DE202014100311U1

DE202014100311U1 - Strahlungserfassungsvorrichtungen

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Publication number: DE202014100311U1
Application number: DE202014100311.8U
Authority: DE
Original assignee: Tsinghua University; Nuctech Co Ltd
Current assignee: Tsinghua University; Nuctech Co Ltd
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2014-04-24
Anticipated expiration: 2024-01-25
Also published as: US9287433B2; EP2762924A2; EP2762924B1; US20140209809A1; CN103972323B; EP2762924A3; CN103972323A; WO2014117574A1

Abstract

Strahlungserfassungsvorrichtung mit: einem Halbleiterkristall zum Erfassen von Strahlung, wobei der Halbleiterkristall eine obere Fläche, eine untere Fläche, und zumindest eine Seitenfläche aufweist; zumindest einer Anode, die auf zumindest einer aus der oberen Fläche, der unteren Fläche und der zumindest einen Seitenfläche angeordnet ist; und zumindest einer Kathode, die auf zumindest einer anderen aus der oberen Fläche, der unteren Fläche und der zumindest einen Seitenfläche angeordnet ist, wobei die zumindest eine Anode jeweils eine Streifenform aufweist, die zumindest eine Kathode jeweils eine plane oder gekrümmte Form aufweist, und die zumindest eine Kathode und die zumindest eine Anode sich in Bezug zueinander parallel auf eine Länge erstrecken, welche im Wesentlichen gleich jener der Anode ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft Strahlungserfassungsvorrichtungen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Strahlungserfassungsvorrichtungen können verwendet werden, um Energiespektren von Strahlen, wie etwa Röntgenstrahlen oder γ-Strahlen zu messen, und sind daher eine der wesentlichen Vorgehensweisen bei der Nukliderkennung. Die Strahlungserfassungsvorrichtungen wurden zur Erfassung von radioaktiven Substanzen, beispielsweise bei nuklearem Strahlungsschutz, nuklearen Sicherheitskontrollen, Umweltschutz und nationaler Sicherheit, usw. weiträumig angewandt. Gegenwärtig können die Strahlungserfassungsvorrichtungen grundsätzlich in zwei Typen kategorisiert werden, welche umfassen: Szintillationserfassungsvorrichtungen, die von einer NaI(Tl)-Erfassungsvorrichtung repräsentiert werden, und Halbleiterstrahlungserfassungsvorrichtungen, die von einer hochreinen Ge(HPGe)-Erfassungsvorrichtung repräsentiert werden.
Die Szintillationserfassungsvorrichtungen haben Vorteile, wie etwa geringe Preise und einen einfachen Herstellungsprozess. Zum Einsatzort transportierbare γ-Spektrometer sind typischerweise durch die Szintillationserfassungsvorrichtungen, beispielsweise die NaI- oder CsI-Erfassungsvorrichtungen, realisiert. Allerdings verfügen die Szintillationserfassungsvorrichtungen über ein geringes Energieauflösungsvermögen und können daher Messanforderungen bei feinen Strukturen komplexer Spektren nicht erfüllen. Die Halbleiter HPGe-Strahlungserfassungsvorrichtungen verfügen über ein hohes Energieauflösungsvermögen. Allerdings müssen die meisten Halbleiter HPGe-Strahlungserfassungsvorrichtungen in flüssigem N₂ bei ungefähr 77 K aufbewahrt oder verwendet werden, und bedürfen somit Tieftemperaturbehälter und Vakuumkammern, was die Gesamtgröße der Erfassungsvorrichtungen erhöht. Ferner muss das flüssige N₂ häufig wieder aufgefüllt werden, was für die Arbeit am Einsatzort unpraktisch ist, und entsprechend die Anwendung derartiger Erfassungsvorrichtungen begrenzt.
Verbundhalbleiter-Strahlungserfassungsvorrichtungen weisen viele Vorteile, wie etwa hohes Energieauflösungsvermögen und hohe Erfassungseffizienz auf. Auch sind sie klein in ihren Abmessungen und tragbar, und können bei Raumtemperatur betrieben werden. Die Halbleiterstrahlungserfassungsvorrichtungen wurden beispielsweise bei Umweltüberwachung, nuklearer Medizinforschung, industriellen zerstörungsfreien Testmethoden, Sicherheitskontrollen, Kernwaffendurchdringung, Luftfahrt, Raumfahrt, Astrophysik und Hochenergiephysik, usw. in breitem Maßstab eingesetzt. In letzter Zeit wurde an verschiedenen Halbleitermaterialien, wie etwa Ge, HgI₂, GaAs, TiBr, CdTe, CdZnTe, CdSe, GaP, HgS, PbI₂ und AlSb, usw. intensive Forschung betrieben. Forschungsergebnisse zeigen, dass CdZnTe eine hervorragende Leistungsfähigkeit bei Raumtemperatur aufweist, und ein erfolgversprechendes Material zur Herstellung von Halbleiterstrahlungserfassungsvorrichtungen ist.
Die Halbleiterstrahlungserfassungsvorrichtung, beispielsweise eine, die aus CdZnTe hergestellt ist, kann verglichen mit der NaI Szintillationserfassungsvorrichtung eine relativ hohe Ordnungszahl (48, 30, 52) und eine hohe Dichte (6 g/cm³) aufweisen, was eine hohe Erfassungseffizienz von Hochenergie γ- und Röntgenstrahlung erlaubt. Das CdZnTe weist eine Bandbreite von ungefähr 1,5~2,2 eV auf und verfügt über eine gute Leistungsfähigkeit bei Raumtemperatur. Ferner verfügen CdZnTe-Kristalle hoher Qualität über eine im Wesentlichen stabile Leistungsfähigkeit innerhalb eines großen Temperaturbereichs. Bei CdZnTe werden 4,6 eV verbraucht, um ein Paar Ladungsträger zu erzeugen, während die in dem NaI-Szintillationszähler zu verbrauchende Energie ungefähr 100 eV beträgt. Im Ergebnis ist die statistische Fluktuation der Anzahl der Ladungsträger, welche in dem CdZnTe durch Strahlung induziert ist, geringer, als die in dem NaI-Szintillationszähler. Ferner weist das CdZnTe einen Widerstand von über 10¹⁰ Ω auf, was ein geringes Rauschen durch Verluststrom sicherstellt, wodurch das Energieauflösungsvermögen verbessert wird.
