专利名称：用于辐射探测器的转换器层的制造方法
技术领域：
本发明涉及ー种用于辐射探測器的制造方法和一种由此产生的转换器层以及具有此类转换器层的一种辐射探測器和ー种医疗技术设备。
背景技术：
辐射探測器，尤其是直接转换辐射探測器实现了定量地以及能量选择地采集各个光子，例如X射线或伽马射线等高能辐射。在直接转换辐射探測器中，辐射的光子分别在由特殊半导体材料构成的转换器层中以电子空穴对的形式制造自由带电粒子。通过X射线光子产生的带电粒子对(电子空穴对)通过施加外加电场向各自电极加速(电子向着阳极，空穴向着阴极)，并且在其到达时在各个电极上引起脉冲，所述脉冲然后通过加强电子表现为电流脉冲或电压脉冲。
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适用例如具有高原子序数的I1-V1-半导体形式的半导体材料，尤其是碲化镉或硒化镉，例如CdTe、CdZnTe, CdZnSe, CdTeSe或CdZnTeSe来探测高能辐射。这些材料较为适宜，因为较高的X射线吸附作用，尤其是对于医学成像的能量范围来说。然而其缺点之一在于半导体材料中较差的空穴传递以及与此相连的带电粒子在缺陷中的吸收反应，所述缺陷始终存在在真实晶体中，尤其在结晶界限和临界面处，例如电极。为了弥补这ー缺点，在现有技术中建议构成条纹、像素和各个集电极(传统方式的阳极)的其他结构。所有这些表面结构都用到所谓的“小像素效栗”。这正是基于，与非常小像素化的电极的转换器层厚度相比，重量场在探测器较宽的范围中变得非常小，并且在紧靠像素化电极附近急剧升高。这将导致，当电荷载体到达电极附近处时，产生大部分的电荷信号。例如能够利用这ー效果来降低通过空穴引起的信号的值。在此，“小像素效果”的效率与像素大小和转换器层厚度之间的比例有直接的相互关系。为了制造配备有例如多个像素元件这种表面结构的转换器层，传统上使用具有多步骤的以及其他刻蚀步骤、光效应步骤、显影步骤和清洗步骤的摄影平板法。污染和缺损的形成通常与此类摄影平板法相连，这使得此类转换器层或探測器元件的制造成本増加，并且其功率经常减弱(例如參见Milof及其他人的“Photoresist Process Optimizationfor Defects Using a Rigorous Lithography Simulator，，，IEEE1997, 57-60 页X —般而言，工作步骤始終是污染源，一方面因为实验室空气本身在无尘室中就不是不含颗粒的，另一方面因为化学试剂同样不是百分之百纯净的。因此，在生产中对每ー加工步骤都存在不同的无尘室等级。小公司、研究所实验室一般具有如下无尘室等级，其中，例如在每立方英尺空气中(约30X 30X 30cm3)允许存在始终多于200个的大小5 的颗粒。
发明内容
基于现有技术，本发明要解决的技术问题在于，提供ー种用于辐射探測器，特别是用于直接转换辐射探測器的具有像素电极的此类转换器层的可选的制造方法。根据本发明的制造方法在此是制造多个用于辐射探測器的转换器层的方法(也就是说唯一一个或两个或多个转换器层)，同时能够在晶体生长步骤中制造所述的辐射探測器。在此为这种转换器层所设方法如下，其中，每ー个所制造的转换器层包括用于施加像素电极的具有像素结构的第一面，和用于施加反电极的第二面。为了制造这ー结构，本方法包括在用于ー个或多个具有结构化第一面的转换器层的具有结构形成元件的晶体生长设备中的胚层上的半导体晶体的生长步骤。转换器层在此由半导体晶体形式的辐射探測材料组成，其中能够直接计数各个射入到材料中的光子。在此类直接转化材料中，通过在辐射探測材料中制造电学电荷载体(也就是说电子空穴对)能够通过计数率采集直接探測入射的辐射。辐射这一概念被理解为适合于在辐射探測材料中释放电荷载体的每ー类辐射，优选的是高能辐射并且尤其是X射线射线或伽马射线。依据本发明的转换器中所用到的直接转换半导体连接的例子是I1-V1-半导体连接，尤其是硒化物和碲化物，例如CdSe、CdZnTe, CdTeSe, CdZnTeSe和CdMnTeSe基础上的材料体系。