DE102016105045A1 - radiation detector - Google Patents

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DE102016105045A1 DE102016105045.8A DE102016105045A DE102016105045A1 DE 102016105045 A1 DE102016105045 A1 DE 102016105045A1 DE 102016105045 A DE102016105045 A DE 102016105045A DE 102016105045 A1 DE102016105045 A1 DE 102016105045A1
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Tim Böscke
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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Abstract

Es wird ein Strahlungsdetektor (1) mit einem Halbleiterkörper (2), der einen ersten Dotierbereich (31) eines ersten Leitungstyps und einen zweiten Dotierbereich (32) eines vom ersten Leitungstyp verschiedenen zweiten Leitungstyps aufweist, angegeben, wobei – der erste Dotierbereich an einer Strahlungseintrittsseite (10) des Strahlungsdetektors angeordnet ist; – der zweite Dotierbereich zumindest stellenweise an einer der Strahlungseintrittsseite gegenüberliegenden Seite des ersten Dotierbereichs angeordnet ist; – der Strahlungsdetektor an einer der Strahlungseintrittsseite gegenüberliegenden Montageseite (15) einen ersten elektrischen Kontakt (51) und einen zweiten elektrischen Kontakt (52) aufweist; – der erste elektrische Kontakt über einen elektrischen Verbinder (4) mit dem ersten Dotierbereich elektrisch leitend verbunden ist; und – der zweite elektrische Kontakt mit dem zweiten Dotierbereich elektrisch leitend verbunden ist.A radiation detector (1) having a semiconductor body (2), which has a first doping region (31) of a first conductivity type and a second doping region (32) of a second conductivity type different from the first conductivity type, wherein - the first doping region at a radiation entrance side (10) of the radiation detector is arranged; The second doping region is arranged at least in places on a side of the first doping region opposite the radiation entrance side; - The radiation detector on one of the radiation inlet side opposite mounting side (15) has a first electrical contact (51) and a second electrical contact (52); - The first electrical contact via an electrical connector (4) is electrically conductively connected to the first doping region; and - the second electrical contact is electrically conductively connected to the second doping region.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft einen Strahlungsdetektor. The present application relates to a radiation detector.

Zur Strahlungsdetektion finden oftmals sogenannte pin-Fotodioden Anwendung, welche einen Vorderseitenkontakt und einen Rückseitenkontakt aufweisen. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung in Rückwärtsrichtung an diesen Kontakten kann die Verarmungszone über ein großes Volumen ausgedehnt werden, wodurch geringe Diffusionszeiten und niedrige Schaltzeiten erreicht werden können. Für die Verringerung der Bauteilgröße ist es jedoch oftmals gewünscht, dass beide Kontakte der Fotodiode auf der Rückseite angeordnet sind. Aufgrund von geometrischen Gegebenheiten lässt sich die Verarmungszone in dieser Ausgestaltung jedoch nicht mehr über das gesamte Volumen ausdehnen, auch wenn sehr hohe Rückwärtsspannungen angelegt werden. Insbesondere diffundieren Ladungen, die nahe an der Vorderseite erzeugt werden, nur langsam auf die Rückseite der Fotodiode, weshalb sich nur deutlich geringere Schaltzeiten erreichen lassen. For radiation detection often find so-called pin photodiodes application, which have a front side contact and a backside contact. By applying a reverse voltage to these contacts, the depletion zone can be expanded over a large volume, allowing for low diffusion times and low switching times. However, to reduce the size of the component, it is often desired that both contacts of the photodiode are arranged on the back side. Due to geometrical conditions, however, the depletion zone in this embodiment can no longer be extended over the entire volume, even if very high reverse voltages are applied. In particular, charges that are generated close to the front diffuse only slowly to the back of the photodiode, which is why only much shorter switching times can be achieved.

Eine Aufgabe ist es, einen Strahlungsdetektor anzugeben, der eine besonders kompakte Bauform erlaubt und sich gleichzeitig durch schnelle Schaltzeiten auszeichnet. One object is to provide a radiation detector, which allows a particularly compact design and is characterized at the same time by fast switching times.

Diese Aufgabe wird unter anderem durch einen Strahlungsdetektor gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. This object is achieved inter alia by a radiation detector according to claim 1. Further embodiments and expediencies are the subject of the dependent claims.

Es wird ein Strahlungsdetektor mit einem Halbleiterkörper angegeben. A radiation detector with a semiconductor body is specified.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors weist der Halbleiterkörper einen ersten Dotierbereich eines ersten Leitungstyps und einen zweiten Dotierbereich eines vom ersten Leitungstyp verschiedenen zweiten Leitungstyps auf. Beispielsweise ist der erste Dotierbereich p-leitend und der zweite Dotierbereich n-leitend oder umgekehrt. In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the semiconductor body has a first doping region of a first conductivity type and a second doping region of a second conductivity type different from the first conductivity type. By way of example, the first doping region is p-conducting and the second doping region is n-conducting or vice versa.

Beispielsweise weist der Halbleiterkörper einen Substratkörper auf oder besteht aus einem Substratkörper. Zum Beispiel geht der Halbleiterkörper bei der Herstellung des Strahlungsdetektors aus einer Vereinzelung eines Halbleiterwafers hervor. By way of example, the semiconductor body has a substrate body or consists of a substrate body. For example, in the manufacture of the radiation detector, the semiconductor body emerges from a singulation of a semiconductor wafer.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors ist der erste Dotierbereich an einer Strahlungseintrittsseite des Strahlungsdetektors angeordnet. Insbesondere schließt der erste Dotierbereich den Halbleiterkörper an der Strahlungseintrittsseite ab. Der erste Dotierbereich kann sich großflächig über die Strahlungseintrittsseite des Strahlungsdetektors erstrecken, beispielsweise über einen Flächenanteil von mindestens 80 % oder von mindestens 90 % einer Grundfläche des Halbleiterkörpers. In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the first doping region is arranged on a radiation entrance side of the radiation detector. In particular, the first doping region terminates the semiconductor body at the radiation entrance side. The first doping region may extend over a large area over the radiation entrance side of the radiation detector, for example over an area fraction of at least 80% or at least 90% of a base area of the semiconductor body.

