TWI822463B - 成像系統 - Google Patents

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TWI822463B
TWI822463B TW111143443A TW111143443A TWI822463B TW I822463 B TWI822463 B TW I822463B TW 111143443 A TW111143443 A TW 111143443A TW 111143443 A TW111143443 A TW 111143443A TW I822463 B TWI822463 B TW I822463B
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Abstract

本文公開了一種系統，所述系統包括：圖像感測器，包括M個輻射檢測器（輻射檢測器（i），i＝1、......、M），M為正整數。對於i的每個值，所述輻射檢測器（i）包括（A）包括多個感測元件的輻射吸收層（i）以及（B）被配置為處理在所述輻射吸收層（i）中產生的電信號的電子器件層（i）。所述輻射吸收層（i），i=1、......、 M 和所述電子器件層（i），i=1、......、 M 一起形成堆疊。對於i的每個值，所述電子器件層（i）包括Ni個積體電路晶片，Ni是正整數。最佳擬合平面穿過所述輻射吸收層（i），i=1、......、M中的一輻射吸收層的所有感測元件。對於i的每個值，就面積而言，所述輻射檢測器（i）的所述Ni個積體電路晶片在所述最佳擬合平面上的總覆蓋區占所述輻射檢測器（i）的所有感測元件在所述最佳擬合平面上的總覆蓋區的至多10%、至多20%、至多30%、至多40%、至多50%或至多60%。

Description

成像系統
本發明是有關於一種成像系統。
輻射檢測器是測量輻射特性的裝置。該特性的示例可以包括輻射的強度、相位和偏振的空間分佈。由輻射檢測器測量的輻射可以是已經透過物體的輻射。輻射檢測器測量的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。輻射可以是其他類型的，例如α射線和β射線。成像系統可以包括一個或多個圖像感測器，每個圖像感測器可以具有一個或多個輻射檢測器。
本文公開了一種系統，所述系統包括：圖像感測器，包括M個輻射檢測器(輻射檢測器(i)，i=1、......、M)，M為正整數。對於i的每個值，所述輻射檢測器(i)包括(A)包括多個感測元件的輻射吸收層(i)以及(B)被配置為處理在所述輻射吸收層(i)中產生的電信號的電子器件層(i)。所述輻射吸收層 (i)，i=1、......、M和所述電子器件層(i)，i=1、......、M一起形成堆疊。對於i的每個值，所述電子器件層(i)包括Ni個積體電路晶片，Ni是正整數。最佳擬合平面穿過所述輻射吸收層(i)，i=1、......、M中的一輻射吸收層的所有感測元件。對於i的每個值，就面積而言，所述輻射檢測器(i)的所述Ni個積體電路晶片在所述最佳擬合平面上的總覆蓋區占所述輻射檢測器(i)的所有感測元件在所述最佳擬合平面上的總覆蓋區的至多10%、至多20%、至多30%、至多40%、至多50%或至多60%。
在一方面，所述堆疊包括2×M個層。
在一方面，對於i的每個值，所述輻射檢測器(i)的所述Ni個積體電路晶片中的每個積體電路晶片包括專用積體電路(ASIC)。
在一方面，M=1。
在一方面，所有的Ni，i=1、......、M都是相同的。
在一方面，對於i的每個值，就面積而言，所述輻射檢測器(i)的所述Ni個積體電路晶片中的每個積體電路晶片在所述最佳擬合平面上的總覆蓋區為被所述每個積體電路晶片服務的所述輻射檢測器(i)的所有感測元件在所述最佳擬合平面上的總覆蓋區的至多10%、至多20%、至多30%、至多40%、至多50%或至多60%。
在一方面，所述輻射吸收層(i)，i=1、......、M和所述電子器件層(i)，i=1、......、M以交替方式佈置在所述堆疊中。
在一方面，M>2，並且，對於所述堆疊的一端的所述M個輻射檢測器中的M-1個輻射檢測器，所述M-1個輻射檢測器的所有積體電路晶片在所述最佳擬合平面上的覆蓋區之間沒有重疊。