半导体连接能够优选的从CdxZni_xTeySei_y (其中0 < x < I ;0彡y彡I)或CdxMrvJeySeh (其中0彡x彡1;0彡y彡I)中选取。通过依据本发明的制造方法制造转换器层，其第一面包括用于施加像素电极的像素结构，并且构造用于施加反电极的其第二面。“像素结构”在本发明范畴中意味着，第一面的转换器层的表面具有如下表面结构，即它将表面划分在各个定义的像素中。能够任意选取像素的形状和结构，其中，为了达到所谓的“小像素效果”，各个像素的边长或直径与转换器层的层厚相比格外小。优选的结构为圆形的或四边形的，尤其是正方形的像素，但也有具有四角底面和圆角的像素，具有所定义的像素大小，也就是说，像素面在像素元件的平面中。tヒ如，像素的直径或边长小于IOmm,优选的小于或等于5mm,进ー步优选的在IOOiim和500 y m之间，例如200 u m。在各个像素元件之间优选的例如以空腔或皱纹的形式构成中间空间，其保证了各个待布置在像素元件上的电极元件的电学密封。根据本发明的制造方法通过晶体生长过程中胚层上辐射探測材料的直接生长解决了上述技术问题。在此能够使用不同的晶体生长过程，只要它们生长出具有用于转换器层目的特征的所希望的半导体晶体。对于本领域的专业人员来说已知用于在此使用到的半 导体材料的不同的晶体生长过程，例如移动加热法(I)、垂直和水平高压布里奇曼法(2)、垂直梯度凝固法(VGF)，例如VGF高压布里奇曼(3)、物理气相传输法(4)、Czochalsky法
(5)、金属有机化学气相沉淀法(6)、液相取向附生法(7)或者分子束取向附生法(8)。上述方法I至5优选的用于块状晶体(即体积晶体)。其他方法例如适合制造“薄的”、即直至几十U m厚的层。在依据本发明的制造方法中，为了达到所希望的探測器材料，能够使用由不均匀的晶核(例如Al2O3, Ge、GaAs, GaN等)构成的胚层，或者使用由硒化镉或碲化镉基础上具有相应晶格參数的均匀晶核构成的胚层。这实现了各个微晶或柱状晶粒的生长，由此，在转换器层中尽可能少的构成内在的缺陷。在转换器层中存在的内在缺陷越少，通常电荷载体的活动性就越高，并且其寿命也越长，即电荷载体的活动性-寿命-产品(所谓的y * T )。为了在转换器层的第一面上布置各个像素元件的形状、大小和厚度，在根据本发明的制造方法中，在晶体生长设备中设有结构形成元件，它在晶体生长期间在各个像素元件之间保留例如空腔或皱纹形式的中间空间。换句话说，结构形成元件用作转换器层的各个像素元件之间的中间空间的占位物，它在从转换器层中取出后留下空腔或皱纹。像素元件的精确度和大小依赖于结构形成元件的质量和性质，因为它正好与之互补。依据本发明的方法具有如下优点，即它对于在转换器层的面上形成具有像素元件的转换器层并不需要照相平版印刷法。尤其是依据本发明的方法不要求刻蚀步骤用来在像素元件之间生成空腔或皱纹，从而在材料选取上不再有关于材料可刻蚀性的限制。通过照相平版印刷法一般的污染，尤其是通过刻蚀试剂的污染，或者表面上由于离子束刻蚀而造成的缺陷，这些并不出现在依据本发明的方法中。所必需的方法步骤数量较少是另ー优点，由此可能进ー步提高所制造的转换器层的质量。这样也降低了此类转换器层的制造成本。通过上述制造方法，依据本发明的转换器层能够以对于施加像素电极所匹配的结构化的第一面和以具有提高质量的第二面，且低成本的制造。特别是通过用于多个在第一面上具有像素结构的转换器面的具有结构形成元件的晶体生长设备中的胚层上的半导体晶体的生长，能够制造表面结构，其具有较低的污染程度，并且与传统的照相平版印刷法制 造出的转换器层相比在表面上具有更少的缺陷。 通过依据本发明的转换器层的均匀半导体表面，转换器层适合用于制造辐射探測器和包括医疗技术设备的此类辐射探測器。根据本发明的辐射探測器包括上述制造的依据本发明的转换器层，包括布置在第一面上的像素电极和布置在第二面上的反电极。根据本发明的辐射探測器由于前面所提到的依据本发明的转换器层的优点而具有均匀的探測器功率，尤其在探測器运行时具有较低的电场变化。因此，它具有尽可能恒定的计数率采集，也就是说，计数率随着时间仅仅很小的偏离，并且因此适用于极其高流量的辐射，尤其是X射线射线或伽马射线(例如在计算机断层造影中)。