Allerdings weisen die Ladungsträger in dem CdZnTe-Kristall eine kurze Driftlänge L_h auf, da Löcher im CdZnTe-Kristall eine kurze Lebensdauer und eine geringe Mobilität aufweisen, was in einem geringen Wert für μ_hτ_h resultiert. Ladungsträger an unterschiedlichen Orten im Halbleiterkristall können unterschiedlich zu einer Pulsamplitude beitragen. Im Ergebnis kann das Energieauflösungsvermögen der Halbleiterstrahlungserfassungsvorrichtung vermindert sein.
Diese Art Halbleiterstrahlungserfassungsvorrichtungen ist häufig derart ausgelegt, dass sie eine Elektrodenstruktur mit Sensitivität bezüglich einer einzelnen Polarität aufweist, um das Energieauflösungsvermögen davon zu verbessern. Durch Reaktion zwischen den Strahlen und dem Kristall erzeugte Ladungen werden unter einem elektrischen Feld, das durch eine speziell angepasste Elektrodenstruktur erzeugt wird, hin zu zwei gegensätzlichen Elektroden bewegt. Insbesondere werden sich Elektronen hin zu einer Anode bewegen, während sich Löcher hin zu einer Kathode bewegen werden. Das elektrische Feld weist an Orten weit weg von der Elektrode eine niedrige Intensität auf, sodass Löcher, die sich mit einer geringen Geschwindigkeit bewegen, leicht eingefangen werden können. Im Gegensatz dazu werden die Elektronen, die sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegen, und die daher nicht einfach eingefangen werden, letztendlich durch die Elektrode aufgenommen. Auf diese Art kann die Erfassungsvorrichtung realisiert werden, die bezüglich einer einzelnen Polarität sensibel ist. Eine derartige Erfassungsvorrichtung kann negative Effekte auf das Energieauflösungsvermögen durch eine geringe Migrationsgeschwindigkeit der Löcher abmildern. Allerdings können die Elektronen durch Kristalldefekte eingefangen werden, was Fluktuationen in Signalamplituden an der Sammelelektrode hervorruft, welche durch Ladungen hervorgerufen sind, die in unterschiedlichen Orten des Halbleiterkristalls erzeugt wurden. Dies kann das Energieauflösungsvermögen der Strahlungserfassungsvorrichtung ebenfalls verschlechtern.
Darüber hinaus verfügen Strahlungserfassungsvorrichtungen, die eine Koaxialstruktur aufweisen, über ein Loch in einer Mitte des Kristalls, und die Elektroden sind in dem Loch angeordnet. Allerdings ist es schwierig, das Loch in den Kristall zu bohren, und mechanische Beschädigungen können in fragilen Kristallen hervorgerufen werden. Solche Beschädigungen können Defekte nahe den Elektroden erzeugen, wodurch die Effizienz der Signalerfassung herabgesetzt wird.
Deshalb ist es erwünscht, das Elektrodendesign derart zu verbessern, dass das Energieauflösungsvermögen und die Erfassungseffizienz der Strahlungserfassungsvorrichtung verbessert werden.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt unter anderem eine Strahlungserfassungsvorrichtung mit einer Elektrodenstruktur bereit, die deren Energieauflösungsvermögen verbessern kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Strahlungserfassungsvorrichtung bereitgestellt, welche aufweist: einen Halbleiterkristall, um Strahlung zu erfassen, wobei der Halbleiterkristall eine obere Fläche, eine untere Fläche und zumindest eine Seitenfläche aufweist, zumindest eine Anode, die auf zumindest einer aus der oberen Fläche, der unteren Fläche, und der zumindest einen Seitenfläche angeordnet ist, und zumindest eine Kathode, die auf zumindest einer anderen aus der oberen Fläche, der unteren Fläche, und der zumindest einen Seitenfläche angeordnet ist, wobei die zumindest eine Anode jeweils eine Streifenform aufweist, die zumindest eine Kathode jeweils eine plane oder gekrümmte Form aufweist, und die zumindest eine Kathode und die zumindest eine Anode sich in Bezug zueinander parallel auf eine Länge erstrecken, die im Wesentlichen gleich zur Länge der Anode ist.
Optional kann der Halbleiterkristall zur Erfassung von Röntgen- oder γ-Strahlen verwendet werden. Halbleiterkristalle, die in der Lage sind, andere Arten von Strahlen zu erfassen, können ebenfalls verwendet werden.
Optional kann der Halbleiterkristall eine Quaderform aufweisen. Die obere Fläche und die untere Fläche können jeweils zwei beliebige, einander gegenüberliegende Flächen des Quaders sein. Die zumindest eine Seitenfläche kann die anderen vier Flächen des Quaders beinhalten.
Optional kann der Halbleiterkristall eine Kubusform aufweisen. Die obere Fläche und die untere Fläche können jeweils zwei beliebige, gegenüberliegende Flächen des Kubus sein. Die zumindest eine Seitenfläche kann die anderen vier Flächen des Kubus beinhalten.
Optional kann der Halbleiterkristall eine Halbzylinderform aufweisen. Die obere Fläche und die untere Fläche können jeweils eine Längs-Schnittfläche und eine Kreisbogenfläche des Halbzylinders sein. Die zumindest eine Seitenfläche kann zwei Querschnittsflächen des Halbzylinders beinhalten.
