專(zhuān)利名稱(chēng)：輻射探測(cè)裝置及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有空間分辨率的致電離輻射探測(cè)裝置，以及這樣的裝置的制造方法，致電離輻射例如Y輻射。所述裝置能被用于安全領(lǐng)域中，或者用于科學(xué)成像研究或醫(yī)學(xué)成像研究，如單光子發(fā)射X線斷層攝影(TEMP)。
背景技術(shù)：
已知使用半導(dǎo)體晶體例如碲化鎘(CdTe)或碲化鎘鋅(CdZnTe)的探測(cè)器，在其內(nèi)部由設(shè)置在晶體兩側(cè)的一陽(yáng)極和一陰極施加一電場(chǎng)。與晶體相互作用的該致電離輻射引起電荷的分離，也就是說(shuō)，電子-空穴對(duì)的形成，最初在同一部位形成的電子和空穴在電場(chǎng)的作用下沿著相反的方向迅速地遷移。因此能收集電子和/或空穴，也就是說(shuō)從流向陽(yáng)極的電荷和/或流向陰極的電荷形成電信號(hào)，因此測(cè)得的電信號(hào)反映該半導(dǎo)體中致電離輻射的相互作用。要明確的是，除Y輻射外，α、β、X射線和中子能借助這樣的半導(dǎo)體探測(cè)器被探測(cè)出來(lái)。已知的具有二維空間分辨率的半導(dǎo)體探測(cè)器與應(yīng)用較廣的基于晶體閃爍的探測(cè)器或者基于與光子、X或Y射線反應(yīng)的塑料閃爍的探測(cè)器相比，在空間分辨率方面提供較好的透視。具有空間分辨率的半導(dǎo)體探測(cè)器，尤其能夠允許實(shí)現(xiàn)基于作為Y輻射發(fā)射體的放射性產(chǎn)物的使用上的醫(yī)學(xué)成像，放射性產(chǎn)物被注入病人或牲畜并選擇性地固定在其機(jī)體中。因此知道半導(dǎo)體探測(cè)器，這些半導(dǎo)體探測(cè)器利用在半導(dǎo)體晶體一個(gè)面上的陰極和在另一面上形成陽(yáng)極的像素矩形陣列，每個(gè)像素同時(shí)定義X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)。一個(gè)這樣的結(jié)構(gòu)被稱(chēng)為“η2”結(jié)構(gòu)，η表示沿著視為正方形的半導(dǎo)體的其中一邊排列的陽(yáng)極像素的數(shù)目。η的值一旦增大，所述結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)就復(fù)雜，因?yàn)樾枰O(shè)置觸點(diǎn)和電導(dǎo)體以從每個(gè)像素提取信號(hào)，并需要安裝大量的信號(hào)處理路徑。因此，空間分辨率的需求和探測(cè)面積的需求一旦增大，這個(gè)解決方案就變得不太可行。然而，在醫(yī)學(xué)方面，希望的空間分辨率是小于毫米的，并需要得益于數(shù)平方厘米的視場(chǎng)(例如對(duì)于在小動(dòng)物上的應(yīng)用，為h5cm2的視場(chǎng))。另外，希望探測(cè)器和探測(cè)器所裝載的電子器件占有緊湊體積，以便使它們?cè)谑芗s束的空間中更易于操縱，如在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域中， 在該領(lǐng)域中，需要把探測(cè)器盡量接近所研究的器官布置，而靠近器官卻是困難的。因而，一些允許安裝盡量少的電子路徑同時(shí)保留良好的空間分辨率的結(jié)構(gòu)是被尋求的。尤其知道以一般術(shù)語(yǔ)“2η”結(jié)構(gòu)來(lái)表示的結(jié)構(gòu)。在電子和空穴不以相同速度遷移的半導(dǎo)體的情況下——CdZnTe或CdTe就是這種情況，這些結(jié)構(gòu)一般包括在半導(dǎo)體晶體的一個(gè)面上的陰極，并且這些結(jié)構(gòu)使用在相對(duì)面上的兩系列電極，所述電極沿著晶體表面的其中一維或另一維鋪展。因而名稱(chēng)“2η”意味著，若希望實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有η2像素的成像器，則在半導(dǎo)體材料的表面上使用的不是η2像素化陽(yáng)極， 而使用η個(gè)細(xì)長(zhǎng)的電極，這些電極形成第一系列電極；以及η個(gè)其他同樣細(xì)長(zhǎng)的電極，這些電極形成第二系列電極。第一系列的電極確定X坐標(biāo)，并且就被淀積在半導(dǎo)體材料上。這涉及收集電極，因?yàn)檫@些電極收集在探測(cè)器中遷移的載流子。當(dāng)這些載流子是電子時(shí)，這些收集電極是陽(yáng)極。第二系列的電極被以橫向于收集電極的方式布置，并且第二系列的電極確定Y坐標(biāo)。這些電極與半導(dǎo)體晶體不是電接觸而是電容連接。這些電極不收集載流子，但這些電極產(chǎn)生由載流子在探測(cè)器材料中的移動(dòng)所感應(yīng)的信號(hào)，其包括最大電位和最小電位。因而， 這些電極被稱(chēng)為非收集電極。在文獻(xiàn)US6037595中，示出被稱(chēng)為“交叉帶探測(cè)器(cross-strip detector) ”的這樣的“2η”系統(tǒng)。第一系列電極的這些電極是通過(guò)利用點(diǎn)狀陽(yáng)極建立的，這些點(diǎn)狀電極被淀積在半導(dǎo)體材料上，且彼此之間在列的內(nèi)部通過(guò)遠(yuǎn)離半導(dǎo)體材料通行的導(dǎo)體纜線連接。一些電極最初被布置在半導(dǎo)體表面上用來(lái)使點(diǎn)狀陽(yáng)極防護(hù)靜電效應(yīng)，而所述靜電效應(yīng)是由電子和空穴在半導(dǎo)體體積中的位移在遠(yuǎn)處感應(yīng)的，這些電極被用來(lái)形成第二系列電極。這些電極以行的形式被組織，同時(shí)這些電極也通過(guò)遠(yuǎn)離半導(dǎo)體材料通行的導(dǎo)體纜線連接。這些電極不收集電子，而只測(cè)量感應(yīng)效應(yīng)，這些電極被稱(chēng)為“非收集電極”。在該文獻(xiàn)中描述的一變型使用一絕緣材料層來(lái)分隔開(kāi)探測(cè)器材料和非收集電極; 這個(gè)絕緣材料層被淀積在探測(cè)器的面上。因而非收集電極或者在絕緣層上形成，或者在一分離襯底上形成，接著分離襯底被附接在絕緣層上。