可选地，辐射探測器还能够通过运用分析电子装置来读取探測器信号，它例如能够直接被构造为辐射探測器的组成部分。替换地，分析电子装置还能够被构造为独立的可与辐射探測器相连的系统。因为之前所提到的优点并且特别是因为即便在习惯的使用条件下均匀度和恒定计数率的改善，依据本发明的辐射探测器适合用于医疗技术设备中，尤其是在具有较高的辐射强度的X射线和/或伽马射线的条件下的计数率采集的设备中。因此本发明还建造了具有依据本发明的辐射探測器的医疗技术设备。对此特别优选的例子是X射线系统、伽马射线系统、CT-系统或放射性核素-发射-断层造影系统，例如PET系统或SPECT系统。从属权利要求以及随后的说明包含本发明特别有利的实施方式和进ー步扩展，其中详尽的指明，依据本发明的转换器层、依据本发明的辐射探測器和依据本发明的医疗技术设备还能够相应于从属权利要求对转换器层的制造方法进ー步改进，反之亦然。在依据本发明的制造方法优选的实施方式中，结构形成元件直接布置在胚层上。也就是说，在取得由合适的均匀的或不均匀的晶核构成的胚层之后，一个或多个结构形成元件如下布置在胚层上，即它是中间空间的占位物，例如以在像素元件之间空腔或皱纹的形式示出。在此，结构形成元件的形状、大小和厚度正好与像素元件之间的中间空间的形式相匹配。在胚层上半导体晶体的生长步骤中仅仅实现基于结构形成元件之间的胚层的晶体生长。只要晶体生长将结构形成元件之间的整个中间空间填满，就实现围绕结构形成元件的进ー步生长，从而导致各个晶核或柱状晶粒的联合，并在结构形成元件之上形成整面的结晶层。由此，半导体晶体构成的连续转换器层在上部范围中，即相对胚层以在胚层上对齐的结晶像素元件结构构造。结晶像素元件结构通过构造在胚层上的模型预定出结构形成元件。当胚层脱落并取下结构形成元件之后，所制造出的半导体晶体层能够被应用为具有结构化第一面的转换器层。在该方法的扩展中或者在依据本发明的制造方法的其它实施方式中，在晶体生长设备中，例如在熔化坩埚中，多个优选的在晶体的生长设备中彼此间隔的层能够被布置在结构形成元件上。在晶体生长设备内半导体晶体的生长步骤中，由此半导体晶体能够在结构形成元件上的层上部和下部之间构造。它可以是单晶的或者多晶的，但还可以具有多个粒状界面，只要它将结构形成元件之间的所有中间空间完全填满，并且具有辐射探測特性。由此可以在晶体生长过程中培植半导体晶体，从中能够获得多个转换器层。例如可以通过在各个层的方向上或者在结构形成元件的位置上半导体晶体的锯碎或剪碎，并且通过从各个层上取下结构元件，能够获得具有结 构化的第一面的多个转换器层。由此与传统方法相比节省了非常多个步骤，从而能够非常经济的实施这一方法。在制造方法的其它优选实施方式中，使用具有像素电极元件形式的片段的ー个或多个晶格作为结构形成元件。为了将其例如直接施加在胚层上，可以使用这种晶格，从而能够围绕它制造出唯一转换器层。但是还可以在晶体生长设备中定义的距离上相应的晶格处设置多个此类层或位置，从而在晶体生长步骤中能够同时生成多个转换器层。晶格的片段在此相应于待制造的像素电极元件的形状。片段可以被构造为圆形、四边形、正方形、六边形或者是像素电极任何其他合适的形状。片段的大小受待制造的像素电极面的希望大小影响。通过晶格表示连续的结构形成元件，为了在接下来围绕它生长出相应的半导体晶体，其能够相对简单的以定义的距离安装在晶体生长设备中。制造出的半导体晶体的形状和大小取决于所使用晶体生长设备的形态和大小。结构形成元件的层之间的距离在此应该等于或略大于所希望的转换器层厚度。由此能够实现，每个转换器层在晶体沿着结构元件裁剪之后具有第一结构化表面和第二非结构化表面。优选的厚度，也就是距离在100 Ii m至20mm的范围中，进ー步优选的为500 u m至5mm,还进ー步优选的为Imm至3mm。典型的，为了考虑到在通过晶体剪切之后抛光所略去的厚度，使用厚度补充(所谓的“利润率”)。对此，典型的1011111至50011111，优选的30iim至150iim被计入剪切面上的“利润率”。在依据本发明的制造方法中所使用的结构形成元件由如下材料制造，为了实现半导体晶体冷却后的脱落，其并不附着在熔化的晶体材料上，或者与之反应。