[发明专利]用于粒子检测的单片硅像素检测器以及系统和方法

摘要

本发明涉及用于具有带电粒子或X射线光子的形式的辐射的检测和成像的单片硅像素检测器、系统和方法，其包括具有CMOS处理的读出的Si晶片，所述读出通过用于电荷收集的植入物与吸收体进行通信，从而与Si晶片形成单片单元，以便收集和处理由入射在吸收体上的辐射所生成的电信号。具体来说，单片CMOS集成像素检测器包括几个组件。这样的组件包括具有至少1kΩcm的电阻率的p型掺杂硅晶片，所述硅晶片具有包括CMOS处理的读出电子装置(250，350)的前侧(224，314，314’)以及与前侧相对的背侧(228，318)，所述读出电子装置(250，350)包括像素电子装置(258，358)。此外，像素检测器包括与像素电子装置(258，358)通信并且定义像素尺寸的电荷收集器(252，352)。此外，提供了高电压接触件(282，382)。电荷收集器(252，352)下方的硅晶片(220，310，310’)的区段形成像素检测器(240，340)的吸收体层(226，316)。当像素检测器(240，340)处于操作中时，电荷收集器(252，352)被布置成接收当带电粒子或X射线光子(270，370)入射在吸收体层(226，316)上时所生成的漂移过吸收体层(226，316)的电荷。读出电子装置被布置成把所述电荷转换成数字信号，所述数字信号可以被存储、处理并且作为图像显示在计算机屏幕上。

主权项

1.一种用于带电粒子或X射线光子的检测的单片CMOS集成像素检测器(240，340)，包括：a、具有至少1kΩcm的电阻率的p型掺杂硅晶片(220，310，310’)，其具有包括CMOS处理的读出电子装置(250，350)的前侧(224，314，314’)以及与前侧相对的背侧(228，318)，所述读出电子装置包括像素电子装置(258，358)；b、与像素电子装置(258，358)通信并且定义像素尺寸的电荷收集器(252，352)；以及c、高电压接触件(282，382)；其中，被布置在电荷收集器(252，352)下方的硅晶片(220，310，310’)的区段形成像素检测器(240，340)的吸收体层(226，316)；并且其中当像素检测器(240，340)处于操作中时，电荷收集器(252，352)被布置成接收当带电粒子或X射线光子(270，370)入射在吸收体层(226，316)上时所生成的漂移过吸收体层(226，316)的电荷；并且其中读出电子装置被布置成把所述电荷转换成数字信号，所述数字信号可以被存储、处理并且作为图像显示在计算机屏幕上。