TWI811466B - 一種輻射檢測器系統及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本文公開一種輻射檢測器系統，其包括：輻射檢測器，所述輻射檢測器包括半導體基板和所述半導體基板中的圖元陣列，其中所述圖元陣列包括（a）M個第一列圖元，以及（b）N個第二列圖元，M和N均為大於1的正整數，並且其中所述N個第二列圖元的每個圖元在垂直於直線段的輻射方向上大於所述M個第一列圖元的任何圖元，所述直線段具有所述M個第一列圖元的第一列末端圖元中的第一末端和所述M個第一列圖元的第二列末端圖元中的第二末端。

Description

一種輻射檢測器系統及其使用方法

本文的公開涉及輻射檢測器，尤其涉及半導體輻射檢測器。

輻射檢測器是一種測量輻射特性的裝置。所述特性的示例可包括輻射的強度、相位、和極化的空間分佈。所述輻射可以是與物體相互作用的輻射。例如，由所述輻射檢測器測量的輻射可以是從所述物體穿透或散射的輻射。所述輻射可以是電磁輻射，例如紅外光、可見光、紫外光、X射線、或γ射線。所述輻射可以是其他類型，例如α射線和β射線。

一種類型的輻射檢測器基於輻射和半導體之間的相互作用。例如，這種類型的輻射檢測器可具有吸收所述輻射並產生載流子（例如，電子和電洞）的半導體層和用於檢測所述載流子的電路。

本文公開一種輻射檢測器系統，其包括：輻射檢測器，所述輻射檢測器包括半導體基板和所述半導體基板中的圖元陣列，其中所述圖元陣列包括（a）M個第一列圖元，和（b）N個第二列圖元，M和N均為大於1的正整數，並且其中所述N個第二列圖元的每個圖元在垂直於直線段的輻射方向上大於所述M個第一列圖元的任何圖元，所述直線段具有所述M個第一列圖元的第一列末端圖元中的第一末端和所述M個第一列圖元的第二列末端圖元中的第二末端。

根據實施例，每一個所述M個第一列圖元和每一個所述N個第二列圖元均能夠響應於入射在其上的輻射而產生載流子。。

根據實施例，所述輻射檢測器被配置為允許輻射沿著穿過所述M個第一列圖元中的一個和所述N個第二列圖元中的一個的第一輻射直線到達所述M個第一列圖元。

根據實施例，所述輻射檢測器系統進一步包括輻射源，所述輻射源被配置為沿著穿過所述M個第一圖元中的一個圖元和所述N個第二列圖元中的一個圖元的第二輻射直線向所述輻射檢測器的所述M個第一列圖元發射輻射。

根據實施例，所述圖元陣列進一步包括P個第三列圖元，P是大於1的正整數，其中所述N個第二列圖元被配置在所述M個第一列圖元和所述P個第三列圖元之間，並且其中所述P個第三列圖元的每個圖元在所述輻射方向上大於所述N個第二列圖元的任何圖元。

根據實施例，所述半導體基板包括GaAs。

根據實施例，M和N都大於2。

根據實施例，所述輻射檢測器進一步包括共用電極，其電連接到所述M個第一列圖元的每個圖元和所述N個第二列圖元的每個圖元。

根據實施例，所述輻射檢測器進一步包括單一電極，其用於且電連接到所述M個第一列圖元的每個圖元和所述N個第二列圖元的每個圖元。

根據實施例，所述輻射檢測器系統進一步包括在所述共用電極上並與所述共用電極直接物理接觸的散熱器。

本文公開一種方法，其包括：在第一輻射曝光期間，將輻射檢測器在第一曝光位置曝光於在輻射方向上傳播的輻射，所述輻射檢測器包括半導體基板和所述半導體基板中的圖元陣列，其中所述圖元陣列包括M個第一列圖元 和N個第二列圖元，M和N都是大於1的正整數，使得所述輻射入射在所述M個第一列圖元上，使得與所述輻射方向平行的第一直線穿過所述M個第一列圖元中的一個圖元和所述N個第二列圖元中的一個圖元，並且使得具有所述M個第一列圖元的第一列末端圖元中的第一末端和所述M個第一列圖元的第二列末端圖元中的第二末端的直線段垂直於所述輻射方向。

