光检测器的制造方法_2

文档序号:9260671阅读:来源:国知局
所示的收集器14。
[0035]收集器14收集作为计数来自检测器13的输出的结果的计数信息。换言之,收集器14将从检测器13接收到的信号彼此区分,并收集计数信息。计数信息是每当从X射线管12a发射并穿过对象P的X射线光子入射时可从检测器13 (检测元件40)接收到的信号处获取的信息块。具体而言,计数信息是其中入射在检测器13 (检测元件40)上的X射线光子的计数与能级相关联的信息。收集器14将所收集的计数信息传输至控制台30。
[0036]换言之,在X射线管12a的每个阶段(真空管阶段)处,收集器14将从每个接收元件40接收到的脉冲区分开,并收集入射在对应的检测元件40处的对应入射位置(检测位置)上的X射线光子的计数和X射线光子的能级作为计数信息。例如,收集器14使用已输出用于计数的脉冲(电信号)的检测元件40的位置作为入射位置。收集器14还通过对电信号执行给定操作来测量X射线光子的能级。
[0037]图1中所示的床20是对象P躺在其上的设备,并且包括床顶部22和床驱动设备21。床顶部22是对象P躺在其上的台面。床驱动设备21在Z轴方向中移动床顶部22,藉此将对象P移动到旋转框架15中。
[0038]台架10例如通过旋转旋转框架15同时移动床顶部22来执行螺旋扫描以螺旋地扫描对象P。台架10还可执行其中移动床顶部22的传统扫描,然后对象P被固定在一个位置并且通过使旋转框架15旋转来沿着圆形路径扫描对象P。台架10还可通过以特定增量移动床顶部22的位置并在多个相应扫描区域上执行传统扫描来执行步进一拍摄(step-and-shoot)扫描。
[0039]控制台30具有输入单元31、显示器32、扫描控制器33、预处理器34、第一存储35、重构器36、第二存储37、和控制器38的功能。控制台30接收由操作者执行的光子计数CT装置的操作,并使用由台架10收集的计数信息来重构X射线CT图像。
[0040]输入单元31将通过操作者操作光子计数CT装置上的鼠标、键盘等进行输入将各种指令和设置的信息传送至控制器30。例如,输入单元31从操作者处接收诸如用于捕获X射线CT图像数据的条件、用于重构X射线CT图像数据的重构条件、和X射线CT图像数据的图像处理条件之类的信息。
[0041]显示器32是由操作者查看的监测设备。显示器32在控制器38的控制下显示X射线CT图像数据,和用于经由输入单元31从操作者处接收各种指令、设置等的图形用户界面 O^Ui)。
[0042]扫描控制器33在控制器38的控制下通过控制发射控制器11、驱动器16、收集器14、和床驱动设备21的操作来控制由台架10执行的收集计数信息的过程。
[0043]预处理器34通过对从收集器14接收的计数信息施加校正(诸如,对数变换、偏移校正、灵敏度校正和射束硬化校正)来生成投影数据。
[0044]第一存储35在其中存储由预处理器34生成的投影数据。换言之,第一存储35在其中存储用于重构X射线CT图像数据(经校正的计数信息)的投影数据。
[0045]重构器36使用存储在第一存储35中的投影数据来重构X射线CT图像数据。可使用各种技术(其一个示例包括反投影)来重构X射线CT图像数据。反投影的示例包括滤波反投影(FBP)。重构器36还通过对X射线CT数据执行各种类型的图像处理来生成图像数据。重构器36在第二存储37中存储所重构的X射线CT图像数据和作为这样的各种类型的图像处理的结果所生成的图像数据。
[0046]从由光子计数CT装置获取的计数信息生成的投影数据包括已穿过对象P衰减的X射线能量的信息。例如,重构器36因此能够重构特定能量分量的X射线CT图像数据。例如,重构器36还可重构多个能量分量中的每一个的X射线CT图像数据块。
[0047]重构器36还可通过将表示能量分量的颜色分配给表示能量分量的X射线CT图像数据的每个像素来生成多个X射线CT图像数据块,X射线CT图像数据的每个块以不同颜色表示能量分量中的对应一个。重构器36还可将这样的X射线CT图像数据块叠加到一个图像数据块中。
