发明创造名称:辐射探测器
外观设计名称:
决定号:200868
决定日:2020-01-14
委内编号:1F260624
优先权日:2011-12-13
申请(专利)号:201280061619.2
申请日:2012-12-12
复审请求人:皇家飞利浦有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:孙勐
合议组组长:汪磊
参审员:支辛辛
国际分类号:G01T1/24
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,而这些区别技术特征是本领域的公知常识,则该项权利要求相对于现有技术没有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201280061619.2,名称为“辐射探测器”的发明专利PCT申请(下称本申请),本申请的申请人为皇家飞利浦有限公司,优先权日为2011年12月13日,申请日为2012年12月12日,公布日为2014年09月03日,进入中国国家阶段日为2014年06月13日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年07月02日作出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:本申请权利要求1-15不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。驳回决定引用了以下1篇对比文件:
对比文件1:DE 102007055676 A1,公开日期为2009年06月04日。
驳回决定所依据的文本为:2014年06月13日本申请进入中国国家阶段时提交的原始国际申请文件的中文译文的说明书摘要、摘要附图、说明书第0001-0063段、说明书附图1-5,以及2018年04月12日提交的权利要求第1-15项。
驳回决定所针对的权利要求1-15如下:
“1.一种辐射探测器,包括:
辐射敏感半导体元件(10),其响应于X射线或伽马辐射(3)的辐照来生成电子空穴对,
阳极电极(20),其被布置在所述半导体元件(10)的面向所述辐射相反方向的第一表面(11)上,所述阳极电极(20)被分割成表示阳极像素的阳极段(21),其中,阳极间隙(22)被布置在所述阳极段(21)之间,
阴极电极(30),其仅被布置在所述半导体元件(10)的与所述第一表面(11)相对并且面向所述辐射(3)方向的第二表面(12)上,并且所述阴极电极(30)没有被布置在所述半导体元件(10)内,所述阴极电极(30)被分割成第一阴极段(31)和第二阴极段(32),其中,所述第一阴极段(31)基本上被布置为与所述阳极段(21)相对,并且所述第二阴极段(32)被布置为与所述阳极间隙(22)相对并且还被配置为与所述阳极段(21)相对,并且所述第二阴极段(32)被布置为与所述阳极间隙(22)平行,以及
阴极端子(41、42),其提供与所述第一阴极段(31)和所述第二阴极段(32)的电连接,以将不同的电势耦合到所述第一阴极段(31)和所述第二阴极段(32)。
2.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述第一阴极段(31)被布置为第一阴极段的阵列。
3.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述第一阴极段(31)在平行于所述第二表面(12)的方向中,具有与所述阳极段(21)相比基本上相同的形式。
4.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述第一阴极段(31)彼此分离,并且被各自耦合到第一阴极端子(41)。
5.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述第一阴极段(31a)被阴极连接电极(33a)耦合到一起形成组,尤其形成每行或每列,所述阴极连接电极(33a)被布置在所述半导体元件(10)的所述第二表面(12)上,所述组被各自耦合到第一阴极端子(41)。
6.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述第二阴极段(32)被布置为第二阴极段的网格。
7.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述第二阴极段(32a)被耦合到一起形成单个或多个组,所述单个或多个组被耦合到一个或多个第二阴极端子(42)。
8.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述阴极电极(30b)被分割成至少三个阴极段(31b、32b、33b),其中,所述第一阴极段(31b)基本上被布置为与所述阳极段(21)相对,并且另外的阴极段(32b、33b)被嵌套在所述第一阴极段(31b)周围,并且
其中,所述阴极端子提供与不同阴极段(31b、32b、33b)的电连接,以将不同的电势耦合到所述不同阴极段(31b、32b、33b)。
9.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述半导体元件(10)由以下材料制成:元素半导体材料,尤其是Si或Ge;选自周期系的IV组的二元半导体材料,尤其是SiGe或SiC;来自周期系的III组和V组的二元半导体材料,尤其是InP、GaAs或GaN;来自周期系的II组和VI组的二元半导体材料,尤其是CdTe、HgTe、CdSe或ZnS;来自周期系的IV组和VI组的二元半导体材料,尤其是PbO或PbS;三元半导体材料,尤其是CdZnTe、HgCdTe或AlGaAs;或者四元半导体材料,尤其是InGaAsP或InGaAlP。
10.如权利要求1所述的辐射探测器,还包括:
阳极间隙段(23c),其被布置在相邻的阳极段(21c)之间的所述阳极间隙(22c)内,以及
阳极端子(51、52),其提供与所述阳极间隙段(23c)的电连接,以将电势耦合到所述阳极间隙段(23c),尤其是比所述阳极段(21c)的电势更负的电势。
11.一种辐射探测器,包括:
辐射敏感半导体元件,其响应于X射线或伽马辐射的辐照来生成电子空穴对,
阴极电极,其被布置在所述半导体元件的面向所述辐射相反方向的第一表面上,所述阴极电极被分割成表示阴极像素的阴极段,其中,阴极间隙被布置在所述阴极段之间,
阳极电极,其仅被布置在所述半导体元件的与所述第一表面相对并且面向所述辐射(3)方向的第二表面上,并且所述阳极电极没有被布置在所述半导体元件内,所述阳极电极被分割成第一阳极段和第二阳极段,其中,所述第一阳极段基本上被布置为与所述阴极段相对,并且所述第二阳极段被布置为与所述阴极间隙相对并且还被配置为与所述阴极段相对,并且所述第二阳极段被布置为与所述阴极间隙平行,以及
阳极端子,其提供与所述第一阳极段和所述第二阳极段的电连接,以将不同的电势耦合到所述第一阳极段和所述第二阳极段。
12.一种辐射探测装置,包括:
如权利要求1所述的辐射探测器(2、2a、2b、2c),以及
电压源(5),其被耦合到所述阴极端子(41、42),以将不同的电势耦合到所述第一阴极段(31)和所述第二阴极段(32)。
13.如权利要求12所述的辐射探测装置,
其中,所述电压源(5)适于将电势耦合到所述第二阴极段(32),所述第二阴极段向所述阳极电极(20)提供比被耦合到所述第一阴极段(31)的电势更大的电压差。
14.如权利要求12所述的辐射探测装置,
其中,所述电压源(5)适于将电势耦合到所述第一阴极段(31)和所述第二阴极段(32),所述第一阴极段(31)和所述第二阴极段(32)具有在10V至200V的范围中的电压差。
15.一种辐射探测装置,包括:
如权利要求11所述的辐射探测器,以及