Beispielsweise weist der Strahlungsdetektor eine der Strahlungseintrittsseite gegenüber liegende Montageseite auf. Die Strahlungseintrittsseite und die Montagefläche verlaufen zum Beispiel parallel zueinander.For example, the radiation detector has a mounting side opposite the radiation entrance side. For example, the radiation entrance side and the mounting surface are parallel to each other.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors ist der zweite Dotierbereich zumindest stellenweise an einer der Strahlungseintrittsseite gegenüber liegenden Seite des ersten Dotierbereichs angeordnet. Der erste Dotierbereich befindet sich also in vertikaler Richtung gesehen stellenweise zwischen der Strahlungseintrittsseite und dem zweiten Dotierbereich. In Draufsicht auf den Strahlungsdetektor kann der erste Dotierbereich den zweiten Dotierbereich vollständig überdecken. Zum Beispiel schließt der zweite Dotierbereich den Halbleiterkörper an der Montageseite stellenweise ab.In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the second doping region is arranged at least in places on a side of the first doping region lying opposite the radiation entrance side. The first doping region is thus located in places in the vertical direction between the radiation entrance side and the second doping region. In a plan view of the radiation detector, the first doping region can completely cover the second doping region. For example, the second doping region partially closes the semiconductor body on the mounting side.

Als vertikale Richtung wird insbesondere eine Richtung angesehen, die senkrecht zu einer Montageseite des Strahlungsdetektors verläuft.In particular, a direction which is perpendicular to a mounting side of the radiation detector is considered a vertical direction.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors weist der Strahlungsdetektor an der der Strahlungseintrittsseite gegenüber liegenden Montageseite einen ersten und einen zweiten elektrischen Kontakt auf. Der erste elektrische Kontakt und der zweite elektrische Kontakt sind zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers vorgesehen. Ladungsträger, die beim Auftreffen von Strahlung auf den Strahlungsdetektor im Halbleiterkörper durch Absorption von Strahlung generiert werden, können über den ersten und zweiten elektrischen Kontakt aus dem Halbleiterkörper abgeführt werden. Insbesondere weist der Strahlungsdetektor alle für die externe elektrische Kontaktierung erforderlichen Kontakte an der Montageseite auf. Die Strahlungseintrittsseite kann völlig frei externen elektrischen Kontakten sein. Eine strahlungseintrittsseitige Abschattung durch strahlungsundurchlässiges Material, beispielsweise Metall für einen elektrischen Kontakt, kann so vermieden werden.In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the radiation detector has a first and a second electrical contact on the mounting side opposite the radiation inlet side. The first electrical contact and the second electrical contact are provided for external electrical contacting of the semiconductor body. Charge carriers, which are generated by the absorption of radiation when radiation impinges on the radiation detector in the semiconductor body, can be removed from the semiconductor body via the first and second electrical contacts. In particular, the radiation detector has all the contacts required for external electrical contacting on the mounting side. The radiation entrance side can be completely free external electrical contacts. A radiation entrance side shading by radiopaque material, such as metal for electrical contact, can be avoided.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors ist der erste elektrische Kontakt über einen elektrischen Verbinder mit dem ersten Dotierbereich elektrisch leitend verbunden. Insbesondere stellt der elektrische Verbinder einen Strompfad zwischen dem ersten elektrischen Kontakt und dem ersten Dotierbereich her, der sich nicht durch den zweiten Dotierbereich hindurch erstreckt. Beispielsweise können Ladungsträger einer Polarität, etwa Löcher im Fall eines p-leitenden ersten Dotierbereichs, die durch eine Trennung von Elektron-Loch-Paaren, die in einer Verarmungszone zwischen dem ersten Dotierbereich und dem zweiten Dotierbereich durch Strahlungsabsorption erzeugt werden, entstehen, über den ersten Dotierbereich und den elektrischen Verbinder zum ersten Kontakt gelangen.In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the first electrical contact is electrically conductively connected to the first doping region via an electrical connector. In particular, the electrical connector establishes a current path between the first electrical contact and the first doping region that does not extend through the second doping region. For example, charge carriers of one polarity, For example, in the case of a p-type first impurity region formed by a separation of electron-hole pairs generated in a depletion region between the first impurity region and the second impurity region by radiation absorption, via the first impurity region and the electrical connector first contact.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors ist der zweite elektrische Kontakt mit dem zweiten Dotierbereich elektrisch leitend verbunden. Der zweite elektrische Kontakt kann insbesondere unmittelbar an den zweiten Dotierbereich angrenzen. In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the second electrical contact is electrically conductively connected to the second doping region. The second electrical contact can in particular directly adjoin the second doping region.

In mindestens einer Ausführungsform weist der Strahlungsdetektor einen Halbleiterkörper auf, wobei der Halbleiterkörper einen ersten Dotierbereich eines ersten Leitungstyps und einen zweiten Dotierbereich eines vom ersten Leitungstyp verschiedenen zweiten Leitungstyps aufweist. Der erste Dotierbereich ist an einer Strahlungseintrittsseite des Strahlungsdetektors angeordnet. Der zweite Dotierbereich ist zumindest stellenweise an einer der Strahlungseintrittsseite gegenüber liegenden Seite des ersten Dotierbereichs angeordnet. Der Strahlungsdetektor weist an einer der Strahlungseintrittsseite gegenüber liegenden Montageseite einen ersten und einen zweiten elektrischen Kontakt auf. Der erste elektrische Kontakt ist über einen elektrischen Verbinder mit dem ersten Dotierbereich elektrisch leitend verbunden. Der zweite elektrische Kontakt ist mit dem zweiten Dotierberiech elektrisch leitend verbunden. In at least one embodiment, the radiation detector has a semiconductor body, wherein the semiconductor body has a first doping region of a first conductivity type and a second doping region of a second conductivity type different from the first conductivity type. The first doping region is arranged on a radiation entrance side of the radiation detector. The second doping region is arranged at least in places on a side of the first doping region lying opposite the radiation entrance side. The radiation detector has a first and a second electrical contact on a mounting side opposite the radiation entrance side. The first electrical contact is electrically conductively connected to the first doping region via an electrical connector. The second electrical contact is electrically conductively connected to the second Dotierberiech.

Über den elektrischen Verbinder ist der an der Strahlungseintrittsseite angeordnete erste Dotierbereich von der der Strahlungseintrittsseite abgewandten Montageseite her elektrisch kontaktierbar. Durch Anlegen einer externen elektrischen Spannung zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt in Sperrrichtung kann sich im Halbleiterkörper eine Verarmungszone über ein großes Volumen des Halbleiterkörpers erstrecken. Dadurch können Diffusionskapazitäten effizient unterdrückt und eine schnelle Schaltzeit erreicht werden. Via the electrical connector, the first doping region arranged at the radiation entrance side can be electrically contacted by the mounting side facing away from the radiation entrance side. By applying an external electrical voltage between the first contact and the second contact in the reverse direction, a depletion zone can extend in the semiconductor body over a large volume of the semiconductor body. As a result, diffusion capacities can be efficiently suppressed and a fast switching time can be achieved.