根據實施例，所述方法進一步包括，在前述所述第一輻射曝光期間將所述輻射檢測器在所述第一曝光位置處曝光於所述輻射被執行後：處理來自所述M個第一列圖元的資料，得到第一列1D圖像；以及處理來自所述N個第二列圖元的資料，得到第二列1D圖像。

根據實施例，所述方法進一步包括，在第二輻射曝光期間，將所述輻射檢測器在第二曝光位置曝光於所述輻射，使得所述輻射入射在所述M個第一列圖元上，使得與所述輻射方向平行的第二直線穿過所述M個第一列圖元中的一個圖元和所述N個第二列圖元中的一個圖元，並且使得在所述第一曝光位置處的所述直線段和在所述第二曝光位置處的直線段形成位於垂直於所述輻射方向的平面中的矩形的兩個相對的邊。

根據實施例，所述方法進一步包括，在前述所述第二輻射曝光期間將所述輻射檢測器在所述第二曝光位置處曝光於所述輻射被執行之後，在L個輻射曝光期間將所述輻射檢測器分別在L個曝光位置曝光於所述輻射，L為正整數，使得在所述第一、第二、和L個曝光位置處的所述M個第一列圖元在不平行於所述輻射方向的第一平面中形成（L + 2）×M個圖元的第一虛擬陣列，並且使得在所述第一、第二、和L個曝光位置處的所述N個第二列圖元在不平行於所述輻射方向的第二平面中形成（2 + L）×N個圖元的第二虛擬陣列。

根據實施例，所述方法進一步包括，在所述第一、第二、和L個輻射曝光被執行後：利用處理器處理來自所述第一、第二、和L個輻射曝光的所述M個第一列圖元的資料，得到第一2D圖像；利用所述處理器處理來自所述第一、第二、和L個輻射曝光的所述N個第二列圖元的資料，得到第二2D圖像；以及利用所述處理器組合所述第一2D圖像和所述第二2D圖像，得到組合的2D圖像。

根據實施例，所述N個第二列圖元的每個圖元在所述輻射方向上均大於所述M個第一列圖元的任何圖元。

根據實施例，所述圖元陣列進一步包括P個第三列圖元，P是大於1的正整數，其中所述N個第二列圖元被配置在所述M個第一列圖元和所述P個第三列圖元之間，並且其中所述P個第三列圖元的每個圖元在所述輻射方向上均大於所述N個第二列圖元的任何圖元。

根據實施例，所述M個第一列圖元的每一個圖元和所述N個第二列圖元的每一個圖元均能夠響應於入射在其上的輻射而產生載流子。

根據實施例，所述半導體基板包括GaAs。

根據實施例，M等於N。

圖1示意示出作為示例的輻射檢測器100。所述輻射檢測器100可具有所述圖元150的陣列。所述圖元陣列可以是矩形陣列（如圖1所示）、蜂窩陣列、六邊形陣列、或任何其他合適的陣列。在圖1的示例中，所述圖元150的陣列具有7列（rows）和4行（columns）；然而，通常所述圖元150的陣列可具有任意數目的行和任意數目的列。

每個所述圖元150可被配置為檢測入射在其上的來自輻射源（圖中未顯示）的輻射，並且可被配置為測量所述輻射的特性（例如，輻射粒子的能量、波長、和頻率）。例如，每個圖元150可被配置為對一段時間內入射其上的，其能量落在多個能量倉中的輻射粒子的數目進行計數。所有所述圖元150可被配置為對相同時間段內入射其上的，在多個能量倉中的輻射粒子的數目進行計數。當所述入射輻射粒子具有相似的能量時，所述圖元150可被簡單地配置為在一段時間內計數入射在其上的輻射粒子的數量，而不測量單個輻射光子的能量。