电压源,其被耦合到所述阳极端子,以将不同的电势耦合到所述第一阳极段和所述第二阳极段。”
驳回决定主要认为:权利要求1与对比文件1相比,其区别技术特征为:(1)阴极电极(30)没有被布置在所述半导体元件(10)内;(2)第二阴极段还被配置为与所述阳极段相对。区别技术特征(1)是本领域的常用技术手段;区别技术特征(2)是本领域技术人员根据实际需要而能做出的常规设置。在对比文件1的基础上结合本领域常用技术手段得到权利要求1的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,因此权利要求1不具备创造性。权利要求2-10均是权利要求1的从属权利要求,权利要求2-3的附加技术特征被对比文件1公开,权利要求4-8、10的附加技术特征是本领域的常用技术手段,或者本领域技术人员根据实际需要能够做出的常规设置,权利要求9的附加技术特征是本领域的常规选择,在权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求2-10也不具备创造性。权利要求11要求保护一种辐射探测器,权利要求11与对比文件1的区别技术特征在于:阴极电极布置在半导体元件的面向所述辐射相反方向的第一表面上,阳极电极被布置在半导体元件的第一表面相对并且面向辐射方向的第二表面上,而对比文件1与之相反;相应的阳极电极没有被布置在所述半导体元件内,第二阳极段还被配置为与所述阴极段相对。这些区别技术特征是本领域技术人员在对比文件1基础上能够做出的常规变型、常用技术手段和常规设置,因此权利要求11不具备创造性。权利要求12是一个独立权利要求,其引用了权利要求1,且其其它技术特征被对比文件1公开且作用相同,在其引述的权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求12也不具备创造性。权利要求13-14是权利要求12的从属权利要求,其附加技术特征均是常规选择或常用技术手段,在权利要求12不具备创造性的基础上,权利要求13-14也不具备创造性。权利要求15是一个独立权利要求,其引用了权利要求1,且其技术特征被对比文件1公开且作用相同,在其引述的权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求15也不具备创造性。
申请人皇家飞利浦有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年09月13日向国家知识产权局提出了复审请求,并同时提交了权利要求书的全文修改替换页,分别在权利要求1和11中增加了技术特征“使得电场线在所述第二阴极段附近以主要遵循电场线的路径的电子被推向所述阳极段的中心的方式弯曲”和“使得电场线在所述第二阳极段附近以主要遵循电场线的路径的空穴被推向所述阴极段的中心的方式弯曲”。所提交的权利要求1、11具体如下:
“1.一种辐射探测器,包括:
-辐射敏感半导体元件(10),其响应于X射线或伽马辐射(3)的辐照来生成电子空穴对,
-阳极电极(20),其被布置在所述半导体元件(10)的面向所述辐射相反方向的第一表面(11)上,所述阳极电极(20)被分割成表示阳极像素的阳极段(21),其中,阳极间隙(22)被布置在所述阳极段(21)之间,
-阴极电极(30),其仅被布置在所述半导体元件(10)的与所述第一表面(11)相对并且面向所述辐射(3)方向的第二表面(12)上,并且所述阴极电极(30)没有被布置在所述半导体元件(10)内,所述阴极电极(30)被分割成第一阴极段(31)和第二阴极段(32),其中,所述第一阴极段(31)基本上被布置为与所述阳极段(21)相对,并且所述第二阴极段(32)被布置为与所述阳极间隙(22)相对并且还被配置为与所述阳极段(21)相对,并且所述第二阴极段(32)被布置为与所述阳极间隙(22)平行,以及
-阴极端子(41、42),其提供与所述第一阴极段(31)和所述第二阴极段(32)的电连接,以将不同的电势耦合到所述第一阴极段(31)和所述第二阴极段(32),使得电场线在所述第二阴极段(32)附近以主要遵循电场线的路径的电子被推向所述阳极段(21)的中心的方式弯曲。
11.一种辐射探测器,包括:
-辐射敏感半导体元件,其响应于X射线或伽马辐射的辐照来生成电子空穴对,
-阴极电极,其被布置在所述半导体元件的面向所述辐射相反方向的第一表面上,所述阴极电极被分割成表示阴极像素的阴极段,其中,阴极间隙被布置在所述阴极段之间,
-阳极电极,其仅被布置在所述半导体元件的与所述第一表面相对并且面向所述辐射(3)方向的第二表面上,并且所述阳极电极没有被布置在所述半导体元件内,所述阳极电极被分割成第一阳极段和第二阳极段,其中,所述第一阳极段基本上被布置为与所述阴极段相对,并且所述第二阳极段被布置为与所述阴极间隙相对并且还被配置为与所述阴极段相对,并且所述第二阳极段被布置为与所述阴极间隙平行,以及
-阳极端子,其提供与所述第一阳极段和所述第二阳极段的电连接,以将不同的电势耦合到所述第一阳极段和所述第二阳极段,使得电场线在所述第二阳极段附近以主要遵循电场线的路径的空穴被推向所述阴极段的中心的方式弯曲。”
复审请求人认为:1)对比文件1中设置了接触部17,对比文件1的电极棒16平行设置时仍将延伸到固态转换层中,如果电极棒16不是在固态转换层中,没必要将电极棒16的接触部17从固态转换层10中引出。本领域技术人员不会想到将电极棒16设置在外侧。 “所述阴极电极没有被布置在所述半导体元件内”和“所述第二阴极段还被配置为与所述阳极段相对”不是常用技术手段。2)“对比文件1的耗尽电极16的作用也是实现像素间电荷的分离,客观上也实现了避免相邻像素的电荷共享问题”的说法不正确,对比文件1解决的是变慢或被捕获的电荷载流子引起的极化效应问题,为解决此问题对比文件1将电极棒16延伸到固态转换层10中,还教导了量子流速较高的区域中的电极棒16比量子流速较低的区域中的电极棒16更长,则对比文件1的电极棒16必须延伸到固态转换层中,否则将不能有效地移动载流子,仅设置在表面将无法解决对比文件1所要解决的技术问题,电极棒16与像素电极13之间的电压V2比对电极15与像素电极13之间的电压V1小很多,第一电压V1所生成的电场不会受影响,而本申请的第二阴极段将会极大地影响第一阴极段和阳极段之间的电场。因此本申请具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年09月21日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
经前置审查,原审查部门坚持原驳回决定,坚持认为权利要求1-15不具备创造性。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理,并于2019年05月05日发出复审通知书(下称第一次复审通知书),通知书中指出:权利要求1与对比文件1的区别技术特征为:1)辐射敏感半导体元件还能够响应伽马射线而产生电子空穴对;2)第二阴极段被布置在第二表面上,且没有布置在所述半导体元件内,使得电场线在所述第二阴极段附近以主要遵循电场线的路径的电子被推向所述阳极段的中心的方式弯曲。对于该区别技术特征(1),辐射敏感半导体元件选用能够响应伽马射线而产生电子空穴对的材质,是本领域技术人员的常规选择。区别技术特征(2)是本领域的常规技术手段。在对比文件1的基础上结合本领域公知常识从而得到该权利要求1所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-10的附加技术特征被对比文件1公开或者是本领域的常规选择或常规技术手段,权利要求2-10也不具备创造性。权利要求11与对比文件1的区别技术特征为:1)阴极电极被布置在第一表面上,阳极电极被布置在与第一表面相对的第二表面上;辐射敏感半导体元件还能够响应伽马射线而产生电子空穴对;2)还包括第二阳极段,第二阳极段被布置为与所述阴极间隙相对并且还被配置为与所述阴极段相对,且与阴极间隙平行,将不同的电势耦合到第二阳极段,使得电场线在所述第二阳极段附近以主要遵循电场线的路径的空穴被推向所述阴极段的中心的方式弯曲。