在一方面，所述M個輻射檢測器中的剩餘輻射檢測器的所述輻射吸收層位於(A)所述剩餘輻射檢測器的所述電子器件層和(B)所述M-1個輻射檢測器之間。
在一方面，所述圖像感測器的參考方向垂直於所述最佳擬合平面，並且對於i的每個值，所述電子器件層(i)的所述參考方向上的厚度除以所述輻射吸收層(i)的所述參考方向上的厚度至多為1/1000。
在一方面，所述圖像感測器的參考方向垂直於所述最佳擬合平面，並且對於i的每個值，所述電子器件層(i)的所述參考方向上的厚度在10微米到100微米的範圍內。
在一方面，對於i的每個值，所述輻射檢測器(i)還包括輸入/輸出(I/O)區域(i)，所述圖像感測器在所述最佳擬合平面上的覆蓋區具有矩形形狀且有4條邊，並且，對於i的每個值，所述4條邊中的相同邊與所述I/O區域(i)在最佳擬合平面上的覆蓋區重疊最多。
在一方面，所述系統還包括輻射源。所述輻射源被配置為向所述圖像感測器發送輻射，與所述輻射源和所述圖像感測器相交的直線平行於所述最佳擬合平面，並且第一端點在所述輻射 源上且第二端點在所述圖像感測器的任何感測元件上的每條直線段不與所述I/O區域(i)，i=1、......、M中的任何I/O區域相交。
在一方面，由所述輻射源發送的所述輻射包括X射線。
在一方面，對於i的每個值，所述輻射檢測器(i)還包括輸入/輸出(I/O)區域(i)，所述堆疊包括多個平坦面，並且所有所述I/O區域(i)，i=1、......、M處於所述堆疊的所述多個平坦面中的相同平坦面上。
在一方面，所述多個平坦面包括長方體的6個面。
2-2:線
100:輻射檢測器
102、102.1、102.2、102.3:輻射檢測器
110、110.1、110.2、110.3:輻射吸收層
110.1t、110.2t、120.1t、120.2t:厚度
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、120.1、120.2、120.3:電子器件層
121:電子系統
130:填充材料
131:通孔
125.1a、125.1b、125.1c、125.1d、125.2a、125.2b、125.2c、125.2d:ASIC晶片
150:圖元
512、512.1、512.2、512.3:輸入/輸出區域
600:圖像感測器
605:最佳擬合平面
610:參考方向
900:成像系統
910:輻射源
912:輻射束
920:物體
圖1示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器。
圖2示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器的簡化剖視圖。
圖3示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器的詳細剖視圖。
圖4示意性地示出了根據替代實施例的輻射檢測器的詳細剖視圖。
圖5示意性地示出了根據實施例的另一個輻射檢測器的俯視圖。
圖6示意性地示出了根據實施例的圖像感測器的透視圖。
圖7示意性地示出了根據實施例的圖像感測器的輻射檢測器 的俯視圖。
圖8示意性地示出了根據實施例的圖像感測器的另一個輻射檢測器的俯視圖。
圖9示意性地示出了根據實施例的成像系統的透視圖。
輻射檢測器
圖1示意性地示出了作為示例的輻射檢測器100。輻射檢測器100可以包括圖元150(也稱為感測元件150)陣列。該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。圖1的示例中的圖元150陣列具有4列和7行；然而，一般來說，圖元150陣列可以具有任意數量的行和任意數量的列。
每個圖元150可以被配置為檢測入射在其上的來自輻射源(未示出)的輻射，並且可以被配置為測量輻射的特性(例如，粒子的能量、波長和頻率)。輻射可以包括諸如光子和亞原子粒子之類的粒子。每個圖元150可以被配置為在一段時間內對入射在其上的能量落入多個能量區間中的輻射粒子的數量進行計數。所有圖元150可以被配置為在同一時間段內對多個能量區間內入射到其上的輻射粒子的數量進行計數。當入射的輻射粒子具有相似的能量時，圖元150可以僅僅被配置為在一段時間內對入射在其上的輻射粒子的數量進行計數，而不測量單個輻射粒子的能量。