[0048]控制器38通过控制台架10、床20、和控制台30的操作来控制整个光子计数CT装置。具体而言,控制器38通过扫描控制器33来控制在台架10中执行的CT扫描。控制器38还通过控制预处理器34和重构器36来控制由控制台30执行的图像重构过程和图像生成过程。控制器38还控制在显示器32上显示存储在第二存储37中的各种类型的图像数据。
[0049]图3示出了表示提供给检测器13的检测元件40的截面图。每个检测元件40包括多个雪崩光电二极管(APD) 50 (例如,列方向中五个和在行方向中五个,且总共25个)作为光电换能器的示例。通过对半导体衬底执行半导体制造工艺来批量制造APD 50。具体而言,首先,在η型半导体衬底41上外延生长P型半导体层42。然后注入杂质(诸如,硼),使得P型半导体层42局部转换成ρ+型半导体层43。以这种方式,在η型半导体衬底41上多个地形成APD。例如,在图3中示出的在APD 50所排列的方向(即,图2中的通道方向)的X方向中,或在垂直于X方向的方向中(即,图2中的身体轴向方向)的每个APD 50的长度为800微米。
[0050]然后,使APD 50彼此隔离,使得APD 50不彼此电干扰。通过向APD 50之间的区域提供深沟槽隔离结构(作为一个示例)、或用磷注入实现的沟道截断结构(作为另一示例)来执行该隔离。通过该隔离,在APD 50之间形成沟道截断区44。调节该隔离使得被提供为多个APD 50的检测元件40和另一检测元件40之间的区域(即,像素区域和另一像素区域之间的像素间区域)包含在P型半导体层42的表面上的硅(Si),该侧面是更接近闪烁体层的侧面。换言之,调节该隔离,使得沟道截断区44在更接近闪烁体层的侧面上包含Si。
[0051]在其上形成APD 50的ρ型半导体层42上,成对地提供无源区45,使得对应的APD50插在两个无源区45之间,然后用绝缘层46覆盖。然后在无源区对45中的一个上形成灭弧电阻器51,该灭弧电阻器51用于被动灭弧并将与相应的APD 50串联连接。灭弧电阻器51是电阻器的一个示例,并且多晶硅例如用于形成灭弧电阻器51。然后提供绝缘层47,并提供用于使APD 50和灭弧电阻器51导通(conduct1n)的接触层(接触孔)48。然后形成第一布线层52,并经由接触层(接触孔)48使其与灭弧电阻器51导通。
[0052]然后在无源区45上形成作为复位部的示例的复位薄膜晶体管(TFT)53。作为示例,复位TFT 53具有底部栅极结构。除了复位TFT53之外,还形成提供为以预定增益放大来自APD 50的输出并输出结果的TFT的放大器电路55。
[0053]为了具体解释,首先,在形成第一布线层52时,同时形成复位TFT53的栅电极56和放大器电路55的栅电极。然后,沉积栅绝缘膜57。氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝、或它们的层叠,例如,可以用作栅极绝缘膜57。然后,沉积复位TFT 53的半导体层(沟道层63)和放大器电路55的半导体层(沟道层64)。例如,用包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)中的一个或多个的氧化物半导体的溅射来实现复位TFT 53的至少沟道层63。例如,也可用包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)中的一个或多个的氧化物半导体的溅射来实现放大器电路55的沟道层64。
[0054]然后沉积蚀刻保护膜,并且在300摄氏度到500摄氏度左右的温度下热处理该结构。蚀刻保护膜58可包含诸如氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝、或它们的层压结构之类的材料。可在诸如惰性气氛(例如,氮气)之类的气氛中或在作为包含氧气或
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