[实用新型]半导体探测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体探测器，具体地涉及半导体探测器，更具体地涉及场增强型线电极碲锌镉半导体探测器。

背景技术

场增强型半导体探测器由于其较均匀的电场分布，大大地提高了探测器的能量分辨率、峰谷比等性能。但是在实际的应用中，场增强电极的高压直接连接到探测器的侧面，通常采用高压线直接焊接的方式，裸露的高压会带来安全隐患，同时安装也不方便，不适合实际应用；由于高压源也携带着噪声，增加了探测器的噪声，同时场增强电极之间也会产生暗电流影响探测器的性能；同时，在电荷漂移的过程中，场增强电极也会吸收部分信号，使得阳极的收集效率有所降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于进一步提高产增强型线电极碲锌镉半导体探测器的能量分辨率，减少场增强电极中暗电流对探测器的影响，提高场增强电极高压连接的安全性和稳固性。

根据本实用新型的一个方面，提出了一种半导体探测器，尤其是场增强型半导体探测器。

所述半导体探测器，包括：探测器晶体，包括晶体主体、阳极和阴极；场增强电极，用于向探测器晶体施加电压；绝缘材料，设置于所述场增强电极和所述探测器晶体表面之间。

优选地，所述绝缘材料覆盖所述场增强电极一侧的整个探测器晶体管表面。

优选地，所述探测器晶体是碲锌镉晶体。

优选地，所述半导体探测器还包括场增强电极电路板，所述增强电极电路板具有与探测器晶体表面接触的底部连接层和与所述底部连接层相对的顶层，其中所述顶层连接半导体探测器的高压输入，所述底部连接层与所述探测器晶体的探测器表面之间存在绝缘材料。

优选地，所述场增强电极电路板还包括多个过孔，所述顶层和所述底部连接层通过所述过孔相连。

优选地，所述顶层通过焊接贴片插座或者直接焊接高压线与外部高压源相连。

优选地，在所述阴极电路板高压端顶层中设置滤波电路。

优选地，所述滤波电路采用无源滤波。

优选地，所述滤波电路设置于所述场增强电极电路板的顶层的边缘。

优选地，所述场增强电极电路板是柔性电路板。

优选地，所述滤波电路设置于所述柔性电路板中。

优选地，所述顶层中还设置有分压电路，所述分压电路与独立电源一起向所述增强场电极电路板供电。

本实用新型通过在场增强电极之间加入绝缘材料，在为探测器提供均匀电场的同时，阻挡高压噪声进入探测器晶体，阻挡探测器中的信号被场增强电极吸收。

本实用新型还提供了采用PCB封装的方式，给场增强电极提供高压，分压电路减少了高压源数目的需求，滤波电路提高了高压的信噪比，缩短了与探测器电极之间的距离，提高了探测器的能量分辨率。

通过本实用新型的半导体探测器及其封装方法，可以提供一种能够在室温下工作的具有较高能量分辨率的优化的场增强型线电极CdZnTe碲锌镉半导体探测器，能够进一步提高场增强线电极探测器的能量分辨率，减少暗电流的影响。本实用新型可应用于核辐射探测、放射性核素鉴别、辐射成像和核技术应用等领域。

附图说明

图1示出了根据本实用新型实施例的半导体探测器的结构的侧视图；

图2示出了根据本实用新型实施例的场增强电极电路板封装结构的示意图；

图3示出了根据本实用新型实施例的场增强电极电路板的顶层和底层的示意图。

具体实施方式

现在对本实用新型的实施例提供详细参考，其范例在附图中说明，图中相同的数字全部代表相同的元件。为解释本实用新型下述实施例将参考附图被描述。

本实用新型在场增强电极与探测器表面添加绝缘物质，这能够减少侧面场增强高压的噪声对探测器的影响，也会减小场增强电极之间的暗电流，提高探测器的能量分辨率。

图1示出了根据本实用新型实施例的半导体探测器的结构的侧视图。如图1所示，所述半导体探测器包括半导体探测器材料3，可以为CZT(Cadmium zinc telluride)、CdTe(cadmium telluride)、CdMnTe(cadmium manganese telluride)、HgI2(mercury iodide)、TlBr(thallium bromide)、PbI2(lead iodide)、GaAs(gallium arsenide)、Ge(germanium)等；绝缘材料2；以及场增强电极1。所述场增强电极根据设备的要求会连接不同的高压，使得探测器内部的电场分布均匀，增加电荷收集效率。