每個圖元150可具有其自己的類比數位轉換器（ADC），所述ADC被配置為將表示入射輻射粒子能量的類比信號數位化為數位信號，或將表示多個入射輻射粒子總能量的類比信號數位化為數位信號。所述圖元150可被配置為平行作業。例如，當一個圖元150測量一個入射的輻射粒子時，另一個圖元150可能正在等待另一個輻射粒子到達。所述圖元150可以不必是單獨可定址的。

這裡所述輻射檢測器100可具有諸如X射線望遠鏡、乳腺X射線照相、工業X射線缺陷檢測、X射線顯微鏡或X射線顯微照相、X射線鑄件檢驗、X射線無損檢測、X射線焊縫檢驗、X射線數位減影血管造影等應用。所述輻射檢測器100用於代替照相板、照相膠片、PSP板、X射線圖像增強器、閃爍器、或其它半導體X射線檢測器可以是適合的。

圖2A示意示出根據實施例的圖1沿2B-2B線的輻射檢測器100的簡化橫截面圖。更具體地說，所述檢測器100可包括輻射吸收層110和電子層120（例如，ASIC），其用於處理或分析在所述輻射吸收層110中產生的入射輻射的電信號。所述檢測器100可包括也可不包括閃爍體（圖中未顯示）。所述輻射吸收層110可包括半導體材料，諸如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe或其組合。該半導體對於感興趣的輻射能量可具有高的品質衰減係數。

圖2B示意示出作為示例的圖1沿2B-2B線的輻射檢測器100的詳細橫截面圖。更具體地說，所述輻射吸收層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組成的一個或多個二極體（例如，p-i-n或p-n）。所述第二摻雜區113可通過可選的本徵區112而與所述第一摻雜區111分離。所述離散區114通過所述第一摻雜區111或所述本徵區112而彼此分離。所述第一摻雜區111和所述第二摻雜區113具有相反類型的摻雜（例如，區域111是p型並且區域113是n型，或者區域111是n型並且區域113是p型）。在圖2B中的示例中，所述第二摻雜區113的每個離散區114與所述第一摻雜區111和所述可選的本徵區112一起組成一個二極體。即，在圖2B的示例中，所述輻射吸收層110包括多個二極體（更具體地說，7個二極體對應於圖1的所述陣列中的一列的7個圖元150，為了簡化，在圖2B中僅標記了2個圖元150）。所述多個二極體具有電觸點119A作為共用電極。所述輻射檢測器100可進一步包括在所述共用電極119A上的散熱層125，用於散發由所述輻射檢測器100的操作而產生的熱量。所述第一摻雜區111和還可具有離散部分。

所述電子層120可包括電子系統121，其適於處理或解釋由入射在所述輻射吸收層110上的輻射所產生的信號。所述電子系統121可包括類比電路比如濾波器網路、放大器、積分器、比較器，或數位電路比如微處理器和記憶體。所述電子系統121可包括一個或多個ADCs。所述電子系統121可包括由所述圖元150共用的元件或專用於單個圖元150的元件。例如，所述電子系統121可包括專用於每個所述圖元150的放大器和在所有圖元150間共用的微處理器。所述電子系統121可通過通孔131電連接到所述圖元150。所述通孔之間的空間可用填充材料130填充，其可增加所述電子層120到所述輻射吸收層110連接的機械穩定性。其他鍵合技術有可能在不使用通孔131的情況下將所述電子系統121連接到所述圖元150。

當來自所述輻射源（圖中未顯示）的輻射撞擊包括二極體的所述輻射吸收層110時，所述輻射光子可被吸收並通過若干機制產生一個或多個載流子（例如，電子和電洞）。所述載流子可在電場下向其中一個二極體的電極漂移。所述電場可以是外部電場。所述電觸點119B可包括離散部分，其中的每個離散部分與所述離散區114電接觸。「電接觸」一詞可與「電極」一詞互換使用。在實施例中，所述載流子可向不同方向漂移，使得由單個輻射粒子產生的所述載流子大致未被兩個不同的離散區114共用（「大致未被共用」在這裡意指這些載流子中的不到2%、不到0.5%、不到0.1%、或不到0.01%流向與餘下載流子不同的一個所述離散區114）。由入射在所述離散區114之一的足跡周圍的輻射粒子所產生的載流子大致未被另一所述離散區114共用。與一個離散區114相關聯的一個圖元150可以是所述離散區114周圍的區，由入射在其中的一個輻射粒子所產生的載流子大致全部（超過98%、超過99.5%、超過99.9%或超過99.99%）流向其中。即，所述載流子中的不到2%、不到1%、不到0.1%、或不到0.01%流到所述圖元150之外。