区别技术特征(1)是本领域技术人员的常规选择。区别技术特征(2)是本领域的常规技术手段。在对比文件1的基础上结合本领域公知常识从而得到该权利要求11所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求11不具备创造性。权利要求12请求保护一种辐射探测装置,其引述了权利要求1,权利要求12的其他技术特征均被对比文件1公开且作用相同,在其引述的权利要求1不具备创造性的前提下,权利要求12相对于对比文件1也不具备创造性。从属权利要求13-14的附加技术特征是本领域的常规技术手段,权利要求13-14也不具备创造性。权利要求15请求保护一种辐射探测装置,其引述了权利要求11,权利要求15的其他技术特征均是本领域常规选择或常规技术手段,在其引述的权利要求11不具备创造性的前提下,权利要求15相对于对比文件1也不具备创造性。综上,权利要求1-15不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
针对上述第一次复审通知书,复审请求人于2019年06月19日提交了意见陈述书,并同时提交了权利要求书和说明书的全文修改替换页,在权利要求1中修改添加了“方形的”、“栅格状的”、“并且所述栅格状的第二阴极段包围所述方形的第一阴极段,以使得利用所述栅格状的第二阴极段覆盖所述阳极像素的像素边界”,在权利要求11中修改添加了“方形的”、“栅格状的”、“并且所述栅格状的第二阳极段包围所述方形的第一阳极段,以使得利用所述栅格状的第二阳极段覆盖所述阴极像素的像素边界”,并适应性的修改了说明书,所提交的权利要求1-15具体如下:
“1.一种辐射探测器,包括:
辐射敏感半导体元件(10),其响应于X射线或伽马辐射(3)的辐照来生成电子空穴对,
阳极电极(20),其被布置在所述半导体元件(10)的面向所述辐射相反方向的第一表面(11)上,所述阳极电极(20)被分割成表示阳极像素的阳极段(21),其中,阳极间隙(22)被布置在所述阳极段(21)之间,
阴极电极(30),其仅被布置在所述半导体元件(10)的与所述第一表面(11)相对并且面向所述辐射(3)方向的第二表面(12)上,并且所述阴极电极(30)没有被布置在所述半导体元件(10)内,所述阴极电极(30)被分割成方形的第一阴极段(31)和栅格状的第二阴极段(32),其中,所述第一阴极段(31)基本上被布置为与所述阳极段(21)相对,并且所述第二阴极段(32)被布置为与所述阳极间隙(22)相对并且还被配置为与所述阳极段(21)相对,所述第二阴极段(32)被布置为与所述阳极间隙(22)平行,并且所述栅格状的第二阴极段(32)包围所述方形的第一阴极段(31),以使得利用所述栅格状的第二阴极段(32)覆盖所述阳极像素的像素边界,以及
阴极端子(41、42),其提供与所述第一阴极段(31)和所述第二阴极段(32)的电连接,以将不同的电势耦合到所述第一阴极段(31)和所述第二阴极段(32),使得电场线在所述第二阴极段(32)附近以主要遵循电场线的路径的电子被推向所述阳极段(21)的中心的方式弯曲。
11.一种辐射探测器,包括:
辐射敏感半导体元件,其响应于X射线或伽马辐射的辐照来生成电子空穴对,
阴极电极,其被布置在所述半导体元件的面向所述辐射相反方向的第一表面上,所述阴极电极被分割成表示阴极像素的阴极段,其中,阴极间隙被布置在所述阴极段之间,
阳极电极,其仅被布置在所述半导体元件的与所述第一表面相对并且面向所述辐射(3)方向的第二表面上,并且所述阳极电极没有被布置在所述半导体元件内,所述阳极电极被分割成方形的第一阳极段和栅格状的第二阳极段,其中,所述第一阳极段基本上被布置为与所述阴极段相对,并且所述第二阳极段被布置为与所述阴极间隙相对并且还被配置为与所述阴极段相对,所述第二阳极段被布置为与所述阴极间隙平行,并且所述栅格状的第二阳极段包围所述方形的第一阳极段,以使得利用所述栅格状的第二阳极段覆盖所述阴极像素的像素边界,以及
阳极端子,其提供与所述第一阳极段和所述第二阳极段的电连接,以将不同的电势耦合到所述第一阳极段和所述第二阳极段,使得电场线在所述第二阳极段附近以主要遵循电场线的路径的空穴被推向所述阴极段的中心的方式弯曲。”
复审请求人认为权利要求1-15具备创造性,具体意见为:对比文件1给出了相抵触的教导,对比文件1中的电极棒16是条形,没有教导或暗示栅格状的电极棒16,也没有教导或暗示前述权利要求1的区别技术特征(2),新引用的多篇技术文献也没有教导或暗示区别技术特征(2)。因此本申请具备创造性。
合议组对本案继续进行审理,并于2019年08月29日再次发出复审通知书(下称第二次复审通知书),通知书中指出:权利要求1与对比文件1的区别技术特征为:1)第二阴极段被布置在第二表面上,且没有布置在所述半导体元件内,使得电场线在所述第二阴极段附近以主要遵循电场线的路径的电子被推向所述阳极段的中心的方式弯曲;2)第一阴极段和第二阴极段分别是方形和栅格状,栅格状的第二阴极段包围所述方形的第一阴极段,以使得利用所述栅格状的第二阴极覆盖所述阳极像素的像素边界。区别技术特征(1)是本领域技术人员在对比文件1说明书第0046段的基础上结合现有技术文献1-3容易想到的常规技术手段,区别技术特征(2)均是本领域的常规选择。在对比文件1的基础上结合上述本领域的公知常识从而得到该权利要求1所要求保护的技术方案,对本领域技术人员而言是显而易见的,权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-10的附加技术特征或被对比文件1公开,或者是本领域的常规选择或常规技术手段,则权利要求2-10也不具备创造性。权利要求11与对比文件1的区别技术特征为:1)阴极电极被布置在第一表面上,阳极电极被布置在与第一表面相对的第二表面上;辐射敏感半导体元件还能够响应伽马射线而产生电子空穴对;2)还包括第二阳极段,第二阳极段被布置为与所述阴极间隙相对并且还被配置为与所述阴极段相对,且与阴极间隙平行,将不同的电势耦合到第二阳极段,使得电场线在所述第二阳极段附近以主要遵循电场线的路径的空穴被推向所述阴极段的中心的方式弯曲;3)第一阴极段和第二阴极段分别是方形和栅格状,栅格状的第二阴极段包围所述方形的第一阴极段,以使得利用所述栅格状的第二阴极覆盖所述阳极像素的像素边界。区别技术特征(1)是本领域技术人员的常规选择。区别技术特征(2)均是本领域的常规技术手段。区别技术特征(3)也是本领域技术人员容易想到的常规选择。因而在对比文件1的基础上结合本领域公知常识从而得到该权利要求11所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求11不具备创造性。权利要求12请求保护一种辐射探测装置,其引述了权利要求1,权利要求12的其他技术特征均被对比文件1公开且作用相同,在其引述的权利要求1相对于对比文件1不具备创造性的前提下,权利要求12相对于对比文件1也不具备创造性。从属权利要求13-14的附加技术特征是本领域的常规技术手段,则权利要求13-14也不具备创造性。权利要求15请求保护一种辐射探测装置,其引述了权利要求11,权利要求15的其他技术特征均是本领域常规选择或常规技术手段,在其引述的权利要求11不具备创造性的前提下,权利要求15相对于对比文件1也不具备创造性。综上,权利要求1-15不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