文獻(xiàn)WO 2008/0544862也描述一探測(cè)器，其具有“2η”型結(jié)構(gòu)并包括一半導(dǎo)體材料體積件(volume) 2 ；在該體積件的一個(gè)面上的一陰極4 ；在相對(duì)的面上的一陽(yáng)極結(jié)構(gòu)6， 這個(gè)陽(yáng)極結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體材料的該面上的一第一系列導(dǎo)體條帶8 (收集陽(yáng)極)和通過(guò)一絕緣材料層沈與收集陽(yáng)極隔開(kāi)的一第二系列導(dǎo)體條帶12(非收集陽(yáng)極)，絕緣材料可以是 AlN(氮化鋁)、Al2O3 (三氧化二鋁)或Si3N4 (四氮化三硅)。該絕緣材料通過(guò)霧化或蒸發(fā)被淀積。霧化可導(dǎo)致獲得一個(gè)布滿(mǎn)空氣泡和具有不均勻厚度的異質(zhì)絕緣層。蒸發(fā)只在高溫下產(chǎn)生并因而對(duì)于其特性是一般對(duì)溫度非常敏感的半導(dǎo)體晶體不無(wú)危險(xiǎn)。因而，所提出的制造方法不能令人滿(mǎn)意。此外，為了保證電子被點(diǎn)狀陽(yáng)極有效地收集，被保持在介于陰極電位和陽(yáng)極電位之間的一中間電位的聚焦柵格有時(shí)被用于給電子定向。這個(gè)聚焦柵格也能被稱(chēng)為非收集電極，因?yàn)樗ㄟ^(guò)一絕緣層與半導(dǎo)體隔開(kāi)并且不收集任何電子。尤其從文獻(xiàn)US2002/0036269知道一種重合(coincidence)探測(cè)裝置，其包括至少兩個(gè)半導(dǎo)體探測(cè)器晶體，每個(gè)晶體在第一面上承載一些像素化陽(yáng)極和在第二面上承載一些分段陰極，每個(gè)像素化陽(yáng)極連接至一電子路徑，以收集表示在該晶體中相互作用的光子的能量的信號(hào)，每個(gè)分段陰極都被連接至一電子路徑，以收集重合斷路信號(hào)(signaux declencheurs de coincidence )。在該文獻(xiàn)的圖3A和表示的一實(shí)施方式中，非收集聚焦柵格212在像素化陽(yáng)極之間形成。一絕緣層210(以柵格的形式)在晶體第一面和聚焦柵格之間延伸。如第W068]段所指出的，該絕緣材料能通過(guò)鈍化化學(xué)式連接、粘結(jié)式連接或者蒸鍍式連接，被涂抹、噴霧、淀積、裝配在晶體的面上。如上面所說(shuō)明的，這些方法不能完全地令人滿(mǎn)意。在文獻(xiàn)US2002/0036269的圖7表示的另一實(shí)施方式中，該探測(cè)器如上所述包括一晶體和一些像素化陽(yáng)極。另外，一印刷電路板卡承載一些像素化觸點(diǎn)612，一聚焦柵格616 是與探測(cè)器并置的觸點(diǎn)612借助于傳導(dǎo)黏結(jié)劑被粘合在探測(cè)器的像素化陽(yáng)極606上。觸點(diǎn)612、陽(yáng)極606和柵格616之間的空間，借助于芯子被液態(tài)的絕緣聚合材料622填充(第
段)。這個(gè)絕緣層622在探測(cè)器602和印刷電路板卡610裝配的期間或裝配后被形成(第W099]段)。被帶至高溫的該絕緣材料因而進(jìn)入并與探測(cè)器接觸，這可能會(huì)損壞探測(cè)器。另外，在用于接收絕緣材料的狹窄空間中噴注絕緣材料的操作不方便，并且難于以工業(yè)方式實(shí)現(xiàn)。為便于絕緣材料的分布而分開(kāi)探測(cè)器與印刷電路板卡，會(huì)導(dǎo)致獲得一過(guò)厚的絕緣層。在文獻(xiàn)Single-sided CZT Strip detectors (單面 CZT 帶探測(cè)器)(J. Macri et al. ,IEEE, Vol 51,n° 5,oct 2004)中，不使用聚焦柵格，而是非收集電極自身被帶到一在陰極電位和陽(yáng)極電位之間的中間電位。在這兩種情況下，在點(diǎn)狀陽(yáng)極平面外的導(dǎo)體纜線的安裝極大地使制造復(fù)雜化，尤其當(dāng)對(duì)空間分辨率或表面的需求增加時(shí)。對(duì)于兩個(gè)系列的陽(yáng)極或者對(duì)于聚焦柵格使用不同的電位也構(gòu)成一困難，因?yàn)橐坏┌雽?dǎo)體的或所使用的其他材料的表面狀態(tài)不完美表面電流就會(huì)出現(xiàn)。另外，按照文獻(xiàn)US6037595的變型的一實(shí)施方法必須使用一種介電材料，該介電材料能在半導(dǎo)體材料能夠承受的溫度下被淀積，而介電材料的淀積是在該半導(dǎo)體材料上被實(shí)施的。若無(wú)這樣的介電材料，該半導(dǎo)體材料被損壞。在半導(dǎo)體材料包括CdTe或CdSiTe 的情況下，這個(gè)溫度條件是特別約束性的，一旦溫度超過(guò)80°C，這樣的材料會(huì)退化(尤其是損失光譜特性)。從文獻(xiàn)EP1739458還知道一探測(cè)器，它使用兩個(gè)系列的電極，兩系列的電極總在該半導(dǎo)體材料的同側(cè)、平行于半導(dǎo)體表面地被布置在兩個(gè)不同平面中，這些電極呈條帶的形式，而且這兩個(gè)系列的電極被電絕緣材料隔開(kāi)。調(diào)整電絕緣材料的厚度，以便在感應(yīng)信號(hào)的探測(cè)和非收集電極的絕緣之間獲得折衷。在這樣的裝置的制造過(guò)程中，將絕緣材料淀積在半導(dǎo)體表面上是不方便的，因?yàn)樵诘偷臏囟认?，有黏結(jié)力不足和厚度控制不良的危險(xiǎn)，而在高的溫度下，半導(dǎo)體有被損壞的危險(xiǎn)。另外，自然希望改善由非收集電極測(cè)得的信號(hào)與非收集電極所承受的噪聲、尤其是由于位于附近的收集陽(yáng)極進(jìn)行電荷收集而因電容效應(yīng)出現(xiàn)的噪音之間的比率。

發(fā)明內(nèi)容
在此背景下，本發(fā)明旨在提供半導(dǎo)體探測(cè)器的制造方法，在該方法中，所述半導(dǎo)體不經(jīng)受會(huì)使其特性退化的溫度。本發(fā)明尤其旨在提出特別適于制造具有“2η”型結(jié)構(gòu)的探測(cè)器的制造方法，該方法允許獲得一均勻的、無(wú)空氣泡的和厚度受控的(在收集電極和非收集電極之間的)絕緣層， 而且這沒(méi)有使半導(dǎo)體退化的危險(xiǎn)。這樣的方法也對(duì)制造“η2”型結(jié)構(gòu)的(像素化陽(yáng)極)具有聚焦柵格的探測(cè)器是有利的。