圖2C示意示出根據實施例的圖1沿2B-2B線的所述輻射檢測器100的替代詳細橫截面圖。更具體地說，所述輻射吸收層110可包括半導體材料，比如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe、或其組合，的電阻器，但不包括二極體。所述半導體對於感興趣的輻射能量可具有高的質量衰減係數。在實施例中，圖2C的所述電子層120在結構和功能方面類似於圖2B的所述電子層120。

當輻射撞擊包括所述電阻器但不包括二極體的所述輻射吸收層110時，所述輻射可被吸收並通過若干機制產生一個或多個載流子。一個輻射粒子可產生10到100000個載流子。所述載流子可在電場下向電觸點119A和電觸點119B漂移。所述電場可以是外部電場。所述電觸點119B包括離散部分。在實施例中，所述載流子可向不同方向漂移，使得由單個輻射粒子產生的所述載流子大致未被所述電觸點119B兩個不同的離散部分共用（「大致未被共用」在這裡意指這些載流子中不到2%、不到0.5%、不到0.1%或不到0.01%流向與餘下載流子不同組的離散部分）。由入射在所述電觸點119B離散部分之一的足跡周圍的輻射粒子所產生的載流子大致未被另一所述電觸點119B離散部分共用。與所述電觸點119B離散部分之一相關聯的一個圖元150可以是所述離散部分周圍的區，由入射在其中的輻射粒子所產生的載流子大致全部（超過98%、超過99.5%、超過99.9%或超過99.99%）流向其中。即，所述載流子中的不到2%、不到0.5%、不到0.1%、或不到0.01%流到與所述電觸點119B離散部分之一相關聯的所述圖元之外。

圖3示意示出根據實施例的包括所述輻射檢測器100的第一輻射檢測器系統。所述輻射檢測器100可以在如圖3中的箭頭所表示的方向（「輻射方向320」）上曝光於朝向所述輻射檢測器100傳播的輻射。

在所述第一輻射檢測器系統的操作的第一示例中，所述輻射可在穿透物體（圖中未顯示）之後到達所述輻射檢測器100。例如，所述物體可以是需要分析的動物或貨物集裝箱，並且所述輻射可以是X射線。其他類型的輻射也可能是合適的。

在所述第一輻射檢測器系統的操作的第二示例中，所屬輻射可在散射於物體（圖中未顯示）之後到達所述輻射檢測器100。

在所述第一輻射檢測器系統的操作的第三示例中，所屬輻射可來自所述物體。例如，所述輻射可以是來自物體的螢光輻射。

無論是第一、第二、還是第三示例，因為所述輻射來自所述物體，所以所述物體可被認為是輻射源。而且，無論是第一、第二、還是第三示例，所述第一輻射檢測器系統的所述操作可以是相同的。更具體地說，在所述輻射檢測器100處於第一曝光位置的第一輻射曝光期間，所述輻射檢測器100被定位使得所述第一列圖元150被曝光於所述輻射，使得如圖2B所示的所述輻射檢測器100的橫截面2B-2B垂直於所述輻射方向320。換句話說，在所述第一輻射曝光期間，如果到達第一列圖元150的輻射可以穿透任何東西而不改變方向，則輻射穿透第一列。圖元150中的301，然後是圖元150的第二列302，然後是圖元150的第三列303，然後是圖元150的第四列304。換句話說，在第一輻射曝光期間，具有第一列圖元150的第一列端圖元150a中的第一端A和第一列圖元150的第二列端圖元150b中的第二端B的直線段AB垂直於所述輻射方向320。

