相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本專利申請(qǐng)?jiān)?5u.s.c.§119下要求標(biāo)題為“solidstatephotomultiplier”的提交于2014年9月22日的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)序號(hào)62/053487的優(yōu)先權(quán)的益處，將其整個(gè)公開通過引用而合并于本文中。

背景技術(shù)：

本文中所公開的主題一般涉及供在諸如x射線、核醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)、其組合等的成像系統(tǒng)中使用的檢測器。

常規(guī)的成像技術(shù)通常包括配置成將入射輻射轉(zhuǎn)換成能夠在圖像形成中使用的有用的電信號(hào)的一個(gè)或更多個(gè)檢測器。這類檢測器可以采用可以對(duì)響應(yīng)于入射輻射而檢測在閃爍體中所生成的光學(xué)信號(hào)有用的固態(tài)光電倍增管(例如，硅光電倍增管(sipm))。用來讀出模擬sspm像素的典型的機(jī)構(gòu)可以包括sspm信號(hào)與外部電子設(shè)備的ac或dc耦合。然而，由于沿著信號(hào)路徑的雜散或寄生電容，信號(hào)可被退化，由此使檢測器遭受串?dāng)_、信號(hào)完整性的退化和附加噪聲。

發(fā)明人觀察到，讀出電子設(shè)備與相同管芯(die)上的sspm的集成可以是減少這種串?dāng)_或信號(hào)噪聲且保存信號(hào)完整性的一個(gè)機(jī)構(gòu)。這類機(jī)構(gòu)通常包括在與讀出電子設(shè)備(在低壓阱中制備)相同的管芯上的光電二極管(例如，單光子雪崩二極管(spad)(在高壓阱中制備)，并且，將spad與讀出電子設(shè)備接口連接以便將由spad所生成的信號(hào)與讀出電子設(shè)備dc耦合。然而，這些配置要求專門制備管芯，以促進(jìn)spad與電子設(shè)備之間的隔離。此外，這類配置可仍然遭受高壓組件(spad)與低壓組件(讀出電子設(shè)備)之間的串?dāng)_。

因而，發(fā)明者提供了改進(jìn)的固態(tài)光電倍增管。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在本文中提供固態(tài)光電倍增管的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，光電傳感器可以包括：感測元件；和讀出電子設(shè)備，其中，感測元件與讀出電子設(shè)備ac耦合。

在一些實(shí)施例中，固態(tài)光電倍增管可以包括微單元，該微單元具有；感測元件；和讀出電子設(shè)備，其中，感測元件與讀出電子設(shè)備ac耦合。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些方面的示范性的pet成像系統(tǒng)的圖解表示。

圖2是用于pet數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示范性的常規(guī)的前端讀出電子設(shè)備的框圖。

圖3描繪根據(jù)本發(fā)明的一些方面的檢測器元件的透視圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些方面的用于pet數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示范性的前端讀出電子設(shè)備的示意圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些方面的示范性的微單元的框圖。

圖5a是根據(jù)本發(fā)明的一些方面的圖5中所示出的框圖的一部分。

圖6描繪根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的固態(tài)光電倍增管的一部分的橫截面圖。

圖7描繪根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的圖6中所示出的固態(tài)光電倍增管的該部分的自上而下視圖。

圖8描繪根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的固態(tài)光電倍增管的一部分的橫截面圖。

圖9描繪根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的圖8中所示出的固態(tài)光電倍增管的該部分的自上而下視圖。

圖10描繪根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的固態(tài)光電倍增管的一部分的橫截面圖。

圖11描繪根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的固態(tài)光電倍增管的一部分的橫截面圖。

圖12描繪根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的固態(tài)光電倍增管的一部分的自上而下視圖。

圖13描繪根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的固態(tài)光電倍增管的一部分的自上而下視圖。

具體實(shí)施方式

在本文中公開了固態(tài)光電倍增管的實(shí)施例。在至少一些實(shí)施例中，本發(fā)明的固態(tài)光電倍增管有利地利用低壓阱，低壓阱使低壓讀出電子設(shè)備(例如，緩沖器、比較器等)與高壓組件(例如，光電二極管，例如單光子雪崩二極管(spad)等)隔離，以形成促進(jìn)將由高壓組件所生成的信號(hào)與讀出電子設(shè)備ac耦合的電容器。此外，該機(jī)構(gòu)可以進(jìn)一步有利地?cái)U(kuò)展成允許制備用于將高壓信號(hào)與芯片外的讀出電子設(shè)備ac耦合的芯片上的電容器。

