JPH0756897B2 - 半導体放射線検出器 - Google Patents
半導体放射線検出器Info
- Publication number
- JPH0756897B2 JPH0756897B2 JP2103117A JP10311790A JPH0756897B2 JP H0756897 B2 JPH0756897 B2 JP H0756897B2 JP 2103117 A JP2103117 A JP 2103117A JP 10311790 A JP10311790 A JP 10311790A JP H0756897 B2 JPH0756897 B2 JP H0756897B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiation
- amorphous semiconductor
- semiconductor layer
- thickness
- radiation detector
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空間放射線の線量や被検体から放出される放
射線量の測定に用いることのできる半導体放射線検出器
に関する。
射線量の測定に用いることのできる半導体放射線検出器
に関する。
従来、放射性同位元素，放射線発生装置を使用する施設
では、安全管理の面から空間放射線の線量を測定した
り、または同施設の放射線管理区域内から外部へ出る物
体の放射線汚染度を測定する必要があり、この様な放射
線測定に半導体放射線検出器が用いられている。
では、安全管理の面から空間放射線の線量を測定した
り、または同施設の放射線管理区域内から外部へ出る物
体の放射線汚染度を測定する必要があり、この様な放射
線測定に半導体放射線検出器が用いられている。
かかる半導体放射線検出器には、結晶半導体を用いた半
導体放射線検出器と、非晶質半導体を用いた半導体放射
線検出器とがある。特に、非晶質半導体を用いた半導体
放射線検出器は、結晶半導体を用いたものに比べて製造
が比較的容易であり、大面積化をローコストで行うこと
ができるという利点がある。
導体放射線検出器と、非晶質半導体を用いた半導体放射
線検出器とがある。特に、非晶質半導体を用いた半導体
放射線検出器は、結晶半導体を用いたものに比べて製造
が比較的容易であり、大面積化をローコストで行うこと
ができるという利点がある。
第３図に非晶質半導体を用いた従来の放射線検出器の構
成例を示す。
成例を示す。
この半導体放射線検出器は、シリコン等からなる基板１
上に、非晶質半導体層２を挟んで上部電極３および下部
電極４が対向配置された検出層が設けられ、さらに上部
電極３および下部電極４が測定回路系５に接続された構
成となっている。
上に、非晶質半導体層２を挟んで上部電極３および下部
電極４が対向配置された検出層が設けられ、さらに上部
電極３および下部電極４が測定回路系５に接続された構
成となっている。
この様に構成された半導体検出器において、図示矢印方
向から放射線が入射すると、その放射線が非晶質半導体
層２にて捕獲され、それによって非晶質半導体層２に発
生した電荷が上下電極3,4にて検出されて測定回路系へ
放射線検出信号として送られる。測定回路系５では、入
力する放射線検出信号から放射線量を計測する。このよ
うにして放射線の測定が行われる。
向から放射線が入射すると、その放射線が非晶質半導体
層２にて捕獲され、それによって非晶質半導体層２に発
生した電荷が上下電極3,4にて検出されて測定回路系へ
放射線検出信号として送られる。測定回路系５では、入
力する放射線検出信号から放射線量を計測する。このよ
うにして放射線の測定が行われる。
ところが、非晶質半導体を用いた放射線検出器は、非晶
質半導体の製造プロセスの制約により、非晶質半導体層
２の放射線入射方向の厚さｌとして、十分な検出感度を
得ることのできる厚さを確保するのが困難であった。
質半導体の製造プロセスの制約により、非晶質半導体層
２の放射線入射方向の厚さｌとして、十分な検出感度を
得ることのできる厚さを確保するのが困難であった。
その結果、放射線入射方向の経路が小さいため、α線，
β線等の荷電粒子に関しては非晶質半導体層２への付与
エネルギーが小さくなる。またγ線，中性子線等の荷電
粒子に関しては非晶質半導体層２を構成する原子と相互
作用の確率が小さくなり、いずれの場合も放射線に対す
る検出感度が低いものとなる。特に、β線のように飛程
の長い放射線の捕獲確率を上げることが望まれていた。
β線等の荷電粒子に関しては非晶質半導体層２への付与
エネルギーが小さくなる。またγ線，中性子線等の荷電
粒子に関しては非晶質半導体層２を構成する原子と相互
作用の確率が小さくなり、いずれの場合も放射線に対す
る検出感度が低いものとなる。特に、β線のように飛程
の長い放射線の捕獲確率を上げることが望まれていた。
したがって、従来の非晶質半導体を用いた放射線検出器
は、放射線入射方向に対して非晶質半導体層の厚さを十
分に確保することができなかったので、放射線検出感度
が低くなるといった問題があった。
は、放射線入射方向に対して非晶質半導体層の厚さを十
分に確保することができなかったので、放射線検出感度
が低くなるといった問題があった。
本発明は以上のような実情に鑑みてなされたもので、放
射線入射方向に対して非晶質半導体層の厚さを十分に確
保でき、放射線検出感度を大幅に向上し得る半導体検出
器を提供することを目的とする。
射線入射方向に対して非晶質半導体層の厚さを十分に確