本發(fā)明還旨在提供新型探測(cè)器，在非收集電極處所獲得的信噪比方面，所述新型探測(cè)器具有改善的性能。本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供半導(dǎo)體探測(cè)器的一種制造方法，所述方法對(duì)于大批量的裝置、空間分辨率高的裝置和尺寸大的裝置是易于實(shí)現(xiàn)的。最后，本發(fā)明提出致電離輻射探測(cè)裝置的制造方法，所述裝置包括-稱(chēng)為半導(dǎo)體塊的半導(dǎo)體材料塊，所述半導(dǎo)體塊適于經(jīng)受在致電離輻射的作用下在正電荷和負(fù)電荷之間的電荷的局部分離，-第一系列的至少兩個(gè)電極，稱(chēng)為收集電極，所述收集電極與所述半導(dǎo)體塊電接觸，-第二系列的至少兩個(gè)電極，稱(chēng)為非收集電極，所述非收集電極通過(guò)稱(chēng)為絕緣層的電絕緣材料層與所述半導(dǎo)體塊隔開(kāi)。按照本發(fā)明的方法包括下列步驟-在所述半導(dǎo)體塊的一表面上形成所述收集電極，-在一載體的一表面上形成所述非收集電極。按照本發(fā)明的方法的特征在于，在所述載體上形成所述絕緣層以覆蓋所述非收集電極之后，把承載所述收集電極的所述半導(dǎo)體塊與承載所述非收集電極和所述絕緣層的所述載體裝配在一起。借助該方法，能在高溫下預(yù)先制備一具有受控厚度、受控平面度和受控附著力的絕緣層，而沒(méi)有使所述半導(dǎo)體損壞的危險(xiǎn)，因?yàn)樗鼋^緣層只被形成在所述載體上，而不挨靠著所述半導(dǎo)體塊，這允許保護(hù)所述半導(dǎo)體材料的出色的特性。因此，所述方法還允許選擇介電材料，而不受所述半導(dǎo)體材料可以承受的最高溫度限制。最后，所述方法允許更好地控制所述非收集電極和所述半導(dǎo)體塊之間的不受歡迎的物質(zhì)、特別是空氣泡的存在。由于所有這些原因，它導(dǎo)致使所述非收集電極處所獲得的信噪比明顯改善。有利地，所述收集電極是線性的；換句話(huà)說(shuō)，它們呈條帶形狀。優(yōu)選地，形成所述收集電極的所述條帶通過(guò)平板印刷被淀積在所述半導(dǎo)體塊的表面上。有利地，所述非收集電極按照印刷電路的制造方法被形成在所述載體的表面上。 例如，用絲網(wǎng)印刷進(jìn)行兩次相繼的淀積。有利地和按照本發(fā)明，所述絕緣層通過(guò)在所述載體上淀積液態(tài)絕緣材料實(shí)現(xiàn)。按照本發(fā)明的方法的主要貢獻(xiàn)之一是，所述方法允許自由選擇絕緣材料。由此可使用一種介電材料，該介電材料的特性允許克服在現(xiàn)有技術(shù)所述的結(jié)構(gòu)的使用中憑經(jīng)驗(yàn)遇到的困難。尤其，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，電絕緣材料具有高于或等于IO11Q^m的電阻率、以及超過(guò)5的相對(duì)介電常數(shù)是有利的，就非收集電極處所獲得的信噪比方面，這些數(shù)值范圍允許獲得優(yōu)異的結(jié)果。優(yōu)選地，所述電絕緣材料具有在5和15之間的相對(duì)介電常數(shù)以及在 IO11 Ω. cm禾口 IO12 Ω. cm之間的電阻率。本發(fā)明擴(kuò)展到可按照本發(fā)明的方法獲得的裝置，且尤其是擴(kuò)展到一種致電離輻射探測(cè)裝置，所述裝置包括-稱(chēng)為半導(dǎo)體塊的半導(dǎo)體材料塊，所述半導(dǎo)體塊適于經(jīng)受在致電離輻射的作用下在正電荷和負(fù)電荷之間的電荷的局部分離；-第一系列的至少兩個(gè)電極，稱(chēng)為收集電極，所述收集電極與所述半導(dǎo)體塊電接觸，-第二系列的至少兩個(gè)電極，稱(chēng)為非收集電極，所述非收集電極由載體承載，并通過(guò)稱(chēng)為絕緣層的電絕緣材料層與所述半導(dǎo)體塊隔開(kāi)，所述裝置的特征在于，形成所述絕緣層的電絕緣材料具有大于IO11Q^m的電阻率和大于5的相對(duì)介電常數(shù)。優(yōu)選地，所述電絕緣材料具有在5和15之間的相對(duì)介電常數(shù)和在IO11 Ω. cm和IO12 Ω. cm之間的電阻率。這樣一個(gè)裝置在空間分辨率方面性能得到增強(qiáng)，對(duì)于使可用感應(yīng)信號(hào)的測(cè)量成為可能的材料厚度，所述非收集電極所經(jīng)受的噪聲特別低。因而，由所述非收集電極測(cè)量的信號(hào)與由這些電極所經(jīng)受的噪聲之比特別高。所述裝置便于制造，因?yàn)榻殡姴牧系暮穸炔恍枰貏e小。具有這樣特別特性的材料的選擇與現(xiàn)有技術(shù)的教導(dǎo)背道而馳，現(xiàn)有技術(shù)或者教導(dǎo)要使材料的厚度適應(yīng)于其介電常數(shù)，或者教導(dǎo)使用聚焦柵格來(lái)把電子引向收集電極，因此所述介電材料只是可選的。在某些實(shí)施方式中，所述介電材料的相對(duì)介電常數(shù)大于10。采用這樣的介電常數(shù)， 在所述非收集電極上的感應(yīng)信號(hào)較少取決于介電材料厚度的局部變化，或者較少取決于所述探測(cè)器材料和所述非收集電極之間的異質(zhì)的存在，這樣的異質(zhì)是例如空氣泡或者所述介電材料中的雜質(zhì)。按照本發(fā)明的另一定義，所述絕緣材料的電阻率此外大于所述半導(dǎo)體材料電阻率的10倍。該特征允許所述非收集電極和所述半導(dǎo)體材料之間良好的電容耦合。按照本發(fā)明的另一方面，電極的幾何形狀、特別是所述非收集電極的形狀，滿(mǎn)足允許優(yōu)化信噪比的某些條件。按照這方面，本發(fā)明在于一種致電離輻射探測(cè)裝置，所述裝置包括稱(chēng)為半導(dǎo)體塊的半導(dǎo)體材料塊，所述半導(dǎo)體塊適于經(jīng)受在電離輻射的作用下在正電荷和負(fù)電荷之間的電荷的局部分離；第一系列的至少兩個(gè)電極，稱(chēng)為收集電極，所述收集電極與所述半導(dǎo)體塊電接觸；第二系列的至少兩個(gè)電極，稱(chēng)為非收集電極，所述非收集電極由載體承載，并通過(guò)稱(chēng)為絕緣層的電絕緣材料制的層與所述半導(dǎo)體塊隔開(kāi)，所述裝置的特征在于，至少一非收集電極包括至少兩個(gè)寬部分，用以測(cè)量在所述半導(dǎo)體塊中的電荷運(yùn)動(dòng)所感應(yīng)的信號(hào)；以及，至少一收集電極延伸在所述兩個(gè)寬部分之間的空間對(duì)面。