DE2606994C2

DE2606994C2 -

Info

Publication number: DE2606994C2
Application number: DE2606994A
Authority: DE
Inventors: Billy H. Plano Tex. Us Breazeale
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1975-02-26
Filing date: 1976-02-20
Publication date: 1991-12-19
Also published as: US4073969A; GB1542679A; FR2309843A1; US3963925A; DE2606994A1; FR2309843B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Infrarotdetektor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher Infrarotdetektor ist aus IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-16, No. 10, Oktober 1969, Seiten 880 bis 884, insbesondere Fig. 6, bekannt. In dieser Druckschrift sind keinerlei Maßnahmen beschrieben, die es ermöglichen, die Empfindlichkeit des Infrarotdetektors zu verbessern.

Ein Infrarotdetektor ist auch aus der DE-OS 15 64 847 bekannt. Bei diesem bekannten Infrarotdetektor wird zwar eine Lochblen de verwendet, jedoch ist über die Anbringung des Lochs in die se Blende bezüglich der Elektroden nichts ausgesagt. Das Pro blem der Empfindlichkeitserhöhung durch eine besondere Anord nung des Lochs ist ebenfalls nicht angesprochen. Ein weiterer Infrarotdetektor ist aus R. K. Willardson/A. C. Beer (Herausg.): "Semiconductors and Semimetals", Vol. 5 (Infrared Detectors) Academic Press, New York 1970, Seiten 245-248, bekannt, bei dem zur Begrenzung des Gesichtsfeldes des Detektors eine Öff nung mit kleinem Durchmesser angewendet wird. Dies hat jedoch den Zweck, die Hintergrundstrahlung auszuschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Infrarotdetek tor der eingangs angegebenen Art so auszugestalten, daß die Ladungsträgerlebensdauer zur Verbesserung der Detektorempfind lichkeit auf ein Maximum verlängert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst.

Das beim erfindungsgemäßen Infrarotdetektor verwendete Halb leitermaterial ist ein eigenleitendes Halbleitermaterial, also ein sehr reines Halbleitermaterial. Beim absoluten Nullpunkt sind alle Valenz elektronen von den Ausgangsatomen und über die kovalenten Bindungen von anderen Atomen festgehalten. Die Elektronen können sich nicht frei durch die Kristallstruktur bewegen, so daß sie keinen Strom leiten können. Aus diesem Grund verhält sich ein eigenleitender Halbleiter bei der Tempe ratur des absoluten Nullpunktes wie ein Isolator. Eine Zunahme der Temperatur bedeutet eine Zunahme der Energie jedes Atoms; die Energie wird dabei einem der Valenz elektronen der Atome verliehen. Auf Grund dieses Vor gangs kann ein Valenzelektron genügend Energie erhalten, daß es sich von seinem Ausgangsatom löst und dabei eine kovalente Bindungen aufbricht. Dieses Elektron kann frei durch die Kristallstruktur wandern; es ist nicht an ein bestimmtes Atom gebunden. Es ist ein freies Elektron, das als ein Ladungsträger wirken kann, wenn eine Spannung (Vorspannung) über elektrische Kontakte (positive und negative Klemmen) an das Material angelegt wird. Wenn das Elektron sein Ausgangsatom verläßt, hinterläßt es ein Loch. Wenn ein Loch erzeugt ist, kann ein Elektron eines benachbarten Atoms dieses Loch leicht ausfüllen, indem es seine eigene kovalente Bindung aufbricht und zu ersten Atom springt. Wann ein Loch erzeugt ist, wird es betrachtet, als habe es eine positive Ladung; wenn sich das Loch bewegt, liegt demgemäß ein positiver Ladungsfluß vor. In HgCdTe wandern Elektronen etwa hundertmal schneller als Löcher. Die freien Löcher haben in HGCdTe eine Lebensdauer von etwa 10^-6 Sekunden, d. h. sie rekombinieren nach einer Laufzeit von 10^-6 Sekunden mit freien Elektronen. Wenn sie vor der Rekombination die negative Klemme erreichen, geht ein Teil ihrer für die Photoleitung nutzbaren Lebensdauer verloren; von diesen Elektronen wird gesagt, daß sie herausgeschwemmt worden sind. Diese Erscheinung wird mit "Ausschwemmen" bezeichnet.

