FR3125891A1 - Matrix photosensitive detector and method of making the photosensitive detector - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un détecteur photosensible matriciel comprenant un substrat (12a), plusieurs éléments photosensibles (30) organisés en lignes et en colonnes, des conducteurs de ligne (22, 24) permettant de piloter les éléments photosensibles (30) et des conducteurs de colonnes (26, 28) permettant de lire les éléments photosensibles (30), les conducteurs étant portés par le substrat (12a) du détecteur photosensible (10a) dans lequel les éléments photosensibles (30), individuellement ou par groupes, sont réalisés portés chacun sur un ou plusieurs micro-substrats indépendants du substrat du détecteur photosensible, les éléments photosensibles (30) étant raccordés individuellement aux conducteurs. L’invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un détecteur Figure pour l’abrégé : Fig. 1aThe invention relates to a matrix photosensitive detector comprising a substrate (12a), several photosensitive elements (30) organized in rows and columns, line conductors (22, 24) making it possible to drive the photosensitive elements (30) and columns (26, 28) allowing the photosensitive elements (30) to be read, the conductors being carried by the substrate (12a) of the photosensitive detector (10a) in which the photosensitive elements (30), individually or in groups, are made each carried on one or more micro-substrates independent of the substrate of the photosensitive detector, the photosensitive elements (30) being individually connected to the conductors. The invention also relates to a method for producing a Figure detector for the abstract: Fig. 1a
Description
L’invention concerne un détecteur photosensible et son procédé de réalisation. L'invention trouve une utilité particulière pour la réalisation d’un détecteur photosensible utilisé pour élaborer des images visibles. L’invention n’est pas limitée à la réalisation de ce type de détecteur. L’invention peut être mise en œuvre pour réaliser un détecteur permettant d’élaborer des cartographies de pression ou de température ou encore des représentations en deux dimensions de potentiels chimiques ou électriques. Ces cartographies ou représentations forment des images de grandeurs physiques.The invention relates to a photosensitive detector and its method of production. The invention finds a particular utility for the realization of a photosensitive detector used to elaborate visible images. The invention is not limited to the production of this type of detector. The invention can be implemented to produce a detector making it possible to produce pressure or temperature maps or even two-dimensional representations of chemical or electrical potentials. These maps or representations form images of physical magnitudes.
L'invention s'applique notamment à la réalisation de détecteurs à matrices actives utilisés par exemple à des fins de détection dans des dispositifs d'imagerie par rayonnements ionisants, par exemple par rayons X ou gamma.The invention applies in particular to the production of active matrix detectors used for example for detection purposes in imaging devices by ionizing radiation, for example by X or gamma rays.
Dans un détecteur matriciel, un pixel représente l'élément sensible élémentaire du détecteur. Chaque pixel convertit un phénomène physique auquel il est soumis en un signal électrique. Les signaux électriques issus des différents pixels sont collectés lors d'une phase de lecture de la matrice puis numérisés de manière à pouvoir être traités et stockés pour former une image. Les pixels sont formés d'une zone sensible au phénomène physique et délivrent par exemple un courant de charges électriques. Le phénomène physique peut être un rayonnement électromagnétique véhiculant un flux de photons et par la suite, l'invention sera expliquée au moyen de ce type de rayonnement et le courant de charge est fonction du flux de photons reçu par la zone sensible. La généralisation à tout détecteur matriciel sera aisée.In a matrix detector, a pixel represents the elementary sensitive element of the detector. Each pixel converts a physical phenomenon to which it is subjected into an electrical signal. The electrical signals from the different pixels are collected during a matrix reading phase and then digitized so that they can be processed and stored to form an image. The pixels are formed of a zone sensitive to the physical phenomenon and deliver, for example, a current of electric charges. The physical phenomenon may be electromagnetic radiation conveying a flux of photons and subsequently, the invention will be explained by means of this type of radiation and the charging current is a function of the flux of photons received by the sensitive zone. The generalization to any matrix detector will be easy.