該幾何形狀允許獲得一立體角，通過(guò)該立體角，所述非收集電極看到所述半導(dǎo)體材料，與在現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中相比，被所述收集電極以與所述非收集電極表面成比例地占用的所述半導(dǎo)體材料更少。相對(duì)于現(xiàn)有裝置，所述非收集電極所經(jīng)受的噪聲被降低，并且所述非收集電極測(cè)得的感應(yīng)信號(hào)被增大。若所述非收集電極被制造成淀積在一平表面上的印刷電路的形式，則通過(guò)減小所述兩寬部分之間的電極寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)前述特征，但要注意(在所述電極的窄部分處)保持一用于傳導(dǎo)的足夠的寬度。若所述電極以另一種方式，例如使用有線連接被制造，所述窄部分的寬度能被減小至零，因而傳導(dǎo)在所述寬部分的平面之后的一平面中進(jìn)行，其用來(lái)在所述半導(dǎo)體對(duì)面產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)。按照本發(fā)明的再另一個(gè)方面，所述探測(cè)裝置的特征在于，至少一收集電極呈條帶形式，并且具有的寬度小于一非收集電極的寬度。優(yōu)選地，所述收集電極的所有(相同的或者不同的)寬度都小于所述非收集電極的(相同的或者不同的)寬度。電極的這個(gè)幾何形狀還允許獲得一立體角，通過(guò)該立體角，所述非收集電極看到所述半導(dǎo)體材料，與在按照現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中相比，被所述收集電極以與所述非收集電極表面成比例地占用的所述半導(dǎo)體材料更少。因此，相對(duì)于現(xiàn)有的裝置，所述非收集電極所產(chǎn)生的信號(hào)與所述非收集電極所受的噪聲之比被增大。有利地，按照本發(fā)明的方法和/或所獲得的裝置還具有下列一個(gè)或幾個(gè)特征-所述半導(dǎo)體塊和所述載體的裝配利用黏結(jié)劑進(jìn)行；-所述載體是陶瓷制的，例如，氧化鋁制的；-用來(lái)形成所述該絕緣層的材料是名稱(chēng)為ESL4909-mod的已知材料；-至少一個(gè)連接構(gòu)件被布置在所述載體中，以便所述連接構(gòu)件完全穿過(guò)所述載體并具有接觸表面，所述接觸表面在所述絕緣層形成后與該絕緣層的表面齊平；并且，進(jìn)行所述裝配，以便使一收集電極與連接構(gòu)件電接觸；可通過(guò)使用布置在所述收集電極的一連接區(qū)域和所述連接構(gòu)件的所述接觸表面之間的導(dǎo)電黏結(jié)劑，來(lái)進(jìn)行所述裝配。


現(xiàn)將參照附圖描述本發(fā)明。圖1是按照本發(fā)明的方法的一實(shí)施方式的一預(yù)備步驟結(jié)束時(shí)半導(dǎo)體晶體的正視圖。圖2是該預(yù)備步驟結(jié)束時(shí)圖1的半導(dǎo)體晶體的3/4的視圖。圖3是按照本發(fā)明的方法的同一實(shí)施方式的另一預(yù)備步驟結(jié)束時(shí)一載體的正視圖。圖4是與圖3所示載體類(lèi)似的一載體的正視圖，但在本發(fā)明的一變型的范圍內(nèi)。圖5表示與圖3和4中所示的載體類(lèi)似的一載體在按照本發(fā)明的一實(shí)施方式的方法的后一階段的剖面圖。圖6表示按照本發(fā)明的方法的一實(shí)施方式的實(shí)施過(guò)程中一組裝步驟的結(jié)果。圖7表示按照本發(fā)明的一實(shí)施方式的裝置，為顯示所述裝置的兩系列陽(yáng)極，所述半導(dǎo)體被示為是透明的。圖8表示圖6裝置的細(xì)節(jié)。圖9表示按照本發(fā)明一實(shí)施方式的裝置。圖10表示在按照本發(fā)明一實(shí)施方式的裝置的一非收集電極上獲得的信號(hào)。圖11表示一模擬人體器官的測(cè)試物體，該測(cè)試物體被用來(lái)測(cè)試按照本發(fā)明的裝置。圖12表示利用按照本發(fā)明的一實(shí)施方式的裝置和圖10的測(cè)試物體所獲得的圖像，這樣模擬醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)，并且在此，四個(gè)探測(cè)器被并置。
具體實(shí)施方式
在圖1中，示出一半導(dǎo)體晶體體積件，所述半導(dǎo)體晶體體積件形成平行六面體狀的、正方形截面的半導(dǎo)體塊100，所述半導(dǎo)體塊由俯視圖示出，使得該圖顯示所述半導(dǎo)體塊 100的正方形的上表面。半導(dǎo)體材料在此是碲化鎘鋅。也能使用其他半導(dǎo)體材料。所述正方形的邊長(zhǎng)為幾個(gè)厘米，在此是2. 5cm。一些金屬條帶110被淀積在所述半導(dǎo)體塊100的上表面上，就在半導(dǎo)體材料上，在此使用的金屬是金，或者按照一變型，是鉬。也能使用其他導(dǎo)體金屬。在圖1中，看到十二個(gè)金屬條帶110，這些金屬條帶沿著與正方形的一條邊平行的方向105彼此平行地延伸，該方向?yàn)榱岁愂龅男枰Q(chēng)為第一方向。所述條帶110在所述半導(dǎo)體塊100的表面被直接形成在其上表面上；所述條帶與該半導(dǎo)體材料電接觸。因此，所述條帶用于收集載流子，并且所述條帶在下文將被稱(chēng)為收集條帶或收集電極。當(dāng)這些載流子是電子時(shí)，最經(jīng)常的情況，這些收集條帶是陽(yáng)極。當(dāng)載流子是空穴時(shí)，這些收集條帶是陰極。 在以下的描述中，將處于這些收集條帶是陽(yáng)極、探測(cè)器材料是CdTe (碲化鎘)的情況下。所述收集條帶110分布在所述半導(dǎo)體塊100的整個(gè)表面上。所述收集條帶中的每一個(gè)具有一恒定的寬度，每個(gè)條帶之間的間距在500 μ m和1毫米之間，在所示的該實(shí)施方式中更準(zhǔn)確地是750 μ m，所述收集條帶之間的間距被定義為相繼的兩個(gè)收集條帶的中心軸線的分隔距離。每個(gè)收集條帶110的寬度為150 μ m，即約為所述間距的1/5。所述收集條帶110的寬度按照本發(fā)明確定。所述收集條帶110在所述半導(dǎo)體塊100的一邊的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。所述半導(dǎo)體塊具有等于5mm的厚度。全部收集條帶110構(gòu)成第一系列電極130。