针对上述第二次复审通知书,复审请求人于2019年10月10日提交了意见陈述书,并同时提交了权利要求书的全文修改替换页,在权利要求1中删除了“并且所述阴极电极没有被布置在所述半导体元件内”,同时增加了“并且所述阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内”,在权利要求11中删除了“并且所述阳极电极没有被布置在所述半导体元件内”,以及增加了“并且所述阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内”,并适应性的修改了说明书,所提交的权利要求1-15具体如下:
“1.一种辐射探测器,包括:
辐射敏感半导体元件(10),其响应于X射线或伽马辐射(3)的辐照来生成电子空穴对,
阳极电极(20),其被布置在所述半导体元件(10)的面向所述辐射相反方向的第一表面(11)上,所述阳极电极(20)被分割成表示阳极像素的阳极段(21),其中,阳极间隙(22)被布置在所述阳极段(21)之间,
阴极电极(30),其仅被布置在所述半导体元件(10)的与所述第一表面(11)相对并且面向所述辐射(3)方向的第二表面(12)上,所述阴极电极(30)被分割成方形的第一阴极段(31)和栅格状的第二阴极段(32),其中,所述第一阴极段(31)基本上被布置为与所述阳极段(21)相对,并且所述第二阴极段(32)被布置为与所述阳极间隙(22)相对并且还被配置为与所述阳极段(21)相对,所述第二阴极段(32)被布置为与所述阳极间隙(22)平行,所述栅格状的第二阴极段(32)包围所述方形的第一阴极段(31),以使得利用所述栅格状的第二阴极段(32)覆盖所述阳极像素的像素边界,并且所述阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内,以及
阴极端子(41、42),其提供与所述第一阴极段(31)和所述第二阴极段(32)的电连接,以将不同的电势耦合到所述第一阴极段(31)和所述第二阴极段(32),使得电场线在所述第二阴极段(32)附近以主要遵循电场线的路径的电子被推向所述阳极段(21)的中心的方式弯曲。
2.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述第一阴极段(31)被布置为第一阴极段的阵列。
3.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述第一阴极段(31)在平行于所述第二表面(12)的方向中,具有与所述阳极段(21)相比基本上相同的形式。
4.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述第一阴极段(31)彼此分离,并且被各自耦合到第一阴极端子(41)。
5.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述第一阴极段(31a)被阴极连接电极(33a)耦合到一起形成组,尤其形成每行或每列,所述阴极连接电极(33a)被布置在所述半导体元件(10)的所述第二表面(12)上,所述组被各自耦合到第一阴极端子(41)。
6.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述第二阴极段(32)被布置为第二阴极段的网格。
7.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述第二阴极段(32a)被耦合到一起形成单个或多个组,所述单个或多个组被耦合到一个或多个第二阴极端子(42)。
8.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述阴极电极(30b)被分割成至少三个阴极段(31b、32b、33b),其中,所述第一阴极段(31b)基本上被布置为与所述阳极段(21)相对,并且另外的阴极段(32b、33b)被嵌套在所述第一阴极段(31b)周围,并且
其中,所述阴极端子提供与不同阴极段(31b、32b、33b)的电连接,以将不同的电势耦合到所述不同阴极段(31b、32b、33b)。
9.如权利要求1所述的辐射探测器,
其中,所述半导体元件(10)由以下材料制成:元素半导体材料,尤其是Si或Ge;选自周期系的IV组的二元半导体材料,尤其是SiGe或SiC;来自周期系的III组和V组的二元半导体材料,尤其是InP、GaAs或GaN;来自周期系的II组和VI组的二元半导体材料,尤其是CdTe、HgTe、CdSe或ZnS;来自周期系的IV组和VI组的二元半导体材料,尤其是PbO或PbS;三元半导体材料,尤其是CdZnTe、HgCdTe或AlGaAs;或者四元半导体材料,尤其是InGaAsP或InGaAlP。
10.如权利要求1所述的辐射探测器,还包括:
阳极间隙段(23c),其被布置在相邻的阳极段(21c)之间的所述阳极间隙(22c)内,以及
阳极端子(51、52),其提供与所述阳极间隙段(23c)的电连接,以将电势耦合到所述阳极间隙段(23c),尤其是比所述阳极段(21c)的电势更负的电势。
11.一种辐射探测器,包括:
辐射敏感半导体元件,其响应于X射线或伽马辐射的辐照来生成电子空穴对,
阴极电极,其被布置在所述半导体元件的面向所述辐射相反方向的第一表面上,所述阴极电极被分割成表示阴极像素的阴极段,其中,阴极间隙被布置在所述阴极段之间,
阳极电极,其仅被布置在所述半导体元件的与所述第一表面相对并且面向所述辐射(3)方向的第二表面上,所述阳极电极被分割成方形的第一阳极段和栅格状的第二阳极段,其中,所述第一阳极段基本上被布置为与所述阴极段相对,并且所述第二阳极段被布置为与所述阴极间隙相对并且还被配置为与所述阴极段相对,所述第二阳极段被布置为与所述阴极间隙平行,所述栅格状的第二阳极段包围所述方形的第一阳极段,以使得利用所述栅格状的第二阳极段覆盖所述阴极像素的像素边界,并且所述阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内,以及
阳极端子,其提供与所述第一阳极段和所述第二阳极段的电连接,以将不同的电势耦合到所述第一阳极段和所述第二阳极段,使得电场线在所述第二阳极段附近以主要遵循电场线的路径的空穴被推向所述阴极段的中心的方式弯曲。
12.一种辐射探测装置,包括:
如权利要求1所述的辐射探测器(2、2a、2b、2c),以及
电压源(5),其被耦合到所述阴极端子(41、42),以将不同的电势耦合到所述第一阴极段(31)和所述第二阴极段(32)。
13.如权利要求12所述的辐射探测装置,
其中,所述电压源(5)适于将电势耦合到所述第二阴极段(32),所述第二阴极段向所述阳极电极(20)提供比被耦合到所述第一阴极段(31)的电势更大的电压差。
14.如权利要求12所述的辐射探测装置,
其中,所述电压源(5)适于将电势耦合到所述第一阴极段(31)和所述第二阴极段(32),所述第一阴极段(31)和所述第二阴极段(32)具有在10V至200V的范围中的电压差。
15.一种辐射探测装置,包括:
如权利要求11所述的辐射探测器,以及
电压源,其被耦合到所述阳极端子,以将不同的电势耦合到所述第一阳极段和所述第二阳极段。”