在第一輻射曝光之後，通過所述輻射在所述圖元150中產生的載流子被收集並被轉換成數位資料，所述數位資料被存儲用於以後的處理。

作為第一輻射曝光的結果，在圖3的示例中，所述輻射檢測器100捕獲所述物體的4個一維（1D）圖像，其包括（a）由所述第一列圖元150捕獲的所述物體的第一列1D圖像，（b）由所述第二列圖元150捕獲的所述物體的第二列1D圖像，（c）由所述第三列圖元150捕獲的所述物件的第三列1D圖像，（d）由所述第四列圖元150捕獲的所述對象的第四列1D圖像。

因為具有不同能量的所述輻射的部分可具有穿過所述輻射檢測器100的不同穿透力，所以由所述第一列1D圖像捕獲的所述輻射的所述部分具有比由所述第二列1D圖像捕獲的所述輻射的所述部分更低的能量。類似地，由所述第二列1D圖像捕獲的所述輻射的所述部分具有比由所述第三列1D圖像捕獲的所述輻射的所述部分更低的能量；由所述第三列1D圖像捕獲的所述輻射的所述部分具有比由所述第四列1D圖像捕獲的所述輻射的所述部分更低的能量。捕獲具有不同能量的所述輻射的所述部分的這些1D圖像有助於區分所述物體中的不同材料。

應注意，所述部分的所述能量可在一定程度上重疊。例如，入射在所述輻射檢測器100上的相同能量（例如，100keV）的兩個輻射粒子可分別在兩個相鄰的圖元150的列中被吸收：例如，一個在所述第一列301中，另一個在所述第二列302中。

在第一輻射曝光結束後，所述輻射檢測器100被移動到準備進行第二輻射曝光的第二曝光位置。所述移動使得第一和第二曝光位置處的所述第一列圖元150形成位於與所述輻射方向320不平行（例如，垂直）的平面中的矩形的2個相對的邊。在圖3中，所述移動不與所述頁面平行（例如，垂直）。換句話說，所述移動使得所述第一和所述第二曝光位置處的所述直線段AB形成位於與所述輻射方向320不平行（例如，垂直）的平面中的矩形的兩個相對的邊。然後，所述第二輻射曝光被執行（例如，在完成如上所述的第一輻射曝光的所有資料處理並已重置所有圖元150之後）。所述第二輻射曝光的執行類似於第一輻射曝光的執行。

假設所述掃描過程完成具有L個額外的輻射曝光（L是預先指定的正整數）。然後，由所述第一列圖元150捕獲的所述物體的（L + 2）個第一列1D圖像可被組合，以創建所述物體的第一列2D圖像。類似地，由所述第二列圖元150捕獲的所述物體的N個第二列1D圖像可被組合，以創建所述物體的第二列2D圖像。類似地，由所述第三列圖元150捕獲的所述物體的（L + 2）個第三列1D圖像可被組合，以創建所述物體的第三列2D圖像。類似地，由所述第四列圖元150捕獲的所述物體的（L + 2）個第四列1D圖像可被組合，以創建所述物體的第四列2D圖像。最後，所述物體的這四個2D圖像可被組合以生成所述物體的組合的2D圖像。可以分析所述四個2D圖像和所述物體的所述組合的2D圖像以區分所述物體的不同材料。所述L個輻射曝光的執行類似於所述第一輻射曝光的執行。

因此，實際上，就好像存在四個虛擬輻射檢測器，一個位於另一個之後以在四個不同能量範圍接收來自所述物體的輻射，以便在單個虛擬曝光中捕獲所述物體的所述四個2D圖像。更具體地說，在圖3的示例中，第一虛擬輻射檢測器將包括佈置在與所述輻射方向320不平行（例如，垂直）的平面中的N×7個第一列圖元150的矩形陣列。第二虛擬輻射檢測器將包括佈置在與所述輻射方向320不平行（例如，垂直）的平面中的N×7個第二列圖元150的矩形陣列。第三虛擬輻射檢測器將包括佈置在與所述輻射方向320不平行（例如，垂直）的平面中的N×7個第三列圖元150的矩形陣列。第四虛擬輻射檢測器將包括佈置在與所述輻射方向320不平行（例如，垂直）的平面中的N×7個第四列圖元150的矩形陣列。

