光电二极管探测器及探测系统技术方案

本申请提供一种光电二极管探测器及探测系统。所述光电二极管探测器包括衬底和多个探测单元。所述衬底包括相对的第一侧和第二侧，所述衬底的第一侧设有多个凹槽。所述探测单元包括光电转换结构和闪烁体，所述闪烁体的至少部分位于所述凹槽内，所述光电转换结构位于所述凹槽背离所述凹槽的开口一侧；同一所述探测单元中，所述光电转换结构在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影与所述闪烁体在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影至少部分重合。所述探测系统包括所述光电二极管探测器。所述探测系统包括所述光电二极管探测器。所述探测系统包括所述光电二极管探测器。

【技术实现步骤摘要】
光电二极管探测器及探测系统


[0001]本申请涉光电检测
，特别涉及一种光电二极管探测器及探测系统。

技术介绍

[0002]光电二极管探测器可将接收的射线例如X射线转换为电信号，其广泛应用医疗、安检及无损工业检测等领域。光电二极管探测器包括闪烁体及光电转换结构。
[0003]在相关技术中，光电二极管探测器的闪烁体和光电转换结构分别位于衬底两侧。为了提升光电转换结构的光电响应灵敏度，需要将衬底减薄至一定厚度，但是减少厚度将使得衬底的机械强度降低，导致制备过程中存在易损坏的风险。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的第一方面提供一种光电二极管探测器。所述光电二极管探测器包括：
[0005]衬底，所述衬底包括相对的第一侧和第二侧，所述衬底的第一侧设有多个凹槽；
[0006]多个探测单元，所述探测单元包括光电转换结构和闪烁体，所述闪烁体的至少部分位于所述凹槽内，所述光电转换结构位于所述凹槽背离所述凹槽的开口一侧；同一所述探测单元中，所述光电转换结构在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影与所述闪烁体在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影至少部分重合。
[0007]在一个实施例中，所述光电二极管探测器还包括抗反射层，所述抗反射层至少位于所述凹槽的底表面和/或侧表面。
[0008]在一个实施例中，所述光电二极管探测器还包括位于反射层，所述反射层包覆所述闪烁体的侧面和/或所述闪烁体背离所述光电转换结构的表面。
[0009]在一个实施例中，所述光电转换结构包括位于形成在所述衬底中的具有第一导电类型的注入区、位于所述注入区背离所述凹槽一侧且形成在所述衬底中的具有第二导电类型的光敏区、与所述注入区电连接的第一电极、以及与所述光敏区电连接的第二电极；所述衬底具有第一导电类型，所述注入区的掺杂浓度大于所述衬底的掺杂浓度；所述光敏区的掺杂浓度大于所述衬底的掺杂浓度；
[0010]至少一个所述探测单元中，所述衬底在所述光敏区的相对两侧分别设有容纳槽，所述容纳槽内设有绝缘结构；所述光敏区在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影落在所述注入区在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影内，所述光敏区在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影落在所述第二电极在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影内。
[0011]在一个实施例中，所述光电转换结构包括形成在所述衬底中的具有第一导电类型的注入区、位于所述注入区背离所述凹槽一侧且形成在所述衬底中的具有第二导电类型的光敏区、与所述注入区电连接的第一电极、以及与所述光敏区电连接的第二电极；所述衬底具有第一导电类型，所述注入区的掺杂浓度大于所述衬底的掺杂浓度；所述光敏区的掺杂
浓度大于所述衬底的掺杂浓度；
[0012]同一所述探测单元中，所述闪烁体在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影覆盖所述光敏区在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影。
[0013]在一个实施例中，同一所述探测单元中，所述闪烁体在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影的边缘位于所述光敏区在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影的边缘外侧。
[0014]在一个实施例中，所述光电转换结构包括形成在所述衬底中的具有第一导电类型的注入区、位于所述注入区背离所述凹槽一侧且形成在所述衬底中的具有第二导电类型的光敏区、与所述注入区电连接的第一电极、以及与所述光敏区电连接的第二电极；所述衬底具有第一导电类型，所述注入区的掺杂浓度大于所述衬底的掺杂浓度；所述光敏区的掺杂浓度大于所述衬底的掺杂浓度；
[0015]同一所述探测单元中，所述第二电极在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影覆盖所述光敏区在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影。
