測量電壓。在實施例中，在電壓的變化率在時間延遲TD1終止後大致變為零之後，控制器310促使電壓表306測量電壓。該時刻的電壓與X射線光子產生的載荷子的數量成正比，該數量與X射線光子的能量有關。控制器310可配置成基於電壓表306測量的電壓確定X射線光子的能量。確定能量的一個方式是通過使電壓裝倉。計數器320對於每個倉可具有子計數器。在控制器310確定X射線光子的能量落在倉中時，控制器310可促使對於該倉的子計數器中記錄的數目增加一。因此，系統121可能夠檢測X射線圖像並且可能夠分辨每個X射線光子的X射線光子能量。
在TD1終止後，控制器310在複位期RST使電極連接到電接地以允許電極上累積的載荷子流到地面並且使電壓重定。在RST之後，系統121準備檢測另一個入射X射線光子。系統121在圖17的示例中可以應對的入射X射線光子的速率隱式地受限於1/(TD1+RST)。如果第一電壓比較器301被停用，控制器310可以在RST終止之前的任何時間啟動它。如果控制器310被停用，可在RST終止之前啟動它。
圖19示意示出在採用圖18中示出的方式操作的系統121中雜訊(例如，暗電流、背景輻射、散射X射線、螢光X射線、來自相鄰像素的共用電荷)引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極 的電壓的對應時間變化(下曲線)。在時間t0，雜訊開始。如果雜訊未大到足以促使電壓的絕對值超出V1的絕對值，控制器310未啟動第二電壓比較器302。如果在時間t1雜訊大到足以促使電壓的絕對值超出如由第一電壓比較器301確定的V1的絕對值，控制器310啟動時間延遲TD1並且控制器310可在TD1開始時停用第一電壓比較器301。在TD1期間(例如，在TD1終止時)，控制器310啟動第二電壓比較器302。在TD1期間，雜訊不太可能大到足以促使電壓的絕對值超出V2的絕對值。因此，控制器310未促使計數器320記錄的數目增加。在時間te，雜訊結束。在時間ts，時間延遲TD1終止。控制器310可配置成在TD1終止時停用第二電壓比較器302。如果在TD1期間電壓的絕對值未超出V2的絕對值，控制器310可配置成未促使電壓表306測量電壓。在TD1終止後，控制器310在複位期RST使電極連接到電接地以允許電極上由於雜訊而累積的載荷子流到地面並且使電壓重定。因此，系統121在雜訊抑制方面可非常有效。
圖20示意示出使用系統121操作來檢測處於比1/(TD1+RST)更高速率的入射X射線光子時由二極體或電阻器上入射的X射線光子產生的載荷子所引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極的電壓的對應時間變化(下曲線)。電壓可以是電流關於時間的整合。在時間t0，X射線光子撞擊二極體或電阻器，載荷子開始在二極體或電阻器中產生，電流開始流過二極體的電極或電阻器的電觸點，並且電極或電觸點的電壓的絕對值開始增加。在時間t1，第一電壓比較器301確定電壓的絕對值等於或超出第一閾值V1的絕對值，並且控制器310啟動比時間延遲TD1還短的時間延遲TD2，並且控制器310可在TD2 開始時停用第一電壓比較器301。如果控制器310在t1之前被停用，在t1啟動控制器310。在TD2期間(例如，在TD2終止時)，控制器310啟動第二電壓比較器302。如果在TD2期間，第二電壓比較器302確定在時間t2電壓的絕對值等於或超出第二閾值的絕對值，控制器310促使計數器320記錄的數目增加一。在時間te，X射線光子產生的所有載荷子漂移出X射線吸收層110。在時間th，時間延遲TD2終止。在圖20的示例中，時間th在時間te之前；即TD2在X射線光子產生的所有載荷子漂移出X射線吸收層110之前終止。電壓的變化率從而在th大致為非零。控制器310可配置成在TD2終止時或在t2或中間的任何時間停用第二電壓比較器302。
控制器310可配置成從在TD2期間作為時間函數的電壓推斷在te的電壓並且使用推斷的電壓來確定X射線光子的能量。
在TD2終止後，控制器310在複位期RST使電極連接到電接地以允許電極上累積的載荷子流到地面並且使電壓重定。在實施例中，RST在te之前終止。當RST在te之前終止時，RST後電壓的變化率可因為X射線光子產生的所有載荷子未漂移出X射線吸收層110而大致為非零。電壓的變化率在te後大致變為零並且電壓在te後穩定為殘餘電壓VR。在實施例中，RST在te或te之後終止，並且RST後電壓的變化率可因為X射線光子產生的所有載荷子在te漂移出X射線吸收層110而大致為零。在RST後，系統121準備檢測另一個入射X射線光子。如果第一電壓比較器301被停用，控制器310可以在RST終止之前的任何時間啟動它。如果控制器310被停用，可在RST終止之前啟動它。