Optional kann der Halbleiterkristall eine Form eines Zylindersegments aufweisen. Die obere Fläche und die untere Fläche können jeweils eine Längs-Schnittfläche und eine Kreisbogenfläche des Zylindersegments sein. Die zumindest eine Seitenfläche kann zwei Querschnittsflächen und zwei radiale Schnittflächen des Zylindersegments beinhalten.
Optional kann die zumindest eine Anode mittig auf der zumindest einen aus der oberen Fläche, der unteren Fläche und der zumindest einen Seitenfläche, in einer im Wesentlichen symmetrischen Weise angeordnet sein.
Optional kann die zumindest eine Anode mehrere Unteranoden aufweisen, die sich in Bezug zueinander parallel erstrecken.
Optional kann die zumindest eine Anode auf zumindest einer aus der oberen Fläche und der unteren Fläche des Halbleiterkristalls angeordnet sein.
Optional kann die zumindest eine Anode auf zumindest einer aus der oberen Fläche des Halbleiterkristalls und den Seitenflächen angeordnet sein, welche an die obere Fläche anschließen.
Optional kann die zumindest eine Kathode jeweils die gesamte Fläche des Halbleiterkristalls abdecken, auf der sie angeordnet ist.
Optional kann die zumindest eine Anode auf der oberen Fläche des Halbleiterkristalls angeordnet sein, und die zumindest eine Kathode kann auf der unteren Fläche des Halbleiterkristalls und den Seitenflächen angeordnet sein, die an die untere Fläche anschließen.
Optional kann sich die zumindest eine Kathode jeweils auf den Seitenflächen, die an die untere Fläche anschließen, von der unteren Fläche hin zur oberen Fläche erstrecken, ohne die obere Fläche zu erreichen.
Optional kann sich die zumindest eine Kathode jeweils auf den Seitenflächen, die an die untere Fläche anschließen, von der unteren Fläche hin zur oberen Fläche in Bezug zueinander auf unterschiedliche Höhen erstrecken.
Optional können jeweilige Ecken zwischen der unteren Fläche und den Seitenflächen, die an die untere Fläche anschließen, abgerundet sein.
Optional kann die zumindest eine Kathode jeweils an den jeweiligen Kanten zwischen der unteren Fläche und den Seitenflächen, die an die untere Fläche anschließen, partiell entfernt sein.
Optional können jeweilige Kanten zwischen der oberen Fläche und den Seitenflächen, die an die obere Fläche anschließen, abgerundet sein.
Optional kann die Strahlungserfassungsvorrichtung ferner Rillen aufweisen, die in der Fläche des Halbleiterkristalls auf gegenüberliegenden Seiten von jeder der zumindest einen Anode und parallel zu dieser angeordnet sind.
Optional kann die Strahlungserfassungsvorrichtung ferner Schutzleiter aufweisen, die auf der Fläche des Halbleiterkristalls an gegenüberliegenden Seiten von jeder der zumindest einen Anode und parallel zu dieser angeordnet sind.
Optional können die Schutzleiter und die zumindest eine Anode auf einer gemeinsamen Fläche des Halbleiterkristalls angeordnet sein.
Optional können die Schutzleiter und die zumindest eine Anode jeweils auf Flächen des Halbleiterkristalls angeordnet sein, die aneinander anschließen.
Optional können die Schutzleiter auf jeweiligen Kanten zwischen der Fläche, auf der die zumindest eine Anode angeordnet ist, und Flächen, die daran anschließen, angeordnet sein.
Optional kann der Halbleiterkristall aus Ge, HgI₂, GaAs, TiBr, CdTe, CdZnTe, CdSe, GaP, HgS, PbI₂, oder AlSb ausgebildet sein.
In der Strahlungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung sind die Streifenanode und die plane oder gekrümmte Kathode auf den Flächen des Halbleiterkristalls ausgebildet, wodurch die Verminderung der Effizienz der Signalaufnahme und der durch mechanische Schäden hervorgerufenen Verminderung des Energieauflösungsvermögens effektiv verhindert werden, da es nicht notwendig ist, Löcher in den Halbleiterkristall zu bohren. Die Struktur mit der Streifenanode und der planen oder gekrümmten Kathode kann in dem Halbleiterkristall ein elektrisches Feld erzeugen, das bei gleicher angelegter Spannung eine höhere Intensität aufweist, als das einer Struktur mit einer planen Anode und einer planen Kathode. Daher kann die Struktur gemäß der vorliegenden Offenbarung auf große Halbleiterkristalle angewandt werden, um Erfassungseffizienz zu verbessern.
Durch ein elektrisches Feld, das durch die Elektrodenstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung angelegt ist, werden sich Ladungen, die durch Reaktion zwischen Strahlen und dem Halbleiterkristall erzeugt wurden, unter der Einwirkung des elektrischen Feldes hin zu den zwei entgegengesetzten Elektroden bewegen. Insbesondere werden sich Elektronen hin zur Streifenanode bewegen, während sich Löcher hin zur planen oder gekrümmten Kathode bewegen werden. Das elektrische Feld weist an Orten weit weg von der Streifenanode eine relativ geringe Intensität auf, sodass die Löcher, welche sich mit einer geringen Migrationsgeschwindigkeit bewegen, leicht eingefangen werden können. Im Gegensatz dazu werden die Elektronen, die sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegen und daher nicht einfach eingefangen werden können, letztendlich durch die Elektrode aufgesammelt. Auf diese Weise kann eine Strahlungserfassungsvorrichtung erlangt werden, welche bezüglich einer einzelnen Polarität sensitiv ist, was die Verminderung des Energieauflösungsvermögens und Schwankungen der Signalamplitude vermeiden kann, welche durch Kristalldefekte und massives Löcher-Einfangen hervorgerufen sind.
