[發明專利]輻射檢測裝置和輻射檢測系統

有效

• 申請號: 201510068263.0
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104851897B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 大藤將人;渡邊實;橫山啟吾;川鍋潤;藤吉健太郎;和山弘
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 歐陽帆

技術領域

本發明涉及輻射檢測裝置和輻射檢測系統。

背景技術

布置有多個像素的輻射檢測裝置已被使用，所述多個像素每個都具有轉換元件和切換元件的組合。作為轉換元件，使用PIN二極管或MIS二極管。特別地，在兩個電極之間夾有半導體層的PIN結構可以容易地制造并具有簡單的操作機構，因此被廣泛使用。通過將半導體層分離成用于各像素的島狀體，來獲得像素之間的串擾較少的清晰圖像。但是，在將半導體層分離成島狀體的結構中，容易在半導體層的側壁上形成泄漏路徑。泄漏路徑的形成具有不利的影響，諸如反向暗電流增加以及輻射檢測裝置的動態范圍減小。日本專利公開No.2013-012697提出了具有這種結構的轉換元件：在該結構中，半導體層的外周位于電極的外周的外面，以抑制在半導體層的側壁上形成泄漏路徑。

發明內容

在日本專利公開No.2013-012697中所描述的輻射檢測裝置中，容易出現殘留電荷，這在之后將會描述。本發明的一個方面提供用于減少具有半導體層的外周位于電極的外周的外面的轉換元件的輻射檢測裝置中的殘留電荷的技術。

根據一些實施例，提供了一種包括多個像素的輻射檢測裝置。該裝置包括：轉換元件，包含針對各像素進行分割的第一電極、半導體層和第二電極；切換元件，與第一電極電連接；以及第一絕緣層，使相鄰像素的轉換元件分離。半導體層位于第一電極與第二電極之間，半導體層的外周位于第一電極的外周和第二電極的外周的外面，半導體層包括含有與第一電極接觸的部分的第一雜質半導體層、含有與第二電極接觸的部分的第二雜質半導體層和位于第一雜質半導體層與第二雜質半導體層之間的本征半導體層，并且，限定從第一雜質半導體層的外周沿著第一雜質半導體層直到第一雜質半導體層的與第一電極接觸的部分的長度D_L1、從第二雜質半導體層的外周沿著第二雜質半導體層直到第二雜質半導體層的與第二電極接觸的部分的長度D_U、第一雜質半導體層的薄層電阻(sheet resistance)R_□L1、第二雜質半導體層的薄層電阻R_on、所述多個像素的像素間距P和切換元件的導通電阻(ON resisitance)R_on，以將接通切換元件之后10μs的殘留電荷設定為不高于2％。

(參照附圖)閱讀示例性實施例的以下說明，本發明的其它特征將變得清楚。

附圖說明

圖1是根據一些實施例的輻射檢測裝置的等效電路圖；

圖2是圖1中的輻射檢測裝置的一個像素的示意性截面圖；

圖3是圖2的一部分的放大圖；

圖4是用于說明各種輻射檢測裝置中的殘留電荷的測量結果的表；

圖5是用于說明各種輻射檢測裝置中的電流密度的測量結果的示圖；

圖6是根據一些實施例的輻射檢測裝置中的一個像素的局部示意性截面圖；

圖7是用于說明各種輻射檢測裝置中的殘留電荷的測量結果的表；

圖8是用于說明各種輻射檢測裝置中的電流密度的測量結果的曲線圖；

圖9是根據一些實施例的輻射檢測裝置中的一個像素的局部示意性截面圖；

圖10是根據一些實施例的輻射檢測裝置中的一個像素的局部示意性截面圖；

圖11是根據一些實施例的輻射檢測裝置中的一個像素的局部示意性截面圖；

圖12是根據一些實施例的輻射檢測裝置中的一個像素的局部示意性截面圖；

圖13是根據一些實施例的輻射檢測系統的配置的示圖。

具體實施方式

下面將參照附圖來描述本發明的實施例。相同的附圖標記在各種實施例中都表示相同的部件，并且將省略重復的描述。可適當地改變和組合實施例。