本文中所討論的實(shí)施例涉及諸如正電子發(fā)射斷層攝影(pet)或單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影(spect)成像系統(tǒng)或者包括這種pet或spect成像功能性的組合的或混合的成像系統(tǒng)(例如，pet/mr、pet/ct或spect/ct成像系統(tǒng))的核成像系統(tǒng)中的檢測器。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，然而，還可以在用來檢測輻射或核粒子的其他類型的成像模態(tài)或檢測器，例如用于基于x射線的成像模態(tài)(例如，熒光檢查、乳腺攝影、計(jì)算機(jī)斷層攝影(ct)、斷層融合、血管造影等)中的射線照相檢測器中采用本裝置。然而，為了使解釋簡化，且為了在具體的示例的上下文中促進(jìn)討論，將在核成像系統(tǒng)的上下文中提供本討論。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些方面的示范性的pet成像系統(tǒng)的圖解表示。雖然在本文中描述并討論pet系統(tǒng)110，但應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，本途徑還可以在諸如spect或ct成像系統(tǒng)的其他成像上下文中為有用的。

所描繪的pet系統(tǒng)110包括檢測器組合件112、數(shù)據(jù)采集電路系統(tǒng)114以及圖像重建及處理電路系統(tǒng)116。如圖1中所描繪的，pet系統(tǒng)110的檢測器組合件112通常包括圍繞成像體積布置的許多檢測器模塊(通常由參考數(shù)字118標(biāo)示)。如本文中所討論的，檢測器組合件112可以經(jīng)由模塊118而配置成響應(yīng)于由正電子湮沒事件而生成且從所成像的體積內(nèi)的受試者發(fā)射的γ射線而生成信號(hào)。在某些實(shí)現(xiàn)中，檢測器模塊118能夠包括閃爍體和光子檢測電子設(shè)備。檢測器組合件112可以是用于采集pet數(shù)據(jù)的任何合適的構(gòu)造和配置。例如，如在所描繪的示例中，檢測器組合件112能夠配置為全環(huán)或部分環(huán)。

在某些實(shí)現(xiàn)中，例如在檢測器模塊118的閃爍體中，γ射線可以轉(zhuǎn)換成較低能量的光子，這些光子轉(zhuǎn)而可以在檢測器模塊118中被檢測且轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，能夠?qū)υ撾娦盘?hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)和處理，以輸出數(shù)字信號(hào)。在某些成像應(yīng)用中，為了克服響應(yīng)于閃爍體處的沖擊輻射(即，低信號(hào)電平)而生成的低數(shù)量的光學(xué)光子，固態(tài)光電倍增管或硅光電倍增管(sipm)可以與閃爍體組合，以提供信號(hào)的放大。

由檢測器模塊118所生成的信號(hào)能夠用來匹配γ射線檢測對(duì)，以作為潛在的符合事件。即，在這種pet實(shí)現(xiàn)中，當(dāng)兩條γ射線撞擊相對(duì)的檢測器時(shí)，可以確定正電子湮沒發(fā)生于將兩個(gè)碰撞位置連接的線上的某處(不存在隨機(jī)與散射檢測的相互作用的影響)。在spect的實(shí)現(xiàn)中，作為替代，可以至少部分地基于與檢測器組合件相關(guān)聯(lián)的準(zhǔn)直，推斷飛行線信息。能夠?qū)λ占降臄?shù)據(jù)進(jìn)行分類和整合，并且在諸如由圖像重建及處理電路系統(tǒng)116進(jìn)行的隨后的處理中使用這些數(shù)據(jù)。

因而，在操作中，檢測器采集電路系統(tǒng)114用來讀出來自檢測器組合件112的檢測器模塊118的信號(hào)，其中，響應(yīng)于在所成像的體積內(nèi)發(fā)射的γ射線而生成信號(hào)。由檢測器采集電路系統(tǒng)114采集到的信號(hào)提供給圖像重建及處理電路系統(tǒng)116。圖像重建及處理電路系統(tǒng)116基于所推導(dǎo)出的γ射線發(fā)射位置而生成圖像。由系統(tǒng)操作員利用操作員工作站126來將控制指令提供給所描述的組件中的一些或全部，并且，操作員工作站126用于配置幫助數(shù)據(jù)采集和圖像生成的各種操作參數(shù)。操作工作站126還可以顯示所生成的圖像。備選地，所生成的圖像可以顯示于諸如圖像顯示工作站128的遠(yuǎn)程觀察工作站處。