Der Strahlungsdetektor erlaubt also kurze Schaltzeiten und gleichzeitig eine besonders kompakte Bauform. Ladungsträger, die nahe an der Strahlungseintrittsseite generiert werden, können besonders effizient eingesammelt werden, insbesondere im Vergleich zu einer Bauform mit zwei rückseitigen Kontakten ohne einen elektrischen Verbinder. The radiation detector thus allows short switching times and at the same time a particularly compact design. Charge carriers that are generated close to the radiation entrance side can be collected particularly efficiently, in particular compared to a design with two back contacts without an electrical connector.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors weist der erste Dotierbereich einen strahlungseintrittsseitigen Bereich auf. Der strahlungseintrittsseitige Bereich schließt den Halbleiterkörper insbesondere an der Strahlungseintrittsseite ab.In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the first doping region has a radiation-entry-side region. The radiation-entry-side region terminates the semiconductor body, in particular at the radiation entrance side.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors weist der erste Dotierbereich einen Anschlussbereich auf, der an den ersten Kontakt angrenzt. In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the first doping region has a connection region which adjoins the first contact.

Beispielsweise sind der Anschlussbereich und der strahlungseintrittsseitige Bereich über den elektrischen Verbinder elektrisch leitend miteinander verbunden. Insbesondere sind der Anschlussbereich und der strahlungseintrittsseitige Bereich in vertikaler Richtung gesehen zumindest stellenweise voneinander beabstandet. By way of example, the connection region and the radiation inlet-side region are electrically conductively connected to one another via the electrical connector. In particular, the connection region and the radiation entrance-side region are at least locally spaced apart in the vertical direction.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors überlappen der Anschlussbereich und der strahlungseintrittsseitige Bereich in Draufsicht auf die Strahlungseintrittsseite bereichsweise. Insbesondere kann der strahlungseintrittsseitige Bereich den Anschlussbereich vollständig überdecken. According to at least one embodiment of the radiation detector, the connection region and the radiation entrance side region overlap in regions in plan view onto the radiation entrance side. In particular, the radiation-entry-side region can completely cover the connection region.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors ist in vertikaler Richtung zwischen dem ersten Dotierbereich und dem zweiten Dotierbereich zumindest stellenweise ein Zwischenbereich angeordnet, der eine geringere Dotierkonzentration aufweist als der erste Dotierbereich und der zweite Dotierbereich. Beispielsweise ist der Zwischenbereich nominell undotiert oder schwach n-leitend dotiert. Im Betrieb des Strahlungsdetektors entsteht im Zwischenbereich insbesondere zumindest stellenweise ein Verarmungsbereich. Beispielsweise verläuft der Zwischenbereich in vertikaler Richtung gesehen stellenweise zwischen dem Anschlussbereich und dem strahlungseintrittsseitigen Bereich des ersten Dotierbereichs. In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, an intermediate region, which has a lower doping concentration than the first doping region and the second doping region, is arranged at least in places in the vertical direction between the first doping region and the second doping region. For example, the intermediate region is nominally undoped or weakly n-doped. During operation of the radiation detector, a depletion region arises in the intermediate region, in particular at least in places. For example, seen in the vertical direction, the intermediate region runs in places between the connection region and the radiation-entry-side region of the first doping region.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors weist der Halbleiterkörper eine Ausnehmung auf, die sich von der Montageseite her in Richtung des ersten Dotierbereichs erstreckt. Die Ausnehmung kann insbesondere in lateraler Richtung, also in einer Ebene parallel zur Montageseite, entlang ihres gesamten Umfangs von Halbleitermaterial umgeben sein. Eine solche Ausnehmung ist beispielsweise mittels eines Laserablationsverfahrens oder eines chemischen Verfahrens, etwa eines nasschemischen oder trockenchemischen Ätzverfahrens, herstellbar. In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the semiconductor body has a recess which extends from the mounting side in the direction of the first doping region. The recess can be surrounded in particular in the lateral direction, that is to say in a plane parallel to the mounting side, along its entire circumference of semiconductor material. Such a recess can be produced, for example, by means of a laser ablation method or a chemical method, for example a wet-chemical or dry-chemical etching method.

Der Halbleiterkörper kann auch zwei oder mehr Ausnehmungen aufweisen, beispielsweise zwischen einschließlich zwei Ausnehmungen und einschließlich zehn Ausnehmungen. Die Ausnehmung ist beispielsweise mit einem Gas befüllt, etwa einer Umgebungsluft oder einem Schutzgas. Alternativ kann die Ausnehmung vollständig oder bereichsweise mit einem festen Material befüllt sein, etwa einem elektrisch isolierenden Material.The semiconductor body can also have two or more recesses, for example between two recesses and including ten recesses. The recess is filled, for example with a gas, such as an ambient air or a protective gas. Alternatively, the recess may be completely or partially filled with a solid material, such as an electrically insulating material.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors ist der elektrische Verbinder mittels eines weiteren Dotierbereichs gebildet, wobei der weitere Dotierbereich an eine Seitenfläche der Ausnehmung angrenzt. Der elektrische Verbinder ist also in den Halbleiterkörper integriert. Mit anderen Worten ist die Abscheidung einer zusätzlichen elektrisch leitenden Schicht für die Ausbildung des elektrischen Verbinders nicht erforderlich. Bei der Herstellung des Strahlungsdetektors kann für die Erzeugung des weiteren Dotierbereichs ein Dotierstoff über die Seitenfläche der Ausnehmung in den Halbleiterkörper eindiffundiert werden. Eine maximale laterale Ausdehnung des Anschlussbereichs kann größer sein als die laterale Ausdehnung des Dotierbereichs, beispielsweise mindestens 1,5-mal so groß oder mindestens 5-mal so groß. In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the electrical connector is formed by means of a further doping region, wherein the further doping region adjoins a side surface of the recess. The electrical connector is thus integrated into the semiconductor body. In other words, the deposition of an additional electrically conductive layer for the formation of the electrical connector is not required. In the production of the radiation detector, a dopant can be diffused into the semiconductor body via the side surface of the recess for the generation of the further doping region. A maximum lateral extent of the connection region can be greater than the lateral extent of the doping region, for example at least 1.5 times as large or at least 5 times as large.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors erstreckt sich der weitere Dotierbereich in vertikaler Richtung vom Anschlussbereich bis zum strahlungseintrittsseitigen Bereich des ersten Dotierbereichs und weist denselben Leitungstyp auf wie der erste Dotierbereich.In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the further doping region extends in the vertical direction from the connection region to the radiation-entry-side region of the first doping region and has the same conductivity type as the first doping region.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors erstreckt sich die Ausnehmung in vertikaler Richtung vollständig durch den Halbleiterkörper hindurch. Die Ausnehmung durchdringt beispielsweise sowohl den Anschlussbereich als auch den strahlungseintrittsseitigen Bereich des ersten Dotierbereichs. Insbesondere durchdringt die Ausnehmung den Zwischenbereich vollständig.In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the recess extends completely through the semiconductor body in the vertical direction. For example, the recess penetrates both the connection region and the radiation-entry-side region of the first doping region. In particular, the recess completely penetrates the intermediate region.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors endet die Ausnehmung im ersten Dotierbereich. Für die Herstellung einer derartigen Ausnehmung eignet sich insbesondere ein Verfahren, bei dem der Materialabtrag beim Erreichen des Materials des ersten Dotierbereichs stoppt oder zumindest verlangsamt wird. Beispielsweise eignet sich hierfür ein elektrochemisches Ätzverfahren in alkalischer Lösung oder ein anderes Verfahren, dessen Materialabtragsrate für das Material des ersten Dotierbereichs kleiner ist als das für in Abtragrichtung gesehen vorgelagerte Material. In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the recess ends in the first doping region. For the production of such a recess, in particular, a method is suitable in which the material removal on reaching the material of the first doping region is stopped or at least slowed down. For example, an electrochemical etching process in alkaline solution or another process whose material removal rate for the material of the first doping region is smaller than that for the material deposited upstream in the removal direction is suitable for this purpose.