Gemäß einer optionalen Ausführungsform kann die Anode mehrere Unteranoden aufweisen, die sich in Bezug zueinander parallel erstrecken. Eine gewünschte elektrische Feldverteilung kann in dem Halbleiterkristall dadurch erzeugt werden, dass unterschiedliche Spannungen an die jeweiligen Unteranoden derart angelegt werden, dass die Effizienz der Ladungsaufnahme verbessert ist, und Hochenergiebanden in dem Energiespektrum entfernt sind.
Gemäß einer optionalen Ausführungsform kann das elektrische Feld durch die Schutzleiter, welche auf der Fläche des Halbleiterkristalls ausgebildet sind, oder die Rillen, die in der Fläche des Halbleiterkristalls an gegenüberliegenden Seiten der Anode ausgebildet sind, moduliert werden, um Rauschsignale zu reduzieren, welche durch Flächen-Verluststrom hervorgerufen werden.
Gemäß einer optionalen Ausführungsform können die jeweiligen Kanten zwischen der unteren Fläche des Halbleiterkristalls und den Seitenflächen, welche an die untere Fläche des Halbleiterkristalls anschließen, abgerundet sein. Alternativ kann die Kathode an den jeweiligen Kanten zwischen der unteren Fläche und den Seitenflächen, welche an die untere Fläche anschließen, partiell entfernt sein. Auf diese Weise kann das Einfangen von Ladungen an Orten, an denen die Intensität des elektrischen Feldes relativ gering ist, effektiv verhindert werden.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung, kann die Strahlungserfassungsvorrichtung, welche bezüglich einer Einzelpolarität sensitiv ist, mit einer einfachen Elektrodenstruktur dargestellt werden. Ebenso können das Energieauflösungsvermögen und die Leistungen der Strahlungserfassungsvorrichtung verbessert werden, ohne die Komplexität der Signalverarbeitungsschaltung signifikant zu erhöhen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Das voranstehende und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden ausgehend von der folgenden Beschreibung zusammen mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:
1 eine Ausbauskizze einer Strahlungserfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schematisch darstellt;
2 ein Energiespektrum von Strahlen mit einer Energie von 662 keV darstellt, welches von der in 1 gezeigten Strahlungserfassungsvorrichtung berechnet wurde;
3a bis 3b Aufbauskizzen von Strahlungserfassungsvorrichtungen gemäß einiger weiterer optionaler Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung schematisch darstellen;
4a bis 4f Aufbauskizzen von Strahlungserfassungsvorrichtungen gemäß einiger weiterer optionaler Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung schematisch darstellen;
5 eine Aufbauskizze einer Strahlungserfassungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schematisch darstellt;
6a bis 6d Ausbauskizzen von Strahlungserfassungsvorrichtungen gemäß noch einiger weiterer optionaler Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung schematisch darstellen;
7 eine Aufbauskizze einer Strahlungserfassungsvorrichtung gemäß noch einer weiteren optionalen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt; und
8 ein Energiespektrum von Strahlen mit einer Energie von 662 keV schematisch darstellt, das durch die in 7 gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung berechnet wurde.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die vorangehenden und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden von der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen verständlicher werden. Ähnliche Teile werden in den Zeichnungen durch gleiche Bezugszeichen dargestellt, und deren wiederholte Beschreibung wird weggelassen. Jeweilige Teile der Zeichnungen sind aus Gründen der Klarheit nicht maßstabsgetreu dargestellt.
1 zeigt eine Aufbauskizze einer Strahlungserfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Strahlungserfassungsvorrichtung 100 weist einen Halbleiterkristall 101, eine Kathode 102 und eine Anode 103 auf. Der Halbleiterkristall 101 kann strahlungssensitiven Halbleiter, wie Ge, HgI₂, GaAs, TiBr, CdTe, CdZnTe, CdSe, GaP, HgS, PbI₂ oder AlSb aufweisen. In dieser Ausführungsform kann der Halbleiterkristall 101 eine Kubusform mit sechs Flächen aufweisen, welche jeweils als eine „obere Fläche”, eine „untere Fläche” und vier „Seitenflächen” bezeichnet werden. Die untere Fläche und die obere Fläche liegen einander gegenüber. Die vier Seitenflächen schließen jeweils an ihren jeweiligen oberen Kanten an die obere Fläche an und an ihren jeweiligen unteren Kanten an die untere Fläche an. Die Kathode 102 und die Anode 103 können jeweils ein leitfähiges Material, wie Au, Ag, Cu, Al oder ITO, usw. aufweisen. Die Kathode 102 kann eine plane Form aufweisen, sodass sie die untere Fläche und zwei Seitenflächen des Halbleiterkristalls 101 abdeckt. Die Anode 103 kann eine Streifenform aufweisen, welche auf der oberen Fläche des Halbleiterkristalls 101 derart angeordnet ist, dass sie die obere Fläche in zwei, im Wesentlichen symmetrische Abschnitte aufteilt. Die Kathode 102 und die Anode 103 können sich in Bezug zu einander parallel auf eine Länge erstrecken, die im Wesentlichen gleich der Länge der Anode 103, beispielsweise gleich der Länge einer Kante des Halbleiterkristalls 101 ist.
Es sei angemerkt, dass die Kathode 102 die zwei Seitenflächen senkrecht zu einer Längenrichtung der Anode 103 nicht abdeckt.