應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，為了促進(jìn)對(duì)pet系統(tǒng)110的操作的解釋和討論，在圖1中與其他所圖示的組件(例如，檢測器組合件112、操作員工作站126和圖像顯示工作站128)分開地示出了檢測器采集電路系統(tǒng)114和圖像重建及處理電路系統(tǒng)116。然而，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，在某些實(shí)現(xiàn)中，這些電路系統(tǒng)中的一些或全部可以作為檢測器組合件112、操作員工作站126和/或圖像顯示工作站128的一部分而提供。例如，在數(shù)據(jù)采集電路系統(tǒng)114上運(yùn)行或作為數(shù)據(jù)采集電路系統(tǒng)114的一部分而提供，無論作為檢測器組合件112、操作員工作站126和/或圖像顯示工作站128的一部分而提供的硬件、軟件和/或固件可以用來執(zhí)行本文中所描述的各種檢測器讀出和/或控制動(dòng)作。在某些實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)采集電路系統(tǒng)114可以包括專門配置或編程的硬件、存儲(chǔ)器或處理器(例如，如本文中所討論的用于執(zhí)行檢測器讀出步驟的專用集成電路(asic))。類似地，可以使用一個(gè)或更多個(gè)通用或?qū)Ｓ锰幚砥骱团渲贸稍谶@類處理器上運(yùn)行的所存儲(chǔ)的代碼或算法，執(zhí)行這些讀出功能中的某些功能。同樣地，專用硬件和/或電路系統(tǒng)的組合可以聯(lián)合配置成運(yùn)行所存儲(chǔ)的代碼的一個(gè)或更多個(gè)處理器而使用，以實(shí)現(xiàn)本文中所討論的步驟。

考慮到前述，將更詳細(xì)地討論諸如圖1中所描繪那個(gè)系統(tǒng)的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)中的檢測器技術(shù)。具體地，pet或spect系統(tǒng)可以包含光電傳感器120，光電傳感器120利用諸如檢測器模塊118內(nèi)的作為γ射線檢測機(jī)構(gòu)的一部分的固態(tài)光電倍增管裝置的陣列。一般還被稱為微像素光子計(jì)數(shù)器(mppc)或微像素雪崩光電二極管(mapd)的固態(tài)光電倍增管(sspm)用作光電傳感器已變得流行。通常，sspm實(shí)現(xiàn)為硅光電倍增管(sipm)。在某些實(shí)現(xiàn)中，這類裝置可以采取用于檢測沖擊光子的微單元(例如，包含無源淬滅式蓋革模式雪崩光電二極管(apd))的陣列的形式。通常，用于光子檢測的sspm裝置能夠提供關(guān)于諸如沖擊事件的時(shí)間、與事件相關(guān)聯(lián)的能量和檢測器內(nèi)的事件的位置的某些參數(shù)的信息。能夠通過應(yīng)用于由sspm所生成的輸出信號(hào)的處理算法而確定這些參數(shù)。

在一些實(shí)施例中，多信道讀出前端專用集成電路(asic)可以與pet(或spect)系統(tǒng)中的sspm的陣列接口連接。asic可以作為圖1的數(shù)據(jù)采集電路系統(tǒng)114的一部分而提供，并且，可以配置成將關(guān)于每個(gè)sspm中的事件的定時(shí)、能量和位置的信息提供給處理系統(tǒng)(例如，處理電路系統(tǒng)116)，以及提供對(duì)每個(gè)sspm進(jìn)行偏置的能力。

