[实用新型]放射线探测器像素和像素阵列、放射线探测器及检测装置

说明书

本申请实施例提供放射线探测器像素和像素阵列、放射线探测器及检测装置。该放射线探测器像素，包括半导体衬底、光电二极管、闪烁体以及反射层。光电二极管设置于半导体衬底内，光电二极管具有感光面。闪烁体设置于光电二极管的感光面所在的一侧，且与光电二极管的位置对应。闪烁体具有相对设置的第一表面和第二表面。第一表面靠近光电二极管，第二表面远离光电二极管。其中，第一表面沿第一方向具有第一长度L1。第二表面沿第一方向具有第二长度L2，L1＜L2。在较大间隔和间隔之间的反射层的共同作用下，闪烁体产生的可见光不容易进入到相邻放射线探测器像素的光电二极管的感光面中，从而减少或避免产生光串扰。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体涉及放射线探测器像素和像素阵列、放射线探测器及检测装置。

背景技术

一般地，放射线探测器的单个像素由表面覆盖着反射层的闪烁体和光电二极管组成。以如x射线探测器阵列为例，当可见光入射到反射层时，绝大部分光将被反射。当x射线入射到反射层时，绝大部分x射线透过反射层继续传播进入闪烁体。闪烁体和x射线作用把部分x射线光子转换成可见光，可见光产生后初始的传播方向是随机的，大部分会在经过次数不等的反射后透射进入光电二极管阵列。可见光入射到光电二极管阵列中的光电二极管后，光电二极管吸收可见光转换成光电子，在漂移和扩散机制作用下光电子发生移动，形成光电流信号。这种结构的x射线探测器阵列，闪烁体和光电二极管之间的尺寸配合非常关键。相同的光电二极管尺寸下，闪烁体过大，闪烁体产生的部分可见光能够传播到相邻像素形成串扰；闪烁体过小，和x射线发生作用的区域变小，产生的可见光的光子减少，影响了探测器的响应灵敏度。

实用新型内容

本申请实施例提供放射线探测器像素和像素阵列、放射线探测器及检测装置，用于减少光电二极管内产生的光串扰。

本申请的第一方面，提供一种放射线探测器像素，包括半导体衬底、光电二极管、闪烁体以及反射层。光电二极管设置于半导体衬底内，光电二极管具有感光面。闪烁体设置于光电二极管的感光面所在的一侧，且与光电二极管的位置对应。闪烁体具有相对设置的第一表面和第二表面。第一表面靠近光电二极管，第二表面远离光电二极管。其中，第一表面沿第一方向具有第一长度L1。第二表面沿第一方向具有第二长度L2，L1＜L2。第一方向与感光面平行。反射层覆盖闪烁体，并被配置为对来自闪烁体发射的光进行反射。如此，放射线探测器像素沿第一方向排布时，相邻的放射线探测器像素的间距较大。在较大间隔和间隔之间的反射层的共同作用下，放射线探测器像素的闪烁体产生的可见光不容易进入到相邻放射线探测器像素的光电二极管的感光面中，从而减少或避免产生光串扰。

可选地，闪烁体具有相对的两个第一侧面。第一侧面靠近光电二极管的一端具有第一凹陷部。第一侧面沿第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直，且与感光面平行。该设计可使得L1＜L2，进而可使得放射线探测器像素沿第一方向排布时，相邻的放射线探测器像素的间距较大。在较大间隔和间隔之间的反射层的共同作用下，放射线探测器像素的闪烁体产生的可见光不容易进入到放射线探测器像素的光电二极管的感光面中，从而减少或避免产生光串扰。

可选地，闪烁体包括具有相对的两个第二侧面。第二侧面靠近光电二极管的一端具有第二凹陷部。第二侧面沿第一方向延伸。上述闪烁体的放射线探测器像素沿第二方向排布时，同样可使得闪烁体产生的可见光不容易进入到第二方向相邻放射线探测器像素的光电二极管的感光面中，从而减少或避免产生光串扰。如此，上述闪烁体的放射线探测器像素可以以第一方向和第二方向多行多列进行矩阵式排布时，均不容易产生光串扰。

可选地，第一凹陷部的表面和第二凹陷部的表面中的至少一个为平面或者弧面。平面易于加工制作使得闪烁体的制作难度较低，降低了制作成本。弧面使得各凹陷部与对应的侧面接触位置平滑过渡，接触位置的强度较高。