每個圖元150可以具有其自己的類比數位轉換器(ADC)，其被配置為將表示入射輻射粒子的能量的類比信號數位化為數位信號，或者將表示多個入射輻射粒子的總能量的類比信號數位化為數位信號。圖元150可以被配置為平行作業。例如，當一個圖元150測量入射輻射粒子時，另一個圖元150可能正在等待輻射粒子的到達。圖元150可以不必是可單獨定址的。
這裡描述的輻射檢測器100可以具有諸如X射線望遠鏡、X射線乳房X線照相術、工業X射線缺陷檢測、X射線顯微鏡或顯微射線照相術、X射線鑄件檢查、X射線無損檢測、X射線焊接檢查、X射線數位減影血管造影等之類的應用。使用該輻射檢測器100代替照相板、照相膠片、PSP板、X射線圖像增強器、閃爍體或其他半導體X射線檢測器可能是合適的。
圖2示意性地示出了根據實施例的圖1的輻射檢測器100沿線2-2的簡化剖視圖。具體地，輻射檢測器100可以包括輻射吸收層110和用於處理或分析入射輻射在輻射吸收層110中產生的電信號的電子器件層120(其可以包括一個或多個ASIC或專用積體電路)。輻射檢測器100可以包括或不包括閃爍體(未示出)。輻射吸收層110可以包括諸如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe或其組合之類的半導體材料。半導體材料對於感興趣的輻射可以具有高質量衰減係數。
作為示例，圖3示意性地示出了圖1的輻射檢測器100沿線2-2的詳細剖視圖。具體地，輻射吸收層110可以包括由第一 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可以通過可選的本徵區112與第一摻雜區111分開。離散區114可以通過第一摻雜區111或本徵區112彼此分開。第一摻雜區111和第二摻雜區113可以具有相反類型的摻雜(例如，區域111是p型，區域113是n型，或者，區域111是n型，區域113是p型)。在圖3的示例中，第二摻雜區113的每個離散區域114形成具有第一摻雜區111和可選的本徵區112的二極體。即，在圖3的示例中，輻射吸收層110具有多個二極體(更具體地，7個二極體對應於圖1的陣列中的一列的7個圖元150，為簡單起見，圖3中僅標記了其中的2個圖元150)。多個二極體可以具有電觸點119A作為共用(公共)電極。第一摻雜區111還可以具有離散部分。
電子器件層120可以包括適合於處理或解釋由入射在輻射吸收層110上的輻射產生的信號的電子系統121。電子系統121可以包括諸如濾波器網路、放大器、積分器和比較器之類的類比電路，或者諸如微處理器和記憶體之類的數位電路。電子系統121可以包括一個或多個ADC(類比數位轉換器)。電子系統121可以包括由各圖元150共用的元件或專用於單個圖元150的元件。例如，電子系統121可以包括專用於每個圖元150的放大器和在所有圖元150之間共用的微處理器。電子系統121可以通過通孔131電連接到圖元150。通孔之間的空間可以使用填充材料130填充，這可以增加電子器件層120與輻射吸收層110的連接的機械穩定 性。其它接合技術可以在不使用通孔131的情況下將電子系統121連接到圖元150。
當來自輻射源(未示出)的輻射撞擊包括二極體的輻射吸收層110時，輻射粒子可以被吸收並且通過多種機制產生一個或多個電荷載流子(例如，電子、電洞)。電荷載流子可以在電場下漂移到二極體之一的電極。該電場可以是外部電場。電觸點119B可以包括離散部分，每個離散部分與離散區114電接觸。術語“電觸點”可以與詞語“電極”互換使用。在實施例中，電荷載流子可以在各方向上漂移，使得由單個輻射粒子產生的電荷載流子基本上不被兩個不同的離散區114共用(這裡“基本上不......共用”意指相比於其餘的電荷載流子，這些電荷載流子中的少於2%、少於0.5%、少於0.1%或少於0.01%的電荷載流子流向一個不同的離散區114)。由入射在這些離散區114之一的覆蓋區周圍的輻射粒子產生的電荷載流子基本上不與這些離散區114中的另一個共用。與離散區114相關聯的圖元150可以是離散區114周圍的區域，其中由入射到其中的輻射粒子產生的基本上全部的(多於98%、多於99.5%、多於99.9%或者多於99.99%的)電荷載流子流向離散區114。即，這些電荷載流子中的少於2%、少於1%、少於0.1%或少於0.01%的電荷載流子流過該圖元150。