复审请求人认为权利要求1-15具备创造性,具体意见为:1)对比文件1没有教导“并且所述阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内”且给出了抵触的教导。对比文件1的电极棒16平行布置时需要延伸到转换器层中,对比文件1是为了解决变慢或被捕获的电荷载流子导致的极化效应,提出了将电极棒16布置在转换器层10中来移动这些电荷载流子,不这么布置对比文件1无法解决上述问题。对比文件1给出了相抵触的教导,则即使存在一篇对比文件教导了上述区别技术特征,也无法与对比文件1进行组合。2)现有技术文献1没有教导“并且所述阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内”且还给出了相抵触的教导。现有技术文献1第17页第2段所述,控制栅极结构166相对于像素画阳极触点164是负向偏压的,控制栅极结构166是阴极电极,其和作为阳极电极的阳极像素区域160/162设置在同一表面上,并非是相互平行的。现有技术文献1也没有教导“所述栅格状的第二阴极段包围所述方形的第一阴极段,以使得利用所述栅格状的第二阴极段覆盖所述阳极像素的像素边界”,栅极电极110相对于像素化阳极触点108被负偏置,这说明栅极电极110是阴极电极,并且像素化阳极触点108是阳极电极。而权利要求1的栅格状的第二阴极段和方形的第一阴极段,二者均为阴极。3)现有技术文献2没有教导“并且所述阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内”且还给出了相抵触的教导。现有技术文献2中的控制电极508、808是阴极电极,作为阴极电极的控制电极508/808和作为阳极电极的阳极电极506/806设置在同一表面上,并非相互平行。现有技术文献2也没有教导“所述栅格状的第二阴极段包围所述方形的第一阴极段,以使得利用所述栅格状的第二阴极段覆盖所述阳极像素的像素边界”。控制网格1008是阴极电极且阳极1006是阳极电极,而权利要求1的第二阴极段32和方形的第一阴极段二者均为阴极。4)现有技术文献3没有教导“并且所述阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内”且还给出了相抵触的教导。现有技术文献3中,阴极电极360布置在半导体元件352内,并且阴极电极360的一部分与阳极电极363和365垂直。现有技术文献3也没有教导“所述栅格状的第二阴极段包围所述方形的第一阴极段,以使得利用所述栅格状的第二阴极段覆盖所述阳极像素的像素边界”。因此本申请具备创造性。
在上述程序的基础上,本案合议组经合议,认为本案事实已经清楚,依法作出本审查决定。
二、决定的理由
(一)、审查文本的认定
在复审程序中,复审请求人于2019年10月10日提交了权利要求书的全文修改替换页,经合议组核实,权利要求书的修改没有超出原始申请记载内容的范围,符合专利法第33条及专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审决定所依据的文本为:2014年06月13日本申请进入中国国家阶段时提交的原始国际申请文件的中文译文的说明书摘要、摘要附图、说明书第0001-0063段、说明书附图1-5,2019年10月10日提交的权利要求第1-15项。
(二)、关于权利要求是否符合专利法第22条第3款的规定
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,而这些区别技术特征是本领域的公知常识,则该项权利要求相对于现有技术没有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
具体到本案:权利要求1请求保护一种辐射探测器,对比文件1公开了一种辐射转换器,并具体公开了(参见说明书第0024-0029、0031-0032、0046段,附图2):辐射转换器9包括转换器层10,用于将X射线8直接转换成电荷载体11,转换器层10由半导体材料制成,电荷载体11具体是电子19和空穴20,转换器层10包括第一侧12和第二侧14,第一侧12上安装多个分立的像素电极13,在与第一侧12相对的第二侧14,附接有对电极15,擦除电极系统包括多个电极棒16,电极棒16从第二侧14沿着朝向第一侧12的方向延伸到转换器层10的体积中,对电极与像素电极之间的电压为V1,电极棒16加在与像素电极相反的电压V2,电极棒在出头端有连接端子17。从图2中可以看出,像素电极13和对电极15分别布置在第一侧12和第二侧14表面,且呈断开的多段。电极棒16可以平行于第一侧12或第二侧14延伸,在这种情况下,电极棒16可以从转换器层10的端面延伸进入转换器层的体积之中。
将权利要求1的技术方案与对比文件1公开的内容相比较:对比文件1中的辐射转换器,相当于一种辐射探测器;转换器层10相当于辐射敏感半导体元件;转换器层10用于将X射线8直接转换成包括电子和空穴的电荷载体11,而能响应于X射线的辐射敏感半导体元件必然能够响应伽马辐射,即对比文件1公开了辐射敏感半导体元件响应于X射线或伽马辐射的辐照来生成电子空穴对;对比文件1中安装在第一侧12上的分立的多个像素电极13,从图2中可以看出,像素电极13与相当于第二阴极段的多个电极棒16相对在第二阴极段面向所述辐射方向时,其是面向辐射相反方向的,则像素电极13相当于阳极电极,其被布置在所述半导体元件的第一表面上,且面向辐射相反方向的第一表面,所述阳极电极被分割成表示阳极像素的阳极段,其中,阳极间隙被布置在所述阳极段之间;对比文件1中的在与第一侧12相对的第二侧14附接有对电极15,对电极布置在第二侧14表面且呈断开的多段,相当于,所述阴极电极被分割成第一阴极段,第一阴极段仅被布置在所述半导体元件的与所述第一表面相对并且面向所述辐射方向的第二表面上,并且所述阴极电极没有被布置在所述半导体元件内,且第一阴极段基本上被布置为与所述阳极段相对;而对比文件1中可以平行于第二侧14的,在对电极15之间安插的多个电极棒16,且从图2中可以看出,所述第二阴极段基本上被布置为与所述阳极间隙相对,而且在其相对于第二侧14平行布置时,其必然同时与阳极间隙和阳极段相对,且相对于阳极间隙也是平行的,这些相当于第二阴极段,第二阴极段仅被布置为与所述半导体元件的与所述第一表面相对并且面向所述辐射方向,并且所述第二阴极段被布置为与所述阳极间隙相对并且还被配置为与所述阳极段相对,并且所述第二阴极段被布置为与所述阳极间隙平行,也公开了第二阴极段覆盖所述阳极像素的像素边界;对比文件1公开的对电极与像素电极之间的电压为V1,电极棒16加在与像素电极相反的电压V2,电极棒在出头端有连接端子17,而对电极也是必然具有阴极端子的,相当于权利要求1中的阴极端子,其提供与所述第一阴极段和所述第二阴极段的电连接,以将不同的电势耦合到所述第一阴极段和所述第二阴极段。
因此,权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1的区别技术特征为:1)第二阴极段被布置在第二表面上,使得电场线在所述第二阴极段附近以主要遵循电场线的路径的电子被推向所述阳极段的中心的方式弯曲;阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内;2)第一阴极段和第二阴极段分别是方形和栅格状,栅格状的第二阴极段包围所述方形的第一阴极段,以使得利用所述栅格状的第二阴极覆盖所述阳极像素的像素边界。基于上述区别技术特征,可以确定权利要求1相对于对比文件1实际要解决的技术问题是:避免发生电荷共享。
对于该区别技术特征(1),对比文件1的说明书0046段公开了:电极棒16可以平行于第一侧12或第二侧14延伸,在这种情况下,电极棒16可以从转换器层10的端面延伸进入转换器层的体积之中。对比文件1并未否定电极棒16平行设置在第二侧14表面的设置方式,而在辐射探测器层表面的电极板之间,专门地平行设置电极,并通过施加电压起到消除电荷共享的作用,这是本领域的常规技术手段(以下本申请的现有技术文献1-3可证实;现有技术文献1:CN1891158A,公开日期2007年01月10日,其说明书第17页第二段公开了,在每个检测器层128上布置有包围多阳极像素区域160、162的每一个的非收集控制栅极结构166。栅极结构166可用于促进电子在多个像素化阳极触点164处的收集。栅级电极166可用于使每个像素化阳极触点的尺寸足够小,以在保持与检测器厚度142相当或大于检测器厚度142的大像素节距的同时达到良好的小像素效果。栅极电极166可被施加相对于像素化阳极触点164的负向偏压以防止在栅极166处收集电子。