此外，该材料在晶体生长期间由此同样示出较低的用于晶核形成的倾斜。用于结构形成元件的材料比如是碳或者以氮化硼或碳涂层的石英、热解的硼或热解的碳。各种晶体生长过程能够应用依据本发明的制造方法，其中，探測器材料能够直接生长在胚层上。在此可以借助切割过程制造出转换器层。这优选可以是液相或气相切割过程，或者是从溶液(例如THM)或从熔化态(Bridgman、Czochralsky)中的切割。在这ー过程中，习惯上将晶体从(例如由石英或石墨构成的)熔化坩埚中在一定的温度条件下或者由溶液、液相中或者由气相中水平的或垂直的取出。所取出的晶体的长度在此是几毫米(例如用于制造转换器层)至数厘米，或者如果要在晶体中同时制造多个转换器层，则甚至为米。通过在胚层上直接的晶体生长来制造转换器层结束之后，胚层优选机械的例如通过在胚层和晶体层之间的界面上的折断或分离从转换器层上掲下来。由此，转换器层结构化的第一面与晶体像素元件和在其之间的结构形成元件一起露出来。在结构形成元件析取之后，于是完成了具有现在为间隔的像素元件的形式的结构化表面的转化器层的第一面。在优选的实施方式中，在转换器层生长之后或者在胚层部分分离之后机械地或者化学地完全或部分刻蚀胚层，从而具有像素结构的转换器层保留在其第一面上。在此优选的方法为胚层的刻蚀或磨光或研磨。如果生长出的半导体晶体的层厚过厚，或者如果多个转换器层在唯一的晶体上培养，则该方法可选地附加地包括一个或多个转换器层成为具有合适层厚的逐个层的裁剪步骤。在此合适的层厚优选的能够设置为100 Ii m至20mm,优选的从500 y m至5mm并且进一步优选的从Imm至3_。在此，优选的在胚层分离之前或之后，转换器层在结构形成元件之上或者在结构形成元件的层间通过半导体晶体的整个宽度切割。在此这样实施切割，使得转换器层包括连续的层范围和通过结构形成元件穿孔的层范围。在此其目的在于，如下实施切割，即要求尽可能少的后处理步骤，例如精磨或额外的刻蚀。由此，与传统的照相平版 印刷法相比由于明显減少的方法步骤数量该方法的成本能够降低，并且能够同时提高所得产品的质量。为了得到具有辐射探測材料构成的像素结构的第一面和置于其中的结构形成元件，对于施加切割的优选位置在沿着结构形成元件上各个层与胚层对齐的面上实现。在此，当其如下布置在晶体生长设备中吋，即结构形成元件的层距与待制造的转换器层的厚度相符，在结构形成元件上每层之间分别只需要一次切割。由此，不但能够并不十分昂贵的制造大量由单一晶棒构成的转换器层，而且还能够相当节省材料的制造它。因为基本上不需要刻蚀步骤，所以表面通常相当均匀，从而该转换器层适合于制造具有高磁通密度的辐射探测器。在晶体生长步骤或者胚层分离步骤或者剪切成各个转换器层步骤之后，可选地连接有从每个分离器层中将结构形成元件分离的步骤，从而具有像素结构的转换器层保留在其第一面上。因此它对于简易的析取是合适的，即由非粘附的材料制造结构形成元件，并且其在晶体生长期间也不与熔化的或者溶解的半导体材料反应。依据本发明制造的转换器层具有匹配于实施像素电极的结构化第一面和用于反电极的大部分非结构化的第二面。依据本发明的转换器层在此能够通过上述制造方法成本低廉的制造，并且在辐射探測器中作为转换器层在各个像素元件之间具有较低的电荷交换。对于所制造的半导体晶体结构的均匀性，尤其是其表面的均匀性来说，该转换器层相对于传统的转换器层有所改善。尤其是它在辐射探测器运行期间对电场具有很小的改变，并且仅仅弓I起较低的时间上的计数率改变。因此，依据本发明的转换器层非常适用于在辐射探測器中的应用，特别是在高电流时的应用，例如对X射线射线或伽马射线(例如在计算机断层造影中)。依据本发明的辐射探測器在此包括之前详细阐述过的转换器层以及第一面上的像素电极和第二面上的反电极。不仅像素电极而且还有反电极能够在此通过金属化直接安装在转换器层上，或者预制的接触层能够与转换器层相接触。依据本发明的辐射探測器可以被实施为肖特基探測器或欧姆探測器。在肖特基探测器中出现从半导体到金属(电极)的单向过度，也就是说，此类探測器单向截止。