Zur Erzielung einer maximalen Photoleitfähigkeit und einer maximalen Ansprechempfindlichkeit in einem Photodetektor werden die sich langsam bewegenden Löcherladungsträger als Minoritätsträger verwendet. Somit ist das in der Masse eigenleitende Material der Photodetektoren n-leitend (d. h. daß Elektronen die Leitung bestimmen). Es hat sich gezeigt, daß die Minoritätsträger zur Photoleitfähigkeit nur beitragen, während sie im Körper des Photoleiters verbleiben, und daß elektrische Kontakte als Zonen mit intensiver Rekombination der auf Grund des lichtelektri schen Effekts erzeugten Ladungsträger wirken.

Im erfindungsgemäßen Infrarotdetektor wird durch die besondere Anbringung des Lochs erreicht, daß die Größe der aktiven Zone des Detektors im Bereich zwischen den Elektroden begrenzt wird, so daß eine weite Trennung der elektrischen Kontakte ermöglicht wird.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispiels halber erläutert. Es zeigt

Fig. 1a bis 1e eine graphische Darstellung zur Veranschau lichtung der Rolle der Minoritätsträger bei der Photoleitung,

Fig. 2a und 2b theoretische Detektoransprechkurven für mehrere verschiedene Vorspannungsbedingungen für zwei entgegengesetzte Polaritätsrichtungen,

Fig. 3 die Folgen des Ausschwemm-Effekts in einem HgCdTe- Detektor, wie sie bei Punktabtastmessungen beobach tet werden,

Fig. 4 ein Diagramm der theoretischen Signalsättigungs eigenschaften, die bei erhöhten Feldstärken und bei einem festen Belichtungsfleck auftreten,

Fig. 5a und 5b Diagramme zur Veranschaulichung des Unter schieds zwischen positiven und negativen Vor spannungssignalkennlinien,

Fig. 6a bis 6d Darstellungen, die den Zeitkonstanteneffekt zeigen, der bei hohen Vorspannungswerten beobach tet wird, was zeigt, daß die Signalsättigung für den Punkt dicht bei der Kontaktstelle nicht so ideal ist, wie in Fig. 5b aufgezeichnet ist,

Fig. 7a bis 7d Verfahrensschritte zur Herstellung des Infrarotdetektors gemäß einer ersten Ausführungs form der Erfindung und

Fig. 8a bis 8c Verfahrensschritte zur Herstellung des Infrarotdetektors gemäß einer zweiten Ausführungs form der Erfindung.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung läßt sich der photo leitende Halbleiterdetektor nach der Erfindung am besten am Beispiel von HgCdTe-Detektoren verstehen. Ein Hg_0,8Cd_0,2Te- Detektor mit einer Bandlücke von etwa 0,09 eV hat gezeigt, daß ein eigenleitender Halbleiter mit guter Empfindlich keit bei Temperaturen weit über denen bei einem ent sprechenden störstellenleitenden Halbleiter arbeiten kann, der im gleichen Wellenlängenbereich vo 8 bis 14 µm empfindlich ist. In eigenleitenden Halbleiterdetektoren sind Minoritätsträgereffekte vorhanden, die in den meisten Fällen das Verhalten der Photoleiter bestimmen. Bei nie drigen Feldstärken werden die Signal-Rausch-Gleichungen mit den Minoritätsträgerparametern geschrieben, wobei die Signal- und Rauschwerte linear von der Vorspannung ab hängen. Bei hohen Feldstärken treten jedoch Nichtlineari täten auf; für das Beispiel des Hg_0,8Cd_0,2Te-Detektors ergeben sich die schwerwiegendsten Nichtlinearitäten aus dem "Ausschwemmen" der Minoritätsträger. Es ist fest gestellt worden, daß die Minoritätsträger zur Photolei tung nur beitragen, während sie im Körper des Photoleiters verbleiben. Wenn sie zu einem Kontakt wandern, gehen sie aus dem empfindlichen Teil des Photoleiters verloren und tragen nicht länger zur Photoleitfähigkeit bei. Das Vor handensein oder das Fehlen des Ausschwemm-Effekts wird von der Driftlänge der Minoritätsträger µEτ bestimmt, wobei µ die Driftbeweglichkeit, E die elektrische Feld stärke und τ die Trägerlebensdauer ist. Wenn die Driftlänge mit den Abmessungen des Musterbauelements vergleichbar wird, erfolgen beträchtliche Trägerverluste auf Grund der Minoritätsträgerausschwemmung. In anderen Worten ist es so, als ob die Kontakte durch Lichteinwirkung erzeugte Träger schneller ableiten, als sie rekombinieren würden, wenn keine Kontakte vorhanden wären.