Eine Bodenfläche der Ausnehmung ist also von der Strahlungseintrittsseite des Halbleiterkörpers beabstandet. Mit anderen Worten ist die Ausnehmung in Draufsicht auf den Strahlungsdetektor von Material des Halbleiterkörpers überdeckt. A bottom surface of the recess is thus spaced from the radiation entrance side of the semiconductor body. In other words, the recess is covered in plan view of the radiation detector of material of the semiconductor body.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors verläuft der elektrische Verbinder entlang einer den Halbleiterkörper in lateraler Richtung begrenzenden Seitenfläche. Auf die Herstellung von Ausnehmungen kann also verzichtet werden. Zur elektrischen Isolierung des elektrischen Verbinders von der Seitenfläche des Halbleiterkörpers ist zweckmäßigerweise zwischen der Seitenfläche des Halbleiterkörpers und dem elektrischen Verbinder eine Isolationsschicht angeordnet. In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the electrical connector extends along a lateral surface bounding the semiconductor body in the lateral direction. The production of recesses can therefore be dispensed with. For electrically insulating the electrical connector from the side surface of the semiconductor body, an insulating layer is expediently arranged between the side surface of the semiconductor body and the electrical connector.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors weist der Halbleiterkörper einen Substratkörper auf, wobei der erste Dotierbereich und der zweite Dotierbereich Teilbereiche des Substratkörpers sind. Bei der Herstellung des Strahlungsdetektors können der erste Dotierbereich und der zweite Dotierbereich also allein über Diffusionsprozesse hergestellt werden. In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the semiconductor body has a substrate body, wherein the first doping region and the second doping region are partial regions of the substrate body. In the production of the radiation detector, the first doping region and the second doping region can thus be produced solely by means of diffusion processes.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Strahlungsdetektors weist der Halbleiterkörper einen Substratkörper und eine auf dem Substratkörper abgeschiedene epitaktische Schicht auf, wobei die epitaktische Schicht den ersten Dotierbereich bildet. Mittels eines epitaktischen Verfahrens können auf einfache und zuverlässige Weise auch vergleichsweise große vertikale Ausdehnungen des ersten Dotierbereichs erzielt werden, insbesondere im Vergleich zu Diffusionsverfahren. In accordance with at least one embodiment of the radiation detector, the semiconductor body has a substrate body and an epitaxial layer deposited on the substrate body, wherein the epitaxial layer forms the first doping region. By means of an epitaxial method, comparatively large vertical extensions of the first doping region can also be achieved in a simple and reliable manner, in particular in comparison to diffusion methods.

Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren. Further embodiments and expediencies will become apparent from the following description of the embodiments in conjunction with the figures.

Es zeigen: Show it:

Die 1 bis 6 jeweils ein Ausführungsbeispiel für einen Strahlungsdetektor in schematischer Schnittansicht (1, 4, 5 und 6) beziehungsweise in schematischer Draufsicht (2 und 3). The 1 to 6 each an embodiment of a radiation detector in a schematic sectional view ( 1 . 4 . 5 and 6 ) or in a schematic plan view ( 2 and 3 ).

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. The same, similar or equivalent elements are provided in the figures with the same reference numerals.

Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt sein. The figures are each schematic representations and therefore not necessarily to scale. Rather, comparatively small elements and in particular layer thicknesses may be exaggerated for clarity.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für einen Strahlungsdetektor in schematischer Schnittansicht gezeigt. Der Strahlungsdetektor 1 weist einen Halbleiterkörper 2 mit einem ersten Dotierbereich 31 und einem zweiten Dotierbereich 32 auf. Beispielsweise ist der erste Dotierbereich p-leitend und der zweite Dotierbereich n-leitend oder umgekehrt. Der Strahlungsdetektor 1 weist eine Strahlungseintrittsseite 10 und eine der Strahlungseintrittsseite gegenüberliegende Montageseite 15 auf. Eine auf den Strahlungsdetektor einfallende und zu detektierende Strahlung ist durch einen Pfeil 95 veranschaulicht. Zwischen der Strahlungseintrittsseite 10 und der Montageseite 15 erstreckt sich eine den Halbleiterkörper 2 in lateraler Richtung begrenzende Seitenfläche 20. Der erste Dotierbereich 31 grenzt insbesondere an die Seitenfläche 20 an, beispielsweise entlang des gesamten Umfangs des Strahlungsdetektors. In 1 an embodiment for a radiation detector is shown in a schematic sectional view. The radiation detector 1 has a semiconductor body 2 with a first doping region 31 and a second doping region 32 on. By way of example, the first doping region is p-conducting and the second doping region is n-conducting or vice versa. The radiation detector 1 has a radiation entrance side 10 and a mounting side opposite the radiation entrance side 15 on. An incident on the radiation detector and radiation to be detected by an arrow 95 illustrated. Between the radiation entrance side 10 and the mounting side 15 one extends the semiconductor body 2 laterally delimiting lateral surface 20 , The first doping region 31 especially borders on the side surface 20 on, for example, along the entire circumference of the radiation detector.

An der Montageseite 15 sind ein erster elektrischer Kontakt 51 und ein zweiter elektrischer Kontakt 52 ausgebildet, wobei der erste elektrische Kontakt und der zweite elektrische Kontakt zur externen elektrischen Kontaktierung des Strahlungsdetektors 1 vorgesehen sind. On the mounting side 15 are a first electrical contact 51 and a second electrical contact 52 formed, wherein the first electrical contact and the second electrical contact for external electrical contacting of the radiation detector 1 are provided.