在欧姆探测器中，电荷载体(电子或空腔)能够双向流动，也就是说，从半导体流向金属，反之亦然。欧姆探测器并不像肖特基探測器那样具有截止效果。此类辐射探測器可以被实施为单独元件或者作为由两个或多个单独探测器组成的组合元件。在多个探测器中还习惯上说成探測器列阵，其经常由単独的半导体基础元件构成，它配备有作为绝缘封锁元件的分隔板和电极。具有像素化电极的辐射探測器如在这里所描述的那样，能够视作此类探測器列阵的替换组件，并且实现了对射入辐射探測器材料的光子进行除了时间上分辨地还有位置上分辨地采集。在此类探测器阵列中优选从阴极侧射入辐射，该阴极施加或气化渗镀在半导体基础元件上。在单独探测器元件中，射入方向基本上不取决于电极的构造，并且还能够侧向的或者同样从阴极侧或阳极侧进行。具有转换器层、在转换器层的第一面上的像素电极和转换器层第二面上的反电极的用于此类辐射探測器的制造方法包括借助依据本发明的制造方法的转换器层的制造步骤，以及在转换器层的第一面上施加像素元件和在转换器层的第二面上施加反电极。电极例如能够通过金属化直接制造或完成在转换器层上，并与转换器层接触。 因为鉴于转换器层的均匀性而改善的功率，特别是改善的表面结构，以及由此实现的整体探测效率的改善，特别是较低的时间计数率偏移，依据本发明的辐射探测器适合于利用具有较高磁通密度的X射线和/或伽马射线在医疗技术设备中的应用。此类依据本发明的医疗技术设备相应地包括之前详细描述的辐射探測器和X射线系统、伽马系统、CT系统或放射性核素-发射-断层造影系统，例如PET系统或SPECT系统。在此类设备中，由于在运行期间转换器层中较低的电场改变，能够测量较高的辐射通量，正如其尤其在计算机断层造影中发生的那样。因此，在没有较高设备技术花费的情况下能够实现较高辐射通量时的恒定计数率。
随后结合实施例參考附图进一歩解释本发明。附图在此仅为说明本发明而使用，但本发明并不会局限于此。附图中图1示出了具有像素化第一面和非结构化第二面的依据本发明制造的转换器层，图2示出了依据本发明的辐射探測器的实施例，图3示出了依据本发明的医疗技术设备的实施例，图4示出了依据本发明的用于转换器层的制造方法的第一实施方式，图5示出了依据本发明的用于转换器层的制造方法的第二实施方式，图6示出了根据本发明的制造方法所产生的晶体的示意性截面视图。
具体实施例方式图1示出了依据本发明制造的具有像素化第一面4和非结构化第二面5的转换器层3。在像素化第一面上并排布置多个像素元件A。这些像素元件A优选构成具有规律结构的阵列。对此，它们能够布置在转换器层第一面的表面上的列和行中。图2示出了依据本发明的辐射探測器10的实施例，其在这里装配了分析电子装置13。为了构成探測器，在此示出了具有阴极11和像素化阳极12(在图4中仅示出了具有较少像素元件A的转换器层的片段)的依据本发明的转换器层3。待探測的电离辐射，例如X射线辐射R在此击中辐射探測器10的阴极面。但依据本发明的辐射探測器基本上还能够如下构成，即待探测的辐射R从其他入射方向入射到辐射探測器上，例如这样调整辐射探测器，使得阴极面和阳极面与辐射的入射方向平行。辐射探測器10在此配备有分析电子装置13，为了首先预放大在像素元件A中探測到的信号，该分析电子装置对于每一个像素元件A具有预放大器14。预放大器14与像素元件A的耦合在附图中的介绍非常简化。基本方法对于专业人员来说是已知的，例如辐射探测器能够读取并进ー步处理信号。预放大器14与信号处理设备15相连，在其中进ー步处理信号，并且随后例如传输给分析単元(未示出)。图3示出了医疗技术设备20(在此是X射线系统20)的非常简单的实施例。其具有X射线辐射器21、带有分析电子装置13的依据本发明的辐射探測器10以及系统控制设备22。X射线辐射器21和辐射探測器10在运行中如下彼此相対的布置，即X射线辐射器21的放射方向指向辐射探測器10的方向。为了位置分辨地采集从X射线辐射器21发出的并通过检查对象P减弱的X射线辐射R，从而利用辐射探測器10拍摄X射线图像，检查对象P，例如患者或患者的身体部分被合适地定位于X射线辐射器21和辐射探測器10之间。