圖4示意性地示出了根據替代實施例的圖1的輻射檢測器100沿線2-2的詳細剖視圖。更具體地，輻射吸收層110可以包括諸如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe或其組合之類的半導體材 料的電阻器，但不包括二極體。半導體材料對於感興趣的輻射可以具有高質量衰減係數。在一個實施例中，圖4的電子器件層120在結構和功能方面類似於圖3的電子器件層120。
當輻射撞擊包括電阻器但不包括二極體的輻射吸收層110時，它可以被吸收並通過多種機制產生一個或多個電荷載流子。輻射粒子可以產生10到100000個電荷載流子。電荷載流子可以在電場下漂移到電觸點119A和119B。該電場可以是外部電場。電觸點119B可以包括離散部分。在實施例中，電荷載流子可以在各方向上漂移，使得由單個輻射粒子產生的電荷載流子基本上不被電觸點119B的兩個不同的離散部分共用(這裡“基本上不......共用”意指相比於其餘的電荷載流子，這些電荷載流子中的少於2%、少於0.5%、少於0.1%或少於0.01%的電荷載流子流向一個不同的離散部分)。由入射在電觸點119B的這些離散部分之一的覆蓋區周圍的輻射粒子產生的電荷載流子基本上不與電觸點119B的這些離散部分中的另一個共用。與電觸點119B的離散部分相關聯的圖元150可以是離散部分周圍的區域，其中由入射到其中的輻射粒子產生的基本上全部的(多於98%、多於99.5%、多於99.9%或者多於99.99%的)電荷載流子流向電觸點119B的離散部分。即，這些電荷載流子中的少於2%、少於0.5%、少於0.1%或少於0.01%的電荷載流子流過與電觸點119B的一個離散部分相關聯的圖元。
具有輸入/輸出(I/O)區域的輻射檢測器
圖5示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器102的俯視圖。在實施例中，除了如圖所示輻射檢測器102可以在其周邊上包括輸入/輸出(I/O)區域512之外，輻射檢測器102可以類似於輻射檢測器100。例如，類似於圖1至圖4的輻射檢測器100，輻射檢測器102可以包括輻射吸收層110和電子器件層120。在實施例中，傳輸線(未示出)可以將輻射檢測器102的電子器件層120的元件(例如，ASIC晶片)與I/O區域512電連接。
圖像感測器
圖6示意性地示出了根據實施例的圖像感測器600的透視圖。在實施例中，圖像感測器600可以包括一個或多個圖5的輻射檢測器102。例如，圖像感測器600可以包括3個輻射檢測器102.1、102.2和102.3，如圖所示。
在實施例中，圖像感測器600中的每個輻射檢測器102可以包括輻射吸收層110和電子器件層120。具體地，輻射檢測器102.1可以包括輻射吸收層110.1和電子器件層120.1。輻射檢測器102.2可以包括輻射吸收層110.2和電子器件層120.2。輻射檢測器102.3可以包括輻射吸收層110.3和電子器件層120.3。
在實施例中，輻射檢測器102.1、102.2和102.3可以佈置成使得3個輻射吸收層110.1、110.2和110.3和3個電子器件層120.1、120.2和120.3一起形成6層的堆疊，如圖6所示。
在實施例中，3個輻射吸收層110.1、110.2和110.3以及3個電子器件層120.1、120.2和120.3可以在堆疊中以交替方式佈 置，如圖6所示。“交替方式”是指各層按照輻射吸收層110、然後電子器件層120、然後輻射吸收層110、然後電子器件層120等的順序佈置。
為了說明描述，標識穿過圖像感測器600的3個輻射吸收層110之一(例如，輻射吸收層110.1)的所有感測元件150的最佳擬合平面605。
所有ASIC晶片與每個輻射檢測器102中的所有感測元件的關係
圖7示意性地示出了根據實施例的圖6的圖像感測器600的輻射檢測器102.1的俯視圖。在實施例中，輻射檢測器102.1可以包括電子器件層120.1(圖6)中的一個或多個ASIC(專用積體電路)晶片125。例如，輻射檢測器102.1可以包括4個ASIC晶片125.1a、125.1b、125.1c和125.1d，如圖7所示。