Un détecteur d'images matriciel comprend des conducteurs de ligne, chacun reliant les pixels d'une même ligne, et des conducteurs de colonnes, chacun reliant les pixels d'une même colonne. Les conducteurs de colonnes sont connectés à des circuits de conversion généralement disposés sur un bord de la matrice que l'on peut appeler « pied de colonne ». Il est bien entendu que les appellations « lignes » et « colonnes » sont purement conventionnelles et peuvent être inversées.A matrix image detector comprises row conductors, each connecting the pixels of the same row, and column conductors, each connecting the pixels of the same column. The column conductors are connected to conversion circuits generally arranged on an edge of the matrix which can be called the “column foot”. It is understood that the designations “rows” and “columns” are purely conventional and can be reversed.
Chaque pixel comprend généralement un composant photosensible, ou photodétecteur, qui peut par exemple être une photodiode, une photorésistance ou un phototransistor. On trouve des matrices photosensibles de grandes dimensions qui peuvent posséder plusieurs millions de pixels organisés en lignes et en colonnes. Chaque pixel comprend en outre un circuit électronique comprenant au moins un actionneur. Le circuit électronique peut comprendre en outre d’autres interrupteurs, des capacités, des résistances, en aval desquels est placé l’actionneur. L'ensemble constitué par le composant photosensible et le circuit électronique permet de générer des signaux électriques et de les collecter. Le circuit électronique permet généralement la réinitialisation du signal collecté dans chaque pixel après un transfert pour la lecture du pixel. Le rôle de l'actionneur est de transférer ou de recopier, dans un conducteur de colonne, les signaux collectés par le circuit électronique en fonction des informations reçues du composant photosensible. Ce transfert est réalisé lorsque l'actionneur en reçoit l'instruction d'un conducteur de ligne. La sortie de l'actionneur correspond à la sortie du pixel.Each pixel generally comprises a photosensitive component, or photodetector, which can for example be a photodiode, a photoresistor or a phototransistor. There are large photosensitive matrices which can have several million pixels organized in rows and columns. Each pixel further comprises an electronic circuit comprising at least one actuator. The electronic circuit may also include other switches, capacitors, resistors, downstream of which the actuator is placed. The assembly formed by the photosensitive component and the electronic circuit makes it possible to generate electrical signals and to collect them. The electronic circuit generally allows the reinitialization of the signal collected in each pixel after a transfer for the reading of the pixel. The role of the actuator is to transfer or copy, in a column conductor, the signals collected by the electronic circuit according to the information received from the photosensitive component. This transfer is carried out when the actuator receives the instruction from a line driver. The output of the actuator corresponds to the output of the pixel.
Les détecteurs de rayonnement X sont soumis à une contrainte de dimension. En effet, on ne dispose pas de moyen simple pour dévier ce type de rayonnement. Le détecteur doit donc posséder les dimensions de l’image à réaliser. Par exemple en radiologie médicale, un détecteur peut dépasser les 400 mm de côté. La réalisation de détecteur possédant de telles dimensions n’est pas aisée.X-ray detectors are subject to a size constraint. Indeed, there is no simple way to deflect this type of radiation. The detector must therefore have the dimensions of the image to be produced. For example in medical radiology, a detector can exceed 400 mm on a side. The realization of detector having such dimensions is not easy.
A ce jour, il existe deux grandes familles de détecteurs matriciels de rayonnement X. La première famille met en œuvre des matériaux comme le silicium à l’état amorphe, polycristallin ou microcristallin. Ces matériaux sont déposés en couches minces sur des substrats comme par exemple en verre ou en polyimide. Une deuxième famille met en œuvre des matériaux monocristallins. La seconde famille permet d’atteindre des performances bien meilleures que la première famille. En revanche, la seconde famille est limitée en dimension du fait des substrats silicium utilisés. Pour réaliser des détecteurs de grande dimension, dans la seconde famille, il est nécessaire de rabouter plusieurs substrats sur lesquels sont réalisées des parties du détecteur.To date, there are two main families of X-ray matrix detectors. The first family uses materials such as silicon in the amorphous, polycrystalline or microcrystalline state. These materials are deposited in thin layers on substrates such as, for example, glass or polyimide. A second family implements monocrystalline materials. The second family achieves much better performance than the first family. On the other hand, the second family is limited in size due to the silicon substrates used. To produce large detectors, in the second family, it is necessary to butt together several substrates on which parts of the detector are produced.
