[发明专利]一种阵列式X射线传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种阵列式X射线传感器，其特征在于：包括光电管阵列和设于光电管阵列上的闪烁晶体；所述的光电管阵列包括P+衬底，所述的P+衬底上铺设有P-外延层，所述的P-外延层上嵌设有若干阵列排布的有源区块；所述的有源区块包括嵌设于P-外延层上的N阱和第一P+有源区，所述的N阱上嵌设有第二P+有源区；

所述的P-外延层上铺设有氧化层，所述的氧化层中开有若干接触通孔，氧化层上设有若干与有源区块对应的金属电极对；所述的金属电极对包括第一金属电极和第二金属电极，其中，第一金属电极通过接触通孔与第一P+有源区和第二P+有源区连接，第二金属电极通过接触通孔与N阱连接；

所述的闪烁晶体设于氧化层上，闪烁晶体上开有网格状的光隔离槽，闪烁晶体底部设有与网格状光隔离槽对应的网格状消光层；所述的闪烁晶体被网格状光隔离槽分割成若干阵列排布的像素单元，所述的像素单元与有源区块一一对应。

2.根据权利要求1所述的阵列式X射线传感器，其特征在于：所述的N阱的深度为0.8μm，所述的第二P+有源区的深度为0.2μm。

3.根据权利要求1所述的阵列式X射线传感器，其特征在于：所述的闪烁晶体通过折射率为1.6的粘合剂粘合于氧化层上。

4.根据权利要求1所述的阵列式X射线传感器，其特征在于：所述的网格状消光层采用200～400nm的铬材料。

5.根据权利要求1所述的阵列式X射线传感器，其特征在于：所述的闪烁晶体采用掺铊碘化铯。

6.一种阵列式X射线传感器的制作方法，包括如下步骤：

(1)制作光电管阵列：

首先，采用热氧化法在P型硅片上生长二氧化硅层；

然后，通过对二氧化硅层进行光刻腐蚀，在P型硅片内扩散或注入形成若干阵列排布的有源区块；所述的有源区块包括N阱和第一P+有源区以及嵌于N阱上的第二P+有源区；

最后，通过对二氧化硅层进行光刻腐蚀在该层中形成若干接触通孔，并在二氧化硅层表面镀上铝金属层，并对铝金属层进行反刻形成若干阵列排布的铝电极对，所述的铝电极对与有源区块一一对应；

(2)制作像素化闪烁晶体：

首先，在掺铊碘化铯闪烁晶体圆片的非抛光面上光刻出与所述的光电管阵列匹配的阵列式光刻胶图形；

然后，在带有阵列式光刻胶图形的非抛光面上镀上铬层，采用剥离方法去除阵列式光刻胶图形，从而形成网格状铬消光层；

最后，在掺铊碘化铯闪烁晶体圆片的抛光面上切割出与网格状铬消光层对应的网格状光隔离槽；

(3)将光电管阵列与像素化闪烁晶体对准组装。

7.根据权利要求6所述的阵列式X射线传感器的制作方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，在掺铊碘化铯晶体圆片的抛光面上采用金刚砂轮切割法切割出与网格状铬消光层对应的网格状光隔离槽。

8.根据权利要求6所述的阵列式X射线传感器的制作方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，光电管阵列与像素化闪烁晶体对准组装的过程为：首先，在光电管阵列的上表面涂上一层折射率为1.6的粘合剂；然后，在光学立体显微镜下根据光电管阵列和像素化闪烁晶体在光刻过程中留下的对准标记，将光电管阵列的上表面与像素化闪烁晶体的非抛光面粘合在一起。