Die Rolle der Minoritätsträger bei der Photoleitfähigkeit kann mittels der Fig. 1a bis 1e veranschaulicht werden. Es ist das Leitfähigkeitsprofil eines herkömmlichen Photo leiters 10 einschließlich seiner aktiven Zone 12 mit positiven und negativen Kontakten 14 bzw. 16 dargestellt (Fig. 1a). Die Fig. 1b bis 1e sind so ausgeführt, daß zum Ausdruck gebracht wird, daß die Leitfähigkeit der Kontakte 14 und 16 wesentlich höher als die des aktiven Bereichs 12 des Photoleiters ist; wenn sich die Träger also vom mittleren Bereich mit hohem spezifischen Widerstand zu den Kontaktzonen mit wesentlich niedrigerem Wider stand bewegen, tragen sie nicht mehr wesentlich zum Photosignal bei. Eine Punktbelichtung 18 (Fig. 1a) des Photoleiters sei als Impuls angesehen, der eine im Vergleich zu den interessierenden Zeiten kurze Dauer hat. Es werden gleich viele Elektronen und Löcher erzeugt, und der spezifische Widerstand in der örtlichen Zone nimmt ab, wie in Fig. 1b bei 20 dargestellt ist. Auf Grund dieser örtlichen Zunahme der Leitfähigkeit wird die Photoleitfähigkeit erhöht. Für das Beispiel der n- Leitung sind die Minoritätsträger Löcher, die bei den in Fig. 1a dargestellten Vorspannungspolaritäten nach rechts zur negativen Klemme wandern. Da die dielektrische Relaxationszeit dieses Materials 10^-12 Sekunden beträgt, wird die Raumladungsneutralität in sehr hohem Ausmaß aufrecht erhalten, so daß die Überschußkonzentration zusammen mit der Löcherverteilung nach rechts wandert. Dies geschieht auf Grund der Feldverteilung trotz der Tatsache, daß die Löcher und die Elektronen in entgegen gesetzten Richtungen fließen.

Im Verlauf der Zeit bewirkt die Diffusion, daß sich die Verteilung ausbreitet, wie in den Fig. 1c und 1d durch Abrunden der Leitfähigkeitsprofile mit der Änderung der Zeit und der Position dargestellt ist. Sowohl die Ver breiterung als auch der Transport der Leitfähigkeitsver teilung erfolgen weiter, bis der Kontakt 16 (Fig. 1a und 1e) erreicht ist. Wenn die Trägerverteilung in den Kontakt wandert, wird sie vom aktiven Bereich des Halbleiters entfernt, so daß sie nicht mehr zur Photoleitfähigkeit beiträgt. Der Ausdruck für den Photoleitungsstrom i_S von HgCdTe abhängig von der Position ergibt sich aus dem Ausdruck:

Es sind:
q die elektrische Ladung,
µ_p die Löcherbeweglichkeit
Φ der Signalfluß
η der Detektorwirkungsgrad
W und L die Breite bzw. die Länge des Bauele ments
b das Verhältnis von Elektronen- zu Löcher beweglichkeit und
τ' die effektive Lebensdauer der Ladungsträger an einem Punkt x für den Punkt 22 von Fig. 1a.

Die effektive Trägerlebensdauer kann herabgesetzt werden, da Träger vor der Rekombination ausgeschwemmt werden, so daß sich ergibt:

In dieser Gleichung sind τ die Rekombinationslebensdauer in der Masse des Halbleiterkörpers und (L-x)/µ_pE die Driftzeit zum Kontakt 16.

Die Gleichung 1 ist in den Fig. 2a und 2b für mehrere verschiedene Vorspannungsbedingungen dargestellt. Die zwei Fig. 2a und 2b sind für zwei entgegengesetzte Polaritäts richtungen gezeichnet, d. h. die positiven und negativen Klemmen 14 bzw. 16 sind in Fig. 2b vertauscht. In jedem Fall erreichen die Minoritätsträger-Löcher dicht beim negativen Kontakt den Kontakt bei niedrigen Vorspannungen, was zu einem Empfindlichkeitsverlust dicht bei dem einen Kontakt führt. Wenn die Vorspannung zunimmt, nimmt die Empfindlichkeit im Ausschwemmbereich nicht zu, während sie in dem Bereich, in dem keine Ausschwemmung erfolgt, zunimmt. Bei hohen Vorspannungen werden Ladungen schließlich aus dem gesamten Detektor ausgeschwemmt, so daß keine weitere Signalvergrößerung erfolgt. Die Empfindlichkeit hat bei der positiven Klemme 14 ein Maximum, und sie fällt bei der negativen Klemme 16 im wesentlichen auf Null ab.

