WO1998028800A1 - X-ray detector with direct quantum transformation - Google Patents

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WO1998028800A1
WO1998028800A1 PCT/DE1997/002967 DE9702967W WO9828800A1 WO 1998028800 A1 WO1998028800 A1 WO 1998028800A1 DE 9702967 W DE9702967 W DE 9702967W WO 9828800 A1 WO9828800 A1 WO 9828800A1
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ray detector
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semiconductor
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diodes
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PCT/DE1997/002967
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Martin Hoheisel
Herbert Dittrich
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
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    • H01L31/0256—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
    • H01L31/0324—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312 comprising only AIVBVI or AIIBIVCVI chalcogenide compounds, e.g. Pb Sn Te
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    • H01L31/10—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 in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/115—Devices sensitive to very short wavelength, e.g. X-rays, gamma-rays or corpuscular radiation

Definitions

  • the invention relates to an X-ray detector with direct quantum conversion with at least one semiconductor layer for generating electrical signals by absorption of X-rays, excitation of electrical charge carriers and extraction thereof, which has a first conductive layer as an electrode, on which at least one semiconductor layer is applied, on which there is a second conductive layer as an electrode, the electrodes being connected to a voltage source via feed lines, so that an electrical field is generated in the semiconductor layer which separates the electrical charge carriers, collects them in the electrodes and feeds them to a registration device via the feed lines.
  • Such an X-ray detector can consequently be used for the direct conversion of X-rays into electrical signals.
  • X-rays are first converted into light using a scintillator.
  • the light is then converted into electrical charges.
  • these charges are then read out onto a further scintillator as in the case of the solid-state matrix detector, as described in US Pat. No. 5,523,554, or as accelerated in the case of the generally known X-ray image intensifier.
  • the light generated there is captured by a camera. In these conversion processes, losses naturally occur that limit the maximum achievable quantum efficiency (DQE).
  • DQE maximum achievable quantum efficiency
  • the invention is based on the object of creating an X-ray detector of the type mentioned at the beginning with directly converting semiconductor materials, which has a high X-ray absorption with good spatial resolution.
  • the semiconductor is deposited using thin-film technology and the semiconductor layers contain at least one metallic element with an atomic number Z> 42, which is connected to at least one other element from the sixth group of the periodic table.
  • the choice of elements with a high atomic number ensures excellent X-ray absorption.
  • Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, Te, W, Hg, Tl, Pb and / or Bi can be used as elements with an atomic number Z> 42 and as element from the sixth group of the periodic table S, Se and / or Te become.
  • FIG. 1 shows an X-ray diagnostic device according to the prior art
  • FIG. 2 shows the structure of an X-ray image converter according to the invention for use as an X-ray detector in the X-ray diagnostic device according to FIG. 1.
  • the x-ray tube 1 shows an X-ray diagnostic device with an X-ray tube 1, which is operated by a high-voltage generator 2.
  • the x-ray tube 1 emits an x-ray beam 3, which penetrates a patient 4 and falls on an x-ray detector 5 in a weakened manner as an x-ray image in accordance with the transparency of the patient 4.
  • the x-ray detector 5 converts the x-ray image into electrical signals, which are processed in an image system ⁇ connected to it and fed to a monitor 7 for reproducing the x-ray image.
  • the image system 6 can have a processing circuit, converter, differential stages and image memory in a known manner.
  • a metal electrode is applied to a substrate.
  • a diode made of one of the semiconductors according to the invention is deposited thereon.
  • a pn diode, a pin diode, a Schottky diode, an MIS diode can be produced using additional blocking layers or a heterocontact.
  • Another metal electrode forms the end.
  • the diodes are arranged in a matrix and switched on with switches Row and column lines connected. These switches can be designed as diodes or consist of thin-film transistors (TFT).
  • TFT thin-film transistors
  • Electrodes 14 and a TFT matrix 9 made of amorphous silicon (a-Si) and silicon nitride (Si 3 N 4 ) with the associated leads 10 are applied in a known manner to a glass substrate 8.
  • a first semiconductor layer 11 made of zinckenite (Pb 9 Sb 22 S 42 ) and a second semiconductor layer 12 made of bournonite (CuPbSbS 3 ) with a total thickness of 250 mg / cm 2 are applied in each case. This can be done, for example, by electron beam evaporation or by another method which is mentioned below.
  • These semiconductor layers 11 and 12 are structured photolithographically.
  • Upper electrodes 13 are then sputtered on from a metal, for example aluminum, titanium or chrome.
  • the two semiconductor layers 11 and 12 form a heterocontact, which is biased in the reverse direction during operation by a voltage source 17 connected to the electrodes 13 and 14 via leads 15 and 16.
  • a voltage source 17 connected to the electrodes 13 and 14 via leads 15 and 16.
  • an electrical field is generated in the semiconductor layers, which separates the electrical charge carriers, collects them in the electrodes 13 and 14 and feeds them to a registration device 18 via the leads 15 and 16.
  • the control and reading takes place as in known X-ray detectors made of amorphous silicon.
  • semiconductors from one or more of the following groups are used in particular. These substances occur naturally, such as the mineral boulangerite (Pb 5 Sb 4 S n ).
  • Molybdenite group substances such as Mo 2 S, Mo 2 Se, W 2 S or W 2 Se.
  • Antimonite group Substances of the composition A 2 X 3 , where A is an element of the group Sb, Bi, Sn and X is an element of the group S, Se.
  • Argyrodite group substances of the composition A 8 BX 6 , where A for an element from the group Ag, Cu, B is an element from the group Ge, Sn and X is an element from the group S, Se.
  • Fahlerz group substances of the composition A ⁇ 0 B 2 C 4 X ⁇ 3 , where A for an element from the group Cu, Ag, B an element from the group Cu, Fe, Zn, Cd, Pb, Hg, C an element from the group As , Sb, Bi, Te and X means an element of the group S, Se.
  • Sulfosal group substances of the composition A x B y X z , where A is an element from the group Pb, Cu, Ag, Hg, Tl, Fe, Mn, Sn, B is an element from the group As, Sb, Bi and X.
