[发明专利]检测器、用于制造检测器的方法和成像装置

权利要求书

1.一种用于检测中子的检测器，其中所述检测器包括：

中子反应材料，用于与入射在其上的待检测中子相互作用以响应与所述入射中子相互作用而释放电离辐射反应产物；

第一半导体元件，所述第一半导体元件布置成与所述电离辐射反应产物相互作用，从而与所述电离辐射反应产物的能量成比例地提供电荷；和

所述第一半导体元件配置有电极，所述电极用于提供电荷收集区域以收集所述电荷并提供与所述被收集的电荷成比例的可读电信号，

其中所述第一半导体元件配置成阻止与入射光子相互作用。

2.如权利要求1所述的检测器，其中，所述中子反应材料配置成阻止与入射光子相互作用。

3.如权利要求2所述的检测器，其中，所述中子反应材料配置成足够薄，以使其对于所述入射光子基本上透明。

4.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述第一半导体元件配置成足够薄，以使其对于所述入射光子基本上透明。

5.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述入射光子是伽马和/或X射线光子。

6.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述第一半导体元件与所述中子反应材料耦合。

7.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述第一半导体元件包括孔，诸如柱形、通道、沟槽和/或其他空腔，所述孔以所述中子反应材料和/或所述第一半导体的结构上和/或内侧的中子反应材料填充。

8.如权利要求7所述的检测器，其中，所述中子反应材料设置在最接近所述电荷收集区域的部分中，以与待检测中子相互作用并释放电离辐射反应产物。

9.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述中子反应材料布置在所述第一半导体元件和与所述第一半导体元件电耦合的读出电子器件之间。

10.如权利要求9所述的检测器，其中，所述读出电子器件与所述电极设置在所述第一半导体元件的相同表面上，设置在所述电极结构中和/或所述读出电子器件的表面上。

11.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述中子反应材料包括以下至少一种：¹⁰B、⁶Li、³He、¹⁵⁵Gd、¹⁵⁷Gd、¹¹³Cd、碲化镉（CdTe）、锌碲化镉（CdZnTe）或者基于氮化硼（BN）或氟化锂（LiF）的复合材料。

12.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，

所述中子反应材料形成中子敏感转换器，所述中子敏感转换器的至少一个表面是复杂的，诸如呈回旋状、锯齿状和/或包括沟槽和/或孔；

所述中子反应材料：

在所述第一半导体元件的所述表面上和/或所述表面内布置成簇，和/或

在所述读出电子器件和所述第一半导体元件之间布置成簇。

13.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述检测器另外包括第二半导体元件，所述第二半导体元件比所述第一半导体元件厚，以使所述第二半导体元件对于由所述中子在与所述中子反应材料相互作用时产生的光子诸如伽马光子敏感，并且其中所述第二半导体元件适于与所述光子的能量成比例地提供电荷。

14.如权利要求13所述的检测器，其中，所述检测器与用于提供时间窗的重合装置耦接，在所述时间窗期间，所述检测器适于检测由中子产生的所述光子，并且所述时间窗的起始点由中子与产生所述光子的所述中子反应材料的相互作用来触发。

15.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述第一半导体元件和/或第二半导体元件被多个电极在电学上划分为多个区域，以使在对应的半导体元件中产生的电荷能够被最近的电极收集，由此根据收集所述电荷的电极的位置确定所产生的电荷的位置。

16.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，读出电子器件与所述第一半导体元件和/或第二半导体元件的电极耦接，以检测由所述电极收集的电荷，并且所述读出电子器件适于产生与所收集的电荷成比例的电信号。