[发明专利]检测器、用于制造检测器的方法和成像装置

权利要求书

1.一种用于检测中子的检测器，其中所述检测器包括：

中子反应材料，所述中子反应材料用于与入射在其上的待检测中子相互作用，以响应与所述入射中子的相互作用而释放电离辐射反应产物；

第一半导体元件，所述第一半导体元件布置成与所述电离辐射反应产物相互作用，从而与所述电离辐射反应产物的能量成比例地提供电荷；和

所述第一半导体元件配置有电极，所述电极用于提供电荷收集区域以收集所述电荷并提供与所述被收集的电荷成比例的可读电信号，

其中所述中子反应材料布置在所述检测器中，基本上与所述电极位于所述第一半导电元件的同一侧。

2.如权利要求1所述的检测器，其中，所述中子反应材料至少部分地布置在所述第一半导体的所述电极之间。

3.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述第一半导体元件包括孔，诸如柱形、通道、沟槽和/或其他空腔，所述孔以所述中子反应材料填充和/或以所述第一半导体的结构上和/或内侧的中子反应材料填充。

4.如权利要求3所述的检测器，其中，所述中子反应材料设置在最靠近所述电荷收集区域的部分，从而与待检测的中子相互作用并释放电离辐射反应产物。

5.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述第一半导体元件经由多个凸块焊盘区域和凸块焊接元件而凸块焊接在读出电子器件上，并且其中所述中子反应材料布置在所述凸块焊盘区域之间，和/或所述读出电子器件和所述凸块焊接元件之间。

6.如权利要求5所述的检测器，其中，所述凸块焊接元件包括焊球。

7.如权利要求5或6所述的检测器，其中，所述凸块焊接元件包括所述中子反应材料。

8.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述中子反应材料布置在所述检测器中，以使待检测的入射中子在到达所述中子反应材料之前，穿入所述第一半导体元件的至少一部分。

9.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述中子反应材料布置在所述第一半导体元件和与所述第一半导体元件电耦合的所述读出电子器件之间，与所述电极位于所述第一半导体元件的相同表面上，位于所述电极结构内和/或所述读出电子器件的表面上。

10.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述第一半导体元件配置成阻止与入射光子相互作用。

11.如权利要求10所述的检测器，其中，所述第一半导体元件配置成足够薄，以使其对于所述入射光子基本上透明。

12.如权利要求10或11所述的检测器，其中，所述入射光子是伽马和/或X射线光子。

13.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述中子反应材料包括以下至少一种：¹⁰B、⁶Li、³He、¹⁵⁵Gd、¹⁵⁷Gd、¹¹³Cd、碲化镉（CdTe）、锌碲化镉（CdZnTe）或者基于氮化硼（BN）或氟化锂（LiF）的复合材料。

14.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，

所述中子反应材料形成中子敏感转换器，所述中子敏感转换器的至少一个表面是复杂的，诸如呈回旋状、锯齿状和/或包括沟槽和/或孔；

其中所述中子反应材料：

在所述第一半导体元件的所述表面上和/或所述表面内布置成簇，和/或

在所述读出电子器件和所述第一半导体元件之间布置成簇。

15.如前述权利要求任一项所述的检测器，其中，所述检测器另外包括第二半导体元件，所述第二半导体元件比与所述中子反应材料耦合的所述第一半导体元件厚，以使所述第二半导体元件对于由所述中子在与所述中子反应材料相互作用时产生的光子诸如伽马光子敏感，并且其中所述第二半导体元件适于与所述伽马光子的能量成比例地提供电荷。

16.如权利要求15所述的检测器，其中，所述检测器包括用于提供时间窗的重合装置，在所述时间窗期间，所述检测器适于检测由中子产生的所述光子，并且所述时间窗的起始点由中子与产生所述光子的所述中子反应材料的相互作用来触发。