2 stellt ein Energiespektrum von γ-Strahlen mit einer Energie von 662 keV schematisch dar, welches durch die in 1 gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 berechnet wurde. In dieser Ausführungsform kann der Halbleiterkristall 101 eine Kubusform mit einer Größe von 5 mm × 5 mm × 5 mm aufweisen. Die Strahlen können eine einfallende Photonenenergie von 662 keV aufweisen. Wenn sich durch Strahlung erzeugte Ladungen in dem elektrischen Feld entlang elektrischer Feldlinien bewegen, werden Signale, die auf den Elektroden hervorgerufen sind, jeweils durch Simulation in Bezug auf Anodenbreiten w von 0,8 mm, 1 mm, 1,5 mm und 2 mm berechnet. Die berechneten Signale werden dann kombiniert, um das Energiespektrum zu erzeugen. Die Berechnung zeigt in dem Energiespektrum der Strahlungserfassungsvorrichtung 100 einen offensichtlichen 662 keV-Peak voller Energie. Der Peak voller Energie weist für die unterschiedlichen Anodenbreiten unterschiedliche Positionen und Auflösungen auf. Es existiert eine optimale Anodenbreite, die in dem gesamten Kristall ein elektrisches Feld hoher Intensität, sowie gleichzeitige Sensitivität in Bezug auf eine einzelne Polarität sicherstellen kann. Die optimale Anodenbreite kann gemäß der Größe des Kristalls variieren. Im Gegensatz dazu, liegen in Berechnungsergebnissen unter vergleichbaren Bedingungen für eine Strahlungserfassungsvorrichtung mit einer planen Anode und einer planen Kathode keine offensichtlichen Peaks vor. Daher kann die in 1 gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 die Energieauflösung effektiv verbessern.
3a bis 3b stellen Aufbauskizzen von Strahlungserfassungsvorrichtungen gemäß einiger anderer optionaler Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung schematisch dar.
Die in 3a gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass der Halbleiterkristall 101 eine Halbzylinderform aufweist. Die obere Fläche und die untere Fläche können jeweils eine Längs-Schnittfläche und eine Bogenfläche des Halbzylinders sein. Die zumindest eine Seitenfläche kann zwei Querschnittsflächen des Zylinders beinhalten. Die Kathode 102 kann die Bogenfläche des Halbleiterkristalls 101 abdecken. Die Anode 103 kann eine Streifenform aufweisen, welche auf der Längs-Schnittfläche des Halbleiterkristalls 101 derart angeordnet ist, dass sie die Längs-Schnittfläche in zwei, im Wesentlichen symmetrische Abschnitte unterteilt. Die Kathode 102 und die Anode 103 können sich in Bezug zueinander parallel auf eine Länge erstrecken, die im Wesentlichen gleich der Länge der Anode 103, beispielsweise gleich einer Höhe des Halbzylinders ist. Es sei angemerkt, dass die Kathode 102 die Querschnittsflächen senkrecht zu einer Längenrichtung der Anode 103 nicht abdeckt.
Die in 3b gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass der Halbleiterkristall 101 eine Form eines Zylindersegments aufweist. Die obere Fläche und die untere Fläche können jeweils eine Längs-Schnittfläche und eine Bogenfläche des Zylindersegments sein. Die zumindest eine Seitenfläche kann zwei Querschnittsflächen und zwei radiale Schnittflächen des Zylindersegments aufweisen. Die Kathode 102 kann die Bogenfläche des Halbleiterkristalls 101 abdecken. Die Anode 103 kann eine Streifenform aufweisen, die auf der Längs-Schnittfläche des Halbleiterkristalls 101 derart angeordnet ist, dass sie die Längs-Schnittfläche in zwei, im Wesentlichen symmetrische Abschnitte unterteilt. Die Kathode 102 und die Anode 103 können sich in Bezug zueinander parallel auf eine Länge erstrecken, die im Wesentlichen gleich jener der Anode 103, beispielsweise gleich einer Höhe des Zylindersegments ist. Es sei angemerkt, dass die Kathode 102 die Querschnittsflächen senkrecht zu einer Längenrichtung der Anode 103 nicht abdeckt.
Der Halbleiterkristall 101, welcher die Halbzylinderform oder die Form eines Zylindersegments aufweist, kann die Verwendungsrate von Halbleiterblockmaterial verbessern. Beispielsweise kann der Halbleiterkristall 101, welcher die Form eines Zylindersegments aufweist, aus übrig gebliebenen Stücken der Halbleiterblöcke hergestellt werden.
4a bis 4f stellen Aufbauskizzen von Strahlungserfassungsvorrichtungen gemäß einiger weiterer optionaler Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung schematisch dar.
Die Strahlungserfassungsvorrichtung 100, welche in 4a gezeigt ist, unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass sich die Kathode 102 auf den Seitenflächen, welche an die untere Fläche des Halbleiterkristalls 101 anschließen, von der unteren Fläche hin zur oberen Fläche auf eine gleiche Höhe erstrecken kann, ohne die Seitenflächen komplett abzudecken. Die Höhe der Kathode 102 auf den Seitenflächen kann gemäß der Form und Größe des Halbleiterkristalls 101 derart eingestellt werden, dass die Leistungen der Strahlungserfassungsvorrichtung 100 verbessert werden.
Die in 4b gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass die Kathode 102 an den jeweiligen Kanten zwischen der unteren Fläche des Halbleiterkristalls 101 und den Seitenflächen, welche an die untere Fläche anschließen, teilweise entfernt sein kann. Die in 4c gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass jeweilige Kanten zwischen der unteren Fläche des Halbleiterkristalls 101 und den Seitenflächen, welche an die untere Fläche anschließen, abgerundet sein können. Die in 4d gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass jeweilige Kanten zwischen der oberen Fläche des Halbleiterkristalls 101 und den Seitenflächen, welche an die obere Fläche anschließen, abgerundet sein können. Indem die Kathode 102 teilweise entfernt wird (4b) oder Abrunden (4c) an den jeweiligen Kanten zwischen der untere Fläche des Halbleiterkristalls 101 und den Seitenflächen, welche an die untere Fläche anschließen, ausgeführt ist, kann die Verteilung des elektrischen Feldes in dem Halbleiterkristall 101 verbessert werden, wodurch Einfangen von Ladungen an den Kanten reduziert werden kann, und Niedrigenergiebanden in den Peaks voller Energie teilweise entfernt werden können. Hochenergiebanden in den Peaks voller Energie können durch Ausführen von Abrunden (4d) an den jeweiligen Kanten zwischen der oberen Fläche des Halbleiterkristalls 101 und den Seitenflächen, welche an die obere Fläche anschließen, teilweise entfernt werden.