Der erste Dotierbereich 31 ist an der Strahlungseintrittsseite 10 des Halbleiterkörpers angeordnet und bildet insbesondere die Strahlungseintrittsseite. An einer der Strahlungseintrittsseite abgewandten Seite des ersten Dotierbereichs 31 ist der zweite Dotierbereich 32 angeordnet. Der zweite Dotierbereich 32 ist mit dem zweiten elektrischen Kontakt elektrisch leitend verbunden. Der erste elektrische Kontakt ist über einen elektrischen Verbinder 4 mit dem ersten Dotierbereich 31 elektrisch leitend verbunden. The first doping region 31 is at the radiation entrance side 10 arranged the semiconductor body and forms in particular the radiation entrance side. On a side of the first doping region which faces away from the radiation entrance side 31 is the second doping region 32 arranged. The second doping region 32 is electrically connected to the second electrical contact. The first electrical contact is via an electrical connector 4 with the first doping region 31 electrically connected.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der elektrische Verbinder 4 mittels eines weiteren Dotierbereichs 315 gebildet. Der weitere Dotierbereich 315 grenzt an eine Seitenfläche 60 einer Ausnehmung 6 an. Die Ausnehmung 6 erstreckt sich von der Montageseite 15 in vertikaler Richtung durch den Halbleiterkörper 2 hindurch. Der weitere Dotierbereich 315 weist zweckmäßigerweise denselben Leitungstyp auf wie der erste Dotierbereich 31. In the embodiment shown, the electrical connector 4 by means of a further doping region 315 educated. The further doping region 315 adjoins a side surface 60 a recess 6 at. The recess 6 extends from the mounting side 15 in the vertical direction through the semiconductor body 2 therethrough. The further doping region 315 expediently has the same conductivity type as the first doping region 31 ,

Die Ausnehmungen 6 können beispielsweise mittels eines Laserablationsverfahrens oder eines chemischen Verfahrens, etwa eines trockenchemischen Ätzverfahrens, etwa Plasmaätzen, oder eines nasschemischen Ätzverfahrens, hergestellt werden. The recesses 6 For example, they can be made by a laser ablation process or a chemical process, such as a dry chemical etching process, such as plasma etching, or a wet chemical etching process.

Der erste Dotierbereich 31 weist an der Strahlungseintrittsseite einen strahlungseintrittsseitigen Bereich 310 auf. Der strahlungseintrittsseitige Bereich 310 kann insbesondere vollflächig im Halbleiterkörper 2 ausgebildet werden. Zur Herstellung des strahlungseintrittsseitigen Bereichs ist also kein Strukturierungsverfahren wie ein Lithographieverfahren oder ein anderes Verfahren zur Maskierung von Teilbereichen des Halbleiterkörpers 2 erforderlich. In vertikaler Richtung beträgt eine Ausdehnung des ersten Dotierbereichs beispielsweise zwischen einschließlich 0,5 µm und einschließlich 10 mm, insbesondere zwischen einschließlich 1 µm und einschließlich 3 µm.The first doping region 31 has at the radiation entrance side a radiation entrance side area 310 on. The radiation entrance side area 310 can in particular the entire surface in the semiconductor body 2 be formed. For the production of the radiation-entry-side region, therefore, there is no structuring method such as a lithography method or another method for masking partial regions of the semiconductor body 2 required. In the vertical direction, an extension of the first doping region is, for example, between 0.5 μm and 10 mm inclusive, in particular between 1 μm and 3 μm inclusive.

Weiterhin weist der erste Dotierbereich an der Montageseite 15 einen Anschlussbereich 311 auf. Der Anschlussbereich und der strahlungseintrittsseitige Bereich sind über den elektrischen Verbinder 4, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines weiteren Dotierbereichs 315, elektrisch leitend miteinander verbunden. Der elektrische Verbinder ist also in den Halbleiterkörper 2 integriert. Für die Ausbildung des elektrischen Verbinders ist insbesondere keine auf den Halbleiterkörper aufgebrachte Schicht, beispielsweise keine Metallschicht, erforderlich. Das Herstellungsverfahren wird dadurch vereinfacht.Furthermore, the first doping region is on the mounting side 15 a connection area 311 on. The connection area and the radiation entrance side area are via the electrical connector 4 in the embodiment shown in the form of a further doping region 315 electrically connected to each other. The electrical connector is thus in the semiconductor body 2 integrated. In particular, no layer applied to the semiconductor body, for example no metal layer, is required for the formation of the electrical connector. The manufacturing process is thereby simplified.

Insbesondere ist mittels des elektrischen Verbinders 4 ein elektrischer Strompfad zwischen dem ersten Kontakt 51 und dem strahlungseintrittsseitigen Bereich 310 gebildet, wobei der Strompfad nicht durch den zweiten Dotierbereich 32 hindurch verläuft. Entlang des Strompfads vom strahlungseintrittsseitigen Bereich 311 zum ersten Kontakt durchlaufen die Ladungsträger nur Material desselben Leitungstyps, beispielsweise p-leitendes Material. Im Unterschied zu einem metallischen elektrischen Verbinder 4 treten also keine unerwünschten Kontaktwiderstände an einem Metall-Halbleiterübergang auf.In particular, by means of the electrical connector 4 an electrical current path between the first contact 51 and the radiation entrance side area 310 formed, wherein the current path is not through the second doping region 32 passes through. Along the current path from the radiation entrance side area 311 For the first contact the charge carriers only pass through material of the same conductivity type, for example p-conducting material. Unlike a metallic electrical connector 4 So occur no unwanted contact resistance at a metal-semiconductor junction.

Der Halbleiterkörper 2 weist weiterhin einen Zwischenbereich 35 auf. Der Zwischenbereich verläuft in vertikaler Richtung zwischen dem ersten Dotierbereich 31 und dem zweiten Dotierbereich 32. Weiterhin weist der Zwischenbereich 35 eine geringere Dotierkonzentration auf als der erste Dotierbereich und der zweite Dotierbereich. Beispielsweise ist der Zwischenbereich schwach n-leitend dotiert. The semiconductor body 2 also has an intermediate area 35 on. The intermediate region extends in the vertical direction between the first doping region 31 and the second doping region 32 , Furthermore, the intermediate area 35 a lower doping concentration than the first doping region and the second doping region. For example, the intermediate region is doped weakly n-type.