Par ailleurs, dans les deux familles de détecteurs, le taux de rebut peut être important lors de la fabrication du détecteur. En effet, plus le nombre de pixels est important plus le risque qu’au moins un pixel soit défectueux augmente. il est possible d’accepter que quelques pixels isolés soient défectueux au moyen de correction de l’image mais cela reste un palliatif imparfait.Moreover, in the two families of detectors, the scrap rate can be high during the manufacture of the detector. Indeed, the greater the number of pixels, the greater the risk that at least one pixel is defective. it is possible to accept that a few isolated pixels are defective by means of image correction, but this remains an imperfect palliative.
L’invention cherche tout d’abord à profiter des avantages des deux familles, c’est-à-dire permettre l’élargissement du choix du type de pixels disposés sur des substrats de grande dimension comme des substrats à base de verre ou de polyimide. De façon plus générale, l’invention cherche à dissocier le choix du substrat du détecteur photosensible et du substrat sur lequel sont réalisés les différents pixels. De plus l’invention cherche à réduire les défauts des détecteurs actuels notamment en permettant de tester individuellement chaque pixel ou chaque groupe de pixels avant de l’implanter sur le substrat du détecteur.The invention seeks first of all to take advantage of the advantages of the two families, that is to say to allow the widening of the choice of the type of pixels arranged on large-sized substrates such as substrates based on glass or polyimide. . More generally, the invention seeks to dissociate the choice of the substrate of the photosensitive detector and the substrate on which the various pixels are made. In addition, the invention seeks to reduce the defects of current detectors, in particular by making it possible to individually test each pixel or each group of pixels before implanting it on the substrate of the detector.
A cet effet, l’invention a pour objet un détecteur photosensible matriciel comprenant un substrat, plusieurs éléments photosensibles organisés en lignes et en colonnes, des conducteurs de ligne permettant de piloter les éléments photosensibles et des conducteurs de colonnes permettant de lire les éléments photosensibles, les conducteurs étant portés par le substrat du détecteur photosensible, dans lequel les éléments photosensibles, individuellement ou par groupes, sont portés chacun par un ou plusieurs micro-substrats indépendants du substrat du détecteur photosensible, les éléments photosensibles étant raccordés individuellement aux conducteurs.To this end, the subject of the invention is a matrix photosensitive detector comprising a substrate, several photosensitive elements organized in rows and columns, row conductors making it possible to drive the photosensitive elements and column conductors making it possible to read the photosensitive elements, the conductors being carried by the substrate of the photosensitive detector, in which the photosensitive elements, individually or in groups, are each carried by one or more micro-substrates independent of the substrate of the photosensitive detector, the photosensitive elements being individually connected to the conductors.
Les éléments photosensibles sont avantageusement disposés bord à bord, à une tolérance de fabrication près, cette tolérance incluant des tolérances dimensionnelles et des déformations possibles du détecteur photosensible.The photosensitive elements are advantageously arranged edge to edge, within a manufacturing tolerance, this tolerance including dimensional tolerances and possible deformations of the photosensitive detector.
Le détecteur photosensible peut être configuré pour détecter un rayonnement ionisant de type X ou gamma, le détecteur photosensible comprenant avantageusement deux scintillateurs, l'un disposé en contact des éléments photosensibles et l'autre disposé sur une face du substrat du détecteur photosensible opposée à celle recevant les éléments photosensibles.The photosensitive detector can be configured to detect ionizing radiation of the X or gamma type, the photosensitive detector advantageously comprising two scintillators, one placed in contact with the photosensitive elements and the other placed on a face of the substrate of the photosensitive detector opposite that receiving the photosensitive elements.