因此,被施加偏压的栅极166帮助聚焦电场并促进电子在像素化阳极触点164处的收集;从上述表述和图11可以看出,栅极电极166位于像素电极164之间且平行设置于表面,起到的是避免电荷共享的作用;现有技术文献2:CN1203669A,公开日期1998年12月30日,其说明书第12页公开了,如图8所示,在半导体晶体504上可以制作多个控制电极808和阳极806。各个控制电极808可以具有任意的形状和尺寸,可以相对阳极806放置在不同的各种位置。利用段730、732,不同的控制电极808可以调整到不同的电压值以优化电场分布。另外,控制电极808可以制作在晶体504上的不同位置,以优化电场分布。从上述内容可以知道,阳极和控制电极在晶体上的任何分布均是可能的,只要建立的晶体内部电场将电子电荷向阳极聚集同时使阳极免除空穴俘获效应。利用不同的技术,电极可以制作在晶体502的表面;从上述表述和图8可以看出,控制电极808可以平行设置于表面,起到的是避免电荷共享的作用;现有技术文献3:CN101517435A,公开日期2009年08月26日,说明书第13页公开了,衬底352的前端表面352b还设有第三电极365,第三电极365在垂直于图平面的平面中设置在第二电极363周围。使用第三电极365是为了将相邻的第二电极363电气隔离开,必须指出,将第三电极365连接到地电平将有助于有效地分隔代表集成电路元件350的相邻读出节点的第二电极363,从而对于在闪烁体柱354下方产生的大部分电子也界定出朝向第二电极363之一的明确的电子路径368a或368c。这样的优点是降低了相邻电极363之间的电荷共享。因此,也可以将第三电极365表示为保护电极。从上述表述和图3b可以看出,第三电极365平行设置于表面,起到的是避免电荷共享的作用),则在对比文件1中设置布置在第二表面上的第二阴极段,使得电场线在所述第二阴极段附近以主要遵循电场线的路径的电子被推向所述阳极段的中心的方式弯曲,避免电荷共享的产生,这是本领域技术人员所容易想到的常规技术手段,且用在此处也没有产生预料不到的技术效果。而阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内,这是本领域常规技术手段,对于本领域技术人员而言,将电极做进转换器层之内需要额外工艺,在一样能发挥作用的前提下,在仅需要解决消除电荷共享时,选择设置在表面不仅工艺简便且成本较低,是一般情况下较优选择,无需付出创造性劳动,其效果也是本领域技术人员能够预期的。
对于该区别技术特征(2),对于本领域技术人员而言,针对平面的辐射敏感半导体元件,设置如前述区别技术特征(1)的第一阴极段和第二阴极段,设置成方形和栅格形,并使栅格状的第二阴极段包围所述方形的第一阴极段,这是本领域技术人员的常规选择(以下本申请的现有技术文献1-2可证实;现有技术文献1:CN1891158A,公开日期2007年01月10日,其说明书附图7,说明书第16-17页公开了,图7示出图3的各检测器层74上像素化阳极触点76的另一种示范性排列的前视图104。附图标记108表示多个像素化阳极触点。像素化阳极触点108的宽度基本上小于像素区域106的节距。栅极电极110可相对于像素化阳极触点108被负偏置以防止在栅极110对电子的收集。进而,偏置的栅极110有助于使电场集中以及促进电子在像素化阳极触点108处的收集,从而导致电荷收集性能的提高;从上述表述和图7可以看出,像素化阳极触点108和栅极电极110之间同样是方形和栅格状包围关系,且起到的是避免电荷共享的作用;现有技术文献2:CN1203669A,公开日期1998年12月30日,其说明书第17-18页公开了,图10显示了根据本发明的探测器阵列实施方案1000。图10A是探测器阵列1000的透视图。图10B是探测器阵列1000的侧剖面图,显示了半导体晶体1002的内部电场1018。阴极1004优选地基本覆盖半导体晶体1002的全部底面1010。然而,阴极1004不必完全覆盖晶体1002的底面1010,可以是任何所需的尺寸和形状,例如,正方形网格。半导体晶体1002基本上类似于上面在图5中描述的、单体探测器500中的晶体502,只是电极侧面1010、1012的表面积较大,以便于容纳阳极阵列1006和控制网格1008。探测器阵列1000的工作原理与上述的、各种单体探测器实施方案的工作原理相同。因此,控制网格1008和阳极1006共享电子云感应出的电荷。从上述内容可以知道,阳极和控制电极在晶体上的任何分布均是可能的,只要建立的晶体内部电场将电子电荷向阳极聚集同时使阳极免除空穴俘获效应。利用不同的技术,电极可以制作在晶体502的表面;从上述表述和图8可以看出,阳极1006和控制网格1008之间同样是方形和栅格状包围关系,且起到的是避免电荷共享的作用);虽然上述两篇文献所述的结构应用于阳极,但是将阴极分离成方形和栅格结构用于斥电子消除电荷共享,与将阳极分离成方形和栅格结构用于斥空穴消除电荷共享结构相同,效果类似,将阴极分离成方形和栅格结构是本领域技术人员容易想到的常规选择。
对于复审请求人在答复第二次复审通知书时陈述的意见,合议组认为:(1)虽然对比文件1中给出的电极棒16竖直设置可以消除极化作用,但是其在本领域技术人员看来作用并不仅限于消除极化作用,本领域技术人员都了解在辐射探测器层表面的电极板之间平行设置电极,并通过施加电压起到消除电荷共享的作用,这是本领域的常规技术手段,且已经被前述的现有技术文献1-3所证实,且对比文件1中的电极棒16是可以平行地设置的,对比文件1的说明书0046段原文记载了:“电极棒16可以平行于第一侧12或第二侧14延伸,在这种情况下,电极棒16可以从转换器层10的端面延伸进入转换器层的体积之中”,对比文件1的说明书0046段该句使用了“konnen sich”一词,意思是该电极棒16在平行设置时可以从端面伸入,但并不是必须的。对比文件1并未否定电极棒16平行设置在第二侧14表面的设置方式,没有记载相抵触的教导。而且在一般情况下,对于本领域技术人员而言,将电极做进转换器层之内需要额外工艺,在一样能发挥作用的前提下,在仅需要解决消除电荷共享时,选择设置在表面不仅工艺简便且成本较低,是一般情况下较优选择,其效果也是本领域技术人员能够预期的。在对比文件1并未给出相抵触的启示前提下,其可以与公知常识结合以形成创造性评述意见。2)“并且所述阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内”是本领域公知常识,在前述评述中并未以现有技术文献1证实,且现有技术文献1并未给出相抵触的教导,现有技术文献1的引入是为了证实“在辐射探测器层表面的电极板之间,专门地平行设置电极,并通过施加电压起到消除电荷共享的作用”是本领域的常规技术手段,控制栅极结构166相对于像素化阳极触点164是负向偏压的,并不意味着控制栅极结构166是阴极电极,而只是说明其相对于像素化阳极触点电势更负,栅极电极110同理,现有技术文献1中记载了(参见说明书第14页第3段)“现在参见图7,可以向栅极结构110施加与多个像素化阳极触点108不同的偏压以有利于操控电子供像素化阳极触点108收集。栅极电极110的偏压电压可以在像素化阳极触点108与共用阴极触点78的偏压之间,从而确保在像素化阳极触点108处收集电荷”,可见其电压可以是任意值,只要在像素化阳极触点108与共用阴极触点78电压范围之间即可,在其相对于像素化阳极触点电势更负而仍是起阳极作用时,其可以教导“所述栅格状的第二阴极段包围所述方形的第一阴极段,以使得利用所述栅格状的第二阴极段覆盖所述阳极像素的像素边界”。3)现有技术文献2中的控制电极508/808不是阴极电极,现有技术文献2中记载了(参见说明书第11页第2段)“控制电极508具有控制电压Vc,该电压可以是恒定电压值,或者是可控的或任意变化的电压值。”控制电极508/808可以是阳极,则考虑其完全可以被设置为阳极时,现有技术文献2没有对“并且所述阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内”给出相抵触的教导,且能对“所述栅格状的第二阴极段包围所述方形的第一阴极段,以使得利用所述栅格状的第二阴极段覆盖所述阳极像素的像素边界”给出教导。4)现有技术文献3并未给出“并且所述阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内”相抵触的教导,现有技术文献3中记载了“在沟槽354的内表面上提供了第一电极360,第一电极360是借助诸如气相掺杂的p掺杂流程形成的。由此,根据这里所述的实施例,将硼注入到硅侧壁中以形成浅p型结360”说明了这深入硅半导体内的电极360是电极形成的特殊情形,在不形成沟槽354时,一般情况下电极360显然会回退到与接触区域361相平行的硅半导体表面设置。而在针对区别技术特征(2)的评述中并未引入现有技术文献3。