[0016]在一个实施例中，同一所述探测单元中，所述第二电极在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影与所述光敏区在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影重合。
[0017]在一个实施例中，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。
[0018]本申请实施例的第二方面提供一种探测系统，所述探测系统包括处理器、显示器以及上述的光电二极管探测器，所述处理器分别与所述显示器、所述光电二极管探测器连接，所述处理器用于对所述光电二极管探测器输出的电信号进行数据处理并生成对应的图像，所述显示器用于显示所述处理器所生成的图像。
[0019]本申请实施例提供的光电二极管探测器及探测系统，闪烁体的至少部分设置在衬底的凹槽内，同一探测单元中闪烁体与光电转换结构在衬底的厚度方向上的距离较小，可使得光电转换结构的光电响应灵敏度较高；衬底仅设置凹槽的部分厚度较薄，而其他部分的厚度较大，有助于提升衬底的机械强度，避免光电二极管探测器制备过程中衬底发生损坏；闪烁体的至少部分设置在凹槽内，也即是闪烁体的至少部分侧部被衬底环绕，可防止闪烁体出射的光线入射至其他探测单元的光电转换结构，而导致不同探测单元之间发生信号串扰，有助于提升光电二极管探测器的检测精度。
附图说明
[0020]图1是本申请一示例性实施例提供的光电二极管探测器的局部剖视图；
[0021]图2是本申请一示例性实施例提供的光电二极管探测器的第一中间结构的局部剖视图；
[0022]图3是本申请一示例性实施例提供的光电二极管探测器的第二中间结构的局部剖视图；
[0023]图4是本申请一示例性实施例提供的光电二极管探测器的第三中间结构的局部剖视图；
[0024]图5是本申请一示例性实施例提供的光电二极管探测器的第四中间结构的局部剖视图；
[0025]图6是本申请一示例性实施例提供的光电二极管探测器的第五中间结构的局部剖
视图；
[0026]图7是本申请一示例性实施例提供的光电二极管探测器的第六中间结构的局部剖视图；
[0027]图8是本申请一示例性实施例提供的光电二极管探测器的第七中间结构的局部剖视图；
[0028]图9是本申请一示例性实施例提供的光电二极管探测器的第八中间结构的局部剖视图；
[0029]图10是本申请一示例性实施例提供的光电二极管探测器的第九中间结构的局部剖视图。
具体实施方式
[0030]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本申请相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0031]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0032]应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电二极管探测器，其特征在于，包括：衬底，所述衬底包括相对的第一侧和第二侧，所述衬底的第一侧设有多个凹槽；多个探测单元，所述探测单元包括光电转换结构和闪烁体，所述闪烁体的至少部分位于所述凹槽内，所述光电转换结构位于所述凹槽背离所述凹槽的开口一侧；同一所述探测单元中，所述光电转换结构在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影与所述闪烁体在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影至少部分重合。2.根据权利要求1所述的光电二极管探测器，其特征在于，所述光电二极管探测器还包括抗反射层，所述抗反射层至少位于所述凹槽的底表面和/或侧表面。3.根据权利要求1所述的光电二极管探测器，其特征在于，所述光电二极管探测器还包括位于反射层，所述反射层包覆所述闪烁体的侧面和/或所述闪烁体背离所述光电转换结构的表面。4.根据权利要求1所述的光电二极管探测器，其特征在于，所述光电转换结构包括位于形成在所述衬底中的具有第一导电类型的注入区、位于所述注入区背离所述凹槽一侧且形成在所述衬底中的具有第二导电类型的光敏区、与所述注入区电连接的第一电极、以及与所述光敏区电连接的第二电极；所述衬底具有第一导电类型，所述注入区的掺杂浓度大于所述衬底的掺杂浓度；所述光敏区的掺杂浓度大于所述衬底的掺杂浓度；至少一个所述探测单元中，所述衬底在所述光敏区的相对两侧分别设有容纳槽，所述容纳槽内设有绝缘结构；所述光敏区在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影落在所述注入区在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影内，所述光敏区在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影落在所述第二电极在自所述第一侧至所述第二侧方向上的投影内。5.根据权利要求1所述的光电二极管探测器，其特征在于，所述光电转换结构包括形成在所述衬底中的具有第一导电类型的注入区、位于所述注入区背离所述凹槽一侧且形成在所述衬底中的具有第二导电类型的光敏区、与所述注...

【专利技术属性】
技术研发人员：许东，姜俊峰，李玉鹏，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：