  • A is an element from the group Pb, Cu, Ag, Hg, Tl, Fe, Mn, Sn, B is an element from the group As, Sb, Bi and X.
  • Element of group S, Se, Te means.
  • the band gap of the above-mentioned semiconductors extends to energies of 2.2 eV. This fact ensures that diodes with low dark currents can be manufactured with reverse bias. However, this is necessary for operation as a detector.
  • the mobility of the charge carriers in the above-mentioned semiconductors was determined to be up to 40 cm 2 / Vs. This is it is possible to quickly extract the charge carriers generated from the semiconductor.
  • the above-mentioned semiconductors exist in nature as crystalline materials. However, it is possible to separate them using common thin-film technologies. This makes it possible to produce large-area semiconductor layers, which is essential for the feasibility of an X-ray detector that can be used for medical diagnostics.
  • detectors are also conceivable, such as those used for some applications, such as, for example, in computer tomography or nuclear medicine.
  • such detectors can be used for X-rays, minimally ionizing radiation ( ⁇ , e ⁇ , ß + ), ionizing particles (a, p + , heavy ions) and visible light.
  • Detectors can be suitable.
  • there is the good spatial resolution that is achieved with these materials in direct absorption can be enough.
  • the spatial resolution is not impaired by the semiconductor, so that one can practically reach the theoretical limit that is only determined by the reading.
  • Another advantage is the inexpensive manufacturing option using the common thin-film deposition processes.
  • the semiconductor layer can also be applied directly to the substrate and provided with coplanar contacts.
  • the semiconductor layer acts as a radiation-sensitive semiconductor resistor. By arranging an additional field electrode, a field defect transistor arrangement is also possible.
  • the semiconductor body can be formed as a crystalline or as an amorphous layer.
  • Polycrystalline layers are either deposited at higher temperatures or are produced by crystallizing the previously deposited amorphous layers by a thermal annealing treatment or a laser process.
  • Cathode sputtering also has high growth rates
  • the layer composition can be modified by adding gaseous substances to the sputtering gas. Close space sublimation, which is known from the CdTe solar cell production, also enables high deposition rates.
  • the screen printing process is particularly suitable for thicker layers, the components of the semiconductor layer to be formed being applied as a paste which is then homogenized by an annealing treatment.
  • the desired semiconductor layers can also be produced with the aid of spray pyrolysis.
  • sol-gel processes or electrochemical processes and galvanic deposition are also possible.
  • the semiconductor layer in the desired thickness in a first process step in order to then chemically or physically modify it in such a way that it obtains the optimum electronic properties. It can e.g. by thermal processes (tempering, rapid thermal processing), the layers being surrounded by a suitable atmosphere (e.g. forming gas).
  • a suitable atmosphere e.g. forming gas
  • the diodes In order to implement a row or area detector, the diodes must be arranged in a matrix and connected to switches on row and column lines. These switches can be designed as diodes or consist of thin-film transistors (TFT).
  • TFT thin-film transistors

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Abstract

The invention relates to an X-ray detector (5) comprising at least one semiconductor layer (1, 12) to generate electrical signals by X-ray absorption, excitation of electrical charge carriers and extraction of the same. Said detector exhibits a first conductive layer as electrode (14) to which at least one semiconductor layer (11, 12) has been applied, comprising at least one second conductive layer as electrode (13), wherein the electrodes (13, 14) are connected to a voltage source (17) by means of supply lines (15, 16), so that an electric field is generated on the semiconductor layer, which separates the electrical charge carriers, groups them in the electrodes (13, 14) and conducts them to a recording device (18) via the supply lines (15, 16). The semiconductor is separated using thin-layer technology and the semiconductor layers (11, 12) contain at least one metal element with an atomic number Z≥42, which is bound to at least one element of the sixth group of the periodic table of the elements.

Description

Beschreibungdescription
Röntgendetektor mit direkter QuantenwandlungX-ray detector with direct quantum conversion
Die Erfindung betrifft einen Röntgendetektor mit direkter Quantenwandlung mit wenigstens einer Halbleiterschicht zur Erzeugung von elektrischen Signalen durch Absorption von Röntgenstrahlen, Anregung von elektrischen Ladungsträgern und Extraktion derselben, der eine erste leitfähige Schicht als Elektrode aufweist, auf der wenigstens eine Halbleiterschicht aufgebracht ist, auf der sich eine zweite leitfähige Schicht als Elektrode befindet, wobei die Elektroden über Zuleitungen mit einer Spannungsquelle verbunden sind, so daß in der Halbleiterschicht ein elektrisches Feld erzeugt wird, das die elektrischen Ladungsträger trennt, in den Elektroden sammelt und über die Zuleitungen einer Registriereinrichtung zuführt. Ein derartiger Röntgendetektor kann folglich zur direkten Umwandlung von Röntgenstrahlen in elektrische Signale dienen.The invention relates to an X-ray detector with direct quantum conversion with at least one semiconductor layer for generating electrical signals by absorption of X-rays, excitation of electrical charge carriers and extraction thereof, which has a first conductive layer as an electrode, on which at least one semiconductor layer is applied, on which there is a second conductive layer as an electrode, the electrodes being connected to a voltage source via feed lines, so that an electrical field is generated in the semiconductor layer which separates the electrical charge carriers, collects them in the electrodes and feeds them to a registration device via the feed lines. Such an X-ray detector can consequently be used for the direct conversion of X-rays into electrical signals.