L’invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un détecteur photosensible matriciel comprenant un substrat, plusieurs éléments photosensibles organisés en lignes et en colonnes, des conducteurs de ligne permettant de piloter les éléments photosensibles et des conducteurs de colonnes permettant de lire les éléments photosensibles, le procédé consistant à :
- réaliser sur le substrat du détecteur photosensible, les conducteurs de lignes et de colonne,
- réaliser les éléments photosensibles sur un ou plusieurs micro-substrats indépendants du substrat du détecteur photosensible,
- reporter chaque élément photosensible sur le substrat du dispositif photosensible.The invention also relates to a method for producing a matrix photosensitive detector comprising a substrate, several photosensitive elements organized in rows and columns, row conductors making it possible to drive the photosensitive elements and column conductors making it possible to read the photosensitive elements, the method comprising:
- produce on the substrate of the photosensitive detector, the row and column conductors,
- produce the photosensitive elements on one or more micro-substrates independent of the substrate of the photosensitive detector,
- transfer each photosensitive element onto the substrate of the photosensitive device.
Avantageusement, le procédé consiste à tester les éléments photosensibles avant de les reporter sur le substrat du détecteur photosensible.Advantageously, the method consists in testing the photosensitive elements before transferring them onto the substrate of the photosensitive detector.
Le détecteur photosensible peut être configuré pour détecter un rayonnement ionisant de type X ou gamma, un scintillateur configuré pour convertir le rayonnement ionisant en un rayonnement auquel les éléments photosensibles sont sensibles étant avantageusement réalisé sur chacun des éléments photosensibles avant d’être reporté sur le substrat du détecteur photosensible.The photosensitive detector can be configured to detect ionizing radiation of the X or gamma type, a scintillator configured to convert the ionizing radiation into radiation to which the photosensitive elements are sensitive being advantageously produced on each of the photosensitive elements before being transferred onto the substrate of the photosensitive detector.
L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d’un mode de réalisation donné à titre d’exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel :The invention will be better understood and other advantages will appear on reading the detailed description of an embodiment given by way of example, description illustrated by the attached drawing in which:
Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes repères dans les différentes figures.For the sake of clarity, the same elements will bear the same references in the different figures.
Les figures 1a à 1d représentent chacune quatre pixels d’un détecteur photosensible matriciel respectivement repéré 10a, 10b, 10c et 10d. Dans la pratique les détecteurs photosensibles peuvent disposer d’un plus grand nombre de pixels, typiquement plusieurs millions. L’invention présente d’autant plus d’intérêt que le nombre de pixels est grand.FIGS. 1a to 1d each represent four pixels of a matrix photosensitive detector marked 10a, 10b, 10c and 10d respectively. In practice, photosensitive detectors can have a larger number of pixels, typically several million. The invention is all the more advantageous the greater the number of pixels.
Chaque détecteur photosensible 10a, 10b, 10c et 10d comprend un substrat, respectivement 12a, 12b, 12c et 12d qui peut être de toute nature comme par exemple du verre ou un matériau organique tel que le polyimide. Un avantage de l’invention est de permettre l’utilisation de substrats ayant des propriétés mécaniques très diverses, comme par exemple un substrat souple et/ou un substrat ne pouvant supporter des températures importantes. Par exemple les substrats à base de polyimide ne peuvent pas supporter des températures typiquement supérieures à 200°C. Il est bien entendu possible de mettre en œuvre un substrat mécaniquement plus rigide et/ou pouvant supporter des températures plus élevées.Each photosensitive detector 10a, 10b, 10c and 10d comprises a substrate, respectively 12a, 12b, 12c and 12d which can be of any kind such as for example glass or an organic material such as polyimide. An advantage of the invention is to allow the use of substrates having very diverse mechanical properties, such as for example a flexible substrate and/or a substrate that cannot withstand high temperatures. For example, polyimide-based substrates cannot withstand temperatures typically above 200°C. It is of course possible to implement a substrate that is mechanically more rigid and/or that can withstand higher temperatures.
