[发明专利]具有基于MEMS开关的DC-DC转换器的辐射检测器

说明书

一种适合于检测辐射的设备包括：辐射吸收层，包括半导体、第一电触点和第二电触点，第一电触点跨半导体与第二电触点相对定位；DC‑DC转换器，配置成在第一电触点与第二电触点之间施加DC电压，DC‑DC转换器包括微机电开关。

【技术领域】

本公开涉及辐射检测器，具体来说涉及使用基于电偏压的MEMS开关的DC-DC转换器的辐射检测器。

【背景技术】

辐射检测器是测量辐射的性质的装置。性质的示例可包括辐射的强度、相位和极化的空间分布。辐射可以是与受检者进行交互的辐射。例如，由辐射检测器所测量的辐射可以是穿透受检者或者从受检者反射的辐射。辐射可以是电磁辐射，例如红外光、可见光、紫外光、X射线或γ射线。辐射可属于其他类型，例如α射线和β射线。

一种类型的辐射检测器基于辐射与半导体之间的交互。例如，这种类型的辐射检测器可具有半导体层(其吸收辐射并且生成载流子(例如电子和空穴))以及用于检测载流子的电路。

【发明内容】

本文所公开的是一种适合于检测辐射的设备，包括：辐射吸收层，包括半导体、第一电触点和第二电触点，第一电触点跨半导体与第二电触点相对定位；DC-DC转换器，配置成在第一电触点与第二电触点之间施加DC电压，DC-DC转换器包括微机电开关。

按照实施例，DC-DC转换器包括多级，其中每级包括电容器以及微机电开关的至少一个。

按照实施例，DC-DC转换器配置成接收时钟信号，并且采用时钟信号及其倒相来控制微机电开关。

按照实施例，微机电开关的每个包括悬壁梁、电触点和控制电极。

按照实施例，微机电开关配置成通过改变控制电极上的电压来断开或闭合。

按照实施例，微机电开关包括硅、SiO₂、Si₃N₄、多晶硅或者其组合。

按照实施例，第一电触点和第二电触点配置成收集辐射吸收层所吸收的辐射粒子所生成的载流子。

按照实施例，该设备还包括：第一电压比较器，配置成将第二电触点的电压与第一阈值进行比较；第二电压比较器，配置成将电压与第二阈值进行比较；计数器，配置成记录辐射吸收层所吸收的辐射粒子的数量；控制器，其中控制器配置成从第一电压比较器确定电压的绝对值等于或超过第一阈值的绝对值的时间开始时间延迟；其中，控制器配置成在该时间延迟期间启动第二电压比较器；控制器配置成在第二电压比较器确定电压的绝对值等于或超过第二阈值的绝对值时使计数器所记录的数量增加一。

按照实施例，该设备还包括电容器模块，其电连接到第二电触点，其中电容器模块配置成收集来自第二电触点的载流子。

按照实施例，控制器配置成在时间延迟开始或到期时启动第二电压比较器。

按照实施例，该设备还包括伏特计，其中控制器配置成在时间延迟到期时使伏特计测量电压。

按照实施例，控制器配置成基于在时间延迟到期时所测量的电压的值来确定辐射光子能。

按照实施例，控制器配置成将第二电触点连接到电接地。

按照实施例，电压的变化率在时间延迟到期时基本上为零。

按照实施例，电压的变化率在时间延迟到期时基本上为非零。

按照实施例，辐射吸收层包括二极管。

按照实施例，辐射吸收层包括硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或者其组合。

按照实施例，该设备没有包括闪烁器。

按照实施例，该设备包括GPS接收器，其配置成记录该设备所检测的辐射的位置。