在每個(gè)收集條帶110的每個(gè)端部都存在一擴(kuò)寬金屬區(qū)域120，所述擴(kuò)寬金屬區(qū)域因其功能被稱(chēng)為連接區(qū)域120。所述收集條帶110的厚度約為幾個(gè)μ m，以及在所示的該實(shí)施方式中，該厚度為 3 μ m，所述收集條帶通過(guò)傳統(tǒng)的石印技術(shù)被淀積。承載所述收集條帶110的半導(dǎo)體塊的面具有表面160，該表面為陳述需要被稱(chēng)為第一表面。所述收集條帶110的厚度相比于絕緣塊的上表面的面積是較小的，所述表面160 由所述收集條帶和半導(dǎo)體塊上表面的在所述收集條帶之間延伸的部分形成，其基本是平坦的。在未示出的某些變型中，所述收集條帶110在其整個(gè)長(zhǎng)度上具有不是恒定的寬度，以及在其他變型中，所述收集條帶不都具有相同寬度或者相同形狀。在圖2中，示出類(lèi)似于圖1所示的半導(dǎo)體塊的一半導(dǎo)體塊100，在此看見(jiàn)其3/4。可看出一系列130電極，該一系列130電極這次包括寬度恒定的32個(gè)收集電極(陽(yáng)極)110。 所述半導(dǎo)體塊100具有邊長(zhǎng)2. 5cm的正方形前表面。所述陽(yáng)極110之間的間距為750 μ m。 連接區(qū)域120在該圖上由于其尺寸小沒(méi)有出現(xiàn)。在圖3中，示出一載體300，金屬條帶310被淀積在所述載體的表面上在此示出 10個(gè)金屬條帶310。構(gòu)成所述金屬條帶的材料能夠是金或鉬或其它導(dǎo)體金屬。所述條帶310沿著平行于所述載體300的一條邊的第二方向305延伸。在該示例中，在制造方法的過(guò)程中，所述第二方向305與所述第一方向105正交地設(shè)置。所述條帶310 構(gòu)成第二系列330電極。這些條帶310不是用于收集載流子，而是用于與探測(cè)器材料絕緣， 以產(chǎn)生由載流子在該探測(cè)器材料中的位移所感應(yīng)的信號(hào)。因而這涉及非收集電極。所述條帶是彼此平行的并彼此以對(duì)應(yīng)于間距750 μ m的距離被布置。所述條帶的寬度為650 μ m。因而，相繼的兩個(gè)條帶310的相鄰邊緣的分隔距離約為100 μ m，這保證兩相鄰條帶310之間的電絕緣。按照本發(fā)明的一有利的方面，所述非收集條帶310比所述收集條帶110更寬，優(yōu)選地，非收集條帶寬是收集條帶寬的2倍到5倍之間。在所示的該實(shí)施方式中，該比是4. 3， 一旦完成制造方法，這就允許在所述非收集電極處獲得一特別高的信噪比。如同圖1的半導(dǎo)體塊，所述載體300是正方形截面的平行六面體狀，具有邊長(zhǎng)約為 2. 5cm的正方形下表面，所述非收集條帶310延伸在正方形的一邊的整個(gè)長(zhǎng)度上。要注意， 在圖3中，所述非收集條帶310的寬度是恒定的，但是按照一些變型，非收集條帶的寬度在其整個(gè)長(zhǎng)度上可以不是恒定的。這些條帶的阻抗是有限的。所述載體300是一個(gè)陶瓷體積件，更準(zhǔn)確的說(shuō)在此涉及達(dá)96%的氧化鋁。所述非收集條帶310通過(guò)絲網(wǎng)印刷被淀積，所述非收集條帶的制備包括導(dǎo)電漿料的焙燒步驟。如此，所述非收集條帶310每個(gè)在載體300上都構(gòu)成一印刷電路。所述載體300能構(gòu)成讀取回路用的箱的零件，其裝載有信號(hào)處理所需的電子器件，所述信號(hào)在不同的電極處被接收。構(gòu)成載體的材料根據(jù)其剛度及與高溫淀積方法兼容的其良好的機(jī)械穩(wěn)定性加以選擇。按照一些變型，使用其他材料(用于集成電子裝置的 SiO2、環(huán)氧或任何絕緣襯底)。在所述載體300的兩邊的邊緣上，布置有傳導(dǎo)接點(diǎn)320。在圖3中示出兩系列傳導(dǎo)接點(diǎn)320，每系列各有12個(gè)傳導(dǎo)接點(diǎn)320，這兩系列傳導(dǎo)接點(diǎn)平行于非收集條帶310地在載體300的兩邊側(cè)上規(guī)則地間隔開(kāi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，非收集條帶310的厚度約為10 μ m。在另一個(gè)實(shí)施方式中，非收集條帶分兩道次被淀積，每道次以15 μ m的剩余厚度，即最終厚度為30 μ m。這允許降低每個(gè)條帶的阻抗，在該實(shí)例中，所述阻抗約為2 Ω。在圖4中，示出如圖3所示的載體的一變型。載體300承載一系列330的彼此平行但其寬度不是恒定的非收集電極310。如此，每個(gè)非收集電極310按梳子形狀包括一組寬部分312和窄部分313。這個(gè)梳子形狀由在條帶310的邊緣之一上的材料連續(xù)和在條帶 310的另一邊緣上的齒形狀來(lái)確定。條帶310的寬度在窄部分313處僅為150 μ m,而條帶 310的寬度在寬部分312處約為700 μ m。窄部分313的寬度是適合的，使得從載體300的一邊緣到另一邊緣即在約25mm 上、在條帶310的整個(gè)長(zhǎng)度上獲得令人滿(mǎn)意的傳導(dǎo)。相繼兩個(gè)寬部分312之間的在一窄部分313處的距離約150μπι。在該圖上看到18個(gè)寬部分312，但在一優(yōu)選實(shí)施方式中，每個(gè)非收集電極具有32個(gè)寬部分。在每個(gè)非收集條帶310上，窄部分313有規(guī)律地以一間距分布，該間距等于收集條帶110分布在半導(dǎo)體體積件100上的間距(圖1)。非收集條帶310另外被布置成以使這些窄部分313組沿垂直于方向305的方向進(jìn)行。在載體300的邊緣之一上，可見(jiàn)18個(gè)傳導(dǎo)接點(diǎn)320。一旦所述裝置裝配好，所述傳導(dǎo)接點(diǎn)用于允許連接陽(yáng)極110，如將在圖6和8上可見(jiàn)的。電極340存在于該組傳導(dǎo)接點(diǎn)320和齒狀的第一非收集條帶310之間，所述電極 340的功能類(lèi)似于非收集電極310但由于靠近傳導(dǎo)接點(diǎn)320而應(yīng)面對(duì)特殊絕緣約束。所述電極340具有呈連續(xù)三角形的幾何形狀。在所示的該實(shí)施方式中，看出所述非收集電極以淀積在一平表面上的印刷電路的形式被制造。所述梳子形狀是通過(guò)減小兩寬部分312之間的電極寬度、但在窄部分313 處保持用于傳導(dǎo)的足夠的寬度而獲得的。若所述非收集電極以另一種方式被制造，例如像文獻(xiàn)US 6037595中所示的利用有線連接，窄部分的寬度能減小至零，這樣傳導(dǎo)在寬部分平面后的一平面中進(jìn)行。