Bei herkömmlichen Röntgendetektoren wird die einfallendeIn conventional X-ray detectors, the incident
Röntgenstrahlung zunächst mit Hilfe eines Szintillators in Licht umgewandelt. Das Licht wird anschließend in elektrische Ladungen umgewandelt. Je nach Art des Detektors werden diese Ladungen anschließend wie beim Festkörper-Matrixdetektor aus- gelesen, wie in der US-5,523,554 beschrieben, oder wie beim allgemein bekannten Röntgenbildverstärker beschleunigt, auf einen weiteren Szintillator abgebildet. Das dort erzeugte Licht wird mit einer Kamera erfaßt. Bei diesen Umwandlungsprozessen treten naturgemäß Verluste auf, die die maximal er- reichbare Quanteneffizienz (DQE) begrenzen.X-rays are first converted into light using a scintillator. The light is then converted into electrical charges. Depending on the type of detector, these charges are then read out onto a further scintillator as in the case of the solid-state matrix detector, as described in US Pat. No. 5,523,554, or as accelerated in the case of the generally known X-ray image intensifier. The light generated there is captured by a camera. In these conversion processes, losses naturally occur that limit the maximum achievable quantum efficiency (DQE).
Es gibt nur wenige Halbleitermaterialien, die Röntgenstrahlung gut absorbieren und direkt in elektrische Ladungen umwandeln können. Die bislang bekannten direkt wandelnden Halb- leitermaterialien wie Selen (Se) oder Cadmiumtellurid (CdTe) haben entweder im Falle von Se eine schlechte Röntgenabsorp- tion oder sind wie bei CdTe noch nicht hinreichend zur Pro- duktionsreife entwickelt. Auch bei der Herstellung von Blei- jodid (Pbl2) und Quecksilberjodid (Hgl2) treten ungelöste technologische Probleme auf.There are only a few semiconductor materials that can absorb X-rays well and convert them directly into electrical charges. The directly converting semiconductor materials known to date, such as selenium (Se) or cadmium telluride (CdTe), either have poor X-ray absorption in the case of Se or, as with CdTe, are not yet sufficient to pro- ready for production. Unresolved technological problems also arise in the production of lead iodide (Pbl 2 ) and mercury iodide (Hgl 2 ).
Andere Halbleitermaterialien mit hoher Röntgenabsorption weisen meist eine kleine Bandlücke und somit eine sehr hohe Dunkelleitfähigkeit auf, so daß sie als Detektormaterialien für die Medizintechnik zum Betrieb bei Raumtemperatur nicht in Frage kommen.Other semiconductor materials with high X-ray absorption usually have a small band gap and thus a very high dark conductivity, so that they are out of the question as detector materials for medical technology for operation at room temperature.
Die Unzulänglichkeiten der obengenannten Systeme wurden bisher in Kauf genommen. Selen wird nur in einigen speziellen Anwendungen eingesetzt, wo es vor allem auf extrem gute Ortsauflösung ankommt.The shortcomings of the above-mentioned systems have so far been accepted. Selenium is only used in some special applications where extremely good spatial resolution is important.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen Röntgendetektor der eingangs genannten Art mit direkt wandelnden Halbleitermaterialien zu schaffen, der eine hohe Röntgenabsorption bei guter Ortsauflösung aufweist.The invention is based on the object of creating an X-ray detector of the type mentioned at the beginning with directly converting semiconductor materials, which has a high X-ray absorption with good spatial resolution.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Halbleiter in Dünnschicht-Technologie abgeschieden wird und die Halbleiterschichten wenigstens ein metallisches Element mit einer Ordnungszahl Z > 42 enthalten, das mit wenigstens einem anderen Element aus der sechsten Gruppe des Periodensystems verbunden ist. Durch die Wahl der Elemente mit einer hohen Ordnungszahl ist eine ausgezeichnete Röntgenabsorption gewährleistet .The object is achieved in that the semiconductor is deposited using thin-film technology and the semiconductor layers contain at least one metallic element with an atomic number Z> 42, which is connected to at least one other element from the sixth group of the periodic table. The choice of elements with a high atomic number ensures excellent X-ray absorption.
Als Elemente mit einer Ordnungszahl Z > 42 können erfindungsgemäß Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, Te, W, Hg, Tl, Pb und/oder Bi und als Element aus der sechsten Gruppe des Periodensystems S, Se und/oder Te verwendet werden.According to the invention, Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, Te, W, Hg, Tl, Pb and / or Bi can be used as elements with an atomic number Z> 42 and as element from the sixth group of the periodic table S, Se and / or Te become.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:Further features according to the invention can be found in the subclaims. The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:
FIG 1 eine Röntgendiagnostikeinrichtung nach dem Stand der Technik und1 shows an X-ray diagnostic device according to the prior art and
FIG 2 den Aufbau eines erfindungsgemäßen Röntgenbildwand- lers zum Einsatz als Röntgendetektor in der Röntgen- diagnostikeinrichtung gemäß Figur 1.2 shows the structure of an X-ray image converter according to the invention for use as an X-ray detector in the X-ray diagnostic device according to FIG. 1.
In der Figur 1 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Röntgenröhre 1 dargestellt, die von einem Hochspannungsgenerator 2 betrieben wird. Die Röntgenröhre 1 sendet ein Röntgenstrahlenbündel 3 aus, das einen Patienten 4 durchdringt und auf einen Röntgendetektor 5 entsprechend der Transparenz des Patienten 4 geschwächt als Röntgenstrahlenbild fällt.1 shows an X-ray diagnostic device with an X-ray tube 1, which is operated by a high-voltage generator 2. The x-ray tube 1 emits an x-ray beam 3, which penetrates a patient 4 and falls on an x-ray detector 5 in a weakened manner as an x-ray image in accordance with the transparency of the patient 4.
Der Röntgendetektor 5 wandelt das Röntgenstrahlenbild in elektrische Signale um, die in einem daran angeschlossenen Bildsystem β verarbeitet und einem Monitor 7 zur Wiedergabe des Röntgenstrahlenbildes zugeführt werden. Das Bildsystem 6 kann in bekannter Weise eine Verarbeitungsschaltung, Wandler, Differenzstufen und Bildspeicher aufweisen.The x-ray detector 5 converts the x-ray image into electrical signals, which are processed in an image system β connected to it and fed to a monitor 7 for reproducing the x-ray image. The image system 6 can have a processing circuit, converter, differential stages and image memory in a known manner.