为了例如由探測器信号重建图像并且将该图像发给用户或者储存在存储器中，在此借助非常简化介绍的系统控制设备22实现对X射线辐射器21的控制，该系统控制设备22还接收由分析电子装置13处理过的探測器信号用于进一歩处理。在图4中示意性依其顺序示出了依据本发明的制造方法第一替换的实施方式的各个步骤。其中，在步骤a)中将胚层50放在晶体生长设备(未示出)中。在步骤b)中在胚层50上施加晶格(在此以截面视图示出)作为具有规则布置的片段53的结构形成元件52。在胚层50和晶格52的这ー设计中，在步骤c)中如下长久的实施晶体生长过程C)，直至晶格52完全长满并形成连续的结晶层。由此，直接在步骤c)中制造转换器层54。在制造转换器层54之后，在步骤d)中分离胚层。这可以借助机械方法通过沿着胚层50和结晶转换器层54之间的界面的分离或者折断实现。相应的方法和所需工具对于 专业人员是已知的。替换地，该步骤还能够在随后的时间点实施，例如作为本方法的最后步骤。在图4所示的制造方法中，在可选地并且还可以在胚层50分离前实施的步骤e)中，通过在切割线SL上转换器层54的连续范围的剪碎或分裂将转换器层54的层厚设置为希望的层厚。替换地还可以通过磨光或研磨达到希望的层厚。最后，晶格52在此在步骤f)中与转换器层54分离，从而其一起保留结构化的第一面与像素元件A。随后可以在该像素元件和转换器层的第二面上例如借助金属化施加电扱。图5示出了替换的制造方法，其中所有步骤直至步骤d)基本上类似地实施。胚层50根据在此所示的实施方式并非机械分离，而是借助机械或化学方法也就是说在破坏胚层50的情况下去除。作为机械方法在此可以考虑胚层50的磨光或研磨，与此相对的，在化学去除中例如实现胚层的刻蚀。如果机械分离在依据本发明的制造方法的第一替换中不能够准确实现，并且胚层50的残留物保留在结晶转换器层54的表面上，则除了使用胚层在步骤d)中的分离之外附加地还可以使用图5所示的方法，只要由此表面上的污染程度并不过量提升。在图6中示出了通过依据本发明的制造方法在生长设备GD中获得的晶体60的示意性截面视图。晶体60在其下端部还具有胚层50，以及在其内部具有在晶格52处的多个位置(在图6中仅示例性地示出了ー些位置)。它们以规律的间距布置在整个晶体长度L上，其中，第一位置并不直接设在胚层上。替换地，如图4和图5所示的那样，晶格的第一位置还可以直接设置在胚层50上。从具有多个结构形成元件上的位置的晶体60中能够切割出多个转换器层。优选的，正如根据切割线SL所示的那样如下放置切片，使得其沿着每个晶格52水平实施。由此，晶格在每个水平切片的一个面上露出。该面在除去晶格52之后构成为具有像素元件的第ー层。其他切割边缘同时构成了转换器层的用于施加反电极的第二面。因此在这种情况下不再需要附加的刻蚀步骤或者后处理步骤。如果必须调节层厚，则可选地可以实施进ー步切割或者后处理步骤，例如转换器层的磨光或研磨。
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最后再次指出的是，在之前详细描述的制造方法中，转换器层、辐射探測器和医疗技术设备仅仅是优选的实施例，只要其通过权利要求规定，专业人员就可以以不同的方式对其进行修正，而并不脱离本发明的范围。当使用其他半导体材料例如II1-V半导体如GaAs代替依据本发明的方法和依据本发明的转换器层中的CdTe半导体时，特别能够达到相同或者至少相似的效果。为了完整性起见还要指出的是，使用不定冠词“ー个”并不排除所涉及的特征还能够多样存在。同样，“元件”、“设备”或者“装置”这些概念作为组成部分并不排除它们由多个部件构成，它们在可能情况下还能够空间上分布。
权利要求
1.一种用于辐射探测器(10)的多个转换器层(3)的制造方法，其中，每个转换器层(3)包括用于施加像素电极(12)的具有像素结构的第一面(4)和用于施加反电极(11)的第二面，所述制造方法包括在用于一个或多个具有结构化第一面(4)的转换器层(3)的具有结构形成元件(52)的晶体生长设备中的胚层(50)上的半导体晶体(54，60)的生长步骤。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，将所述结构形成元件(52)布置在所述胚层(50)上。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，在所述晶体生长设备中将多个层布置在所述结构形成元件(52)上。
