[发明专利]三维固态成像光电探测器

权利要求书

1.一种探测器阵列(112)，包括：

探测器像素(206)，其包括：

三维腔(304和306；432和404)，其具有包括活性区域的壁(308/602和316；434和406/502)，所述活性区域探测在所述三维腔内穿过的可见光子并且产生指示所述可见光子的相应电信号；

第一闪烁体(320；410)，其被设置在所述三维腔中与至少一个探测器像素的底部(320；416)邻近；以及

第二闪烁体(326；444)，其被设置在所述三维腔中在所述第一闪烁体的顶部，其中，所述第一闪烁体和所述第二闪烁体响应于吸收X射线光子而发射所述可见光子，

其中，所述壁中的至少一个壁相对于探测器像素被垂直取向，从而使对应的活性区域与所述第一闪烁体或者所述第二闪烁体中的一个闪烁体之间的接触面积最大化。

2.根据权利要求1所述的探测器阵列，其中，所述三维腔包括第一凹槽(304)和所述第一凹槽内的第二凹槽(306)，所述第一闪烁体被设置在所述第二凹槽中，并且所述第二闪烁体被设置在所述第一凹槽中，并且所述第一凹槽和第二凹槽中的每个凹槽仅包括垂直取向的壁。

3.根据权利要求2所述的探测器阵列，其中，所述至少一个探测器像素还包括光学层(322)，所述光学层被设置在所述第一闪烁体与所述第二闪烁体之间。

4.根据权利要求1所述的探测器阵列，其中，所述三维腔包括第一凹槽和所述第一凹槽内的第二凹槽，所述第一闪烁体被设置在所述第二凹槽中，所述第二闪烁体被设置在所述第一凹槽中，所述第一凹槽包括横向壁，并且所述第二凹槽仅包括垂直取向的壁。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的探测器阵列，还包括：

电极(334、336、340)，其被设置在所述探测器像素的侧面处；

通孔，其从所述活性区延伸到所述电极；以及

导电路径(330、332、338)，其被设置在从所述活性区到所述电极的所述通孔中。

6.根据权利要求5所述的探测器阵列，其中，单个块包含硅。

7.根据权利要求1所述的探测器阵列，其中，所述至少一个探测器像素还包括至少两个块，所述至少两个块包括：第一块(402)，其具有第一凹槽(404)，所述第一闪烁体被设置在所述第一凹槽中；以及第二块(430)，其具有第二凹槽(432)，所述第二闪烁体被设置在所述第二凹槽中。

8.根据权利要求7所述的探测器阵列，其中，所述第一块和所述第二块被耦合在一起。

9.根据权利要求7至8中的任一项所述的探测器阵列，其中，所述第二块包括第一导电路径(412)和第二导电路径(414)，并且所述第一块包括第三导电路径(438)和第四导电路径(440)，并且所述第一导电路径和所述第二导电路径与包括的所述第三导电路径和所述第四导电路径电接触。

10.根据权利要求7至9中的任一项所述的探测器阵列，其中，所述第一凹槽包括横向壁，并且所述第二凹槽仅包括垂直取向的壁。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的探测器阵列，其中，所述三维腔包括第一凹槽，所述第一凹槽具有朝向所述像素的中心区域延伸到所述第一凹槽中的第二凹槽的底板，所述底板提供所述第一凹槽与所述第二凹槽的所述壁之间的横档区域，所述第一闪烁体被设置在所述第二凹槽中，并且所述第二闪烁体被设置在所述第一凹槽中。

12.根据权利要求1至10中的任一项所述的探测器阵列，其中，所述第一闪烁体具有第一X射线吸收特性并且所述第二闪烁体具有第二X射线吸收特性，并且所述第一X射线吸收特性和所述第二X射线吸收特性是不同的。