轉(zhuǎn)到圖2，描繪表示諸如可以與圖1的pet系統(tǒng)110一起使用的pet數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)230的前端讀出電子設(shè)備的一個(gè)示例的框圖。pet數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)230可以包括多個(gè)像素(sspm)240以及多個(gè)asic236，以作為檢測器模塊(圖1的118)和/或數(shù)據(jù)采集電路系統(tǒng)(圖1的114)的一部分。響應(yīng)于γ射線的相互作用而在閃爍體中生成的光被像素檢測，且被放大。在該示例中，每個(gè)sspm240包括經(jīng)由電容器238而與asic236電通信的陽極輸出234。即，sspm240的輸出是對(duì)相應(yīng)的asic236的輸入。每個(gè)sspm240可以進(jìn)一步與電阻器242電耦合。

asic236轉(zhuǎn)而提供定時(shí)信號(hào)、能量信號(hào)和/或位置信號(hào)中的一個(gè)或更多個(gè)，以作為輸出。由asic236輸出的這些信號(hào)中的每個(gè)與在由asic236處理之后從相應(yīng)的sspm240獲得的信息相對(duì)應(yīng)。雖然在圖中僅示出三個(gè)sspm240，但pet數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)230可以包含適合于促進(jìn)pet數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)230的預(yù)期的功能性的任意數(shù)量的sspm240。例如，在一些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)230的前端讀出電子設(shè)備可以包括十八(18)個(gè)sspm240。然而，在其他實(shí)現(xiàn)中，可以在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)230內(nèi)存在其他量的sspm240。

可以使用適合于提供如本文中所描述的預(yù)期的功能性的任何材料來制備固態(tài)光電倍增管240。例如，在一些實(shí)施例中，可以將硅用作半導(dǎo)體材料而形成每個(gè)sspm240，然而，作為替代，能夠使用其他合適的半導(dǎo)體材料(除了別的之外，例如sic、alxga1-xas、gap、gan及其合金)。

在一些實(shí)施例中，每個(gè)sspm240可以包括多個(gè)被稱為微單元的微觀單元。作為說明，在圖3中示出單個(gè)sspm240，以圖示本概念中的某些概念。sspm240上的微單元346的數(shù)量通常足以為sspm240提供有效的動(dòng)態(tài)范圍。sspm240的區(qū)域足以覆蓋形成于閃爍體342上的一個(gè)或更多個(gè)晶體元件350。然而，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，sspm240的精確的數(shù)量和密度將由檢測器模塊設(shè)計(jì)確定，以實(shí)現(xiàn)最佳性能和其他已知的因素。

如圖3中所描繪的，單個(gè)sspm240的像素由多個(gè)微單元346組成，這些微單元346將來自閃爍體342的單個(gè)光學(xué)光子到達(dá)放大成輸出信號(hào)，其中，每個(gè)微單元346包含一個(gè)或更多個(gè)apd。通常，每個(gè)sspm240將包含大量的微單元346(例如，由此提供每平方毫米100至2500個(gè)apd之間)。在一些實(shí)施例中，每個(gè)微單元346可以具有20微米至100微米之間的長度。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，每個(gè)微單元346可以作為高于擊穿電壓幾伏的個(gè)別的蓋革模式的apd而操作，其中每個(gè)微單元346實(shí)際上與所有的其他微單元完全相同。在該操作模式中，當(dāng)一個(gè)或更多個(gè)光子被個(gè)別微單元346吸收時(shí)，通過吸收光學(xué)光子而生成的電子或空穴開始限于那個(gè)微單元346的雪崩擊穿。

在一些實(shí)施例中，每個(gè)微單元346獨(dú)立于其他微單元而運(yùn)行，以檢測光子。在這類實(shí)施例中，單個(gè)離散單元的電荷從微單元346獨(dú)立于在其中吸收的光子的數(shù)量而發(fā)射。即，對(duì)于每個(gè)蓋革擊穿，微單元346的輸出信號(hào)將具有基本上相同的形狀和電荷。在一些實(shí)施例中，微單元并聯(lián)電連接以便在諸如sspm240的使信號(hào)在其之上聚集的某個(gè)區(qū)域之上產(chǎn)生集成電流。微單元346的合計(jì)的放電電流指示給定的區(qū)域之上的輻射的入射。該準(zhǔn)模擬輸出能夠提供關(guān)于對(duì)于其使信號(hào)聚集的區(qū)域之上的入射光子通量的幅值信息。