4.根据上述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，使用一个或多个具有像素电极元件(A)形式的片段的晶格作为结构形成元件(52)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，所述结构形成元件(52)由如下材料制造，该材料包括碳、以氮化硼涂层的石英、以碳涂层的石英、热解的硼、热解的碳或者它们的组合。
6.根据上述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，所述转换器层(3)借助从溶液或熔化态中的剪切过程或者借助液相或气相剪切过程制造。
7.根据上述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，在所述转换器层(3，54)生长之后，从转换器层上机械地去除胚层(50 )。
8.根据上述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，在所述转换器层(3，54)生长之后，或者部分胚层(50 )从转换器层上分离之后，机械或者化学地完全或者部分地磨损胚层，从而保留具有所述结构形成元件(52)的转换器层。
9.根据上述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，所述方法额外地包括将一个或多个转换器层(3，54)切割成合适层厚的步骤。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其中，将所述层厚设置为100μ m至20mm，优选的为500 μ m至5mm,并且进一步优选的为Imm至3mm。
11.根据权利要求9或10所述的制造方法，其中，为了从辐射探测材料和置于其间的结构形成元件中得到具有像素结构(A)的第一面(4)，沿着所述结构形成元件(52)上每个层之一与胚层(50)对准的面实现切割。
12.根据上述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，所述方法包括将所述结构形成元件(52)从每个转换器层(3，54)中去除的步骤，从而具有像素结构(A)的转换器层保留在其第一面(4)上。
13.一种转换器层，具有为施加像素电极匹配的结构化第一面(4)和对于在第一面(4)上具有像素结构(A)的多个转换器层通过在具有结构形成元件(52)的晶体生长设备中的胚层(50)上半导体晶体(54)的生长而制造的第二面(5)。
14.一种辐射探测器(10)，包括根据权利要求13所述的转换器层(3)，其中，在第一面上布置像素电极(12)，并且在第二面上布置反电极(11)。
15.一种医疗技术设备(20)，特别是计算机断层造影设备，包括根据权利要求14所述的辐射探测器(10)。
全文摘要
本发明涉及一种用于辐射探测器(10)的多个转换器层(3)的制造方法，其中，每个转换器层(3)包括用于施加像素电极(12)的具有像素结构的第一面(4)和用于施加反电极(11)的第二面，所述制造方法包括在用于一个或多个具有结构化第一面(4)的转换器层(3)的具有结构形成元件(52)的晶体生长设备中的胚层(50)上的半导体晶体(54，60)的生长步骤。此外本发明涉及一种通过本方法制造的转换器层(3)以及一种辐射探测器(10)和一种具有此类转换器层(3)或此类辐射探测器(10)的医疗技术设备(20)。
文档编号H01L31/18GK103022064SQ201210344538
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月17日 优先权日2011年9月26日
发明者F.迪尔, P.哈肯施迈德, M.斯特拉斯伯格 申请人:西门子公司