Die in 4e gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass die Kathode 102 zwei Seitenflächen des Halbleiterkristalls 101 abdecken kann. Zwei Anoden 103 können jeweils an der oberen Fläche und der unteren Fläche des Halbleiterkristalls 101 angeordnet sein, und selbigen in zwei, im Wesentlichen symmetrische Abschnitte aufteilen. Die Kathode 102 und die Anoden 103 können sich in Bezug zueinander parallel auf eine Länge erstrecken, die im Wesentlichen gleich der Länge der Anode 103, beispielsweise gleich einer Kantenlänge des Halbleiterkristalls 101 ist. Es sei angemerkt, dass die Kathode 102 die beiden Seitenflächen senkrecht zu einer Längenrichtung der Anode 103 nicht abdeckt. Die in 4f gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass die Kathode 102 die untere Fläche des Halbleiterkristalls 101 abdecken kann. Drei Anoden 103 können jeweils auf der oberen Fläche, und zwei Seitenflächen des Halbleiterkristalls 101 angeordnet sein, und selbigen in zwei, im Wesentlichen symmetrische Teile unterteilen. Die Kathode 102 und die Anoden 103 können sich in Bezug zueinander parallel auf eine Länge erstrecken, die im Wesentlichen gleich der Länge der Anode 103, beispielsweise einer Kantenlänge des Halbleiterkristalls 101 ist. Es sei angemerkt, dass die Kathode 102 die beiden Seitenflächen senkrecht zu einer Längenrichtung der Anode 103 nicht abdeckt.
Es ist möglich, Signale von mehreren Flächen des Halbleiterkristalls 101 aufzufangen, indem mehrere Streifenanoden darauf ausgebildet werden. Auf diese Weise können Migrations-Distanzen von Ladungen reduziert werden, um Einfangen von Ladungen zu vermindern, und die Energieauflösung zu verbessern.
5 stellt eine Aufbauskizze der Strahlungserfassungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schematisch dar. Die in 5 gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass zwei Rillen 104-1 und 104-2 in der oberen Fläche des Halbleiterkristalls 101 an zwei gegenüberliegenden Seiten der Anode 103 ausgebildet sein können.
6a bis 6d stellen Aufbauskizzen von Strahlungserfassungsvorrichtungen gemäß einiger noch weiterer optionaler Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
Die in 6a gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass zwei Schutzleiter 105-1 und 105-2 auf der oberen Fläche des Halbleiterkristalls 101 an zwei gegenüberliegenden Seiten der Anode 103 ausgebildet sein können. Die in 6b gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass zwei Schutzleiter 105-1 und 105-2 auf der oberen Fläche des Halbleiterkristalls 101 auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Anode 103 und nahe Kanten des Halbleiterkristalls 101 ausgebildet sein können. Die in 6c dargestellte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass zwei Schutzleiter 105-1 und 105-2 an den Seitenflächen, welche an die obere Fläche des Halbleiterkristalls 101 anschließen, und nahe deren Kanten ausgebildet sein können. Die in 6d gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass zwei Schutzleiter 105-1 und 105-2 auf den jeweiligen Kanten zwischen der oberen Fläche des Halbeiterkristalls 101 und den Seitenflächen, die daran anschließen, ausgebildet sein können. Die Schutzleiter 105-1 und 105-2 können während des Betriebs der Strahlungserfassungsvorrichtung 100 mit einer Vorspannung versehen werden, oder nicht.
Durch die Rillen 104-1 und 104-2, welche in der Fläche des Halbleiterkristalls 101 an gegenüberliegenden Seiten der Anode ausgebildet sind, oder durch die Schutzleiter 105-1 und 105-2, welche auf der Fläche des Halbleiterkristalls 101 ausgebildet sind, kann das elektrische Feld in dem Halbleiterkristall 101 derart geformt werden, dass Rauschsignale durch einen Flächen-Verluststrom reduziert werden.
7 stellt eine Aufbauskizze einer Strahlungserfassungsvorrichtung 100 gemäß einer noch weiteren optionalen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schematisch dar. Die in 7 gezeigte Strahlungserfassungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass sich die Kathode 102 auf den Seitenflächen, welche an die untere Fläche des Halbleiterkristalls 101 anschließen, von der unteren Fläche hin zur oberen Fläche erstreckt, ohne die obere Fläche zu erreichen, d. h. ohne die gesamten Seitenflächen des Halbleiterkristalls 101 abzudecken. Die Anode 103 weist drei oder mehr Unteranoden (in 7 als fünf Unteranoden 103-1, 103-2, 103-3, 103-4 und 103-5 dargestellt) auf, die sich in Bezug zueinander auf der oberen Fläche des Halbleiterkristalls 101 parallel erstrecken. Die mehreren Unteranoden sind durch schmale Zwischenräume getrennt, und nehmen einen sehr kleinen Bereich in der Mitte der oberen Fläche ein, wodurch die Sensitivität jeder Unteranode bezüglich einer einzelnen Polarität sichergestellt ist. Die mehreren Unteranoden können auf die gleiche Spannung vorgespannt werden, und werden verwendet, um Signale im Betrieb aufzunehmen, wodurch die elektrische Feldintensität in dem Halbleiterkristall 101 und die Effizienz der Ladungssammlung verbessert wird. Alternativ kann die Anode 103 drei oder mehr Streifenunteranoden aufweisen, die auf der oberen Fläche symmetrisch angeordnet sind, wobei eine der Unteranoden an einer Mitte der oberen Fläche angeordnet ist. Die Unteranoden sind durch große Zwischenräume beabstandet und mit unterschiedlichen Spannungen vorgespannt. Die Unteranode, welche in der Mitte angeordnet ist, wird zur Signalerfassung verwendet. Die auf die Unteranoden aufgebrachten Spannungen steigen von jeweiligen Kanten zwischen der oberen Fläche und den Seitenflächen hin zur Mitte der oberen Fläche der Reihe nach an. Beispielsweise können erwünschte Verteilungen des elektrischen Feldes in dem Halbleiterkristall 101 durch zwei oder mehr der Unteranoden erzeugt werden, um die Effizienz der Ladungssammlung zu verbessern, und Hochenergiebanden in dem Energiespektrum zu entfernen.