圖21示意示出在採用圖20中示出的方式操作的系統121中雜訊(例如，暗電流、背景輻射、散射X射線、螢光X射線、來自相鄰像素的共用電荷)引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極的電壓的對應時間變化(下曲線)。在時間t0，雜訊開始。如果雜訊未大到足以促使電壓的絕對值超出V1的絕對值，控制器310未啟動第二電壓比較器302。如果在時間t1雜訊大到足以促使電壓的絕對值超出如由第一電壓比較器301確定的V1的絕對值，控制器310啟動時間延遲TD2並且控制器310可在TD2開始時停用第一電壓比較器301。在TD2期間(例如，在TD2終止時)，控制器310啟動第二電壓比較器302。在TD2期間雜訊不太可能大到足以促使電壓的絕對值超出V2的絕對值。因此，控制器310未促使計數器320記錄的數目增加。在時間te，雜訊結束。在時間th，時間延遲TD2終止。控制器310可配置成在TD2終止時停用第二電壓比較器302。在TD2終止後，控制器310在複位期RST使電極連接到電接地以允許電極上由於雜訊而累積的載荷子流到地面並且使電壓重定。因此，系統121在雜訊抑制方面可非常有效。
圖22示意示出在採用圖20中示出的方式(其中RST在te之前終止)操作的系統121中由二極體或電阻器上入射的一系列X射線光子產生的載荷子所引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極電壓的對應時間變化(下曲線)。由每個入射X射線光子產生的載荷子引起的電壓曲線在該光子之前偏移了殘餘電壓。殘餘電壓的絕對值隨每個入射光子而依次增加。當殘餘電壓的絕對值超出V1時(參見圖22中的虛線矩形)，控制器啟動時間延遲TD2並且控制器310可在 TD2開始時停用第一電壓比較器301。如果在TD2期間在二極體或電阻器上沒有其他X射線光子入射，控制器在TD2結束時在複位時期RST期間使電極連接到電接地，由此使殘餘電壓重定。殘餘電壓從而未促使計數器320記錄的數目增加。
儘管本文公開各種方面和實施例，其他方面和實施例對於本領域內技術人員將變得明顯。本文公開的各種方面和實施例是為了說明目的而不意在為限制性的，其真正範圍和精神由下列權利要求指示。
110‧‧‧X射線吸收層
120‧‧‧電子層
126‧‧‧通孔
199‧‧‧焊料凸點
700‧‧‧印刷電路板
701‧‧‧接合線
750‧‧‧印刷電路板
Claims (28)
- 一種用於X射線檢測之系統，其包括：第一層中的第一X射線檢測器；第二層中的第二X射線檢測器；其中所述第一X射線檢測器包括第一X射線吸收層和第一電子層；其中所述第二X射線檢測器包括第二X射線吸收層和第二電子層；其中所述第一電子層包括從所述第一電子層的第一表面延伸到所述第一電子層的第二表面的通孔；其中所述第一X射線檢測器安裝到第一印刷電路板的第一表面；其中所述第一電子層與所述第一電路板之間的電連接通過通孔；其中所述第二X射線檢測器安裝到第二印刷電路板的第一表面，或到所述第一印刷電路板的第二表面，其與所述第一印刷電路板的第一表面相對；其中所述第二電子層與所述第二印刷電路板或所述第一印刷電路板之間的電連接通過第二多個接合線；其中所述第二X射線吸收層中的第二多個接合線或間隙被所述第一X射線吸收層遮蔽。
- 如申請專利範圍第1項之系統，其進一步包括第一插入器，其中所述第一X射線檢測器通過所述第一插入器安裝到所述第一印刷電路板。
- 如申請專利範圍第1項之系統，其進一步包括第二插入器，其中所述第二X射線檢測器通過所述第二插入器安裝到所述第二印刷電路板的第一表面， 或到所述第一印刷電路板的第二表面。
- 如申請專利範圍第1項之系統，其進一步包括第三層中的第三X射線檢測器，其中所述第三X射線檢測器包括第三X射線吸收層和第三電子層。
- 如申請專利範圍第4項之系統，其中所述第二X射線檢測器安裝到所述第一印刷電路板的第二表面並且所述第三X射線檢測器安裝到所述第二印刷電路板的第一表面。
- 如申請專利範圍第5項之系統，其中所述第三電子層與所述第二印刷電路板之間的電連接通過第三多個接合線，其中所述第三X射線吸收層中的第三多個接合線或間隙被所述第一X射線吸收層或所述第二X射線吸收層遮蔽。
- 如申請專利範圍第5項之系統，其進一步包括第三插入器，其中所述第三X射線檢測器通過所述第三插入器安裝到所述第二印刷電路板的第一表面。
- 如申請專利範圍第4項之系統，其中所述第二X射線檢測器安裝到所述第二印刷電路板的第一表面並且所述第三X射線檢測器安裝到所述第二印刷電路板的第二表面，其與所述第二印刷電路板的第一表面相對。
- 如申請專利範圍第8項之系統，其中所述第三電子層與所述第二印刷電路板之間的電連接通過第三多個接合線，其中所述第三X射線吸收層中的第三多個接合線或間隙被所述第一X射線吸收層或所述第二X射線吸收層遮蔽。
- 如申請專利範圍第8項之系統，其進一步包括第三插入器，其中所述第三X射線檢測器通過所述第三插入器安裝到所述第二印刷電路板的第二表面。
- 如申請專利範圍第1項之系統，其中所述第一X射線吸收層包括多個晶片或所述第一電子層包括多個晶片。
- 如申請專利範圍第1項之系統，其中所述第二X射線吸收層包括多個晶片或所述第二電子層包括多個晶片。
- 如申請專利範圍第4項之系統，其中所述第三X射線吸收層包括多個晶片或所述第三電子層包括多個晶片。
- 如申請專利範圍第4項之系統，其中所述第二X射線吸收層包括多個晶片，其中的每個包括被所述第一X射線吸收層遮蔽的至少一個邊緣。
- 如申請專利範圍第14項之系統，其中所述第二X射線檢測器的晶片在不同取向設置。
- 如申請專利範圍第14項之系統，其中所述第二X射線檢測器的晶片在相同取向設置。
- 如申請專利範圍第4項之系統，其中所述第三X射線吸收層包括多個晶片，其中的每個包括被所述第一X射線吸收層或所述第二X射線吸收層遮蔽的至少一個邊緣。
- 如申請專利範圍第17項之系統，其中所述第三X射線檢測器的晶片在不同取向設置。