在實施例中，參考圖6至圖7，圖像感測器600的其餘輻射檢測器102.2和102.3在ASIC晶片125的數量方面可以類似於輻射檢測器102.1。換而言之，輻射圖像感測器600的所有的檢測器102.1、102.2和102.3可以具有相同數量的ASIC晶片125(例如，4個ASIC晶片)。通常，圖像感測器600的輻射檢測器102.1、102.2和102.3中的ASIC晶片125的數量可以相同，也可以不同。
在實施例中，對於圖像感測器600的每個輻射檢測器102，就面積而言，所述每個輻射檢測器102的所有ASIC晶片125在最佳擬合平面605上的總覆蓋區(即，投影)可以為所述每個 輻射檢測器102的所有感測元件150在最佳擬合平面605上的總覆蓋區的至多10%、至多20%、至多30%、至多40%、至多50%或至多60%。
例如，對於輻射檢測器102.1，上述特徵是指，就面積而言，輻射檢測器102.1的所有ASIC晶片125.1a、125.1b、125.1c和125.1d在最佳擬合平面605上的總覆蓋區為輻射檢測器102.1的所有28個感測元件150在最佳擬合平面605上的總覆蓋區的至多10%、至多20%、至多30%、至多40%、至多50%或至多60%。
每個ASIC晶片與被所述每個ASIC晶片服務的所有感測元件的關係
在實施例中，關於輻射檢測器102.1，ASIC晶片125.1a可以服務處於輻射檢測器102.1左上角的2×4陣列的8個感測元件150(即，處理和分析在其中產生的電信號)。ASIC晶片125.1b可以服務處於輻射檢測器102.1右上角的2×3陣列的6個感測元件150。ASIC晶片125.1c可以服務處於輻射檢測器102.1左下角的2×4陣列的8個感測元件150。ASIC晶片125.1d可以服務處於輻射檢測器102.1右下角的2×3陣列的6個感測元件150。
在實施例中，圖像感測器600的其餘輻射檢測器102.2和102.3可以類似於輻射檢測器102.1，因為這三個輻射檢測器102.1、102.2、102.3的每個ASIC晶片125服務一組感測元件150。
在實施例中，對於圖像感測器600的每個ASIC晶片125，就面積而言，所述每個ASIC晶片125在最佳擬合平面605 上的覆蓋區可以為被所述每個ASIC晶片125服務的所有感測元件150在最佳擬合平面605上的總覆蓋區的至多10%、至多20%、至多30%、至多40%、至多50%或至多60%。
例如，對於輻射檢測器102.1的ASIC晶片125.1a，上述特徵是指，就面積而言，ASIC晶片125.1a在最佳擬合平面605上的覆蓋區為被ASIC晶片125.1a服務的所有8個感測元件150(處於輻射檢測器102.1的左上角)在最佳擬合平面605上的總覆蓋區的至多10%、至多20%、至多30%、至多40%、至多50%或至多60%。
又例如，對於輻射檢測器102.1的ASIC晶片125.1b，上述特徵是指，就面積而言，ASIC晶片125.1b在最佳擬合平面605上的覆蓋區為被ASIC晶片125.1b服務的所有6個感測元件150(處於輻射檢測器102.1的右上角)在最佳擬合平面605上的總覆蓋區的至多10%、至多20%、至多30%、至多40%、至多50%或至多60%。
對ASIC晶片進行偏置
圖8示意性地示出了根據實施例的圖6的圖像感測器600的輻射檢測器102.2的俯視圖。在實施例中，輻射檢測器102.2可以在電子器件層120.2(圖6)中包括一個或多個ASIC晶片125。例如，輻射檢測器102.2可以包括4個ASIC晶片125.2a、125.2b、125.2c和125.2d，如圖8所示。請注意，輻射檢測器102.1(圖7)的4個ASIC晶片125.1a、125.1b、125.1c和125.1d也被示出在圖 8中以進行比較。
參考圖6至圖8，通常，圖像感測器600可以具有M個輻射檢測器102(M是正整數)。在實施例中，在M為大於2的整數的情況下，對於堆疊一端的M個輻射檢測器102中的(M-1)個輻射檢測器102，(M-1)個輻射檢測器102的所有ASIC晶片125在最佳擬合平面605上的覆蓋區之間可以沒有重疊。
