[发明专利]一种低噪声的内置场效应管的半导体核辐射探测器

说明书

技术领域

本发明涉及X荧光光谱仪中使用的半导体核辐射探测器，尤其是一种噪声远小于现有技术的内置场效应管的半导体核辐射探测器。

背景技术

本发明主要征对半导体核辐射探测器使用的光电二极管和第一级前置放大器的场效应管。如图1所示，现有的核辐射探测器应用于感应低能X射线的探测器主要采用高纯硅生产的光电二极管，由于单个光子(8)的能量非常弱，因此对第一级前置放大器的要求很高，要求场效应管的栅极和光电二极管的连线要尽可能短。现有的核辐射探测器使用的光电二极管(6)和场效应管(1)为两个部件，固定在同一基板(11)上，彼此连接采用金丝(9)点焊，场效应管(1)再通过接线柱(10)与电源连接，由于金丝(9)有大约10mm长，其分布电容大约在0.2pf左右。

由于现有的技术采用光电二极管和场效应管都是独立器件，其引线不可能很短，大约都在8~10mm左右。由于该引线而产生的分布电容大约在0.2pf左右，栅极分布电容会降低场效应管的跨导，并引入噪声。并且该段引线会像天线一样接收空间电磁波，引入电磁干扰。

发明内容

本发明的目的是提供一种低噪声的内置场效应管的半导体核辐射探测器，该探测器采用了新型的结构，将场效应管制做在光电二级管的背面，这样会大大减小光电二极管和场效应管栅极的连接距离，此时栅极的分布电容大约在0.01~0.02pf，因此因分布电容产生的噪声远小于现有的核辐射探测器。

本发明所采用的技术方案为：一种低噪声的内置场效应管的半导体核辐射探测器，包括光电二极管，前置放大器场效应管和半导体致冷片组成，其特征在于：在所述光电二极管的底部设有一半导体硅片，所述光电二极管与所述前置放大用场效应管均设置于该半导体硅片上。

所述光电二极管和所述前置放大用场效应管分别位于所述半导体硅片的正面和背面，所述光电二极管和所述前置放大用场效应管之间通过蚀刻连接。

本发明的有益效果在于：本发明将光电二极管和前置放大用场效应管集中安装在同一片硅片上，且通过蚀刻连接，这样一来前置放大用场效应管栅极和光电二极管之间几乎是直接相连，大大降低分布电容，其分布电容大约在0.01~0.02pf。因此该系统因分布电容产生的噪声远小于现有的核辐射探测器。

附图说明

图1为本发明背景技术现有的核辐射探测器的光电二极管的结构示意图。

图2为本发明光电二极管部分的底视图。

图3为本发明光电二极管部分的侧视图。

具体实施方式

如图2和图3所示，一种低噪声的内置场效应管的半导体核辐射探测器，包括光电二极管(6)、前置放大器场效应管(1)和半导体致冷片组成，其特征在于：在所述光电二极管(6)的底部设有一半导体硅片(2)，所述光电二极管(6)与所述前置放大用场效应管(1)均设置于该半导体硅片(2)上。

所述光电二极管(6)和所述前置放大用场效应管(1)分别位于所述半导体硅片(2)的正面和背面，所述光电二极管(6)和所述前置放大用场效应管(1)之间通过硅片(2)上的蚀刻连接。