Zum Aufbau eines derartigen erfindungsgemäßen Röntgendetek- tors 5 wird auf einem Substrat eine Metallelektrode aufgebracht. Darauf wird eine Diode aus einem der erfindungsgemä- ßen Halbleiter abgeschieden. Dabei kann eine pn-Diode, eine pin-Diode, eine Schottky-Diode, eine MIS-Diode unter Verwendung weiterer Blockierschichten oder ein Heterokontakt hergestellt werden. Den Abschluß bildet eine weitere Metallelektrode .To construct such an X-ray detector 5 according to the invention, a metal electrode is applied to a substrate. A diode made of one of the semiconductors according to the invention is deposited thereon. A pn diode, a pin diode, a Schottky diode, an MIS diode can be produced using additional blocking layers or a heterocontact. Another metal electrode forms the end.
Um einen Zeilen- oder Flächen-Detektor zu realisieren, sind die Dioden in einer Matrix angeordnet und mit Schaltern an Zeilen- und Spaltenleitungen verbunden. Diese Schalter können als Dioden ausgeführt sein oder aus Dünnfilm-Transistoren (TFT) bestehen.In order to implement a line or area detector, the diodes are arranged in a matrix and switched on with switches Row and column lines connected. These switches can be designed as diodes or consist of thin-film transistors (TFT).
In Figur 2 ist eine derartige Ausführungform eines erfindungsgemäßen Röntgendetektors 5 beispielsweise beschrieben. Auf einem Glassubstrat 8 werden in bekannter Weise Elektroden 14 und eine TFT-Matrix 9 aus amorphem Silizium (a-Si) und Siliziumnitrid (Si3N4) mit den dazugehörigen Zuleitungen 10 aufgebracht. Darüber werden jeweils eine erste Halbleiterschicht 11 aus Zinckenit (Pb9Sb22S42) und eine zweite Halbleiterschicht 12 aus Bournonit (CuPbSbS3) mit einer Gesamtdicke von 250 mg/cm2 aufgebracht. Dies kann beispielsweise durch Elektronenstrahl-Verdampfung oder durch ein anderes, weiter unten noch genanntes Verfahren erfolgen. Diese Halbleiterschichten 11 und 12 werden photolithographisch strukturiert. Anschließend werden obere Elektroden 13 aus einem Metall, beispielsweise Aluminium, Titan oder Chrom aufgesputtert . Die beiden Halbleiterschichten 11 und 12 bilden einen Heterokon- takt, der im Betrieb in Sperrichtung durch eine an den Elektroden 13 und 14 über Zuleitungen 15 und 16 angeschlossene Spannungsquelle 17 vorgespannt wird. Dadurch wird in den Halbleiterschichten ein elektrisches Feld erzeugt, das die elektrischen Ladungsträger trennt, in den Elektroden 13 und 14 sammelt und über die Zuleitungen 15 und 16 einer Registriereinrichtung 18 zuführt. Die Ansteuerung und Auslesung erfolgt wie bei bekannten Röntgendetektoren aus amorphem Silizium.Such an embodiment of an X-ray detector 5 according to the invention is described, for example, in FIG. Electrodes 14 and a TFT matrix 9 made of amorphous silicon (a-Si) and silicon nitride (Si 3 N 4 ) with the associated leads 10 are applied in a known manner to a glass substrate 8. A first semiconductor layer 11 made of zinckenite (Pb 9 Sb 22 S 42 ) and a second semiconductor layer 12 made of bournonite (CuPbSbS 3 ) with a total thickness of 250 mg / cm 2 are applied in each case. This can be done, for example, by electron beam evaporation or by another method which is mentioned below. These semiconductor layers 11 and 12 are structured photolithographically. Upper electrodes 13 are then sputtered on from a metal, for example aluminum, titanium or chrome. The two semiconductor layers 11 and 12 form a heterocontact, which is biased in the reverse direction during operation by a voltage source 17 connected to the electrodes 13 and 14 via leads 15 and 16. As a result, an electrical field is generated in the semiconductor layers, which separates the electrical charge carriers, collects them in the electrodes 13 and 14 and feeds them to a registration device 18 via the leads 15 and 16. The control and reading takes place as in known X-ray detectors made of amorphous silicon.
Es werden erfindungsgemäß insbesondere Halbleiter aus einer oder mehreren der folgenden Gruppen eingesetzt. Diese Stoffe kommen in der Natur vor, so z.B. das Mineral Boulangerit (Pb5Sb4Sn) .According to the invention, semiconductors from one or more of the following groups are used in particular. These substances occur naturally, such as the mineral boulangerite (Pb 5 Sb 4 S n ).
Molybdänit-Gruppe : Stoffe wie Mo2S, Mo2Se, W2S oder W2Se. Antimonit-Gruppe : Stoffe der Zusammensetzung A2X3, wobei A für ein Element der Gruppe Sb, Bi, Sn und X ein Element der Gruppe S, Se bedeutet.Molybdenite group: substances such as Mo 2 S, Mo 2 Se, W 2 S or W 2 Se. Antimonite group: Substances of the composition A 2 X 3 , where A is an element of the group Sb, Bi, Sn and X is an element of the group S, Se.
Argyrodit-Gruppe : Stoffe der Zusammensetzung A8BX6, wobei A für ein Element der Gruppe Ag, Cu, B ein Element der Gruppe Ge, Sn und X ein Element der Gruppe S, Se bedeutet.Argyrodite group: substances of the composition A 8 BX 6 , where A for an element from the group Ag, Cu, B is an element from the group Ge, Sn and X is an element from the group S, Se.
Fahlerz-Gruppe : Stoffe der Zusammensetzung Aι0B2C4Xι3, wobei A für ein Element der Gruppe Cu, Ag, B ein Element der Gruppe Cu, Fe, Zn, Cd, Pb, Hg, C ein Element der Gruppe As, Sb, Bi, Te und X ein Element der Gruppe S, Se bedeutet.Fahlerz group: substances of the composition Aι 0 B 2 C 4 Xι 3 , where A for an element from the group Cu, Ag, B an element from the group Cu, Fe, Zn, Cd, Pb, Hg, C an element from the group As , Sb, Bi, Te and X means an element of the group S, Se.