常規(guī)的sspm陣列配置通常包括經(jīng)由sspm信號(hào)與外部電子設(shè)備(在圖4中示意地示出)的ac或dc耦合而將每個(gè)像素(圖2的sspm240)與asic/讀出電子設(shè)備(asic236)耦合。然而，發(fā)明人觀察到，由于沿著信號(hào)路徑的寄生電容，可以使信號(hào)退化，由此使檢測器遭受串?dāng)_和附加噪聲。讀出電子設(shè)備與相同管芯上的sspm的集成可以是減少這種串?dāng)_或信號(hào)噪聲的一個(gè)機(jī)構(gòu)。這類機(jī)構(gòu)通常包括將相同管芯上的spad(在高壓阱中制備)接口連接以便將由spad所生成的信號(hào)與讀出電子設(shè)備(在低壓阱中制備)dc耦合。然而，這些配置要求spad與電子設(shè)備之間的專門隔離，且仍然遭受高壓組件與低壓組件之間的串?dāng)_。

同樣地，如下文中所討論的，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的固態(tài)光電倍增管有利地利用隔離阱(在下文中描述)來使低壓組件(例如，讀出電子設(shè)備、緩沖器、比較器等)與高壓組件(例如spad(下文中所討論的apd502))隔離，且進(jìn)一步利用通過隔離阱的結(jié)構(gòu)而形成的電容來將高壓組件與低壓組件ac耦合。例如，在減少或消除上文中所討論的增加的噪聲、串?dāng)_或信號(hào)退化的同時(shí)，這種ac耦合可以有利地允許將由高壓組件(spad)所生成的信號(hào)傳播至低壓組件(讀出電子設(shè)備)。

在圖5中示意地示出上文中所討論的電容的一個(gè)示例。在所描繪的實(shí)施例中，微單元500的感測元件512包含雪崩光電二極管(apd)502和阻抗電路系統(tǒng)(例如，頻率相關(guān)的輸入阻抗電路)506和與阻抗電路系統(tǒng)506耦合的電阻器504中的至少一個(gè)。在這類實(shí)施例中，apd502與讀出電子設(shè)備510經(jīng)由電容器508(例如，通過如本文中所描述的隔離阱而形成的電容器)耦合。阻抗電路系統(tǒng)506可以包括在本領(lǐng)域中已知的任何無源或有源組件，例如，比如一個(gè)或更多個(gè)電阻器。雖然示出為僅具有一個(gè)apd502，但微單元可以是適合于提供微單元500的預(yù)期的功能性的任意數(shù)量的apd502。例如，在一些實(shí)施例中，微單元500可以包括兩個(gè)或更多個(gè)apd502或者apd502的陣列，例如圖5a中所示出的兩個(gè)apd502。在這類實(shí)施例中，每個(gè)apd502可以分別與兩個(gè)或更多個(gè)電阻器(與所示出的每個(gè)apd502耦合的一個(gè)電阻器504(淬滅電阻器))耦合。如圖中所示，當(dāng)存在時(shí)，兩個(gè)或更多個(gè)電阻器504可以各自在第一端514處與apd502耦合，且在第二端516處相互耦合。另外，兩個(gè)或更多個(gè)電阻器504可以進(jìn)一步經(jīng)由電容器508和阻抗電路系統(tǒng)506而與讀出電子設(shè)備耦合。

在一些實(shí)施例中，可以經(jīng)由制備固態(tài)光電倍增管(例如，sipm)期間在單個(gè)晶圓上的高壓元件和低壓元件(例如，cmos阱)的相對(duì)放置而獲得由電容器508所提供的電容。例如，參考圖6中的固態(tài)光電倍增管(sspm)600的一部分的橫截面圖和圖7中的sspm600的該部分的頂視圖，在一些實(shí)施例中，sspm600可以包含襯底602以及形成于襯底602中的第一阱(例如，高壓阱)604和第二阱(例如，低壓阱)606。在這類實(shí)施例中，第一阱604可以與sspm600的高壓組件(例如，apd或spad)耦合，并且，第二阱606可以與sspm600的低壓組件(例如，讀出電子設(shè)備)耦合。襯底602可以是適合于sspm600的制備的任何類型的襯底，例如，比如基于硅的襯底等。另外，可以使襯底602摻雜，以形成p型或n型材料(圖6和圖7中所示出的p型)。

可以使第二阱606摻雜，以形成p型或n型阱(圖6和圖7中所示出的n型阱)。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)嵌套式阱(一個(gè)p型嵌套式阱612和一個(gè)n型嵌套式阱614)可以形成于第二阱606內(nèi)。

