화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2007년 봄 (05/10 ~ 05/11, 무주리조트)
권호 13권 1호
발표분야 반도체재료
제목 Guard-ring 변화에 따른 Digital X-ray 검출기 성능 평가
초록 현재 의료 및 산업용에서 사용되고 있는 X-ray detector의 경우 디지털 카메라가 필름 카메라를 대치하였듯이, 필름을 사용한 아날로그 방식에서 집적화된 디지털 센서방식의 검출기로 대체되려는 추세이다. Digital X-ray detector의 기본원리는 detector에 reverse bias를 가해준 후 이로 인해 발생한 depletion region에 X-ray를 조사시키게 되면 electron-hall pair가 발생하여 signal을 형성하게 되는데, 이런 signal을 추출하여 이미지화 하는 것이다. 그런데 이러한 고해상도의 Digital X-ray detector를 만들기 위해서는 noise 감소를 필요로 하며 이를 위하여 leakage current를 감소시키기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 연구에서는 Digital X-ray detector의 leakage current를 감소시키기 위하여 pixel 주변에 guard-ring을 제작하였고 그에 따른 특성을 평가하였다. 기판으로는 5kΩ·cm의 resistivity를 갖는 N-type < 111 >인 500um 두께의 Si wafer를 사용하였으며 pixel의 active well은 80um×80um로 설계되었다. 먼저 front-side에 포토공정을 진행한 후 ion-implantation공정을 통하여 active area 와 guard-ring을 형성하였으며 그 후 backside의 doping 영역을 형성시켰다. 그리고 SiO2를 증착한 후 포토공정을 진행하여 contact을 위한 via를 형성한 후 Ti/AlCu의 금속배선을 형성하였다.
Guard-ring의 효과를 평가하기 위해 guard-ring 없이 active area만 있는 single pixel과 guard-ring을 갖는 single pixel의 leakage current를 비교, 평가하였다. 또한 active area와 guard-ring의 간격에 따른 x-ray detector의 leakage current도 평가하였다.
Acknowledgments : 본 연구는 보건의료기술진흥사업의 지원하에 수행되었습니다.
저자 김진영1, 김규채1, 반창현1, 임현우1, 박진구1, 진승오2, 전성채2, 허영2
소속 1한양대, 2Korea Electrotechnology Research Institute
키워드 X-ray detector; Leakage current; Break-down voltage; Guard-ring
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