JPS639879A - 放射線検出素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は、シンチレータを用いて放射線を検出する素子
に関する。

口、従来の技術 従来１次元解像力を有するＸ線検出器としてＸｅチャン
バーがある。これは圧縮したＸｅガスに高い電圧を印加
して、Ｘ線が入射した時に発生するイオンを検出する装
置であるが、この装置の場合に電極間隔が狭いので特別
な高耐圧対策が必要となり、また分解能は検出用電極の
ピッチ間隔で決定されるが、加工上１ｍｍ程度が限度で
ある。また第３図に示すように半導体光検出器１１とシ
ンチレータ材料１を接合したＸ線検出器があるが、光検
出器（フォトダイオード）とシンチレータとを別体で製
作し、これを接着するので、高解像度を得ようとする場
合、一画素分の材料が余りにも微細なために作業が難し
く、接合には熟練技術を必要とし、加工時間も長時間を
要する。また、分解能を上げるためにピッチ間隔を狭く
すると素子が益々微細となり、益々接合が難しくなると
云う問題がある。

ハ０発明が解決しようとする問題点 本発明は、上述した製造上の難点を解消し、安価で高感
度、高画像分解能を得るに適したＸ線検出器を得ること
を目的とする。

二３問題点解決のなりの手段 シンチレータ結晶を基板として、その外周面に光子が通
過しやすい透明な電極層を形成し、その電極層の外周面
に光電感光層例えばアモルファスＳｉを形成し、更にそ
の光電感光層の外周面に電極層を形成する。

ホ１作用 本発明は、シンチレータ結晶によってＸ線を可視光の光
子に変換し、これを太陽電池等の光電変換層によって電
気的に検出することにより、入射Ｘ線を検出しようとす
るものである。従来はシンチレータ結晶と半導体光検出
素子とを別々に製作して、これらを手作業で接着剤を使
用して接合していたが、両者の接合位置がずれると光子
の光検出素子への入射効率が変化するから、位置を正確
に規制する必要があるのに、素子が微細なために基準に
適合するように接合することが困難であったが、本発明
はシンチレータ結晶を基板として、同結晶の上に光電変
換用素子部分を構成する種々の層を順次形成していくも
のである。このようにして作成すれば、通常の半導体素
子製造技術が適用でき、手作業に比し品買一定で高感度
な放射線検出素子を量産的に安価に作成することができ
るへ、実施例 第１図に本発明の一実施例を示す、第１図において、１
はシンチレータ結晶、２は透明導電膜でシンチレータ結
晶１の外周面にＩＴＯ，ＳｎＯ□、ＩｎＯ２等をスパッ
タ、蒸着等で薄い膜として形成し、信号出力！極とする
。３はアモルファス５ｉｌｌｉで透明導電膜２の外周面
にプラズマＣＶＤ法により薄い膜として形成する。この
膜３は形成する際、整流特性を持たせるために雰囲気ガ
スに少量のＢ、Ｈ６，Ｐ）（、等を順次混入してＰＩＮ
型に形成しである。４はＡ１電極で上記アモルファスＳ
ｔ膜３の外周面にＡＪをスパッタ、蒸着等で薄い膜とし
て形成し、アース電極とする。５は素子を支持する絶縁
性の支持台で下方に端子８と９を突出させる。６は外部
リード線でＡＪ電極４と端子８とを接続する。７は他の
外部リード線で透明導電膜２と端子９を接続する。１０
は絶縁性反射膜で、透明導電膜２及びＡ！電極４に外部
リード線が接続させるシンチレータ結晶の両端面が、外
周面に各種の金属を蒸着する際にシンチレータ結晶を回
転保持するために、各層が形成されずにシンチレータ結
晶が露出しており、その露出箇所から光子が漏出しない
ように形成される絶縁性反射膜で、ＴｉＯ２，ＭｇＯ，
Ｂａ５Ｏ，等の白色粉末を塗着したものである。

このような構造のＸ線検出素子は次のような工程で作成
される。所定の寸法に切断したシンチレータ結晶を図中
の絶縁性反射膜１０を形成する両端面を保持し、シンチ
レータ結晶１を回転させながらＩＴＯ，５ｎ０２　、Ｉ
　ｎ０２等を蒸着させて、透明導電膜２を形成する０次
にＨ２ガスを添加したＳ　ｉ　Ｈ４のガス中に上記結晶
を設置して、同結晶に高周波電圧を印加して、アルモフ
ァスＳｔ層３を形成させる。同層形成中に少量のＢ、Ｈ
６、ＰＨ，等を順次混入して同層をＰＩＮ型として整流
特性を持たせる。さらに同１３の外周面にＡＪを蒸着さ
せて電極４を形成する。このようにして製作された素子
に端子８．９を設けた支持台５を接合する。この接合は
接着剤で素子を支持台に固定するものであるが、従来素
子のシンチレータと光電変換素子との接合のように、接
合の正確さが感度に影響するような接合ではないので、
作業も比較的楽になる。外部リード線７を透明導電膜２
と端子９に、外部リード線６をＡ！電極４と端子８にワ
イヤボンデング等で接続させる。

このようにして作成された素子にＸ線が上方から入射さ
れると、Ｘ線はＡＪｔ極４．アモルファスＳｉ、透明導
電膜２を透過してシンチレータ結晶に到達する。このシ
ンチレータ結晶１でＸ線は光子に変換される。この変換
された光子をアモルファスＳＬによって電圧信号に変換
し、その電圧信号をＡＪ電極４と透明導電膜２の２つの
電極によって取出す、なおシンチレータ内で発生した光
子はＡＪ電極４または絶縁性反射膜１０によって反射さ
れて、外部に漏出しないようになっているので光電変換
効率が向上する。

又、シンチレータ結晶の角に丸みを付けることにより、
各層の断線が防止できる構造になる。

ト、効果 本発明によれば、半導体製造技術が利用できるので、高
性能で品質が安定した放射線検出素子が、安価にしかも
量産が可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の側断面図、第２図は上記正
断面図、第３図は一従来例の正断面図である。 １・・・シンチレータ結晶、２・・・透明導電膜、３・
・・アモルファスＳＬ、４・・・ＡＪｔ極、５・・・支
持台、６・・・外部リード線、７・・・外部リード線、
８・・・端子。 ９・・・端子、１０・・・絶縁性反射膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シンチレータ結晶を基板として、その外周面に透明電極
   層を形成し、その電極層上に光電感光層を形成し、上記
   光電感光層の上面に電極層を形成したことを特徴とする
   放射線検出素子。