參照?qǐng)D5，一旦載體300被制備有淀積在其表面的一組條帶310，在整個(gè)的條帶310 表面和將條帶隔開(kāi)的空間隙上、以及對(duì)應(yīng)于窄部分313的缺口上，進(jìn)行介電材料或電絕緣材料的淀積。在一實(shí)施方式中，這是通過(guò)在條帶310之間淀積絕緣材料的第一步驟、然后通過(guò)在載體300的整個(gè)表面上淀積絕緣材料的第二步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)的。被淀積在非收集條帶310上方的介電材料的厚度約為10 μ m,且所述厚度尤其適合于保證所有電極被有效地覆蓋。介電材料形成絕緣層500，所述絕緣層在背離載體300和條帶310的方向上具有平坦表面560，該平坦表面的粗糙度不超過(guò)幾個(gè)μπι。所述條帶310 被埋置在該絕緣層500中。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中使用的介電材料是由Electro Science Laboratories (公司)銷(xiāo)售的ESL 4909-mod，其電阻率為IO11 Ω . cm，相對(duì)介電常數(shù)ε ^等于9。在該情況下， 所述淀積在850°C下進(jìn)行。在其他實(shí)施方式中，所述淀積在通常在高于100°C的其他溫度下進(jìn)行。與現(xiàn)有技術(shù)的裝置相反的是，把絕緣材料淀積在與半導(dǎo)體塊100分離的載體300 上的事實(shí)，允許擺脫由半導(dǎo)體塊造成的溫度限制。因此能選擇在高溫下淀積的絕緣材料，而沒(méi)有破壞形成所述半導(dǎo)體塊100的半導(dǎo)體材料的風(fēng)險(xiǎn)。這樣一合適的淀積溫度允許控制所述絕緣層的表面560的粗糙度，該表面用于承靠著半導(dǎo)體塊的支承所述收集電極110(陽(yáng)極)的面。所述半導(dǎo)體材料的電阻率約為101° Ω. cm，形成所述絕緣層500的介電材料的電阻率優(yōu)選是其至少10倍。借助這個(gè)條件，所述非收集電極310探測(cè)到的信號(hào)不受載流子收集干擾。觀察到，所述非收集電極310是足夠地絕緣的。若選擇的材料具有符合本發(fā)明條件的相對(duì)介電常數(shù)和電阻率，由非收集電極產(chǎn)生的信號(hào)則具有令人滿(mǎn)意的信噪比。這樣的材料允許非收集電極310相對(duì)于半導(dǎo)體塊100有足夠的電絕緣，同時(shí)允許這些非收集電極和所述半導(dǎo)體之間的電容耦合。在一些變型中，分隔非收集電極和收集電極的介電材料的厚度是幾十個(gè)μπι，例如，2 μ m H 50 μ m。能判斷，無(wú)論非收集電極的形狀如何，前面所述實(shí)例的非收集電極在平行于所述平坦表面560的一平面中是沿所述第二方向305伸長(zhǎng)的。在圖5中，還示出用于所示條帶310之一的一貫穿連接部510。該連接部510貫穿所述載體300兩側(cè)，以允許所述非收集電極310至電子讀取路徑的電連接以及允許由該條帶探測(cè)到的信號(hào)的測(cè)量。盡管除最左邊的連接部之外，其他連接部都沒(méi)有被示出，但為每個(gè)非收集條帶310均設(shè)置有一貫穿連接部510。在圖5中還示出包括觸點(diǎn)320和傳導(dǎo)桿520的連接構(gòu)件。所述傳導(dǎo)桿520穿過(guò)載體300，以便能把所述觸點(diǎn)320連接至一些讀取電路，以測(cè)量由所述觸點(diǎn)320傳遞的一些電信號(hào)。在所示的實(shí)施方式中，觸點(diǎn)320的厚度等于條帶310與淀積于條帶上的絕緣材料的累積厚度，這樣使得觸點(diǎn)320具有接觸表面(在該圖上的上表面)，該接觸表面位于絕緣層500的表面560的延長(zhǎng)部分中。該接觸表面還能相對(duì)所述表面560略微凹進(jìn)(幾個(gè)μ m)， 接著該凹進(jìn)部能被黏結(jié)劑占據(jù)，如通過(guò)研究圖6將能理解的。在圖6中，示出圖2的半導(dǎo)體塊100與圖5的層狀載體的裝配。所述第一方向105 和第二方向305彼此垂直地布置，表面160和560以彼此相面對(duì)地呈放。在一變型中，所述第一和第二方向沒(méi)有彼此垂直地布置，而是彼此呈橫向地布置。在使用圖4的載體的一變型中，非收集電極的窄部分313直對(duì)收集條帶110地布置，因而每個(gè)寬部分312經(jīng)由介電材料500與半導(dǎo)體塊100的沒(méi)有收集電極110的表面部分相對(duì)。一旦制造方法完成，這便允許在非收集電極獲得一特別高的信噪比。事實(shí)上，通過(guò)這樣布置窄區(qū)域313，把收集電極和非收集電極之間的電容耦合最小化，這樣的耦合是影響非收集電極所提供的信號(hào)的噪聲源。圖6的視圖以與圖5同樣的角度示出圖5的層狀載體，所述半導(dǎo)體塊100被布置成使得僅有一個(gè)第一條帶110從該圖的左邊至右邊可見(jiàn)。傳導(dǎo)黏結(jié)劑610被預(yù)先放置在觸點(diǎn)320的接觸表面上，并因而參與所述觸點(diǎn)320 與和所述觸點(diǎn)面對(duì)的半導(dǎo)體塊100的固定。表面160放置成使得每個(gè)連接區(qū)域120面對(duì)一觸點(diǎn)320，因此黏結(jié)劑610保證收集條帶110 (通過(guò)其連接區(qū)域)與觸點(diǎn)320的固定以及電接觸。該黏結(jié)劑厚度將選擇成盡可能的小，例如，約幾個(gè)μ m至十來(lái)個(gè)μπι。在一實(shí)施方式中，所使用的黏結(jié)劑610是在低溫下可聚合的(意指在小于80°C的溫度下可聚合的)傳導(dǎo)黏結(jié)劑，更準(zhǔn)確的說(shuō)是黏結(jié)劑EG8050。借助所述表面560的小的粗糙度，避免在所述半導(dǎo)體塊100和所述非收集電極310 之間的意外的空氣泡的出現(xiàn)，這類(lèi)空氣泡易造成絕緣層的電阻率和介電常數(shù)的隨機(jī)異質(zhì)性。因此理解的是，利用這樣的方法，該絕緣層的電阻率和介電常數(shù)被更好地控制。探測(cè)器還配有靠著半導(dǎo)體塊100的下表面定位的、唯一的、平坦的并且正方形的陰極。在一個(gè)替代實(shí)施方式中，使用分段為幾個(gè)基本陰極的一陰極。在圖7中，示出如圖6中獲得的探測(cè)器的正視圖。