Sulfosal -Gruppe : Stoffe der Zusammensetzung AxByXz, wobei A für ein Element der Gruppe Pb, Cu, Ag, Hg, Tl, Fe, Mn, Sn, B ein Element der Gruppe As, Sb, Bi und X ein Element der Gruppe S, Se, Te bedeutet.Sulfosal group: substances of the composition A x B y X z , where A is an element from the group Pb, Cu, Ag, Hg, Tl, Fe, Mn, Sn, B is an element from the group As, Sb, Bi and X. Element of group S, Se, Te means.
Der Vorteil dieser Materialien liegt darin, daß sie Elemente hoher Ordnungszahl enthalten, so daß eine ausgezeichnete Röntgenabsorption gewahrleistet ist. So weist z.B. eine Schicht aus Boulangerit mit einer Belegung von nur 250 mg/cm2 bei einem Röntgenspektrum DN5 nach DIN6872 eine Röntgenabsorption von 73,5% auf. Die Röntgenabsorption von Boulangerit liegt bei höheren Rontgenenergien knapp unterhalb der vonThe advantage of these materials is that they contain high atomic number elements, so that an excellent X-ray absorption is ensured. For example, a layer of boulangerite with an occupancy of only 250 mg / cm 2 and an X-ray spectrum DN5 according to DIN6872 has an X-ray absorption of 73.5%. The x-ray absorption of boulangerite at higher X-ray energies is just below that of
Csl, übertrifft sie aber bei niedrigen Energien, so daß das Material besonders geeignet für Anwendungen in der Mammogra- phie ist.Csl, but surpasses it at low energies, so that the material is particularly suitable for applications in mammography.
Darüber hinaus reicht die Bandlucke der obengenannten Halbleiter bis zu Energien von 2,2 eV. Diese Tatsache bietet Gewahr dafür, daß Dioden mit niedrigen Dunkelstromen bei einer Vorspannung in Sperrichtung hergestellt werden können. Das ist aber notwendig für den Betrieb als Detektor.In addition, the band gap of the above-mentioned semiconductors extends to energies of 2.2 eV. This fact ensures that diodes with low dark currents can be manufactured with reverse bias. However, this is necessary for operation as a detector.
Die Beweglichkeiten der Ladungsträger in den obengenannten Halbleiter wurden mit bis zu 40 cm2/Vs bestimmt. Dadurch ist es möglich, die erzeugten Ladungsträger schnell aus dem Halbleiter zu extrahieren.The mobility of the charge carriers in the above-mentioned semiconductors was determined to be up to 40 cm 2 / Vs. This is it is possible to quickly extract the charge carriers generated from the semiconductor.
Die obengenannten Halbleiter liegen in der Natur als kristalline Materialien vor. Es ist aber möglich, diese durch gängige Dünnschicht-Technologien abzuscheiden. Dadurch sind großflächige Halbleiterschichten darstellbar, was für die Machbarkeit eines für medizinische Diagnostik anwendbaren Röntgendetektors unabdingbar ist.The above-mentioned semiconductors exist in nature as crystalline materials. However, it is possible to separate them using common thin-film technologies. This makes it possible to produce large-area semiconductor layers, which is essential for the feasibility of an X-ray detector that can be used for medical diagnostics.
Es sind aber auch Einzeldetektoren denkbar, wie sie für einige Anwendungen wie beispielsweise bei der Computer-Tomographie oder Nuklear-Medizin eingesetzt werden.However, individual detectors are also conceivable, such as those used for some applications, such as, for example, in computer tomography or nuclear medicine.
Allgemein sind solche Detektoren für Röntgenstrahlung, minimal ionisierende Strahlung (γ, e~, ß+) , ionisierende Teilchen (a, p+, Schwerionen) und sichtbares Licht einsetzbar.In general, such detectors can be used for X-rays, minimally ionizing radiation (γ, e ~ , ß + ), ionizing particles (a, p + , heavy ions) and visible light.
Die obengenannten Materialgruppen werden erst seit kurzem für Anwendungen in der Photovoltaik untersucht, wie dies beispielsweise dem Bericht der 13th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, "Result on new photovoltaic materials from systematic mineralogy", von H.Dittrich, et. al., Nice, France, 23.-27. Oktober 1995. zu entnehmen ist. Daher stehen gute Halbleitereigenschaften wie beispielsweise Bandlücke, Steilheit des Bandverlaufs, Beweglichkeit und Lebensdauer der Ladungsträger im Vordergrund. Die optimale Bandlücke für Solarzellen liegt bei 1,3 bis 1,8 eV. Die Halbleiter in den aufgezählten Materialgruppen, die eine größere Bandlücke aufweisen, sind deshalb für Solarzellen weniger geeignet, sind aber gerade deshalb für Detektoranwendungen besonders vorteilhaft.The above-mentioned material groups have only recently been investigated for applications in photovoltaics, as is the case, for example, with the report of the 13th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, "Result on new photovoltaic materials from systematic mineralogy", by H.Dittrich, et. al., Nice, France, 23-27. October 1995. can be seen. Good semiconductor properties such as band gap, steepness of the band course, mobility and service life of the charge carriers are therefore in the foreground. The optimal band gap for solar cells is 1.3 to 1.8 eV. The semiconductors in the material groups listed, which have a larger band gap, are therefore less suitable for solar cells, but are therefore particularly advantageous for detector applications.
Neu ist die Erkenntnis, daß sich diese Materialien aufgrund ihrer hohen Röntgenabsorption auch für direkt absorbierendeWhat is new is the knowledge that these materials are also suitable for directly absorbing because of their high X-ray absorption
Detektoren eignen können. Dazu kommt noch die gute Ortsauflösung, die mit diesen Materialien bei direkter Absorption er- reicht werden kann. Die Ortsauflösung wird dabei durch den Halbleiter nicht verschlechtert, so daß man praktisch den theoretischen Grenzwert erreichen kann, der nur durch die Auslesung bestimmt wird.Detectors can be suitable. In addition, there is the good spatial resolution that is achieved with these materials in direct absorption can be enough. The spatial resolution is not impaired by the semiconductor, so that one can practically reach the theoretical limit that is only determined by the reading.