保でき、放射線検出感度を大幅に向上し得る半導体検出
器を提供することを目的とする。
［発明の構成］ 本発明は上記課題を解決するために、非晶質半導体層
と、この非晶質半導体層を挟んで対向配置された上下電
極対とを有し、放射線の入射によって前記非晶質半導体
層に発生した電荷を前記上下電極対から放射線検出信号
として取出す半導体放射線検出器において、放射線の入
射方向に対して十分な厚さを持たせるための凹凸を前記
非晶質半導体層に設ける構成とした。
と、この非晶質半導体層を挟んで対向配置された上下電
極対とを有し、放射線の入射によって前記非晶質半導体
層に発生した電荷を前記上下電極対から放射線検出信号
として取出す半導体放射線検出器において、放射線の入
射方向に対して十分な厚さを持たせるための凹凸を前記
非晶質半導体層に設ける構成とした。
本発明は以上のような手段を講じたことにより、非晶質
半導体層に形成されている凹凸によって、非晶質半導体
層がその成膜厚さに比べ放射線入射方向の厚さが大きく
なり、したがって放射線検出感度が向上するものとな
る。
半導体層に形成されている凹凸によって、非晶質半導体
層がその成膜厚さに比べ放射線入射方向の厚さが大きく
なり、したがって放射線検出感度が向上するものとな
る。
以下、本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明の実施例となる放射線検出器の断面図で
ある。この放射線検出器は、上面が三角波形状をなす下
部基板10の上面に例えばモリブデン（Mo）からなる下部
電極11が形成されている。この下部電極11上に厚さ１
の非晶質半導体層12が成膜されている。この非晶質半導
体層12は、図示矢印方向となる放射線入射方向の厚さが
成膜された厚さ１よりも大きなl2となる。断面が第１
図に示すような三角波形状をなす非晶質半導体層12の上
面に下部基板10と同じ材料からなる上部電極13が形成さ
れている。この上部電極13および下部電極11は測定回路
系５に接続されている。
ある。この放射線検出器は、上面が三角波形状をなす下
部基板10の上面に例えばモリブデン（Mo）からなる下部
電極11が形成されている。この下部電極11上に厚さ１
の非晶質半導体層12が成膜されている。この非晶質半導
体層12は、図示矢印方向となる放射線入射方向の厚さが
成膜された厚さ１よりも大きなl2となる。断面が第１
図に示すような三角波形状をなす非晶質半導体層12の上
面に下部基板10と同じ材料からなる上部電極13が形成さ
れている。この上部電極13および下部電極11は測定回路
系５に接続されている。
このように構成された半導体検出器は、非晶質半導体層
12に凹凸を設けて断面形状を三角波形状にしたことによ
り、非晶質半導体層12を成膜するときの膜厚は従来通り
１であっても、放射線入射方向の厚さl2は１よりも
厚くなる。その結果、従来の厚さ（１）では捕獲でき
なかった放射線を捕獲できるようになり、捕獲確率が高
くなる。
12に凹凸を設けて断面形状を三角波形状にしたことによ
り、非晶質半導体層12を成膜するときの膜厚は従来通り
１であっても、放射線入射方向の厚さl2は１よりも
厚くなる。その結果、従来の厚さ（１）では捕獲でき
なかった放射線を捕獲できるようになり、捕獲確率が高
くなる。
例えば、第１図に示すように、非晶質半導体層12の成膜
による厚さを１、放射線入射方向の厚さをl2、γ線吸
収係数をｄとすると、放射線検出器にγ線が入射した場
合の、γ線吸収確率は、 従来方式 １−ｅ−1d≒1d 本実施例方式 １−e-l2d≒l2d となる。１＜l2であるので、従来方式よりも本実施例
のほうがγ線吸収率が高くなる。
による厚さを１、放射線入射方向の厚さをl2、γ線吸
収係数をｄとすると、放射線検出器にγ線が入射した場
合の、γ線吸収確率は、 従来方式 １−ｅ−1d≒1d 本実施例方式 １−e-l2d≒l2d となる。１＜l2であるので、従来方式よりも本実施例
のほうがγ線吸収率が高くなる。
したがって、本実施例によれば、非晶質半導体層12を第
１図に示すような三角波形状の凹凸構造としたので、放
射線入射方向の厚さを従来に比べて厚くすることがで
き、よって入射する放射線がα線，β線等の荷電粒子で
あれば、非晶質半導体層12への付与エネルギーが大きな
ものとなり、またγ線，中性子線等の非荷電粒子であれ
ば非晶質半導体層12と相互作用する確率が高くなる。そ
の結果、放射線の捕獲確率を大幅に向上することがで
き、放射線検出感度を上げることができる。
１図に示すような三角波形状の凹凸構造としたので、放
射線入射方向の厚さを従来に比べて厚くすることがで
き、よって入射する放射線がα線，β線等の荷電粒子で
あれば、非晶質半導体層12への付与エネルギーが大きな
ものとなり、またγ線，中性子線等の非荷電粒子であれ
ば非晶質半導体層12と相互作用する確率が高くなる。そ
の結果、放射線の捕獲確率を大幅に向上することがで
き、放射線検出感度を上げることができる。
なお、上記実施例では、非晶質半導体層12の上面および
下面を三角波形状にした構造のものを示したが、非晶質
半導体層に凹凸を設けて放射線入射方向の厚さを確保で
きる構造であればこれに限定されるものではない。
下面を三角波形状にした構造のものを示したが、非晶質
半導体層に凹凸を設けて放射線入射方向の厚さを確保で
きる構造であればこれに限定されるものではない。
例えば、第２図に示すように、矩形状の非晶質半導体層
20を設ける構成とすることもできる。この半導体検出器
