[发明专利]闪烁体以及检测器组件

说明书

技术领域

以下内容是针对于检测器，并且具体地是包含宽带隙半导体材料的检测器组件。

背景技术

辐射检测器件被用于各种工业应用中。典型地，辐射检测器包括由对特定类型的辐射敏感的一种材料(例如结晶的材料)制成的闪烁体。例如，某些材料(如碘化钠)对于检测伽马射线是有用的。响应于照射闪烁体的特定类型的入射辐射，闪烁体重发射出特定波长的辐射或者发出荧光(即辐射诱导的闪烁光)并且可以将其传输至光敏器件上，如一个光电倍增管。光电倍增管将由晶体发出的光子转换为电脉冲。这些电脉冲被相关联的电子设备整形并且将其数字化，并且可以作为传输至分析设备上的计数进行寄存。

闪烁检测器在不同的工业应用(例如包括测井)中是有利的，因为围绕钻孔的辐射测量允许观测特定类型的岩层。闪烁检测器可以用在钻探装置本身中，从而引起了随钻探的测量(MWD)(或随钻探测井)的通常做法。尽管如此，MWD应用通常发生在以大量的热、振动、以及冲击为特征的恶劣环境中，这影响了检测器的耐久性和精确度。

因此，工业界继续需要对辐射检测器件的改进。

发明内容

根据一方面，在此说明了一种检测器，它包括一个光电检测器以及一个猝熄电路，该光电检测器包括一个单光子雪崩二极管(SPAD)，其中该SPAD包括一种宽带隙半导体材料，并且该猝熄电路被电耦连至该光电检测器上并且包括一个第一器件。该第一器件包括一种宽带隙半导体材料，该材料在约26℃下具有至少约1.7eV的带隙。

另一方面说明了一种检测器，该检测器包括一个壳体、一个包含在该壳体内的闪烁体，以及一个包含在该壳体内的并且被光耦连至该闪烁体上的光电检测器，该光电检测器包括一个单光子雪崩二极管(SPAD)，该单光子雪崩二极管包括了选自下组的一种宽带隙半导体材料，该组的构成为：SiC、GaN、GaAs、AlN、AlAs、BN、GaP、AlP、ZnTe、MnTe、MgTe、ZnS、MgS、HgS、PbI₂、TlPbI₃、TlBr、TlBrI、InAlP。该检测器还包括一个猝熄电路，它被电耦连至该光电检测器上并且具有一个第一器件，其中该第一器件包括选自下组的一种宽带隙半导体材料，该组的构成为：SiC、GaN、GaAs、AlN、AlAs、BN、GaP、AlP、ZnTe、MnTe、MgTe、ZnS、MgS、HgS、PbI₂、TlPbI₃、TlBr、TlBrI、InAlP、以及它们的一个组合。

在此提供的其他方面中说明了包括光电检测器的一种检测器，该光电检测器具有一个单光子雪崩二极管(SPAD)的阵列，其中这些SPAD各自包括一种宽带隙半导体材料。该检测器进一步包括一个猝熄电路，该猝熄电路被电耦连至该光电检测器上，该猝熄电路具有一个第一晶体管，该第一晶体管具有被电耦连至一个第二电极的控制电极上的一个第一电流电极，其中该第一晶体管以及第二晶体管包括与该光电检测器的这些SPAD相同的一种宽带隙半导体材料。一个校准模块可以被包括在该检测器之内，该检测器电耦连至该光电检测器上，该校准模块包括一种SPAD，该SPAD包括一种宽带隙半导体材料。

根据另一方面，在此说明了一种检测器，它包括一个光电检测器和一个猝熄电路，该光电检测器包括一个单光子雪崩二极管(SPAD)，其中该SPAD包括一个宽带隙半导体材料，并且该猝熄电路被电耦连至该光电检测器上并且包括一个第一器件，该第一器件包括与光电检测器的SPAD相同的一种宽带隙半导体材料。该检测器可以进一步包括一个校准模块，该校准模块被电耦连至该猝熄电路上并且包含在与该光电检测器分开的一个暗盒中，其中该校准模块包括一个校准SPAD，该校准SPAD包括一种宽带隙半导体材料。

附图说明

通过参见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域技术人员变得清楚。

图1A包括根据一个实施方案的检测器的一个图示。

图1B包括根据一个实施方案的单光子雪崩二极管(SPAD)器件的一个截面图示。

图2包括根据一个实施方案的检测器的一个示意图。

图3包括根据一个实施方案的猝熄电路的一个电学示意图。

图4包括根据一个实施方案的转换器的一个电学示意图。

在不同附图中使用相同的参考符号来表示相似的或相同的事项。

具体实施方式