Chaque détecteur photosensible 10a, 10b, 10c et 10d comprend plusieurs pixels organisés en matrice de lignes et de colonnes. Les pixels sont répartis de façon régulière sur le substrat du détecteur, chacun occupant une zone du substrat. Les zones sont considérées adjacentes et sont représentées sur les figures 1a à 1d sous forme de carrés en pointillés. Quatre pixels 14, 16, 18 et 20 sont représentés sur chacune des figures 1a à 1d. Le motif de ces quatre pixels est répété pour former la surface photosensible du détecteur respectif.Each photosensitive detector 10a, 10b, 10c and 10d comprises several pixels organized in a matrix of rows and columns. The pixels are evenly distributed on the detector substrate, each occupying an area of the substrate. The areas are considered adjacent and are shown in Figures 1a through 1d as dotted squares. Four pixels 14, 16, 18 and 20 are shown in each of Figures 1a to 1d. The pattern of these four pixels is repeated to form the photosensitive surface of the respective detector.
Chaque pixel comprend au moins un composant photosensible, par exemple une photodiode, un phototransistor, une photorésistance, un photoconducteur... Chaque pixel peut également comprendre d’autres composants électroniques comme des transistors permettant notamment la sélection du pixel pour sa lecture, sa remise à zéro, une amplification du signal issu du composant photosensible. Des fonctions plus évoluées peuvent également être intégrées à chaque pixel, comme un convertisseur analogique numérique, un circuit d’injection de contre charges... A titre d’exemple, on peut citer les demandes de brevet WO 2015/063156, et WO 2020/127180, toutes deux déposées au nom de la demanderesse, où différents types de pixels sont décrits.Each pixel comprises at least one photosensitive component, for example a photodiode, a phototransistor, a photoresistor, a photoconductor, etc. Each pixel can also comprise other electronic components such as transistors allowing in particular the selection of the pixel for its reading, its reset to zero, an amplification of the signal from the photosensitive component. More advanced functions can also be integrated into each pixel, such as an analog-to-digital converter, a counter charge injection circuit, etc. For example, patent applications WO 2015/063156, and WO 2020 can be cited. /127180, both filed in the name of the applicant, where different types of pixels are described.
Chaque pixel comprend en outre des portions de pistes électriques permettant d’alimenter et de piloter le pixel considéré et permettant d’en extraire le signal utile qui peut être analogique ou déjà numérisé dans le pixel. Dans le cas d’un signal analogique, la valeur de ce signal peut être portée par une tension un courant ou une charge électrique. Dans le détecteur, les portions de pistes des pixels d’une même rangée, ligne ou colonne, sont continues et sont reliées soit à des modules de pilotage, soit à des modules de lecture situés généralement hors de la surface photosensible du détecteur. Plus précisément, les modules de pilotage permettant notamment de piloter les pixels sont par exemple disposés en extrémité des lignes de pixels et les modules de lecture sont par exemple disposés en extrémité des colonnes de pixels. Les appellations lignes et colonnes sont purement conventionnelles et il est tout à fait possible d’inverser ces appellations. Certaines pistes de ligne ou de colonne peuvent porter des tensions d’alimentation des pixels. Toute autre disposition des modules de pilotage et de lecture est bien entendue possible. Il est par exemple possible de placer les deux types de module d’un même côté ou sur des côtés opposés de la zone photosensibleEach pixel also comprises portions of electrical tracks making it possible to supply and control the pixel considered and making it possible to extract the useful signal which can be analog or already digitized in the pixel. In the case of an analog signal, the value of this signal can be carried by a voltage, a current or an electrical charge. In the detector, the track portions of the pixels of the same row, line or column are continuous and are connected either to driving modules or to reading modules generally located outside the photosensitive surface of the detector. More precisely, the driving modules making it possible in particular to drive the pixels are for example arranged at the end of the rows of pixels and the reading modules are for example arranged at the end of the columns of pixels. The names rows and columns are purely conventional and it is quite possible to reverse these names. Some row or column tracks may carry pixel supply voltages. Any other arrangement of the control and reading modules is of course possible. It is for example possible to place the two types of module on the same side or on opposite sides of the photosensitive area
Pour la mise en œuvre de l’invention, pour chaque pixel, on distingue d’une part les portions de pistes et d’autre part les éléments photosensibles. Les pistes sont réalisées directement sur le substrat considéré, 12a, 12b, 12c ou 12d. Les éléments photosensibles comprenant des composants photosensibles et éventuellement d’autres composants électroniques sont réalisés à part sur un ou plusieurs substrats indépendants du substrat du détecteur. Ce ou ces substrats indépendants seront appelés par la suite, micro-substrat. Après réalisation des composants photosensibles sur leur micro-substrat, ceux-ci sont transférés vers le substrat du détecteur en les reliant aux pistes présentes sur le substrat du détecteur.For the implementation of the invention, for each pixel, one distinguishes on the one hand the portions of tracks and on the other hand the photosensitive elements. The tracks are made directly on the substrate considered, 12a, 12b, 12c or 12d. The photosensitive elements comprising photosensitive components and possibly other electronic components are made separately on one or more substrates independent of the substrate of the detector. This or these independent substrates will be called hereinafter, micro-substrate. After production of the photosensitive components on their micro-substrate, these are transferred to the substrate of the detector by connecting them to the tracks present on the substrate of the detector.