為了滿(mǎn)足該圖的需要，所述半導(dǎo)體塊100被表示為透明的，以便顯現(xiàn)電極110和310。在該圖中示出這些電極的方向，分別為方向105和305。圖8是圖7視圖的放大。看到在第一平面的一收集條帶110，其垂直于一非收集條帶310且收集條帶110的寬度明顯較小。還看到一用以回收通過(guò)收集電極110測(cè)得的信號(hào)的連接區(qū)域120。在圖9中，以3/4視圖表示出一探測(cè)裝置，所述探測(cè)裝置包括四個(gè)探測(cè)器，它們按照本發(fā)明實(shí)施并且彼此對(duì)接地設(shè)置在同一個(gè)載體300上。因而，最終的所述裝置得益于一在其平面的兩個(gè)方向中邊長(zhǎng)5cm的探測(cè)表面，沒(méi)有死區(qū)，所述探測(cè)表面是對(duì)接的。與所有電極——無(wú)論這些電極是收集電極或者非收集電極——相關(guān)的連接位于載體300的內(nèi)部，因而提供極大的緊湊性。通過(guò)在每個(gè)陰極和作為收集陽(yáng)極的條帶110之間施加電位差，所述裝置被置于電壓下。在一優(yōu)選方式中，所述陰極被置于一大的負(fù)電位，且所述收集陽(yáng)極被置于接近于大地電位的公共電位上。所述條帶310將用作非收集電極，測(cè)量電荷在所述半導(dǎo)體塊100中的移動(dòng)所感應(yīng)的信號(hào)。所述非收集電極全被置于同一電位，所述同一電位在一個(gè)實(shí)施方式中與收集陽(yáng)極的電位相同。在一變型中，收集陽(yáng)極和非收集電極被置于不同的電位。事實(shí)上，諸如前面所描述的介電材料的選擇，使所述非收集電極同時(shí)與所述半導(dǎo)體塊和收集陽(yáng)極電絕緣。在圖10中，在同一線圖上示出由按照本發(fā)明的裝置的一非收集電極所測(cè)得的信號(hào)1100和由該裝置的一收集電極(陽(yáng)極)測(cè)得的信號(hào)1150。橫坐標(biāo)軸表示時(shí)間，刻度為 μ s，而縱坐標(biāo)軸表示測(cè)得的電位差。觀察到，陽(yáng)極的電位經(jīng)受約50mV的驟降，而然后基本保持恒定，而非收集電極的電位經(jīng)受約16mV的短暫下降，卻迅速地恢復(fù)其初始值。非收集電極的電位變化略微在陽(yáng)極電位變化開(kāi)始之前開(kāi)始，如對(duì)感應(yīng)信號(hào)所期待的那樣。觀察到的在非收集電極的信噪比是極好的，這允許所述裝置被用于強(qiáng)空間分辨率式的探測(cè)。在圖11中，示出一測(cè)試裝置，其模擬人體甲狀腺，在該甲狀腺內(nèi)有伽馬射線發(fā)射同位素，用以重現(xiàn)醫(yī)學(xué)成像試驗(yàn)的條件。在圖12中，示出按照本發(fā)明獲得的成像的結(jié)果。值得注意的是，在該二維圖像中， 以精細(xì)圖像的高空間分辨率、高清晰度和高對(duì)比度精確地看出圖11的甲狀腺的結(jié)構(gòu)。盡管上面利用碲化鎘鋅晶體進(jìn)行了描述，但本發(fā)明能利用如砷化鎵GaAs、硅、碘化汞HgI2、溴化鈦TiBr的不同半導(dǎo)體材料或其它適當(dāng)?shù)?、?yōu)選電阻率大于IO9 Ω . cm的材料來(lái)實(shí)施，這允許在任何致電離輻射不存在的情況下出現(xiàn)的電荷分離的數(shù)目仍是特別有限的。此外，在一些替代實(shí)施方式中，介電材料500是名為Dupont 5704的已知材料，該材料的相對(duì)介電常數(shù)在8和10之間，而電阻率接近IO12 Ω . cm,或者介電材料500是名為ESL 4905C的已知材料，該材料的電阻率為IO11 Ω. cm，而相對(duì)介電常數(shù)在7和10之間。對(duì)于這些介電材料中的每一個(gè)，在非收集電極處獲得了可利用的信號(hào)。要提醒的是，CdSiTe型探測(cè)器材料的電阻率約為1(ΓΩ. cm、甚至10"Ω. cm。使用的絕緣材料有利地具有大于5、或優(yōu)選大于6、甚至大于8并且小于10或15的相對(duì)介電常數(shù)，和在IO11 Ω . cm和IO12 Ω . cm之間的電阻率。在載體和半導(dǎo)體塊可接合的情況下，該方法是有利的能夠?qū)⑺鼈儍蓛傻叵嘟Y(jié)合并構(gòu)成具有大表面積的探測(cè)裝置，并把死區(qū)減到最小，死區(qū)是位于兩相鄰探測(cè)器之間的界面處、無(wú)助于探測(cè)的區(qū)。本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施方式，而是延伸至本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)的所
有變型。
權(quán)利要求
1.致電離輻射探測(cè)裝置的制造方法，所述裝置包括半導(dǎo)體材料塊(100)，稱(chēng)為半導(dǎo)體塊，所述半導(dǎo)體塊適于經(jīng)受在致電離輻射的作用下在正電荷和負(fù)電荷之間的電荷的局部分離；第一系列的至少兩個(gè)電極(130)，稱(chēng)為收集電極，所述收集電極與所述半導(dǎo)體塊(100) 電接觸；第二系列的至少兩個(gè)電極(310)，稱(chēng)為非收集電極，所述非收集電極通過(guò)稱(chēng)為絕緣層的電絕緣材料層(500)與所述半導(dǎo)體塊(100)隔開(kāi)，所述方法包括下列步驟-在所述半導(dǎo)體塊(100)的一表面上形成所述收集電極(130)，-在載體(300)的一表面上形成所述非收集電極(310)，所述方法的特征在于，在所述載體(300)上形成所述絕緣層(500)以覆蓋所述非收集電極后，把承載所述收集電極(130)的所述半導(dǎo)體塊(100)與承載所述非收集電極和所述絕緣層的所述載體(300)裝配在一起。
2.按照權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述收集電極(110)呈條帶形狀。
3.按照權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于，形成所述收集電極(110)的所述條帶通過(guò)平板印刷被淀積在所述半導(dǎo)體塊(100)的所述表面上。
4.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，所述非收集電極(310) 按印刷電路制造方法被形成于所述載體的所述表面(300)。
