[发明专利]一种面阵探测器

说明书

本发明公开一种面阵探测器，涉及光电或辐射射线探测技术领域，以解决无法在保证能谱分辨的同时进行位置分辨的问题。所述面阵探测器包括多个单像素，单像素包括柱形的衬底，衬底的上底面上设置有第一重掺杂区，第一重掺杂区为P型重掺杂区或者N型重掺杂区。衬底的下底面上设置有与第一重掺杂区的掺杂类型不同的第二重掺杂区，按照衬底侧面贴合衬底侧面的方式对多个单像素进行排列，形成一个面阵列，构成面阵探测器，从而能够在保证能谱分辨的同时进行位置分辨。本发明提供的一种面阵探测器用于光电或者辐射射线的探测。

技术领域

本发明涉及光电或辐射射线探测技术领域，尤其涉及一种应用于光电或辐射射线的面阵探测器。

背景技术

硅漂移探测器(SDD)结构在1983年首先被E.Gatti和P.Rehak提出，因其输出电容小(一般小于0.1pF)且不依赖于探测器面积，电子学噪声一般远小于同样面积和厚度的Si-PIN探测器，只需要采用简单的半导体制冷就能达到甚至超过需要液氮制冷的Si(Li)探测器的能量分辨率，使得该探测器在物质成分分析、天体物理、核物理及核技术等领域有十分广泛的应用。

目前，有些应用场景需要建造5m²的X射线望远镜探测器阵列，对探测器能量分辨率与时间分辨率都提出了很高的要求，采用小面积的Si-PIN探测器将不再可行。在进一步改进技术中，采用了硅漂移探测器(SDD)技术。

SDD探测器具有如下优点：(1)探测器的漏电流小；(2)电容也要比Si-PIN 探测器小两个数量级左右，所以噪声也很低，并且可以快速地读出电子信号； (3)其能量分辨本领和高计数性能是所有半导体探测器中最好的；(4)结电容小，在全耗尽状态下具有高的量子效率。总的来说，SDD探测器具有高能量分辨率、高信噪比、高量子效率等优点。但是当前SDD探测器主要完成能谱探测，还没有保证能谱探测，同时可进行位置探测的SDD探测器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面阵探测器，用于在保证SDD探测器能谱分辨的同时实现位置分辨。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种面阵探测器，所述面阵探测器包括多个单像素；

所述单像素包括柱形的衬底；所述衬底的上底面上设置有第一重掺杂区，所述第一重掺杂区为P型重掺杂区或者N型重掺杂区；所述衬底的下底面上设置有与所述第一重掺杂区的掺杂类型不同的第二重掺杂区；所述掺杂类型包括N 型或者P型；

按照衬底侧面贴合衬底侧面的方式对多个所述单像素进行排列，形成一个面阵列，构成面阵探测器。

与现有技术相比，本发明提供的一种面阵探测器中，每一单像素均在衬底的上底面上设置有第一重掺杂区，衬底的下底面上设置有与第一重掺杂区的掺杂类型不同的第二重掺杂区，并按照衬底侧面贴合衬底侧面的方式对多个单像素进行排列，形成一个面阵列，构成面阵探测器，进而能够利用单像素实现入射射线的能谱探测，利用面阵结构实现对入射射线的位置识别，从而在保证SDD 探测器能谱分辨的同时实现位置分辨。另外，本发明所提供的面阵探测器还可以实现射线成像功能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中所提供的第一种实施方式下的单像素结构的截面示意图。

图2为本发明实施例中所提供的第一种实施方式下的另一种单像素结构的截面示意图。

图3为本发明实施例中所提供的第二种实施方式下的单像素结构的截面示意图。

图4为本发明实施例中所提供的第二种实施方式下的另一种单像素结构的截面示意图。