- 如申請專利範圍第17項之系統，其中所述第三X射線檢測器的晶片在相同取向設置。
- 如申請專利範圍第1項之系統，其中所述第一X射線吸收層包括電極；其中所述第一電子層包括電子系統；其中所述電子系統包括：第一電壓比較器，其配置成將所述電極的電壓與第一閾值比較；第二電壓比較器，其配置成將所述電壓與第二閾值比較； 計數器，其配置成記錄到達所述X射線吸收層的X射線光子的數目；控制器；其中所述控制器配置成從所述第一電壓比較器確定電壓的絕對值等於或超出所述第一閾值的絕對值的時間啟動時間延遲；其中所述控制器配置成在所述時間延遲期間啟動所述第二電壓比較器；其中所述控制器配置成如果所述第二電壓比較器確定所述電壓的絕對值等於或超出所述第二閾值的絕對值則促使所述計數器記錄的數目增加一。
- 如申請專利範圍第20項之系統，其中所述電子系統進一步包括電容器模組，其電連接到所述電極，其中所述電容器模組配置成從所述電極收集載荷子。
- 如申請專利範圍第20項之系統，其中所述控制器配置成在所述時間延遲開始或終止時啟動所述第二電壓比較器。
- 如申請專利範圍第20項之系統，其中所述電子系統進一步包括電壓表，其中所述控制器配置成在所述時間延遲終止時促使所述電壓表測量所述電壓。
- 如申請專利範圍第23項之系統，其中所述控制器配置成基於在所述時間延遲終止時測量的電壓值確定X射線光子能量。
- 如申請專利範圍第20項之系統，其中所述控制器配置成使所述電極連接到電接地。
- 如申請專利範圍第20項之系統，其中所述電壓之變化率在所述時間延遲終止時大致為零。
- 如申請專利範圍第20項之系統，其中所述電壓之變化率在所述時間延 遲終止時大致為非零。
- 如申請專利範圍第1項之系統，其中所述第一X射線吸收層包括二極體。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| WOPCT/CN2016/099806 | 2016-09-23 | ||
| PCT/CN2016/099806 WO2018053777A1 (en) | 2016-09-23 | 2016-09-23 | Systems with multiple layers of semiconductor x-ray detectors |
| ??PCT/CN2016/099806 | 2016-09-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201821827A TW201821827A (zh) | 2018-06-16 |
| TWI757342B true TWI757342B (zh) | 2022-03-11 |
Family
ID=61690729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW106132509A TWI757342B (zh) | 2016-09-23 | 2017-09-22 | 具有多層半導體x射線檢測器的系統 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10788593B2 (zh) |
| EP (1) | EP3516426B1 (zh) |
| CN (1) | CN109690355B (zh) |
| TW (1) | TWI757342B (zh) |
| WO (1) | WO2018053777A1 (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3341756A4 (en) * | 2015-08-27 | 2019-05-22 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | X-RAY IMAGING WITH A DETECTOR LIKELY TO RESOLVE PHOTONIC ENERGY |
| WO2018006258A1 (en) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | Bonding materials of dissimilar coefficients of thermal expansion |
| US20210391370A1 (en) * | 2019-08-28 | 2021-12-16 | Artilux, Inc. | Photo-detecting apparatus with low dark current |
| US11835642B2 (en) * | 2020-06-19 | 2023-12-05 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Flying apparatus for calibrating a radar system |
| WO2023123161A1 (en) * | 2021-12-30 | 2023-07-06 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | Imaging systems with image sensors for side radiation incidence during imaging |