圖4示意示出根據實施例的包括所述輻射檢測器100的第二輻射檢測器系統。

在實施例中，除了所述第一列401、所述第二列402、所述第三列403和所述第四列404的所述圖元的尺寸可以不相同之外，所述輻射檢測器400在所述圖元的結構和功能方面類似於圖3的所述輻射檢測器100。更具體地說，在結構和功能方面，所述輻射檢測器400的第一列圖元150.1類似於圖3的所述第一列301的所述圖元150。

除了尺寸之外，所述第二列圖元150.2在結構和功能方面類似於所述第一列圖元150.1。更具體地說，每個第二列圖元150.2在所述輻射方向320上大於任何第一列圖元150.1。每個第二列圖元150.2，在平行於穿過所有第一列圖元150.1的直線407的尺寸比較方向408上，可以大於、小於或等於任何第一列圖元150.1的尺寸。因此，當七個第一列圖元150.1佔據所述輻射檢測器400的長度409時，需要更少、更多、或相同數量的第二列圖元150.2來佔據所述輻射檢測器400的所述長度409。

除了尺寸之外，所述第三列圖元150.3在結構和功能方面類似於所述第二列圖元150.2。更具體地說，每個第三列圖元150.3在所述輻射方向320上大於任何第二列圖元150.2。每個第三列圖元150.3在所述尺寸比較方向408上可以大於、小於或等於任何第二列圖元150.2的尺寸。因此，當七個第二列圖元150.2佔據所述輻射檢測器400的長度409時，需要更少、更多或相同數量的第三列圖元150.3來佔據所述輻射檢測器400的所述長度409。

除了尺寸之外，所述第四列圖元150.4在結構和功能方面類似於所述第三列圖元150.3。更具體地說，每個第四列圖元150.4在所述輻射方向320上大於任何第三列圖元150.3。每個第四列圖元150.4在所述尺寸比較方向408上可以大於、小於或等於任何第三列圖元150.3的尺寸。因此，當七個第三列圖元150.3佔據所述輻射檢測器400的長度409時，需要更少、更多或相同數量的第四列圖元150.4來佔據所述輻射檢測器400的所述長度409。

在實施例中，所述第二輻射檢測器系統的操作與圖3的所述第一輻射檢測器系統在通過檢測來自所述物體的所述輻射來捕獲所述物體的圖像時的操作相同。更具體地說，所述輻射檢測器400可以從一次輻射曝光移動到另一次輻射曝光，以便捕獲4個2D圖像和所述物體的組合2D圖像。

圖5示出流程圖500，所述流程圖500列出用於操作圖3的所述第一輻射檢測器系統或圖4的所述第二輻射檢測器系統的步驟。更具體地說，在步驟510中，所述第一輻射曝光被執行。接下來，在步驟520中，是否已經執行了L（正整數）次輻射曝光的決定被做出。如果答案是否定的，則重複所述步驟510。如果答案是肯定的，那麼該過程就會停止。

儘管本文已經公開了各個方面和實施例，但是其他方面和實施例對於本領域技術人員而言將是顯而易見的。本文公開的各個方面和實施例是為了說明的目的而不是限制性的，其真正的範圍和精神應該以本文中的申請專利範圍為準。

100、400:輻射檢測器 110:輻射吸收層 111:第一摻雜區 112:本徵區 113:第二摻雜區 114:離散區 119A、119B:電觸點 120:電子層 121:電子系統 125:散熱層 130:填充材料 131:通孔 150:圖元 150.1:第一列圖元 150.2:第二列圖元 150.3:第三列圖元150.3 150.4:第四列圖元 150a:第一列端圖元 150b:第二列端圖元 301:第一列 302:第二列 303:第三列 304:第四列 320:輻射方向 401:第一列 402:第二列 403:第三列 404:第四列 407:直線 408:尺寸比較方向 409:長度 500:流程圖 510、520:步驟 A:第一端 B:第二端