例如，在上述實施例中，在M=3的情況下，上述特徵是指，輻射檢測器102.1和102.2的所有8個ASIC晶片125.1a、125.1b、125.1c、125.1d、125.2a、125.2b、125.2c和125.2d在最佳擬合平面605上的覆蓋區之間可以沒有重疊，如圖8所示。
層的相對厚度
返回參考圖6，圖像感測器600的參考方向610可以被定義為垂直於最佳擬合平面605。在實施例中，對於圖像感測器600的每個輻射檢測器102，所述每個輻射檢測器102的電子器件層120的參考方向610上的厚度除以所述每個輻射檢測器102的輻射吸收層110的參考方向610上的厚度可以至多為1/1000。
例如，對於輻射檢測器102.1，上述特徵是指，電子器件層120.1在參考方向610上的厚度120.1t除以輻射吸收層110.1在參考方向610上的厚度110.1t可以至多為1/1000。
又例如，對於輻射檢測器102.2，上述特徵是指，電子器件層120.2在參考方向610上的厚度120.2t除以輻射吸收層110.2在參考方向610上的厚度110.2t可以至多為1/1000。
層的絕對厚度
參考圖6，在實施例中，對於圖像感測器600的每個輻射檢測器102，所述每個輻射檢測器102的電子器件層120在參考方向610上的厚度可以在10微米到100微米的範圍內。
例如，對於輻射檢測器102.1，上述特徵是指，電子器件層120.1在參考方向610上的厚度120.1t可以在10微米到100微米的範圍內。
又例如，對於輻射檢測器102.2，上述特徵是指，電子器件層120.2在參考方向610上的厚度120.2t可以在10微米到100微米的範圍內。
圖像感測器的同一邊上的所有I/O區域
在實施例中，參考圖6，3個輻射吸收層110.1、110.2和110.3以及3個電子器件層120.1、120.2和120.3的堆疊可以具有如圖所示的長方體(矩形棱柱)的形狀。在實施例中，輻射檢測器102.1、102.2和102.3的I/O區域512.1、512.2和512.3可以分別在長方體的相同面(右面)上，如圖所示。
上述特徵是指，堆疊在最佳擬合平面605上的覆蓋區具有矩形形狀，因此具有4個邊；並且，對於圖像感測器600的每個輻射檢測器102，所述4個邊中的相同邊(右邊)與所述每個輻射檢測器102的I/O區域512在最佳擬合平面605上的覆蓋區重疊最多。
例如，對於輻射檢測器102.1，上述特徵是指，堆疊在最 佳擬合平面605上的覆蓋區的4條邊中的右邊(或簡稱為“右邊”)與I/O區域512在最佳擬合平面605上的覆蓋區重疊最多。
請注意，堆疊在最佳擬合平面605上的覆蓋區的4條邊中的前邊和後邊也與I/O區域512.1在最佳擬合平面605上的覆蓋區重疊，但右邊與其重疊最多(因為右邊的大部分是I/O區域512.1在最佳擬合平面605上的覆蓋區的一部分)。
又例如，對於輻射檢測器102.2，上述特徵是指，堆疊在最佳擬合平面605上的覆蓋區的4條邊中的右邊與I/O區域512.2在最佳擬合平面605上的覆蓋區重疊最多。
成像系統
圖9示意性地示出了根據實施例的成像系統900的透視圖。在實施例中，成像系統900可以包括輻射源910和圖6的圖像感測器600。在實施例中，物體920可以位於輻射源910和圖像感測器600之間。
在實施例中，輻射源910可以向物體920和向圖像感測器600發送輻射束912。輻射束912可以包括X射線。在實施例中，圖像感測器600可以通過使用來自輻射源910的輻射束912中的已經透過物體920的輻射來捕獲物體920的圖像。
在實施例中，輻射源910和圖像感測器600可以佈置成使得與輻射源910和圖像感測器600兩者相交的直線平行於最佳擬合平面605。
在實施例中，第一端點在輻射源910上且第二端點在圖 像感測器600的任何感測元件150上的每條直線段不與I/O區域512.1、512.2和512.3中的任何I/O區域相交(如圖所示)。
儘管本文已經公開了各個方面和實施例，但其他方面和實施例對於本領域技術人員來說將是顯而易見的。本文所公開的各個方面和實施例是出於說明的目的而不旨在限制，真實範圍和精神由所附申請專利範圍指示。
102.1:輻射檢測器
125.1a、125.1b、125.1c、125.1d:ASIC晶片
150:圖元
512.1:輸入/輸出區域

Claims (16)