综上,复审请求人在意见陈述书中陈述的意见不能被接受,上述意见无法使得权利要求1具备创造性。
因此,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到该权利要求1所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,该权利要求1请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2对权利要求1作了进一步限定,由对比文件1的图2中可以直接地、毫无疑义地确定:对电极15被布置成对电极阵列,而对电极15相当于第一阴极段。因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3对权利要求1作了进一步限定,由对比文件1的图2中可以直接地、毫无疑义地确定:对电极15在平行于所述第二侧的方向中,具有与所述像素电极13相比基本上相同的形式,而对电极15、第二侧、像素电极13分别相当于第一阴极段、第二表面、阳极段。因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4对权利要求1作了进一步限定,由对比文件1的图2中可以直接地、毫无疑义地确定:第一阴极段彼此分离,参见对比文件1的说明书第0031段,在对电极15和像素电极13之间施加第一电压V1,因此可以直接毫无疑义地确定第一阴极段被耦合到第一阴极端子。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5对权利要求1作了进一步限定,由对比文件1的图2中可以直接地、毫无疑义地确定:第一阴极段被阴极连接电极耦合到一起形成组,尤其形成每行或每列;而阴极连接电极被布置在所述半导体元件的所述第二表面上,所述组被各自耦合到第一阴极端子,这是本领域的常规选择。因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求6对权利要求1作了进一步限定,第二阴极段被布置为第二阴极段的网格,这是本领域的常规选择。因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,权利要求6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求7对权利要求1作了进一步限定,所述第二阴极段被耦合到一起形成单个或多个组,所述单个或多个组被耦合到一个或多个第二阴极端子,这是在简化电路,对多个像素进行共同计数时的常规选择。因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求8对权利要求1作了进一步限定,按照前述权利要求1的评述理由,设置另外的阴极段,并以不同的电势耦合以消除电荷共享,同样是本领域技术人员容易想到的常规技术手段。因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,权利要求8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求9对权利要求1作了进一步限定,其附加技术特征中所述材料都是本领域的已知辐射探测材料,为了实现对X射线或伽马射线的探测,选择适当的材料对本领域技术人员来说是容易想到的常规选择。因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,权利要求9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求10对权利要求1作了进一步限定,按照前述权利要求1的评述理由,在阳极间隙处设置另外的阳极间隙段,并通过阳极端子赋予其比阳极段更低的电势以消除电荷共享,同样是本领域技术人员容易想到的常规技术手段。因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,权利要求10也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求11请求保护一种辐射探测器,对比文件1公开了一种辐射转换器,并具体公开了(参见说明书第0024-0029、0031-0034、0046段,附图2):辐射转换器9包括转换器层10,用于将X射线8直接转换成电荷载体11,转换器层10由半导体材料制成,电荷载体11具体是电子19和空穴20,转换器层10包括第一侧12和第二侧14,第一侧12上安装多个分立的像素电极13,在与第一侧12相对的第二侧14,附接有对电极15,擦除电极系统包括多个电极棒16,电极棒16从第二侧14沿着朝向第一侧12的方向延伸到转换器层10的体积中,对电极与像素电极之间的电压为V1,电极棒16加在与像素电极相反的电压V2,电极棒在出头端有连接端子17。从图2中可以看出,像素电极13和对电极15分别布置在第一侧12和第二侧14表面,且呈断开的多段。电极棒16可以平行于第一侧12或第二侧14延伸,在这种情况下,电极棒16可以从转换器层10的端面延伸进入转换器层的体积之中。
将权利要求11的技术方案与对比文件1公开的内容相比较:对比文件1中的辐射转换器,相当于一种辐射探测器;转换器层10相当于辐射敏感半导体元件;转换器层10用于将X射线8直接转换成包括电子和空穴的电荷载体11,即对比文件1公开了辐射敏感半导体元件响应于X射线的辐照来生成电子空穴对;对比文件1中安装在第一侧12上的分立的多个像素电极13,相当于阳极电极,其被布置在所述半导体元件的第一表面上,所述阳极电极被分割成表示阳极像素的第一阳极段;从图2中可以看出,所述第一阳极段基本上被布置为与所述阴极段相对;对比文件1中的在与第一侧12相对的第二侧14附接有对电极15,对电极布置在第二侧14表面且呈断开的多段,相当于,所述阴极电极被分割成表示阴极像素的阴极段,第一阴极段仅被布置在所述半导体元件的与所述第一表面相对并且面向所述辐射方向的第二表面上;从图2中可以看出,阴极间隙被布置在所述阴极段之间;对比文件1公开的对电极与像素电极之间的电压为V1,电极棒16加在与像素电极相反的电压V2,电极棒在出头端有连接端子17,而对电极也是必然具有阴极端子,相当于权利要求11中的阳极端子,其提供与所述第一阴极段的电连接,以将不同的电势耦合到所述第一阳极段。从对比文件1图2中可以看出,所述第二阴极段基本上被布置为与所述阳极间隙相对,而且在其相对于第二侧14平行布置时,其必然同时与阳极间隙和阳极段相对,且相对于阳极间隙也是平行的,这些相当于第二阴极段,第二阴极段仅被布置为与所述半导体元件的与所述第一表面相对并且面向所述辐射方向,并且所述第二阴极段被布置为与所述阳极间隙相对并且还被配置为与所述阳极段相对,并且所述第二阴极段被布置为与所述阳极间隙平行,也公开了第二阴极段覆盖所述阳极像素的像素边界。
