[發(fā)明專利]基于外延層的X射線檢測器及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201980087441.0
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN113302485A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹培炎;劉雨潤
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳幀觀德芯科技有限公司
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本文公開一種方法，其包括：在支撐在襯底(411)上的外延層(412)的第一表面(412A)上形成電觸點(diǎn)(119B)，所述第一表面(412A)與所述襯底(411)相對；將所述外延層(412)鍵合至電子器件層(120)，其中所述第一表面(412A)面向所述電子器件層(120)，并且所述第一表面(412A)上的所述電觸點(diǎn)(119B)被鍵合至所述電子器件層(120)的所述電觸點(diǎn)(120X)；通過移動所述襯底(411)而暴露與所述第一表面(412A)相對的第二表面(412B)；并且在所述第二表面(412B)上形成公共電極(119A)。

【背景技術(shù)】

X射線檢測器是可用于測量X射線的通量、空間分布、光譜或其他特性的裝置。

X射線檢測器可用于許多應(yīng)用，其中一個(gè)重要的應(yīng)用是成像。X射線成像是一種放射線照相技術(shù)，并且可用于揭示非均勻組成和不透明物體(例如人體)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

用于成像的早期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光敏乳劑涂層的玻璃板。雖然照相底片被照相膠片取代，但由于它們提供的優(yōu)良品質(zhì)和極端穩(wěn)定性，使得它們?nèi)钥捎糜谔厥馇闆r。照相膠片可以是具有光敏乳劑涂層的塑料薄膜比如條或片。

在20世紀(jì)80年代，可光激發(fā)的磷光板(PSP板)開始可用。PSP板在其晶格中包含具有色心的磷光體材料。當(dāng)PSP板暴露于X射線時(shí)，由X射線激發(fā)的電子被捕獲在色心中，直到它們被在PSP板表面上掃描的激光束激發(fā)。當(dāng)激光掃描所述PSP板時(shí)，被捕獲的激發(fā)電子發(fā)出光，這些光被光電倍增管收集，收集的光被轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像。與照相底片和照相膠片相比，PSP版可重復(fù)使用。

另一種X射線檢測器是X射線圖像增強(qiáng)器。X射線圖像增強(qiáng)器的組件通常在真空中密封。與照相底片、照相膠片以及PSP板相比，X射線圖像增強(qiáng)器可產(chǎn)生實(shí)時(shí)圖像，即，不需要曝光后處理來產(chǎn)生圖像。X射線首先撞擊輸入磷光體(例如，碘化銫)并被轉(zhuǎn)換成可見光。然后可見光撞擊光電陰極(例如，含有銫和銻化合物的薄金屬層)并引起電子發(fā)射。發(fā)射的電子數(shù)目與入射X射線的強(qiáng)度成正比。發(fā)射的電子通過電子光學(xué)器件投射到輸出磷光體上并使輸出磷光體產(chǎn)生可見光圖像。

閃爍體在某種程度上與X射線圖像增強(qiáng)器的操作類似，因?yàn)殚W爍體(例如，碘化鈉)吸收X射線并發(fā)射可見光，然后可通過合適的圖像傳感器檢測到可見光。在閃爍體中，可見光在所有方向上擴(kuò)散和散射，從而降低空間分辨率。減小閃爍體厚度有助于改善空間分辨率，但也減少了X射線的吸收。因此，閃爍體必須在吸收效率和分辨率之間達(dá)成折衷。

半導(dǎo)體X射線檢測器通過將X射線直接轉(zhuǎn)換成電信號很大程度上克服了如上所述問題。半導(dǎo)體X射線檢測器可包括吸收感興趣波長X射線的半導(dǎo)體層。當(dāng)在半導(dǎo)體層中吸收X射線光子時(shí)，產(chǎn)生多個(gè)載流子(例如，電子和空穴)并在電場下朝向半導(dǎo)體層上的電觸點(diǎn)掃過。當(dāng)前可用的半導(dǎo)體X射線檢測器(例如，Medipix)中所需的繁瑣的熱管理可使得具有較大面積和大量像素的半導(dǎo)體X射線檢測器難以生產(chǎn)或不可能生產(chǎn)。

X射線熒光(XRF)是來自被激發(fā)(例如，暴露于高能X射線或伽馬射線)的材料的特征熒光X射線的發(fā)射。如果原子暴露于X射線或伽馬射線并且其光子能量大于電子的電離勢，則所述原子內(nèi)軌道上的電子可被拋出，并在內(nèi)軌道上留下空穴。當(dāng)原子外軌道上的電子弛豫以填充所述內(nèi)軌道上的所述空穴時(shí)，X射線(熒光X射線或二次X射線)被發(fā)射。所述被發(fā)射的X射線的光子能量等于所述外軌道和所述內(nèi)軌道電子之間的能量差。

對于給定的原子，可能的弛豫數(shù)目是有限的。如圖1A所示，當(dāng)L軌道上的電子弛豫以填充K軌道(L→K)上的空穴時(shí)，熒光X射線稱為Kα。來自M→K弛豫的熒光X射線稱為Kβ。如圖1B所示，來自M→L弛豫的熒光X射線稱為Lα，依此類推。

一些X射線檢測器適用于檢測XRF。

【發(fā)明內(nèi)容】