Der elektrische Verbinder 4 stellt einen Strompfad innerhalb des Halbleiterkörpers 2 dar, über den im Betrieb des Strahlungsdetektors durch Absorption von Strahlung erzeugte Ladungsträger, beispielsweise Löcher im Fall eines p-dotierten ersten Dotierbereichs 31 vom strahlungseintrittsseitigen Bereich 311 zum montageseitigen ersten elektrischen Kontakt 51 gelangen können. Ein Verarmungsbereich 9, in der 1 in einem Teilbereich des Halbleiterkörpers schematisch anhand einer Strichpunktlinie dargestellt, kann durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen dem ersten Kontakt 51 und dem zweiten Kontakt 52 in Sperrrichtung über nahezu das gesamte Volumen des Zwischenbereichs 35 ausgedehnt werden. Insbesondere können auch Ladungsträger, die vergleichsweise nahe an der Strahlungseintrittsseite 10 erzeugt werden, über den elektrischen Verbinder 4 effizient zum an der Montageseite 15 angeordneten ersten elektrischen Kontakt 51 abtransportiert werden. The electrical connector 4 represents a current path within the semiconductor body 2 represents the charge carriers generated by absorption of radiation during operation of the radiation detector, for example holes in the case of a p-doped first doping region 31 from the radiation entrance side area 311 to the assembly side first electrical contact 51 can reach. A depletion area 9 , in the 1 shown schematically in a portion of the semiconductor body with reference to a dashed line, by applying an electrical voltage between the first contact 51 and the second contact 52 in the reverse direction over almost the entire volume of the intermediate area 35 be extended. In particular, charge carriers which are comparatively close to the radiation entrance side can also be used 10 be generated via the electrical connector 4 efficient on the mounting side 15 arranged first electrical contact 51 be transported away.

Der Halbleiterkörper 2 ist durch einen Substratkörper 25 gebildet, in dem der erste Dotierbereich 31, der zweite Dotierbereich 32 und der weitere Dotierbereich 315 ausgebildet sind. The semiconductor body 2 is through a substrate body 25 formed in which the first doping region 31 , the second doping region 32 and the further doping region 315 are formed.

Die laterale Ausdehnung des Strahlungsdetektors kann in weiten Grenzen variiert werden. Beispielsweise beträgt eine Grundfläche des Halbleiterkörpers zwischen einschließlich 1 mm2 und einschließlich 100 mm2.The lateral extent of the radiation detector can be varied within wide limits. For example, a footprint of the Semiconductor body between 1 mm 2 and 100 mm 2 inclusive.

In der 1 ist lediglich zur vereinfachten Darstellung nur ein elektrischer Verbinder 4 gezeigt. Insbesondere abhängig von der lateralen Ausdehnung des Halbleiterkörpers 2 können auch mehr als ein elektrischer Verbinder zweckmäßig sein, beispielsweise zwischen einschließlich zwei und einschließlich zehn elektrische Verbinder. In the 1 is merely an electrical connector for convenience of illustration 4 shown. In particular, depending on the lateral extent of the semiconductor body 2 For example, more than one electrical connector may be useful, for example between two and ten electrical connectors, inclusive.

Weiterhin sind die geometrische Ausgestaltung des zweiten Dotierbereichs 32 und des Anschlussbereichs 311 sowie die Position des ersten elektrischen Kontakts 51 und des zweiten elektrischen Kontakts 52 in weiten Grenzen wählbar, solange die im Betrieb durch Strahlungsabsorption generierten Elektron-Loch-Paare effizient getrennt und die Ladungsträger zum ersten Kontakt 51 beziehungsweise zweiten Kontakt 52 abtransportiert werden können. Furthermore, the geometric configuration of the second doping region 32 and the connection area 311 and the position of the first electrical contact 51 and the second electrical contact 52 can be selected within wide limits, as long as the electron-hole pairs generated during operation by radiation absorption are efficiently separated and the charge carriers for the first contact 51 or second contact 52 can be removed.

Vorzugsweise bedeckt der Anschlussbereich 311 die Montageseite 15 zu einem größeren Anteil als der zweite Dotierbereich 32. Preferably, the connection area covers 311 the mounting side 15 to a greater extent than the second doping region 32 ,

In den 2 und 3 sind zwei Varianten für mögliche geometrische Ausgestaltungen des Anschlussbereichs 311 und des zweiten Dotierbereichs 32 gezeigt. In the 2 and 3 are two variants for possible geometric configurations of the connection area 311 and the second doping region 32 shown.

In 2 ist der zweite Dotierbereich 32 rahmenförmig entlang des Umfangs des Halbleiterkörpers 2 angeordnet. Der zweite Dotierbereich 32 umgibt also den Anschlussbereich 311 in lateraler Richtung. Innerhalb des Anschlussbereichs 311 ist der erste elektrische Kontakt 51 angeordnet. Der zweite elektrische Kontakt 52 ist innerhalb des zweiten Dotierbereichs 32 angeordnet. Weiterhin sind in Draufsicht auf den Strahlungsdetektor exemplarisch vier Ausnehmungen 6 gezeigt. An die Seitenflächen dieser Ausnehmungen grenzt, wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben, jeweils ein elektrischer Verbinder 4 in Form eines weiteren dotierten Bereichs 315 an. Zur vereinfachten Darstellung ist der weitere Dotierbereich 315 in 2 nicht gezeigt. In 2 is the second doping region 32 frame-shaped along the circumference of the semiconductor body 2 arranged. The second doping region 32 surrounds the connection area 311 in lateral direction. Within the connection area 311 is the first electrical contact 51 arranged. The second electrical contact 52 is within the second doping region 32 arranged. Furthermore, four recesses are exemplary in plan view of the radiation detector 6 shown. Adjacent to the side surfaces of these recesses, as related to 1 described, each an electrical connector 4 in the form of another doped area 315 at. For simplified illustration, the further doping region 315 in 2 Not shown.

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel für einen Strahlungsdetektor sind der Anschlussbereich 311 und der zweite Dotierbereich 32 jeweils kammartig ausgebildet, wobei die Zacken der Kämme jeweils ineinander greifen. At the in 3 illustrated embodiment of a radiation detector are the connection area 311 and the second doping region 32 each formed comb-like, with the teeth of the combs each interlock.

Das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu erstreckt sich die Ausnehmung 6 in vertikaler Richtung nicht vollständig durch den Halbleiterkörper 2 hindurch. This in 4 illustrated embodiment substantially corresponds to that in connection with 1 described embodiment. In contrast, the recess extends 6 in the vertical direction is not completely through the semiconductor body 2 therethrough.