8 stellt einen Graphen der Berechnungsergebnisse der Erfassungseffizienz der in 7 gezeigten Strahlungserfassungsvorrichtung 100 dar. In dieser Ausführungsform ist der Halbleiterkristall 101 ein Quader mit einer Größe von 20 mm × 20 mm × 15 mm. Einfallende Photonenenergie wird auf 662 keV eingestellt. Unterschiedliche Spannungen werden auf drei oder vier Unteranoden aufgebracht, wobei eine höchste Spannung auf die mittige Unteranode aufgebracht wird. Die Spannungen, welche auf die anderen Anoden aufgebracht werden, nehmen in dem Maße, in dem der Abstand zwischen der jeweiligen Unteranode und der mittigen Unteranode zunimmt, der Reihe nach ab. Ein Graph, der mit „3 Unteranoden, 200 V” bezeichnet ist, stellt einen Fall dar, bei dem die Anode 103 drei Unteranoden aufweist, und ein Unterschied zwischen jeweiligen Spannungen, welche auf die Unteranoden aufgebracht sind, 200 V beträgt. Ein mit „3 Unteranoden, 500 V” bezeichneter Graph stellt einen Fall dar, bei dem die Anode 103 drei Unteranoden aufweist, und ein Unterschied zwischen jeweiligen Spannungen, welche auf die Unteranoden aufgebracht sind, 500 V beträgt. Ein mit „5 Unteranoden, 100 V” bezeichneter Graph stellt einen Fall dar, bei dem die Anode 103 fünf Unteranoden aufweist, und ein Unterschied zwischen jeweiligen Spannungen, welche auf die Unteranoden aufgebracht sind, 100 V beträgt. Ein mit „5 Unteranoden, 200 V” bezeichneter Graph stellt einen Fall dar, bei dem die Anode 103 fünf Unteranoden aufweist, und ein Unterschied zwischen jeweiligen Spannungen, welche auf die Unteranoden aufgebracht sind, 200 V beträgt. Wie in der Figur dargestellt, werden unterschiedliche Spannungen auf die Unteranoden aufgebracht, was in unterschiedlichen Energieauflösungsvermögen in den Energiespektren und unterschiedlichen Effizienzgraden der Ladungssammlung resultiert.
Wenn durch Strahlung erzeugte Ladungen entlang der elektrischen Feldlinien des elektrischen Feldes laufen, können auf den Anoden induzierte Signale durch Simulation berechnet werden. Die berechneten Signale zeigen einen gut ausgeprägten Peak voller Energie mit verbesserten Niedrigenergiebanden, während Hochenergiebanden fehlen. Das Energieauflösungsvermögen wird verbessert, wenn die Anode 103 mehr Unteranoden aufweist. Im Gegensatz dazu, zeigt eine Berechnung für eine Strahlungserfassungsvorrichtung mit einer planen Anode und einer planen Kathode keinen offensichtlichen Peak. Daher kann die Strahlungserfassungsvorrichtung 100, welche in 7 dargestellt ist, das Energieauflösungsvermögen effektiv verbessern.
In einer weiteren optionalen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Strahlungserfassungsvorrichtung 100 mehrere Halbleiterkristalle aufweisen, welche in eine Quer- oder Längenrichtung angeordnet sind. Für jeden Halbleiterkristall kann eine Streifenanode und eine plane oder gekrümmte Kathode vorgesehen sein. Eine derartige Strahlungserfassungsvorrichtung 100 kann ein großes Erfassungsvolumen aufweisen, wodurch die Erfassungseffizienz verbessert wird. Die Erfassungseffizienz kann für hochenergetische γ- oder Röntgenstrahlen eine wesentliche Verbesserung zeigen, mit einem kleinen Anstieg in der Anzahl der Ausgabesignale. Indem jeder Halbleiterkristall als ein Pixel verwendet wird, kann ein Pixelfeld zum Abbilden ausgebildet werden.
In einer weiteren optionalen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein Erfassungsvolumen der Strahlungserfassungsvorrichtung 100 dadurch vergrößert sein, dass eine Länge der Anode 103 und eine Dimension des Halbleiterkristalls 101 in der gleichen Richtung vergrößert sind, ohne die Bewegungsdistanz der Ladungen zu erhöhen. Wegen hoher Spannungen und Beschränkungen der Ladungsmobilität und Lebensdauer, weist eine plan angeordnete CdZnTe Erfassungsvorrichtung im Gegensatz dazu eine maximale Dicke des CdZnTe-Kristalls von ungefähr 15 mm auf.
In einer weiteren optionalen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Strahlungserfassungsvorrichtung 100 mehrere Halbleiterkristalle aufweisen, die in einer Quer- oder Längenrichtung angeordnet sind. Jeder der Halbleiterkristalle kann eine Streifenanode und eine plane oder gekrümmte Kathode aufweisen. Zwischen den jeweiligen Halbleiterkristallen kann eine Abschirmschicht angeordnet sein. Die Strahlungserfassungsvorrichtung 100 mit den Abschirmschichten kann Strahlungserfassung realisieren, welche bezüglich Richtungen sensitiv ist, was sie für tragbare γ-Spektrometer besonders geeignet macht.
