Digitale CMOS-Photodetektormatrizen mit integrierten A/D-Wandlern

Im Bereich der radiologischen Diagnostik, speziell§für die Computergestützte Tomographie wird eine große§Anzahl von Photodetektorelementen (sog. Pixel) zum§Aufbau eines Flächendetektors für Röntgenstrahlung§benötigt. Diese Pixel sollten eine möglichst hohe§Empfindlichkeit aufweisen, einen möglichst großen§Dynamikbereich abdecken und über ein hohes§Signal-Rausch-Verhältnis verfügen. Ferner ist eine§direkte Digitalisierung der Signale im Pixel§wünschenswert.§Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wurden§digitale CMOS-Pixel, die einen speziellen§Photodioden-Typ und einen Single-Loop Sigma-Delta§Modulator enthalten, entwickelt und gefertigt. Die§Entwicklung erfolgte in zwei Stufen, wobei die erste§Stufe die generelle Realisierbarkeit anhand eines§digitalen Pixels mit Sigma-Delta Modulator 1.§Ordnung, welcher nicht die geforderte Genauigkeit§erreichen konnte, belegen sollte. In der zweiten§Stufe sollten dann mittels eines Sigma-Delta§Modulators 3. Ordnung alle geforderten§Spezifikationen erfüllt werden. Hier erfolgte der§Aufbau als Matrix bestehend aus 4x4 Digitalen§CMOS-Pixeln.