は、上面が矩形状をなす基板21上に下部電極22を形成
し、この上に非晶質半導体層20を形成する。これによ
り、放射線入射方向に対して異なる厚さ１及びl3を有
する非晶質半導体層12が形成される。なお、１は成膜
による厚さであり、l3はこの１よりも十分に大きな値
の厚さとなる。そして、この様な断面構造となる非晶質
半導体層12上に上部電極23が形成される。
20を設ける構成とすることもできる。この半導体検出器
は、上面が矩形状をなす基板21上に下部電極22を形成
し、この上に非晶質半導体層20を形成する。これによ
り、放射線入射方向に対して異なる厚さ１及びl3を有
する非晶質半導体層12が形成される。なお、１は成膜
による厚さであり、l3はこの１よりも十分に大きな値
の厚さとなる。そして、この様な断面構造となる非晶質
半導体層12上に上部電極23が形成される。
この様な放射線検出器によれば、上記実施例と同様の作
用効果を得ることができ、さらに非晶質半導体層20の厚
さ１の部分と厚さl3の部分との比率を調整することに
より、γ線のように吸収係数がエネルギー依存を示す放
射線に対して検出感度のエネルギー特性がない，すなわ
ちフィルターが不要な放射線検出器を実現できる。
用効果を得ることができ、さらに非晶質半導体層20の厚
さ１の部分と厚さl3の部分との比率を調整することに
より、γ線のように吸収係数がエネルギー依存を示す放
射線に対して検出感度のエネルギー特性がない，すなわ
ちフィルターが不要な放射線検出器を実現できる。
［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、放射線入射方向に
対して非晶質半導体層の厚さを十分に確保でき、放射線
検出感度を大幅に向上し得る半導体検出器を提供でき
る。
対して非晶質半導体層の厚さを十分に確保でき、放射線
検出感度を大幅に向上し得る半導体検出器を提供でき
る。
第１図は本発明の実施例となる半導体放射線検出器の断
面図、第２図は同実施例の変形例の断面図、第３図は従
来よりある半導体放射線検出器の断面図である。 ５……測定回路系、10……下部基板、11……下部電極、
12……非晶質半導体層、13……上部電極。
面図、第２図は同実施例の変形例の断面図、第３図は従
来よりある半導体放射線検出器の断面図である。 ５……測定回路系、10……下部基板、11……下部電極、
12……非晶質半導体層、13……上部電極。
Claims (1)
- 【請求項１】非晶質半導体層と、この非晶質半導体層を
挟んで対向配置された上下電極対とを有し、放射線の入
射によって前記非晶質半導体層に発生した電荷を前記上
下電極対から放射線検出信号として取出す半導体放射線
検出器において、 放射線の入射方向に対して十分な厚さを持たせるための
凹凸を前記非晶質半導体層に設けたことを特徴とする半
導体放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103117A JPH0756897B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 半導体放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103117A JPH0756897B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 半導体放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH043472A JPH043472A (ja) | 1992-01-08 |
| JPH0756897B2 true JPH0756897B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=14345649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2103117A Expired - Lifetime JPH0756897B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 半導体放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756897B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62293681A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-21 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体放射線検出素子 |
| JPS639984A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-16 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 非晶質半導体装置 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP2103117A patent/JPH0756897B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH043472A (ja) | 1992-01-08 |
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