因此,权利要求11请求保护的技术方案与对比文件1的区别技术特征为:1)阴极电极被布置在第一表面上,阳极电极被布置在与第一表面相对的第二表面上;辐射敏感半导体元件还能够响应伽马射线而产生电子空穴对;2)还包括第二阳极段,第二阳极段被布置为与所述阴极间隙相对并且还被配置为与所述阴极段相对,且与阴极间隙平行,将不同的电势耦合到第二阳极段,使得电场线在所述第二阳极段附近以主要遵循电场线的路径的空穴被推向所述阴极段的中心的方式弯曲,阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内;3)第一阴极段和第二阴极段分别是方形和栅格状,栅格状的第二阴极段包围所述方形的第一阴极段,以使得利用所述栅格状的第二阴极覆盖所述阳极像素的像素边界。基于上述区别技术特征,可以确定权利要求11相对于对比文件1所实际要解决的技术问题是:降低或避免发生相邻像素电极之间的电荷共享。
对于该区别技术特征(1),本领域技术人员在对比文件1公开的结构的基础上,容易想到将阴、阳极对调也可以形成辐射敏感元件,也即阴极电极被布置在第一表面上,阳极电极被布置在与第一表面相对的第二表面上的配置方式,这种方式是本领域中的常规选择。辐射敏感半导体元件选用能够响应伽马射线而产生电子空穴对的材质,是本领域技术人员的常规选择。
对于该区别技术特征(2),在辐射探测器层表面的阳极电极板之间,平行设置电极,推斥电场线向对电极中心线处集中,这是本领域的常规技术手段(本申请的现有技术文献1-3可证实,栅极结构110、控制电极808、第三电极365都设置在阳极侧表面的阳极极板之间,具体内容详见权利要求1评述部分),而第二阳极段被布置为与所述阴极间隙相对并且还被配置为与所述阴极段相对,且与阴极间隙平行,是一种在对电极阵列中插入式布置的常规选择,且从上述现有技术文献1-3中,本领域技术人员可以看出,辐射探测器层表面的阳极电极板之间平行设置电极,其客观上能够起到避免电荷共享的作用,对于本领域技术人员而言,将不同的电势耦合到第二阳极段,且赋予其较高的正电压,能够排斥空穴指向阴极板的电场线路径,使得电场线在所述第二阳极段附近以主要遵循电场线的路径的空穴被推向所述阴极段的中心的方式弯曲,是本领域技术人员所容易想到的常规技术手段,且起到的降低或者避免电荷共享的作用也是可以事先预期的。而阳极电极和所述阴极电极彼此平行且没有被布置在所述半导体元件内,这是本领域常规技术手段,对于本领域技术人员而言,将电极做进转换器层之内需要额外工艺,在一样能发挥作用的前提下,在仅需要解决消除电荷共享时,选择设置在表面不仅工艺简便且成本较低,是一般情况下较优选择,无需付出创造性劳动,本领域技术人员没有看到本申请也能事先预期。
对于该区别技术特征(3),对于本领域技术人员而言,针对平面的辐射敏感半导体元件,设置如前述区别技术特征(1)的第一阴极段和第二阴极段,设置成方形和栅格形,并使栅格状的第二阴极段包围所述方形的第一阴极段,这是本领域技术人员的常规选择(以下本申请的现有技术文献1-2可证实;现有技术文献1:CN1891158A,公开日期2007年01月10日,其说明书附图7,说明书第16-17页公开了,图7示出图3的各检测器层74上像素化阳极触点76的另一种示范性排列的前视图104。附图标记108表示多个像素化阳极触点。像素化阳极触点108的宽度基本上小于像素区域106的节距。栅极电极110可相对于像素化阳极触点108被负偏置以防止在栅极110对电子的收集。进而,偏置的栅极110有助于使电场集中以及促进电子在像素化阳极触点108处的收集,从而导致电荷收集性能的提高;从上述表述和图7可以看出,像素画阳极触点108和栅极电极110之间同样是方形和栅格状包围关系,且起到的是避免电荷共享的作用;现有技术文献2:CN1203669A,公开日期1998年12月30日,其说明书第17-18页公开了,图10显示了根据本发明的探测器阵列实施方案1000。图10A是探测器阵列1000的透视图。图10B是探测器阵列1000的侧剖面图,显示了半导体晶体1002的内部电场1018。阴极1004优选地基本覆盖半导体晶体1002的全部底面1010。然而,阴极1004不必完全覆盖晶体1002的底面1010,可以是任何所需的尺寸和形状,例如,正方形网格。半导体晶体1002基本上类似于上面在图5中描述的、单体探测器500中的晶体502,只是电极侧面1010、1012的表面积较大,以便于容纳阳极阵列1006和控制网格1008。探测器阵列1000的工作原理与上述的、各种单体探测器实施方案的工作原理相同。因此,控制网格1008和阳极1006共享电子云感应出的电荷。从上述内容可以知道,阳极和控制电极在晶体上的任何分布均是可能的,只要建立的晶体内部电场将电子电荷向阳极聚集同时使阳极免除空穴俘获效应。利用不同的技术,电极可以制作在晶体502的表面;从上述表述和图8可以看出,阳极1006和控制网格1008之间同样是方形和栅格状包围关系,且起到的是避免电荷共享的作用);虽然上述两篇文献所述的结构应用于阳极,但是将阴极分离成方形和栅格结构用于斥电子消除电荷共享,与将阳极分离成方形和栅格结构用于斥空穴消除电荷共享结构相同,效果类似,将阴极分离成方形和栅格结构是本领域技术人员容易想到的常规选择。
综上所述,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识以得到权利要求11所要求保护的技术方案,对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,权利要求11所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求12请求保护一种辐射探测装置,其引述了如权利要求1所述的辐射探测器,而且对比文件1在公开了辐射转换器的基础上还公开了(参见说明书第21-34段,图2):将不同的电势耦合到对电极15和电极棒16,对电极15相当于第一阴极段、电极棒16相当于第二阴极段,且对电极15和电极棒16上施加的电压V1和V2不同,相当于将不同的电势耦合到所述第一阴极段和所述第二阴极段。因此,在其引述的权利要求1不具备创造性的前提下,权利要求12相对于对比文件1也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求13对权利要求12作了进一步限定,而将电势耦合到所述第二阴极段,所述第二阴极段向所述阳极电极提供比被耦合到所述第一阴极段的电势更大的电压差,这是本领域进行消除电荷共享时的常规技术手段。因此,当其引用的权利要求12不具备创造性时,权利要求13也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求14对权利要求12作了进一步限定,而电压源适于将电势耦合到所述第一阴极段和所述第二阴极段,所述第一阴极段和所述第二阴极段具有在10V至200V的范围中的电压差,这是本领域进行消除电荷共享时的常规技术手段。因此,当其引用的权利要求12不具备创造性时,权利要求14也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求15请求保护一种辐射探测装置,其引述了如权利要求11所述的辐射探测器,对比文件1在公开了辐射转换器的基础上还公开了一种辐射探测装置,而对于本领域技术人员而言,在辐射探测器层表面的电极板之间,专门地平行设置电极,并通过施加电压起到消除电荷共享的作用,这是本领域的常规技术手段,而赋予专用于消除电荷共享的第二阳极段以与第一阳极段不同的电势,是本领域的常规选择。因此,在其引述的权利要求11不具备创造性的前提下,权利要求15相对于对比文件1也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述,权利要求1-15不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07月02日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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