在一些實(shí)施例中，隔離阱608可以設(shè)置于第一阱604與第二阱606之間。在這類實(shí)施例中，可以使隔離阱608摻雜，以形成p型或n型阱(圖6和圖7中所示出的n型阱)。形成于隔離阱608內(nèi)的是具有與隔離阱608的類型相反的類型的一個(gè)或更多個(gè)嵌套式阱，例如，比如圖6和圖7中所示出的p型嵌套式阱610。發(fā)明人觀察到，隔離阱608和嵌套式阱610的結(jié)構(gòu)提供電容以便如上文中所描述地將高壓阱604中的高壓組件與低壓組件(低壓阱606中)ac耦合。

雖然襯底602、第一阱604、第二阱606以及隔離阱608和相應(yīng)的嵌套式阱在圖6和圖7中示出為某一類型(例如，p型或n型)，但要理解，阱可以是適合于促進(jìn)如本文中所描述的sspm600的操作的任何類型。例如，圖8中的固態(tài)光電倍增管(sspm)600的一部分的橫截面圖和圖9中的sspm600的該部分的頂視圖描繪具有與圖6和圖7相比的相對(duì)的類型的sspm600的組件的每個(gè)。

雖然在圖6中示出固態(tài)光電倍增管600的一個(gè)配置，但要理解，可以利用適合于提供上述的電容/耦合的高壓阱604相對(duì)于低壓阱606的任何配置/放置。例如，在一些實(shí)施例中，低壓阱606可以設(shè)置成充分地接近(例如，與如圖6中所示地嵌套于高壓阱604內(nèi)截然相反)于高壓阱604，以提供預(yù)期的電容/耦合。在這類實(shí)施例中，可以使高壓阱604和低壓阱606中的每個(gè)的取向或放置優(yōu)化，以便使將會(huì)另外對(duì)其他組件(例如，低壓元件)有影響的由高壓組件(例如，apd或spad)造成的邊緣電場偏移?？梢岳猛ǔＳ糜诟邏航M件設(shè)計(jì)的一個(gè)或更多個(gè)算法或軟件工具來確定這種邊緣電場或其泄漏效應(yīng)。

雖然示出提供預(yù)期的電容且促進(jìn)低壓組件和高壓組件的ac耦合的每個(gè)阱的某些配置，但可以經(jīng)由本領(lǐng)域中已知的任何合適的部件而采集電容。例如，圖10示出經(jīng)由隔離阱608經(jīng)由電容器(在仿體(phantom)中以616示出)高壓阱606和低壓阱604的耦合的一般描繪?？梢越?jīng)由在隔離阱中制備的任何其他合適的類型的電容器，例如，比如mosfet柵極電容器、導(dǎo)體-絕緣體-導(dǎo)體電容器等而促進(jìn)這種耦合。

雖然在上文中的某些配置中示出，但低壓阱和高壓阱可以按適合于提供如本文中所描述的ac耦合的任何方式布置。例如，在圖11-12中描繪一部分的微單元1102的示范性的配置，其中，低壓阱1106(例如，上述的低壓阱606)示出為嵌套于高壓阱1104內(nèi)(例如，上述的高壓阱604)。參考圖12和圖13中的自上而下視圖，在一些實(shí)施例中，至少一部分的低壓阱1106可以設(shè)置圍繞高壓阱1104和apd1202的周邊。在這類實(shí)施例中，微單元1102的外周邊可以配置成容納諸如圖13中所示出的讀出電子設(shè)備1302。在一些實(shí)施例中，多個(gè)微單元(在仿體中以1202示出的一個(gè)附加微單元)可以設(shè)置成與微單元1102相鄰，以形成陣列1206。

本書面描述使用包括最佳模式的示例來公開本發(fā)明，并且，還允許本領(lǐng)域任何技術(shù)人員實(shí)踐本發(fā)明，包括制作并使用任何裝置或系統(tǒng)和執(zhí)行任何合并的方法。本發(fā)明的可取得的專利范圍由權(quán)利要求書定義，并且，可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所想到的其他示例。如果這類其他示例具有沒有不同于權(quán)利要求書的文字語言的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括具有與權(quán)利要求書的文字語言的無實(shí)質(zhì)差異的等效結(jié)構(gòu)元件，則它們意圖處于權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。