Sur la
Les figures 1b, 1c et 1d, représentent un cas particulier où un élément photosensible 32 porte quatre composants photosensibles appartenant chacun à un pixel et éventuellement d’autres composants directement associés aux composants photosensibles. L’association des autres composants peut être individuelle, c’est à dire à chaque composant photosensible est associé ses propres composants, ou collective, c’est-à-dire que les autres composants sont mutualisés pour plusieurs composants photosensibles, en l’occurrence pour quatre composants. Dans l’exemple représenté sur la
La
Les éléments photosensibles 30 sont raccordés électriquement aux pistes circulant sur le substrat 12a chacun au moyen de plots : 42 et 44. Les plots 42 sont raccordés à une piste 22 passant dans le plan de coupe. Les plots 44, en arrière du plan de coupe sont raccordés à une autre piste, par exemple 44 également située en arrière du plan de coupe. Les pistes 26 et 28 sont par exemple disposées sur une face 46 du substrat 12a opposée à la face 48 portant les pistes 22 et 24 et les éléments photosensibles 30. Les pistes 26 et 28 sont également raccordées aux éléments photosensibles 30 par l’intermédiaire de trous métallisés traversant le substrat 12a et de plots situés en arrière du plan de coupe. Le substrat 12a peut porter directement, sans micro-substrat, quelques composants électroniques, comme illustré sur la
Alternativement, à la réalisation directe des modules de pilotage et de lecture directement sur le substrat 12a, les modules peuvent également être réalisés chacun sur un micro-substrat qui lui est propre. Ces modules sont reportés sur le substrat 12a de la même façon que les éléments photosensibles 30.Alternatively, to the direct production of the driving and reading modules directly on the substrate 12a, the modules can also be produced each on a micro-substrate which is specific to it. These modules are transferred onto the substrate 12a in the same way as the photosensitive elements 30.
La variante de la
Le détecteur photosensible selon l’invention peut être configuré pour détecter directement le rayonnement incident auquel il est sensible. Les composants photosensibles sont alors choisis pour être directement sensibles à la longueur d’onde du rayonnement incident. Par exemple, dans le cas de détecteur d’imagerie X, il est possible de mettre en œuvre des photoconducteurs directement sensibles au rayonnement X. Toujours en imagerie X, il est possible de mettre en œuvre des composants photosensibles sensibles à une autre bande de longueur d’onde, telle qu’en lumière visible et d’intercaler un scintillateur entre le rayonnement incident et les composants photosensibles. Le scintillateur convertit les photons X reçus en photons visibles. Le scintillateur est par exemple réalisé à base d’iodure de césium reconnu pour ses propriétés de conversion.The photosensitive detector according to the invention can be configured to directly detect the incident radiation to which it is sensitive. The photosensitive components are then chosen to be directly sensitive to the wavelength of the incident radiation. For example, in the case of X imaging detector, it is possible to implement photoconductors directly sensitive to X radiation. Still in X imaging, it is possible to implement photosensitive components sensitive to another band of length waveform, such as in visible light and inserting a scintillator between the incident radiation and the photosensitive components. The scintillator converts the received X photons into visible photons. The scintillator is for example made from cesium iodide, recognized for its conversion properties.