| WO2023130196A1 (en) * | 2022-01-04 | 2023-07-13 | Suzhou Xpectvision IM Technology Co., Ltd. | Multilayer image sensors |
| EP4394456A3 (en) * | 2022-12-29 | 2024-07-10 | FEI Company | Improved detectors for microscopy |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1698541A (zh) * | 2004-05-19 | 2005-11-23 | 通用电气公司 | 直接转换能量鉴别ct检测器 |
| CN1891158A (zh) * | 2005-06-29 | 2007-01-10 | 通用电气公司 | 多层直接转换计算机断层摄影检测模块 |
| CN104285164A (zh) * | 2012-05-15 | 2015-01-14 | R·贝拉兹尼 | 数字x射线传感器 |
| US20160015339A1 (en) * | 2014-07-15 | 2016-01-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Imaging device for electromagnetic radiation |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4356854B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2009-11-04 | 富士フイルム株式会社 | 画像信号読取システム及び画像検出器 |
| US6510195B1 (en) * | 2001-07-18 | 2003-01-21 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Solid state x-radiation detector modules and mosaics thereof, and an imaging method and apparatus employing the same |
| US7189971B2 (en) * | 2002-02-15 | 2007-03-13 | Oy Ajat Ltd | Radiation imaging device and system |
| US7606347B2 (en) * | 2004-09-13 | 2009-10-20 | General Electric Company | Photon counting x-ray detector with overrange logic control |
| US7450683B2 (en) * | 2006-09-07 | 2008-11-11 | General Electric Company | Tileable multi-layer detector |
| US7608837B2 (en) * | 2006-11-24 | 2009-10-27 | Tower Semiconductor Ltd. | High resolution integrated X-ray CMOS image sensor |
| JP4883143B2 (ja) * | 2008-09-22 | 2012-02-22 | カシオ計算機株式会社 | 発光装置 |
| DE102009055807B4 (de) * | 2009-11-26 | 2016-11-24 | Siemens Healthcare Gmbh | Schaltungsanordnung zur Zählung von Röntgenquanten einer Röntgenstrahlung mittels quantenzählender Detektoren sowie anwendungsspezifische integrierte Schaltung und Strahler-Detektor-System |
| KR101820843B1 (ko) * | 2011-02-18 | 2018-01-22 | 삼성전자주식회사 | 확산방지막을 구비한 엑스선 검출기 |
| DE102011012989B4 (de) * | 2011-03-03 | 2019-05-02 | Ketek Gmbh | Sensorkopf für einen Röntgendetektor |
| WO2013012809A1 (en) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | Brookhaven Science Associates, Llc | Radiation detector modules based on multi-layer cross strip semiconductor detectors |
| US10088580B2 (en) * | 2012-05-31 | 2018-10-02 | Minnesota Imaging And Engineering Llc | Detector systems for radiation imaging |