圖1示意示出根據實施例的輻射檢測器。 圖2A示意示出根據實施例的所述輻射檢測器的簡化橫截面圖。 圖2B示意示出根據實施例的所述輻射檢測器的詳細橫截面圖。 圖2C示意示出根據實施例的所述輻射檢測器的替代詳細橫截面圖。 圖3示意示出根據實施例的第一輻射檢測器系統。 圖4示意示出根據實施例的第二輻射檢測器系統。 圖5示意示出根據實施例的方法的流程圖。

100:輻射檢測器

150:圖元

150a:第一列端圖元

150b:第二列端圖元

301:第一列

302:第二列

303:第三列

304:第四列

320:輻射方向

A:第一端

B:第二端

Claims (23)

1. 一種輻射檢測器系統，其包括：輻射檢測器，所述輻射檢測器包括半導體基板和所述半導體基板中的圖元陣列，其中所述圖元陣列包括(a)M個第一列圖元，以及(b)N個第二列圖元，M和N均為大於1的正整數，並且其中所述N個第二列圖元的每個圖元在垂直於直線段的輻射方向上大於所述M個第一列圖元的任何圖元，所述直線段具有所述M個第一列圖元的第一列末端圖元中的第一末端和所述M個第一列圖元的第二列末端圖元中的第二末端；其中所述N個第二列圖元中的每個圖元在平行於穿過所有M個第一列圖元的直線的尺寸比較方向上大於所述M個第一列圖元中的任何圖元；其中所述輻射檢測器進一步包括共用電極，其電連接到所述M個第一列圖元的每個圖元和所述N個第二列圖元的每個圖元。
2. 如申請專利範圍第1項所述的輻射檢測器系統，其中所述共用電極平行於所述輻射方向。
3. 如申請專利範圍第1項所述的輻射檢測器系統，其中每一個所述M個第一列圖元和每一個所述N個第二列圖元均能夠響應於入射在其上的輻射而產生載流子。
4. 如申請專利範圍第3項所述的輻射檢測器系統，其中所述輻射檢測器被配置為允許輻射沿著穿過所述M個第一列圖元中 的一個圖元和所述N個第二列圖元中的一個圖元的第一輻射直線到達所述M個第一列圖元。
5. 如申請專利範圍第1項所述的輻射檢測器系統，其進一步包括輻射源，所述輻射源被配置為沿著穿過所述M個第一列圖元中的一個和所述N個第二列圖元中的一個的第二輻射直線向所述輻射檢測器的所述M個第一列圖元發射輻射。
6. 如申請專利範圍第1項所述的輻射檢測器系統，其中所述圖元陣列進一步包括P個第三列圖元，P是大於1的正整數，其中所述N個第二列圖元被配置在所述M個第一列圖元和所述P個第三列圖元之間，並且其中所述P個第三列圖元的每個圖元在所述輻射方向上大於所述N個第二列圖元的任何圖元。
7. 如申請專利範圍第6項所述的輻射檢測器系統，其中所述半導體基板包括GaAs。
8. 如申請專利範圍第1項所述的輻射檢測器系統，其中M和N都大於2。
9. 如申請專利範圍第1項所述的輻射檢測器系統，其中所述輻射檢測器進一步包括單一電極，其用於且電連接到所述M個第一列圖元的每個圖元和所述N個第二列圖元的每個圖元。
10. 如申請專利範圍第9項所述的輻射檢測器系統，其中所述單一電極平行於所述輻射方向。
11. 如申請專利範圍第9項所述的輻射檢測器系統，其進一步包括在所述共用電極上並與所述共用電極直接物理接觸的散熱器。
12. 一種輻射檢測器的使用方法，其包括：在第一輻射曝光期間，將輻射檢測器在第一曝光位置曝光於在輻射方向上傳播的輻射，所述輻射檢測器包括半導體基板和所述半導體基板中的圖元陣列，其中所述圖元陣列包括M個第一列圖元和N個第二列圖元，M和N都是大於1的正整數，使得所述輻射入射在所述M個第一列圖元上，使得與所述輻射方向平行的第一直線穿過所述M個第一列圖元中的一個圖元和所述N個第二列圖元中的一個圖元，並且使得具有所述M個第一列圖元的第一列末端圖元中的第一末端和所述M個第一列圖元的第二列末端圖元中的第二末端的直線段垂直於所述輻射方向；其中所述N個第二列圖元中的每個圖元在平行於穿過所有M個第一列圖元的直線的尺寸比較方向上大於所述M個第一列圖元中的任何圖元；其中所述輻射檢測器進一步包括共用電極，其電連接到所述M個第一列圖元的每個圖元和所述N個第二列圖元的每個圖元。