Vorteilhaft ist darüber hinaus die preiswerte Herstellungsmöglichkeit durch die gängigen Dünnschicht-Abscheideverfahren.Another advantage is the inexpensive manufacturing option using the common thin-film deposition processes.
Alternativ zu obengenanntem Aufbau kann die Halbleiterschicht auch direkt auf das Substrat aufgebracht und mit koplanaren Kontakten versehen werden. Dabei wirkt die Halbleiterschicht als strahlungsempfindlicher Halbleiterwiderstand. Durch die Anordnung einer zusätzlichen Feldelektrode ist auch eine Fel- deffekt-Transistor-Anordung möglich.As an alternative to the structure mentioned above, the semiconductor layer can also be applied directly to the substrate and provided with coplanar contacts. The semiconductor layer acts as a radiation-sensitive semiconductor resistor. By arranging an additional field electrode, a field defect transistor arrangement is also possible.
Der Halbleiterkörper kann als kristalline oder als amorphe Schicht ausgebildet sein. Polykristalline Schichten werden entweder bei höheren Temperaturen abgeschieden oder dadurch hergestellt, daß die zuvor abgeschiedenen amorphen Schichten durch eine thermische Temperbehandlung oder einen Laserprozeß kristallisiert werden.The semiconductor body can be formed as a crystalline or as an amorphous layer. Polycrystalline layers are either deposited at higher temperatures or are produced by crystallizing the previously deposited amorphous layers by a thermal annealing treatment or a laser process.
Als Herstellverfahren bieten sich physikalische Verfahren an, wobei der Vorteil der thermischen Verdampfung in einer resi- stiv oder durch Elektronenstrahl beheizten Aufdampfanläge in der hohen möglichen Aufdampfrate liegt. Es konnten Wachstumsraten von 800 μm/h erzielt werden.Physical processes are suitable as the production process, the advantage of thermal evaporation in a resistive device or a device heated by an electron beam being the high possible rate of evaporation. Growth rates of 800 μm / h could be achieved.
Ebenfalls hohe Wachstumsraten sind mit KathodenzerstäubenCathode sputtering also has high growth rates
(Sputtern) möglich, wobei dieser Prozeß in einer Gleichstromanlage, einer Hochfrequenzanlage oder einer Magnetronanlage erfolgen kann. Durch Zumischen von gasförmigen Stoffen zum Sputtergas kann die Schichtzusammensetzung modifiziert wer- den. Hohe Abscheideraten ermöglicht auch die Close Space Sublimation, die von der CdTe-Solarzellenherstellung her bekannt ist .(Sputtering) possible, whereby this process can take place in a direct current system, a high frequency system or a magnetron system. The layer composition can be modified by adding gaseous substances to the sputtering gas. Close space sublimation, which is known from the CdTe solar cell production, also enables high deposition rates.
Besonders für dickere Schichten ist das Siebdruckverfahren geeignet, wobei die Komponenten der zu bildenden Halbleiterschicht als Paste aufgebracht werden, die anschließend durch eine Temperbehandlung homogenisiert wird.The screen printing process is particularly suitable for thicker layers, the components of the semiconductor layer to be formed being applied as a paste which is then homogenized by an annealing treatment.
Weitere mögliche Herstellverfahren sind die Laserablation sowie pulverkeramische Verfahren (Heißpressen, isostatisches Pressen) .Other possible manufacturing processes are laser ablation and powder ceramic processes (hot pressing, isostatic pressing).
Daneben bieten sich chemische Verfahren zu Schichtdeposition an. Besonders vorteilhaft ist die Sulfurisierung oder Seleni- sierung. Bei diesen Mehrschrittverfahren werden metallische Vorläuferschichten aufgebracht (sog. Precursor) , die anschließend durch eine Behandlung mit S oder Se beispielsweise in der Form von H2S oder H2Se in die gewünschten Schichten umgewandelt werden.Chemical processes for shift deposition are also available. Sulfurization or selenization is particularly advantageous. In these multi-step processes, metallic precursor layers are applied (so-called precursors), which are subsequently converted into the desired layers by treatment with S or Se, for example in the form of H 2 S or H 2 Se.
Auch mit Hilfe der Sprühpyrolyse können die gewünschten Halbleiterschichten hergestellt werden. Daneben kommen Sol-Gel- Verfahren oder elektrochemische Verfahren sowie die galvani- sehe Abscheidung in Frage.The desired semiconductor layers can also be produced with the aid of spray pyrolysis. In addition, sol-gel processes or electrochemical processes and galvanic deposition are also possible.
Bei allen genannten Verfahren ist es vorteilhaft, die Halbleiterschicht in einem ersten Prozeßschritt in der gewünschten Dicke abzuscheiden um sie anschließend chemisch bzw. phy- sikalisch so zu modifizieren, daß sie die optimalen elektronischen Eigenschaften erhält. Die kann z.B. durch thermische Verfahren (Tempern, Rapid Thermal Processing) erfolgen, wobei die Schichten von einer geeigneten Atmosphäre zu umgeben sind (z.B. Formiergas).In all of the methods mentioned, it is advantageous to deposit the semiconductor layer in the desired thickness in a first process step in order to then chemically or physically modify it in such a way that it obtains the optimum electronic properties. It can e.g. by thermal processes (tempering, rapid thermal processing), the layers being surrounded by a suitable atmosphere (e.g. forming gas).
Vorteilhaft kann es auch sein, Schichten derart abzuscheiden, daß sich ihre Eigenschaften räumlich ändern. So kann die Halbleiterschicht aus mehreren Einzelschichten bestehen. Ebenso ist es denkbar, daß die chemische Zusammensetzung über die Schichtdicke variiert wird.It can also be advantageous to deposit layers in such a way that their properties change spatially. So it can Semiconductor layer consist of several individual layers. It is also conceivable that the chemical composition is varied over the layer thickness.