Die Ausnehmung 6 endet im strahlungseintrittsseitigen Bereich 310 des ersten Dotierbereichs 31. Es ist also keine komplette Durchätzung des Halbleiterwafers, aus dem bei der Herstellung die Halbleiterkörper 2 hervorgehen, erforderlich. Die Strahlungseintrittsseite 10 ist also nicht durch die Ausnehmungen 6 unterbrochen. Für die Herstellung einer derartigen Ausnehmung eignet sich insbesondere ein Verfahren, bei dem der Materialabtrag von der Montageseite 15 her selektiv stoppt, sobald das Material des strahlungseintrittsseitigen Bereichs 310 erreicht ist. Beispielsweise eignet sich hierfür ein elektrochemisches Ätzen in alkalischer Lösung. The recess 6 ends in the radiation entrance area 310 of the first doping region 31 , Thus, it is not a complete etch-through of the semiconductor wafer from which the semiconductor bodies are produced 2 emerge, required. The radiation entrance side 10 So it is not through the recesses 6 interrupted. For the production of such a recess is in particular a method in which the material removal from the mounting side 15 selectively stops as soon as the material of the radiation entrance side area 310 is reached. For example, an electrochemical etching in alkaline solution is suitable for this purpose.

Das in 5 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit 4 dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist der strahlungseintrittsseitige Bereich 310 des ersten Dotierbereichs mittels einer epitaktischen Schicht 21 gebildet, die auf dem Substratkörper 25 abgeschieden ist. Die Herstellung des strahlungseintrittsseitigen Bereichs 310 erfolgt also nicht mittels eines Diffusionsprozesses, sondern mittels einer epitaktischen Abscheidung von Halbleitermaterial, das die gewünschte Dotierung aufweist. Im Unterschied zu Diffusionsprozessen kann durch die epitaktische Abscheidung die vertikale Ausdehnung des strahlungseintrittsseitigen Bereichs 310 in weiten Grenzen über die Abscheidedauer eingestellt werden. Insbesondere können auch vertikale Ausdehnungen erreicht werden, die mittels Diffusionsprozessen nicht ohne Weiteres erreichbar sind. This in 5 embodiment shown corresponds essentially to that in connection with 4 illustrated embodiment. In contrast, the radiation entrance side area 310 of the first doping region by means of an epitaxial layer 21 formed on the substrate body 25 is deposited. The preparation of the radiation entrance side area 310 Thus, not by means of a diffusion process, but by means of an epitaxial deposition of semiconductor material having the desired doping. In contrast to diffusion processes, the epitaxial deposition allows the vertical extent of the radiation entrance side region 310 be set within wide limits over the separation period. In particular, vertical expansions can be achieved, which are not easily accessible by means of diffusion processes.

Selbstverständlich eignet sich eine derartige Ausgestaltung des strahlungseintrittsseitigen Bereichs 310 des ersten Dotierbereichs 31 auch für die im Zusammenhang mit den 1 und 6 beschriebenen Ausführungsbeispiele. Of course, such a configuration of the radiation entrance side area is suitable 310 of the first doping region 31 also for those related to the 1 and 6 described embodiments.

Das in 6 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem im Zusammenhang mit 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel insbesondere dadurch, dass der elektrische Verbinder 4 mittels einer elektrisch leitfähigen Beschichtung 7 gebildet ist. Die elektrisch leitfähige Beschichtung 7 ist über eine Seitenfläche 20 des Halbleiterkörpers 2 geführt. Zur Vermeidung eines elektrischen Kurzschlusses ist zwischen der Seitenfläche 20 und der elektrisch leitfähigen Beschichtung 7 eine Isolationsschicht 8 angeordnet. Die Isolationsschicht enthält beispielsweise ein Oxid-Material, etwa Siliziumoxid, Aluminiumoxid oder Titanoxid oder ein Nitrid-Material, etwa Siliziumnitrid. Über die elektrisch leitfähige Beschichtung 7 ist der strahlungseintrittsseitige Bereich 310 mit dem an der Montageseite 15 angeordneten ersten elektrischen Kontakt 51 elektrisch leitend verbunden. Die Ausbildung von Ausnehmungen im Halbleiterkörper zur Herstellung eines weiteren Dotierbereichs ist für die Herstellung des elektrischen Verbinders 4 also nicht erforderlich. Beispielsweise enthält die elektrisch leitfähige Beschichtung 7 ein Metall oder ein transparentes elektrisch leitfähiges Oxid-Material (Transparent conductive Oxide, TCO). Die elektrisch leifähige Beschichtung 7 kann nach dem Vereinzeln des Halbleiterwafers, aus dem der Halbleiterkörper 2 bei der Herstellung hervorgeht, aufgebracht werden. Hierfür können die Halbleiterkörper 2 auf einem temporären Hilfsträger angeordnet sein. This in 6 illustrated embodiment differs from that in connection with 1 described in particular in that the electrical connector 4 by means of an electrically conductive coating 7 is formed. The electrically conductive coating 7 is over a side surface 20 of the semiconductor body 2 guided. To avoid an electrical short circuit is between the side surface 20 and the electrically conductive coating 7 an insulation layer 8th arranged. The insulating layer contains, for example, an oxide material, such as silicon oxide, aluminum oxide or titanium oxide or a nitride material, such as silicon nitride. About the electrically conductive coating 7 is the radiation entrance area 310 with the on the mounting side 15 arranged first electrical contact 51 electrically connected. The formation of recesses in the semiconductor body for producing a further doping region is for the production of the electrical connector 4 not required. For example, contains the electrically conductive coating 7 a metal or a transparent electrically conductive oxide material (transparent conductive oxides, TCO). The electrically conductive coating 7 can after the separation of the semiconductor wafer from which the semiconductor body 2 in the production, be applied. For this purpose, the semiconductor body 2 be arranged on a temporary subcarrier.

Die anhand der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Strahlungsdetektoren zeichnen sich durch schnelle Schaltzeiten aus und eignen sich insbesondere auch für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Packungsdichte, beispielsweise für die Herstellung eines großflächigen Pixeldetektors. The radiation detectors described with reference to the exemplary embodiments described above are characterized by fast switching times and are particularly suitable for applications with high demands on the packing density, for example for the production of a large-area pixel detector.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist. The invention is not limited by the description with reference to the embodiments. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, which in particular includes any combination of features in the patent claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or the exemplary embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Strahlungsdetektor  radiation detector
1010
Strahlungseintrittsseite Radiation input side
1515
Montageseite mounting side
22
Halbleiterkörper  Semiconductor body
2020
Seitenfläche side surface
2121
epitaktische Schicht epitaxial layer
2525
Substratkörper substrate body
3131
erster Dotierbereich first doping region
310310
strahlungseintrittsseitiger Bereich  radiation entrance side area
311311
Anschlussbereich terminal area
315315
weiterer Dotierbereich further doping region
3232
zweiter Dotierbereich second doping region
3535
Zwischenbereich intermediate area
44
elektrischer Verbinder electrical connector
5151
erster Kontakt first contact
5252
zweiter Kontakt second contact
66
Ausnehmung recess
6060
Seitenfläche der Ausnehmung Side surface of the recess
77
elektrisch leitfähige Beschichtung electrically conductive coating
88th
Isolationsschicht insulation layer
99
Verarmungsbereich depletion region
9595
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Claims (13)