5.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，所述絕緣層(500)通過(guò)在所述載體(300)上淀積液態(tài)絕緣材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。
6.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體塊和所述載體的裝配借助黏結(jié)劑(610)進(jìn)行。
7.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，至少一個(gè)連接構(gòu)件 (320,520)被布置在所述載體(300)中，以便所述連接構(gòu)件完全穿過(guò)所述載體并具有接觸表面，所述接觸表面在所述絕緣層形成后與該絕緣層(500)的表面(560)齊平；并且，進(jìn)行所述裝配，以便使一收集電極(110)與連接傳導(dǎo)構(gòu)件(320)電接觸。
8.按照上一權(quán)利要求所述的制造方法，其特征在于，通過(guò)使用布置在所述收集電極 (110)的一連接區(qū)域(120)和所述連接構(gòu)件的所述接觸表面(320)之間的導(dǎo)電黏結(jié)劑，來(lái)進(jìn)行所述裝配。
9.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，用來(lái)形成所述絕緣層 (500)的材料具有在5和15之間的相對(duì)介電常數(shù)、以及在1011 Ω. cm和1012 Q.cm之間的電阻率。
10.按照上一權(quán)利要求所述的制造方法，用來(lái)形成所述絕緣層(500)的材料是ESL 4909-mocL
11.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，至少一收集電極(110) 具有的寬度小于一非收集電極(310)的寬度。
12.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，形成至少一具有至少兩個(gè)擴(kuò)寬部分(31 的非收集電極(310)，用以測(cè)量電荷在所述半導(dǎo)體塊(100)中運(yùn)動(dòng)所感應(yīng)的信號(hào)；并且，進(jìn)行所述裝配步驟，以使一收集電極(110)與一在所述兩個(gè)擴(kuò)寬部分(312) 之間的空間(313)相對(duì)。
13.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造方法，所述載體(300)是陶瓷制的。
14.按照上一權(quán)利要求所述的制造方法，所述載體(300)是氧化鋁制的。
15.致電離輻射探測(cè)裝置，其包括-稱(chēng)為半導(dǎo)體塊的半導(dǎo)體材料塊(100)，所述半導(dǎo)體塊適于經(jīng)受在致電離輻射的作用下在正電荷和負(fù)電荷之間的電荷的局部分離，-第一系列的至少兩個(gè)電極(110)，稱(chēng)為收集電極，所述收集電極與所述半導(dǎo)體塊 (100)電接觸，-第二系列的至少兩個(gè)電極(310)，稱(chēng)為非收集電極，所述非收集電極由載體(300)承載，并通過(guò)稱(chēng)為絕緣層的電絕緣材料層(500)與所述半導(dǎo)體塊(100)隔開(kāi)；其特征在于，形成所述絕緣層的電絕緣材料具有大于或等于IO11Q^m的電阻率和大于5的相對(duì)介電常數(shù)。
16.致電離輻射探測(cè)裝置，其包括-稱(chēng)為半導(dǎo)體塊的半導(dǎo)體材料塊(100)，所述半導(dǎo)體塊適于經(jīng)受在電離輻射的作用下在正電荷和負(fù)電荷之間的電荷的局部分離，-第一系列的至少兩個(gè)電極(110)，稱(chēng)為收集電極，所述收集電極與所述半導(dǎo)體塊 (100)電接觸，-第二系列的至少兩個(gè)電極(310)，稱(chēng)為非收集電極，所述非收集電極由載體(300)承載，并通過(guò)稱(chēng)為絕緣層的電絕緣材料層(500)與所述半導(dǎo)體塊(100)隔開(kāi)，其特征在于，至少一非收集電極(310)包括至少兩個(gè)擴(kuò)寬部分(312)，用以測(cè)量電荷在所述半導(dǎo)體塊(100)中運(yùn)動(dòng)所感應(yīng)的信號(hào)；并且，至少一收集電極(110)延伸在所述兩個(gè)擴(kuò)寬部分(312)之間的空間(313)對(duì)面。
17.致電離輻射探測(cè)裝置，其包括-稱(chēng)為半導(dǎo)體塊的半導(dǎo)體材料塊(100)，所述半導(dǎo)體塊適于經(jīng)受在致電離輻射的作用下在正電荷和負(fù)電荷之間的電荷的局部分離，-第一系列的至少兩個(gè)電極(110)，稱(chēng)為收集電極，所述收集電極與所述半導(dǎo)體塊 (100)電接觸，-第二系列的至少兩個(gè)電極(310)，稱(chēng)為非收集電極，所述非收集電極由載體(300)承載，并通過(guò)稱(chēng)為絕緣層的電絕緣材料層(500)與所述半導(dǎo)體塊(100)隔開(kāi)，其特征在于，至少一收集電極(110)具有的寬度小于一非收集電極(310)的寬度。
全文摘要
本發(fā)明涉及致電離輻射探測(cè)裝置的制造方法，所述裝置包括稱(chēng)為半導(dǎo)體塊的半導(dǎo)體材料塊(100)，半導(dǎo)體塊適于經(jīng)受在電離輻射的作用下在正電荷和負(fù)電荷之間的電荷的局部分離；第一系列的至少兩個(gè)電極(130)，稱(chēng)為收集電極，收集電極被形成在所述半導(dǎo)體塊(100)的表面；第二系列的至少兩個(gè)電極(310)，稱(chēng)為非收集電極，非收集電極由一載體(300)承載，并被稱(chēng)為絕緣層的介電材料或電絕緣材料制的層(500)與半導(dǎo)體塊(100)隔開(kāi)。所述方法的特征在于，在載體(300)上形成絕緣層(500)以覆蓋非收集電極之后，把承載收集電極(130)的半導(dǎo)體材料塊(100)與承載非收集電極和絕緣層的載體(300)裝配在一起。
文檔編號(hào)H01L27/146GK102393530SQ201110293900
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者G·蒙特蒙, L·韋爾熱, M-C·讓泰, O·莫內(nèi) 申請(qǐng)人:原子能及能源替代委員會(huì)