Um einen Zeilen- oder Flächen-Detektor zu realisieren, müssen die Dioden in einer Matrix angeordnet und mit Schaltern an Zeilen- und Spaltenleitungen verbunden sein. Diese Schalter können als Dioden ausgeführt sein oder aus Dünnfilm-Transistoren (TFT) bestehen. In order to implement a row or area detector, the diodes must be arranged in a matrix and connected to switches on row and column lines. These switches can be designed as diodes or consist of thin-film transistors (TFT).

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Röntgendetektor (5) mit wenigstens einer Halbleiterschicht1. X-ray detector (5) with at least one semiconductor layer
(11, 12) zur Erzeugung von elektrischen Signalen durch Ab- sorption von Röntgenstrahlen, Anregung von elektrischen Ladungsträgern und Extraktion derselben, der eine erste leitfähige Schicht als Elektrode (14) aufweist, auf der wenigstens eine Halbleiterschicht (11, 12) aufgebracht ist, auf der sich eine zweite leitfähige Schicht als Elek- trode (13) befindet, wobei die Elektroden (13, 14) über Zuleitungen (15, 16) mit einer Spannungsquelle (17) verbunden sind, so daß in der Halbleiterschicht ein elektrisches Feld erzeugt wird, das die elektrischen Ladungsträger trennt, in den Elektroden (13, 14) sammelt und über die Zuleitungen (15, 16) einer Registriereinrichtung (18) zuführt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Halbleiter in Dünnschicht-Technologie abgeschieden wird und daß die Halbleiterschichten (11, 12) wenigstens ein metallisches Element mit einer Ordnungszahl Z > 42 enthalten, das mit wenigstens einem Element aus der sechsten Gruppe des Periodensystems verbunden ist.(11, 12) for generating electrical signals by absorbing X-rays, exciting electrical charge carriers and extracting them, which has a first conductive layer as an electrode (14) on which at least one semiconductor layer (11, 12) is applied, on which there is a second conductive layer as an electrode (13), the electrodes (13, 14) being connected to a voltage source (17) via supply lines (15, 16), so that an electric field is generated in the semiconductor layer , which separates the electrical charge carriers, collects them in the electrodes (13, 14) and feeds them to a recording device (18) via the supply lines (15, 16), meaning that the semiconductor is deposited using thin-film technology and that the semiconductor layers (11, 12) contain at least one metallic element with an atomic number Z > 42, which is connected to at least one element from the sixth group of the periodic table.
2. Röntgendetektor (5) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Element mit einer Ordnungszahl Z > 42 Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, Te, W, Hg, Tl, Pb und/oder Bi verwendet werden.2. X-ray detector (5) according to claim 1, characterized in that Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, Te, W, Hg, Tl, Pb and / or Bi are used as an element with an atomic number Z > 42.
3. Röntgendetektor (5) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Ele- ment aus der sechsten Gruppe des Periodensystems S, Se und/oder Te verwendet werden.3. X-ray detector (5) according to claim 1 or 2, characterized in that S, Se and / or Te are used as elements from the sixth group of the periodic table.
4. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Halbleiter mit einer elektronischen Bandlücke verwendet wird, die größer als 1,7 eV ist. 4. X-ray detector (5) according to one of claims 1 to 3, characterized in that a semiconductor with an electronic band gap which is greater than 1.7 eV is used.
5. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Halbleiter Stoffe der Molybdänit-Gruppe wie Mo2S, Mo2Se, W2S und/oder W2Se verwendet werden.5. X-ray detector (5) according to one of claims 1 to 4, characterized in that materials of the molybdenite group such as Mo 2 S, Mo 2 Se, W 2 S and / or W 2 Se are used as semiconductors.
6. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Halbleiter Stoffe der Antimonit-Gruppe mit der Zusammensetzung A2X3 verwendet werden, wobei A wenigstens ein Ele- ment aus der Gruppe Sb, Bi und Sn und X wenigstens ein Element aus der Gruppe S und Se bedeutet.6. X-ray detector (5) according to one of claims 1 to 4, characterized in that materials of the antimonite group with the composition A 2 X 3 are used as semiconductors, where A has at least one element from the group Sb, Bi and Sn and X means at least one element from the group S and Se.
7. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Halbleiter Stoffe der Argyrodit-Gruppe mit der Zusammensetzung AeBXß verwendet werden, wobei A wenigstens ein Element aus der Gruppe Ag und Cu, B wenigstens ein Element aus der Gruppe Ge und Sn und X wenigstens ein Element aus der Gruppe S und Se bedeutet.7. X-ray detector (5) according to one of claims 1 to 4, characterized in that materials from the argyrodite group with the composition AeBX ß are used as semiconductors, where A has at least one element from the group Ag and Cu, B at least one element from the Group Ge and Sn and X means at least one element from the group S and Se.
8. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Halbleiter Stoffe der Fahlerz-Gruppe mit der Zusammensetzung AιoBC4Xi3 verwendet werden, wobei A wenigstens ein Element aus der Gruppe Cu und Ag, B wenigstens ein Element aus der Gruppe Cu, Fe, Zn, Cd, Pb und Hg, C wenigstens ein Element aus der Gruppe As, Sb, Bi und Te und X wenigstens ein Element aus der Gruppe S und Se bedeutet.8. X-ray detector (5) according to one of claims 1 to 4, characterized in that materials from the Fahlerz group with the composition AιoBC 4 Xi 3 are used as semiconductors, where A has at least one element from the group Cu and Ag, B at least one element from the group Cu, Fe, Zn, Cd, Pb and Hg, C means at least one element from the group As, Sb, Bi and Te and X means at least one element from the group S and Se.
9. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Halbleiter Stoffe der Sulfosalz-Gruppe mit der Zusammensetzung AxByXz verwendet werden, wobei A wenigstens ein Element aus der Gruppe Pb, Cu, Ag, Hg, Tl, Fe, Mn und Sn, B wenigstens ein Element aus der Gruppe As, Sb und Bi und X wenigstens ein Element aus der Gruppe S, Se und Te bedeutet . 9. X-ray detector (5) according to one of claims 1 to 4, characterized in that materials of the sulfosalt group with the composition A x B y X z are used as semiconductors, where A has at least one element from the group Pb, Cu, Ag, Hg, Tl, Fe, Mn and Sn, B means at least one element from the group As, Sb and Bi and X means at least one element from the group S, Se and Te.
10. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Halbleiter das Mineral Boulangerit (Pb5Sb4Sιι) verwendet wird.10. X-ray detector (5) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mineral boulangerite (Pb 5 Sb 4 Sιι) is used as the semiconductor.
11. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf einem Substrat eine Metallelektrode aufgebracht ist, auf der eine röntgenempfindliche Halbleiter-Diode aufgebracht wird, auf der eine weitere Metallelektrode aufgebracht wird, und daß die Dioden mit elektrischen Zuleitungen verbunden sind.11. X-ray detector (5) according to one of claims 1 to 10, characterized in that a metal electrode is applied to a substrate, on which an X-ray-sensitive semiconductor diode is applied, on which a further metal electrode is applied, and that the diodes with electrical supply lines are connected.
12. Röntgendetektor (5) nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Halbleiter-Dioden einen p-n-Übergang aufweisen.12. X-ray detector (5) according to claim 11, characterized in that the semiconductor diodes have a p-n junction.
13. Röntgendetektor (5) nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Halbleiter-Dioden eine p-i-n-Struktur aufweisen.13. X-ray detector (5) according to claim 11, characterized in that the semiconductor diodes have a p-i-n structure.
1 . Röntgendetektor (5) nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Halbleiter-Dioden Schottky-Dioden sind.1 . X-ray detector (5) according to claim 11, characterized in that the semiconductor diodes are Schottky diodes.
15. Röntgendetektor (5) nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Halbleiter-Dioden MIS-Dioden sind, die mindestens eine Blockierschicht auf- weisen.15. X-ray detector (5) according to claim 11, characterized in that the semiconductor diodes are MIS diodes which have at least one blocking layer.
16. Röntgendetektor (5) nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Halbleiter-Dioden einen Übergang zwischen zwei verschiedenen Halbleitermate- rialien (Heterokontakt ) aufweisen. 16. X-ray detector (5) according to claim 11, characterized in that the semiconductor diodes have a transition between two different semiconductor materials (heterocontact).
17. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf einem Substrat eine Metallelektrode aufgebracht ist, auf der eine röntgenempfindliche Halbleiter-Diode aufgebracht wird, auf der eine weitere Metallelektrode aufgebracht wird, und daß die Dioden über Schalter an Zeilen- und Spaltenleitungen angeschlossen sind.17. X-ray detector (5) according to one of claims 1 to 16, characterized in that a metal electrode is applied to a substrate, on which an X-ray-sensitive semiconductor diode is applied, on which a further metal electrode is applied, and that the diodes are switched on via switches Row and column lines are connected.
18. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 17, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schalter als Dioden ausgeführt sind.18. X-ray detector (5) according to one of claims 17, so that the switches are designed as diodes.
19. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schalter aus Dünnfilm-Transistoren (TFT) bestehen.19. X-ray detector (5) according to one of claims 17, so that the switches consist of thin film transistors (TFT).
20. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Röntgendetektor (5) ein Glassubstrat (8) aufweist, auf das eine TFT-Matrix (9) aus amorphem Silizium und Siliziumnitrid sowie deren Zuleitungen (10) aufgebracht werden, daß eine erste Halbleiterschicht (11) und eine zweite Halbleiterschicht (12) aufgetragen werden, die anschließend strukturiert werden, und daß auf die zweite Halbleiter- Schicht (12) Elektroden (13) aus Metall aufgesputtert werden.20. X-ray detector (5) according to one of claims 1 to 19, so that the X-ray detector (5) has a glass substrate (8) on which a TFT matrix (9) made of amorphous silicon and silicon nitride and their leads (10) are applied that a first semiconductor layer (11) and a second semiconductor layer (12) are applied, which are then structured, and that electrodes (13) made of metal are sputtered onto the second semiconductor layer (12).
21. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Röntgendetektor (5) ein Glassubstrat (8) aufweist, daß eine erste Halbleiterschicht (11) und eine zweite Halbleiterschicht (12) aufgetragen werden, die anschließend strukturiert werden, und daß auf die zweite Halbleiterschicht (12) Elektroden (13) aus Metall aufgesputtert wer- den, auf die eine TFT-Matrix aus amorphem Silizium und Siliziumnitrid sowie deren Zuleitungen aufgebracht werden. 21. X-ray detector (5) according to one of claims 1 to 19, characterized in that the X-ray detector (5) has a glass substrate (8), that a first semiconductor layer (11) and a second semiconductor layer (12) are applied, which are then structured , and that electrodes (13) made of metal are sputtered onto the second semiconductor layer (12), onto which a TFT matrix made of amorphous silicon and silicon nitride and their leads are applied.
22. Röntgendetektor (5) nach Anspruch 20 oder 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die erste Halbleiterschicht (11) aus Zinckenit (Pb9Sb22S42) besteht .22. X-ray detector (5) according to claim 20 or 21, characterized in that the first semiconductor layer (11) consists of zinckenite (Pb 9 Sb 22 S 42 ).
23. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die zweite Halbleiterschicht (12) aus Bournonit (CuPbSbS3) besteht .23. X-ray detector (5) according to one of claims 20 to 22, characterized in that the second semiconductor layer (12) consists of bournonite (CuPbSbS 3 ).
2 .Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 20 bis 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Belegung der beiden Halbleiterschichten (11, 12) eine Gesamtdicke von 250 mg/cm2 aufweist2 .X-ray detector (5) according to one of claims 20 to 23, characterized in that the coverage of the two semiconductor layers (11, 12) has a total thickness of 250 mg / cm 2
25. Röntgendetektor (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die25. X-ray detector (5) according to one of claims 1 to 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the
Elektroden (13) aus Aluminium, Titan und/oder Chrom bestehen. Electrodes (13) consist of aluminum, titanium and/or chrome.
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