Strahlungsdetektor (1) mit einem Halbleiterkörper (2), der einen ersten Dotierbereich (31) eines ersten Leitungstyps und einen zweiten Dotierbereich (32) eines vom ersten Leitungstyp verschiedenen zweiten Leitungstyps aufweist, wobei – der erste Dotierbereich an einer Strahlungseintrittsseite (10) des Strahlungsdetektors angeordnet ist; – der zweite Dotierbereich zumindest stellenweise an einer der Strahlungseintrittsseite gegenüberliegenden Seite des ersten Dotierbereichs angeordnet ist; – der Strahlungsdetektor an einer der Strahlungseintrittsseite gegenüberliegenden Montageseite (15) einen ersten elektrischen Kontakt (51) und einen zweiten elektrischen Kontakt (52) aufweist; – der erste elektrische Kontakt über einen elektrischen Verbinder (4) mit dem ersten Dotierbereich elektrisch leitend verbunden ist; und – der zweite elektrische Kontakt mit dem zweiten Dotierbereich elektrisch leitend verbunden ist.Radiation detector ( 1 ) with a semiconductor body ( 2 ), which has a first doping region ( 31 ) of a first conductivity type and a second doping region ( 32 ) of a second conductivity type different from the first conductivity type, wherein - the first doping region at a radiation entrance side ( 10 ) of the radiation detector is arranged; The second doping region is arranged at least in places on a side of the first doping region opposite the radiation entrance side; The radiation detector is located on a mounting side opposite the radiation entrance side ( 15 ) a first electrical contact ( 51 ) and a second electrical contact ( 52 ) having; The first electrical contact via an electrical connector ( 4 ) is electrically conductively connected to the first doping region; and - the second electrical contact is electrically conductively connected to the second doping region. Strahlungsdetektor nach Anspruch 1, wobei der erste Dotierbereich einen Anschlussbereich (311), der an den ersten Kontakt angrenzt, und einen strahlungseintrittsseitigen Bereich (310) aufweist, wobei der Anschlussbereich und der strahlungseintrittsseitige Bereich über den elektrischen Verbinder elektrisch leitend miteinander verbunden sind.A radiation detector according to claim 1, wherein the first doping region comprises a connection region ( 311 ) adjacent to the first contact and a radiation entrance side region (FIG. 310 ), wherein the connection region and the radiation entrance side region are electrically conductively connected to each other via the electrical connector. Strahlungsdetektor nach Anspruch 2, wobei der Anschlussbereich und der strahlungseintrittsseitige Bereich in Draufsicht auf die Strahlungseintrittsseite bereichsweise überlappen.  Radiation detector according to claim 2, wherein the connection region and the radiation entrance side region overlap regions in plan view of the radiation entrance side. Strahlungsdetektor nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in einer senkrecht zur Montageseite verlaufenden vertikalen Richtung zwischen dem ersten Dotierbereich und dem zweiten Dotierbereich ein Zwischenbereich (35) angeordnet ist, der eine geringere Dotierkonzentration aufweist als der erste Dotierbereich und der zweite Dotierbereich.Radiation detector according to one of the preceding claims, wherein in a direction perpendicular to the mounting side vertical direction between the first doping region and the second doping region, an intermediate region ( 35 ), which has a lower doping concentration than the first doping region and the second doping region. Strahlungsdetektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halbleiterkörper eine Ausnehmung (6) aufweist, die sich von der Montageseite in Richtung des ersten Dotierbereichs erstreckt.Radiation detector according to one of the preceding claims, wherein the semiconductor body has a recess ( 6 ) extending from the mounting side toward the first doping region. Strahlungsdetektor nach Anspruch 5, wobei der elektrische Verbinder mittels eines weiteren Dotierbereichs (315), der an eine Seitenfläche (40) der Ausnehmung angrenzt, gebildet ist.Radiation detector according to claim 5, wherein the electrical connector by means of a further doping region ( 315 ) attached to a side surface ( 40 ) of the recess adjacent, is formed. Strahlungsdetektor nach Anspruch 6, wobei sich der weitere Dotierbereich in vertikaler Richtung vom Anschlussbereich bis zum strahlungseintrittsseitigen Bereich des ersten Dotierbereichs erstreckt und denselben Leitungstyp aufweist wie der erste Dotierbereich. The radiation detector according to claim 6, wherein the further doping region extends in the vertical direction from the connection region to the radiation-entry-side region of the first doping region and has the same conductivity type as the first doping region. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei sich die Ausnehmung in vertikaler Richtung vollständig durch den Halbleiterkörper hindurch erstreckt. Radiation detector according to one of claims 5 to 7, wherein the recess extends in the vertical direction completely through the semiconductor body. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Ausnehmung im ersten Dotierbereich endet. Radiation detector according to one of claims 5 to 7, wherein the recess terminates in the first doping region. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der elektrische Verbinder entlang einer den Halbleiterkörper in lateraler Richtung begrenzenden Seitenfläche (20) verläuft.A radiation detector according to any one of claims 1 to 4, wherein the electrical connector along a lateral surface bounding the semiconductor body (FIG. 20 ) runs. Strahlungsdetektor nach Anspruch 9, wobei der elektrische Verbinder mittels einer elektrisch leitenden Beschichtung (7) auf der Seitenfläche des Halbleiterkörpers gebildet ist.A radiation detector according to claim 9, wherein the electrical connector is provided by means of an electrically conductive coating ( 7 ) is formed on the side surface of the semiconductor body. Strahlungsdetektor nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Halbleiterkörper einen Substratkörper (25) aufweist und der erste Dotierbereich und der zweite Dotierbereich Teilbereiche des Substratkörpers sind.Radiation detector according to one of the preceding claims, wherein the semiconductor body comprises a substrate body ( 25 ) and the first doping region and the second doping region are partial regions of the substrate body. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Halbleiterkörper einen Substratkörper (25) und eine auf dem Substratkörper abgeschiedene epitaktische Schicht (21) aufweist, wobei die epitaktische Schicht den ersten Dotierbereich bildet.Radiation detector according to one of claims 1 to 11, wherein the semiconductor body comprises a substrate body ( 25 ) and a deposited on the substrate body epitaxial layer ( 21 ), wherein the epitaxial layer forms the first doping region.
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