Il est par exemple possible de réaliser un scintillateur 60 sur un substrat dédié 62. L’iodure de césium 64 est alors déposé sur le substrat 62. Le scintillateur 60 est alors rapporté sur les éléments photosensibles 30 après leur mise en place sur le substrat 12a.It is for example possible to produce a scintillator 60 on a dedicated substrate 62. The cesium iodide 64 is then deposited on the substrate 62. The scintillator 60 is then attached to the photosensitive elements 30 after they have been placed on the substrate 12a .
La
Cette disposition à deux scintillateurs associés à un substrat 12a transparent et à des éléments photosensibles 30 également transparents permet de récupérer des photons X ayant traversé le premier scintillateur 60 sans être convertis en lumière visible pour les convertir dans le second scintillateur 66 et en renvoyer la lumière convertie vers les éléments photosensibles en traversant le substrat 12a et les micro-substrats des éléments photosensibles 30. Cette configuration permet d’améliorer le compromis absorption/résolution spatiale. Cette configuration présente aussi un intérêt particulier en spectroscopie en opérant une séparation spectrale au moyen d’éléments photosensibles orientés soit vers le premier scintillateur 60 soit vers le second 66.This arrangement with two scintillators associated with a transparent substrate 12a and also transparent photosensitive elements 30 makes it possible to recover X photons having passed through the first scintillator 60 without being converted into visible light in order to convert them in the second scintillator 66 and return the light therefrom. converted to the photosensitive elements by crossing the substrate 12a and the micro-substrates of the photosensitive elements 30. This configuration makes it possible to improve the absorption/spatial resolution compromise. This configuration is also of particular interest in spectroscopy by operating a spectral separation by means of photosensitive elements oriented either towards the first scintillator 60 or towards the second 66.
En mettant en œuvre l’invention, le choix du substrat 12a peut se faire indépendamment de celui des éléments photosensibles 30 spécialement adaptés à la réalisation des éléments photosensibles. Il par exemple possible de réaliser le substrat 12a dans un matériau fin et transparent à la fois au rayonnement incident X et au rayonnement lumineux émis par le second scintillateur 66.By implementing the invention, the choice of the substrate 12a can be made independently of that of the photosensitive elements 30 specially adapted for the production of the photosensitive elements. It is possible, for example, to make the substrate 12a in a thin material that is transparent both to the incident X-ray radiation and to the light radiation emitted by the second scintillator 66.
La
Claims (6)
- réaliser sur le substrat (12a, 12b, 12c, 12d) du détecteur photosensible (10a, 10b, 10c, 10d), les conducteurs de lignes et de colonne,
- réaliser les éléments photosensibles (30, 32) sur un ou plusieurs micro-substrats indépendants du substrat du détecteur photosensible,
- reporter chaque élément photosensible sur le substrat du dispositif photosensible.Method for producing a matrix photosensitive detector comprising a substrate (12a, 12b, 12c, 12d), several photosensitive elements (30, 32) organized in rows and columns, row conductors (22, 24, 34, 36) for driving the photosensitive elements and column conductors (26, 28, 38, 40) for reading the photosensitive elements, the method comprising:
- produce on the substrate (12a, 12b, 12c, 12d) of the photosensitive detector (10a, 10b, 10c, 10d), the row and column conductors,
- making the photosensitive elements (30, 32) on one or more micro-substrates independent of the substrate of the photosensitive detector,
- transfer each photosensitive element onto the substrate of the photosensitive device.
Method according to one of Claims 4 or 5, the photosensitive detector (10a, 10b, 10c, 10d) being configured to detect ionizing radiation of the X or gamma type, in which a scintillator (72) configured to convert the ionizing radiation into radiation to which the photosensitive elements (30, 32) are sensitive is produced on each of the photosensitive elements (30, 32) before being transferred to the substrate (12a, 12b, 12c, 12d) of the photosensitive detector (10a, 10b, 10c, 10d).
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2021
- 2021-07-27 FR FR2108168A patent/FR3125891A1/en active Pending
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