Die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wurden im Detail oben beschrieben. Fachleute werden zu würdigen wissen, dass verschiedene Änderungen oder Abwandlungen an diesen Ausführungsformen ausgeführt werden können, ohne von dem Prinzip und dem Konzept der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Der Rahmen der vorliegenden Offenbarung wird all diese Änderungen und Abwandlungen abdecken.

Claims

Strahlungserfassungsvorrichtung mit: einem Halbleiterkristall zum Erfassen von Strahlung, wobei der Halbleiterkristall eine obere Fläche, eine untere Fläche, und zumindest eine Seitenfläche aufweist; zumindest einer Anode, die auf zumindest einer aus der oberen Fläche, der unteren Fläche und der zumindest einen Seitenfläche angeordnet ist; und zumindest einer Kathode, die auf zumindest einer anderen aus der oberen Fläche, der unteren Fläche und der zumindest einen Seitenfläche angeordnet ist, wobei die zumindest eine Anode jeweils eine Streifenform aufweist, die zumindest eine Kathode jeweils eine plane oder gekrümmte Form aufweist, und die zumindest eine Kathode und die zumindest eine Anode sich in Bezug zueinander parallel auf eine Länge erstrecken, welche im Wesentlichen gleich jener der Anode ist.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Halbleiterkristall zum Erfassen von Röntgen- oder γ-Strahlen verwendet wird.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der: der Halbleiterkristall eine Quaderform aufweist; die obere Fläche und die untere Fläche jeweils zwei beliebige, gegenüberliegende Flächen des Quaders sind; und die zumindest eine Seitenfläche die anderen vier Flächen des Quaders beinhaltet.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der: der Halbleiterkristall eine Kubusform aufweist; die obere Fläche und die untere Fläche jeweils zwei beliebige, gegenüberliegende Flächen des Kubus sind; und die zumindest eine Seitenfläche die anderen vier Flächen des Kubus beinhaltet.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der: der Halbleiterkristall eine Halbzylinderform aufweist; die obere Fläche und die untere Fläche jeweils eine Längs-Schnittfläche und eine Kreisbogenfläche des Halbzylinders sind; und die zumindest eine Seitenfläche zwei Querschnittsflächen des Halbzylinders beinhaltet.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der: der Halbzylinder eine Form eines Zylindersegments aufweist; die obere Fläche und die untere Fläche jeweils eine Längs-Schnittfläche und eine Bogenfläche des Zylindersegments sind; und die zumindest eine Seitenfläche zwei Querschnittsflächen und zwei radiale Schnittflächen des Zylindersegments beinhaltet.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die zumindest eine Anode mittig auf der zumindest einen aus der oberen Fläche, der unteren Fläche und der zumindest einen Seitenfläche, in einer im Wesentlichen symmetrischen Weise angeordnet ist.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der die zumindest eine Anode jeweils mehrere Unteranoden aufweist, die sich in Bezug zueinander parallel erstrecken.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der die zumindest eine Anode auf zumindest einer aus der oberen Fläche und der unteren Fläche des Halbleiterkristalls angeordnet ist.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der zumindest eine Anode auf zumindest einer aus der oberen Fläche des Halbleiterkristalls und den Seitenflächen angeordnet ist, die an die obere Fläche anschließen.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die zumindest eine Kathode jeweils die gesamte Fläche des Halbleiterkristalls abdeckt, auf der sie angeordnet ist.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die zumindest eine Anode auf der oberen Fläche des Halbleiterkristalls angeordnet ist, und die zumindest eine Kathode auf der unteren Fläche des Halbleiterkristalls und den Seitenflächen angeordnet ist, die an die untere Fläche anschließen.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der sich die zumindest eine Kathode auf den Seitenflächen, die an die untere Fläche anschließen, jeweils von der unteren Fläche hin zur oberen Fläche erstreckt, ohne die obere Fläche zu erreichen.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der sich die zumindest eine Kathode auf den Seitenflächen, die an die untere Fläche anschließen, jeweils in Bezug zueinander von der unteren Fläche hin zur oberen Fläche auf unterschiedliche Höhen erstreckt.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der jeweilige Kanten zwischen der unteren Fläche und den Seitenflächen, die an die untere Fläche anschließen, abgerundet sind.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die zumindest eine Kathode an jeweiligen Kanten zwischen der unteren Fläche und den Seitenflächen, die an die untere Fläche anschließen, jeweils teilweise entfernt ist.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der jeweilige Kanten zwischen der oberen Fläche und den Seitenflächen, die an die obere Fläche anschließen, abgerundet sind.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner mit: Rillen, die in der Fläche des Halbleiterkristalls an gegenüberliegenden Seiten von jeder der zumindest einen Anode und parallel zu dieser ausgebildet sind.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner mit: Schutzleitern, die auf der Fläche des Halbleiterkristalls an gegenüberliegenden Seiten von jeder der zumindest einen Anode und parallel zu dieser ausgebildet sind.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 19, bei der die Schutzleiter und die zumindest eine Anode auf einer gleichen Fläche des Halbleiterkristalls angeordnet sind.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 19, bei der die Schutzleiter und die zumindest eine Anode jeweils auf Flächen des Halbleiterkristalls angeordnet sind, die aneinander anschließen.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 19, bei der die Schutzleiter auf jeweiligen Kanten zwischen der Fläche, auf der die zumindest eine Anode angeordnet ist, und daran anschließenden Flächen angeordnet sind.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Halbleiterkristall Ge, HgI₂, GaAs, TiBr, CdTe, CdZnTe, CdSe, GaP, HgS, PbI₂, oder AlSb ist.