| KR101997035B1 (ko) * | 2012-10-30 | 2019-07-05 | 삼성전자주식회사 | 드라이버 회로 및 독출 회로 |
| RU2015121968A (ru) * | 2012-11-09 | 2017-01-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | Подзонное инфракрасное облучение для кристаллов детекторов |
| US20160187492A1 (en) * | 2014-10-17 | 2016-06-30 | Landauer, Inc. | Electronic system for measurement of radiation-sensitive mos devices |
| EP3428692B1 (de) * | 2017-07-10 | 2021-03-10 | Siemens Healthcare GmbH | Röntgendetektor mit zwischeneinheit und auswerteebene |
-
2016
- 2016-09-23 CN CN201680089034.XA patent/CN109690355B/zh active Active
- 2016-09-23 EP EP16916516.4A patent/EP3516426B1/en active Active
- 2016-09-23 WO PCT/CN2016/099806 patent/WO2018053777A1/en unknown
-
2017
- 2017-09-22 TW TW106132509A patent/TWI757342B/zh active
-
2018
- 2018-10-24 US US16/169,893 patent/US10788593B2/en active Active
-
2020
- 2020-08-07 US US16/987,770 patent/US11002863B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1698541A (zh) * | 2004-05-19 | 2005-11-23 | 通用电气公司 | 直接转换能量鉴别ct检测器 |
| CN1891158A (zh) * | 2005-06-29 | 2007-01-10 | 通用电气公司 | 多层直接转换计算机断层摄影检测模块 |
| CN104285164A (zh) * | 2012-05-15 | 2015-01-14 | R·贝拉兹尼 | 数字x射线传感器 |
| US20160015339A1 (en) * | 2014-07-15 | 2016-01-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Imaging device for electromagnetic radiation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3516426A4 (en) | 2020-03-18 |
| WO2018053777A1 (en) | 2018-03-29 |
| US20190064372A1 (en) | 2019-02-28 |
| CN109690355B (zh) | 2022-10-21 |
| US11002863B2 (en) | 2021-05-11 |
| US20200363539A1 (en) | 2020-11-19 |
| TW201821827A (zh) | 2018-06-16 |
| EP3516426B1 (en) | 2021-04-28 |
| US10788593B2 (en) | 2020-09-29 |
| EP3516426A1 (en) | 2019-07-31 |
| CN109690355A (zh) | 2019-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11009614B2 (en) | Semiconductor X-ray detector | |
| US10228473B2 (en) | Method of making semiconductor X-ray detectors | |
| TWI776834B (zh) | 具有ｘ射線檢測器的圖像傳感器 | |
| TWI753861B (zh) | 半導體ｘ射線檢測器的封裝方法 | |
| TWI757342B (zh) | 具有多層半導體x射線檢測器的系統 | |
| US11353604B2 (en) | Packaging methods of semiconductor X-ray detectors | |
| TWI744385B (zh) | 半導體x射線檢測器的封裝 | |
| TW201828463A (zh) | 製作半導體x射線檢測器的方法 | |
| TWI747957B (zh) | 半導體x射線檢測器的封裝 |