  1. 一種成像系統，包括： 圖像感測器，包括M個輻射檢測器（輻射檢測器（i），i＝1、......、M），M為正整數， 其中，對於i的每個值，所述輻射檢測器（i）包括（A）包括多個感測元件的輻射吸收層（i）以及（B）被配置為處理在所述輻射吸收層（i）中產生的電信號的電子器件層（i）， 其中，所述輻射吸收層（i），i=1、......、M和所述電子器件層（i），i=1、......、M一起形成堆疊， 其中，對於i的每個值，所述電子器件層（i）包括Ni個積體電路晶片，Ni是正整數， 其中，最佳擬合平面穿過所述輻射吸收層（i），i=1、......、M中的一輻射吸收層的所有感測元件，並且 其中，對於i的每個值，就面積而言，所述輻射檢測器（i）的所述Ni個積體電路晶片在所述最佳擬合平面上的總覆蓋區占所述輻射檢測器（i）的所有感測元件在所述最佳擬合平面上的總覆蓋區的至多10%、至多20%、至多30%、至多40%、至多50%或至多60%。
  2. 如請求項1所述的成像系統，其中所述堆疊包括2×M個層。
  3. 如請求項1所述的成像系統，其中對於i的每個值，所述輻射檢測器（i）的所述Ni個積體電路晶片中的每個積體電路晶片包括專用積體電路。
  4. 如請求項1所述的成像系統，其中M＝1。
  5. 如請求項1所述的成像系統，其中所有的Ni，i=1、......、M都是相同的。
  6. 如請求項1所述的成像系統，其中對於i的每個值，就面積而言，所述輻射檢測器（i）的所述Ni個積體電路晶片中的每個積體電路晶片在所述最佳擬合平面上的總覆蓋區為被所述每個積體電路晶片服務的所述輻射檢測器（i）的所有感測元件在所述最佳擬合平面上的總覆蓋區的至多10%、至多20%、至多30%、至多40%、至多50%或至多60%。
  7. 如請求項1所述的成像系統，其中所述輻射吸收層（i），i＝1、......、M和所述電子器件層（i），i＝1、......、M以交替方式佈置在所述堆疊中。
  8. 如請求項1所述的成像系統， 其中，M＞2，並且， 其中，對於所述堆疊的一端的所述M個輻射檢測器中的M-1個輻射檢測器，所述M-1個輻射檢測器的所有積體電路晶片在所述最佳擬合平面上的覆蓋區之間沒有重疊。
  9. 如請求項8所述的成像系統，其中所述M個輻射檢測器中的剩餘輻射檢測器的所述輻射吸收層位於（A）所述剩餘輻射檢測器的所述電子器件層和（B）所述M-1個輻射檢測器之間。
  10. 如請求項1所述的成像系統， 其中，所述圖像感測器的參考方向垂直於所述最佳擬合平面，並且 其中，對於i的每個值，所述電子器件層（i）的所述參考方向上的厚度除以所述輻射吸收層（i）的所述參考方向上的厚度至多為1/1000。
  11. 如請求項1所述的成像系統， 其中，所述圖像感測器的參考方向垂直於所述最佳擬合平面，並且 其中，對於i的每個值，所述電子器件層（i）的所述參考方向上的厚度在10微米到100微米的範圍內。
  12. 如請求項1所述的成像系統， 其中，對於i的每個值，所述輻射檢測器（i）還包括輸入/輸出（I/O）區域（i）， 其中，所述圖像感測器在所述最佳擬合平面上的覆蓋區具有矩形形狀且有4條邊，並且， 其中，對於i的每個值，所述4條邊中的相同邊與所述I/O區域（i）在最佳擬合平面上的覆蓋區重疊最多。
  13. 如請求項12所述的成像系統，還包括輻射源， 其中，所述輻射源被配置為向所述圖像感測器發送輻射， 其中，與所述輻射源和所述圖像感測器相交的直線平行於所述最佳擬合平面，並且 其中，第一端點在所述輻射源上且第二端點在所述圖像感測器的任何感測元件上的每條直線段不與所述I/O區域（i），i=1、......、M中的任何I/O區域相交。
  14. 如請求項13所述的成像系統，其中，由所述輻射源發送的所述輻射包括X射線。
  15. 如請求項1所述的成像系統， 其中，對於i的每個值，所述輻射檢測器（i）還包括輸入/輸出（I/O）區域（i）， 其中，所述堆疊包括多個平坦面，並且 其中，所有所述I/O區域（i），i=1、......、M處於所述堆疊的所述多個平坦面中的相同平坦面上。
  16. 如請求項15所述的成像系統，其中所述多個平坦面包括長方體的6個面。
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