13. 如申請專利範圍第12項所述的輻射檢測器的使用方法，其中所述共用電極平行於所述輻射方向。
14. 如申請專利範圍第12項所述的輻射檢測器的使用方法，其中所述輻射檢測器進一步包括單一電極，其用於且電連接到所述M個第一列圖元的每個圖元和所述N個第二列圖元的每個圖元；其中所述單一電極平行於所述輻射方向。
15. 如申請專利範圍第12項所述的輻射檢測器的使用方法，其進一步包括，在所述第一輻射曝光期間，將所述輻射檢測器在所述第一曝光位置曝光於在所述輻射方向上傳播的所述輻射被執行後：處理來自所述M個第一列圖元的資料，得到第一列1D圖像；以及處理來自所述N個第二列圖元的資料，得到第二列1D圖像。
16. 如申請專利範圍第12項所述的輻射檢測器的使用方法，其進一步包括：在第二輻射曝光期間，將所述輻射檢測器在第二曝光位置曝光於所述輻射，使得所述輻射入射在所述M個第一列圖元上，使得與所述輻射方向平行的第二直線穿過所述M個第一列圖元中的一個圖元和所述N個第二列圖元中的一個圖元，並且使得在所述第一曝光位置處的所述直線段和在所述第二曝光位置處的直線段形成位於垂直於所述輻射方向的平面中的矩形的兩個相對的邊。
17. 如申請專利範圍第16項所述的輻射檢測器的使用方法，其進一步包括，在所述第二輻射曝光期間，將所述輻射檢測器在所述第二曝光位置曝光於所述輻射被執行之後，在L個輻射曝光期間將所述輻射檢測器分別在L個曝光位置曝光於所述輻射，L為正整數，使得在所述第一、第二、和L個曝光位置處的所述M個第一列圖元在不平行於所述輻射方向的第一平面中形成(L+2)×M個圖元的第一虛擬陣列，並且使得在所述第一、第二、和L個曝光位置處的所述N個第二列圖元在不平行於所述輻射方向的第二平面中形成(2+L)×N個圖元的第二虛擬陣列。
18. 如申請專利範圍第17項所述的輻射檢測器的使用方法，其進一步包括，在所述第一、第二、和L個輻射曝光被執行後：利用處理器處理來自所述第一、第二、和L個輻射曝光的所述M個第一列圖元的資料，得到第一2D圖像；利用所述處理器處理來自所述第一、第二、和L個輻射曝光的所述N個第二列圖元的資料，得到第二2D圖像；以及利用所述處理器，組合所述第一2D圖像和所述第二2D圖像，得到組合的2D圖像。
19. 如申請專利範圍第12項所述的輻射檢測器的使用方法，其中所述N個第二列圖元的每個圖元在所述輻射方向上均大於所述M個第一列圖元的任何圖元。
20. 如申請專利範圍第19項所述的輻射檢測器的使用方法，其中所述圖元陣列進一步包括P個第三列圖元，P是大於1的正整數，其中所述N個第二列圖元被配置在所述M個第一列圖元和所述P個第三列圖元之間，並且其中所述P個第三列圖元的每個圖元在所述輻射方向上均大於所述N個第二列圖元的任何圖元。
21. 如申請專利範圍第12項所述的輻射檢測器的使用方法，其中所述M個第一列圖元的每一個圖元和所述N個第二列圖元的每一個圖元均能夠響應於入射在其上的輻射而產生載流子。
22. 如申請專利範圍第12項所述的輻射檢測器的使用方法，其中所述半導體基板包括GaAs。
23. 如申請專利範圍第12項所述的輻射檢測器的使用方法，其中M等於N。