Fig. 3 zeigt den Ausschwemmeffekt in HgCdTe, wie es bei Punktabtastmessungen beobachtet wird. In dieser Figur sind die Empfindlichkeitsprofile 24 und 26 sowie 24′ und 26′ für niedrige bzw. hohe Feldstärken sowohl für positive als auch für negative Vorspannungen dargestellt. Wie erwartet ist der Ansprechverlauf bei niedrigeren elektrischen Feldstärken über den aktiven Bereich des Halbleiters im wesentlichen gleichmäßig. Bei größeren elektrischen Feldstärken tritt die höhere Empfindlichkeit andrerseits nahe bei der positiven Elektrode auf, während der Ansprechverlauf dicht bei der negativen Elektrode zu kleinen Werten abfällt. Die Abrundung der Kurven ist hauptsächlich eine Folge der verwendeten Abtastpunktgröße von 12 µm (0,5 mil). Wie bereits erwähnt wurde, erfolgt eine Sättigung der Signalwerte, wenn der Vorspannungswert so hoch wird, daß Ladungen aus dem gesamten Photoleiter ausgeschwemmt werden.

Fig. 4 ist eine Darstellung des Signalsättigungsverlaufs, der bei zunehmenden Feldstärken und bei einem festen Be lichtungspunkt auftritt (Gleichung 1). Die zwei Kurven 28 und 30 gelten für die zwei Polaritätsrichtungen des Detektors von Fig. 1a, damit zum Ausdruck gebracht wird, daß die Sättigung ohne Rücksicht auf die Polarität erreicht wird und daß bei einer Punktbelichtung in der Nähe der positiven Klemme die Sättigung bei wesentlichen höheren Feldstärken auftritt.

Der Unterschied zwischen positiven und negativen Vor spannungssignalverläufen ist in den Fig. 5a und 5b ge zeigt. Die zwei Kurven in jedem Diagramm der Fig. 5a und 5b gelten für entgegengesetzte Polaritäten; ein Kurven paar gilt für einen Lichtpunkt dicht bei einer Klemme, während das zweite Paar für einen zur anderen Klemme beweglichen Lichtpunkt gilt. Die Kurve von Fig. 5a ist dem Idealverlauf sehr dicht angenähert. Die Signalsättigungs spannung für die durch das Bauelement transportierten La dungsträger beträgt 2,3 V. Für einen Abstand von 1,6 · 10^-2 cm hat das Produkt µ_pτ den Wert 1,1 · 10^-4 cm²/V. Unter der Annahme, von µ=500 cm²/Vs ergibt sich eine Lebensdauer von 2 · 10^-7 Sekunden.

Es sei bemerkt, daß die Signalsättigung für einen Lichtpunkt dicht bei der in Fig. 5b aufgezeichnenten Klemmenposition nicht ebenso ideal ist. Weitere Anzeichen für nicht ideale Eigenschaften ergaben sich insbesondere bei hohen Vor spannungen. Die bedeutendste nicht ideale Eigenschaft ist ein Zeitkonstanteneffekt, der bei hohen Vorspannungswerten beobachtet wird. Die Fig. 6a bis 6d veranschaulichen dies. Bei niedrigen Vorspannungswerten von 0,5 V erscheint die Signalspannung als Rechteckspannung, da die Ablenk geschwindigkeit wesentlich niedriger als die bekannte An sprechzeit in Bruchteilen einer Mikrosekunde ist. Wenn die Vorspannung auf 1,0 V ansteigt, beginnt eine langsame Komponente zu erscheinen. Diese Ansprechzeitkomponente verschwindet bei 1,5 V, und sie tritt als Signalverlust bei noch höheren Vorspannungswerten von 1,8 V wieder in Erscheinung. Diese Wirkung war wesentlich stärker, wenn ein Belichtungspunkt dicht bei der positiven Klemme lag, und sie verschwand nahezu, wenn das Musterbauelement dicht bei der negativen Klemme beleuchtet wurde.

Aus der obigen Erörterung ist zu erkennen, wie ein kleiner Detektor eine Ansprechempfindlichkeit haben kann, die wesentlich kleiner als die ist, die mittels einer einfachen Photoleiteranalyse vorhergesagt wird, und die von den elektrischen Kontakten hervorgerufen wird, die als äußerst wirksame Rekombinationszonen wirken, die den Photoleitungsvorgang bis zu einer Diffusionslänge von den Kontakten weg stark verändern. Die Strecke einer Lochdiffusionslänge L_p ergibt sich aus der Gleichung

Für 0,1 eV mit HgCdTe bei 77°K und einer Lochbeweglich keit µ_p=600 cm²V^-1s^-1 ergibt sich aus dieser Gleichung:

Bei einer Lochlebensdauer von 2 µs würden somit Träger in einem Abstand von bis zu 28 µm (1 mil) von den Kontakten die Neigung zeigen, zu den Kontakten zu diffundieren und dort zu rekombinieren. Die Rekombination bewirkt eine wesentlich niedrigere Detektoransprechzeit, so daß sie somit die Ansprechempfindlichkeit reduziert. Bei einer quantitativen Analyse und einer Näherung durch Betrachtung der effektiven Lebensdauer (τ_eff) für in der Mitte eines Detektors erzeugte Ladungsträger wird diese Erscheinung durch die folgende Gleichung angezeigt:

Die tatsächliche Auswirkung auf die Ansprechempfind lichkeit wird erhalten, indem in die Gleichung für die Spannungsansprechempfindlichkeit τ_eff für τ_p eingesetzt wird. Dabei ergibt sich:

oder leistungsmäßig ausgedrückt:

wobei gilt:
η=Quantenwirkungsgrad,
ε=Bandlückenenergie
w=Detektorbreite
n_o=Elektronenkonzentration und
t=Detektordicke.

Für kleine Detektoren ist L/L_p kleiner als 1, so daß die Gleichung 5 zur folgender Gleichung wird:

Somit gilt:

Die Gleichung (9) zeigt, daß sich eine Verbesserung der Ansprechempfindlichkeit ergibt, wenn L bei konstanter Lei stung erhöht wird. Wenn L größer als L_p wird, wird der Verbesserungsfaktor kleiner, und er verschwindet bei L≃5L_p.

Beispielsweise hatte ein HgCdTe-Detektor mit 0,1 eV bei τ_p=4,0 µs und n_o=3 · 10¹⁴ cm^-3 und mit einem Kontakt abstand von 50 µm (2 mils) eine höchste beobachtete Ansprechzeit von 0,63 µs. Bei L_p≃40 µm (1,6 mils) ist L/L_p≃1,25.

Dies zeigt, daß eine beträchtliche Verbesserung der An sprechempfindlichkeit erzielt wird, wenn L auf 3 L_p oder mehr vergrößert wird. Somit würde sich bei einem HgCdTe-Detektor mit 0,1 eV und mit Abmessungen von 50 µm 50 µm × 50 µm eine Annäherung an die optimale Ansprech empfindlichkeit bei einem Kontaktabstand von 122 µm (4,8 mils) ergeben. Der aktive Bereich von 50 µm × 50 µm kann gleichbleiben, da die Definition der Ansprech empfindlichkeit eine normierte aktive Zone enthält.

Ein Verfahren zur Herstellung eines kleinen Detektor elements mit Abmessungen von etwa 2,5 · 10³ µm² bis 2,25 · 10⁴ µm² ist in den Fig. 7a bis 7c angegeben. Ein Infrarotdetektor kann als lineares Feld aus mehreren in einer Zeile angeordneten Detektorelementen herge stellt werden. Jedes Detektorelement weist eine positive Elektrode auf, und eine Gruppe von Detektorelementen kann eine gemeinsame negative Elektrode aufweisen. In der Praxis ist eine negative Elektrode für 5 Detektor elemente gemeinsam vorhanden. In Fig. 7a ist ein Schnitt eines Detektorplättchens aus in der Masse eigenleitendem Halbleitermaterial wie HgCdTe dargestellt. Für ein Detektorelement mit einer aktiven Zone von 50 µm × 50 µm sollte die Breite des Plättchens so groß sein, daß ein Abstand zwischen den positiven und negativen Kontakten von wenigstens 122 µm ermöglicht wird. Das Plättchen 32 wird mit einer Metallmaske 34 versehen (Fig. 7b); die Maske begrenzt den Elektrodenabstand 36. Das maskierte Bauelement wird in eine Vakuumkammer gebracht und auf seine Oberfläche wird eine nichtreflektierende Schicht 38 aus Isoliermaterial mit den geeigneten optischen Eigenschaften wie Zinksulfid aufgedampft. Das Bauelement wird dann der Vakuumkammer entnommen, und die zur Begrenzung des Elektrodenabstands verwendete Metallmaske wird durch eine Maske zur Bildung der Kontakt bereiche ersetzt. Beispielsweise aus Indium bestehende Metallkontakte werden durch chemische Abscheidung, thermisches Aufdampfen oder durch Aufstäuben gebildet. Nach der Bildung der Kontakte 42 wird die Kontaktmaske 34 entfernt, und das Plättchen wird in einem Gehäuse 44 im Abstand unter einer Lochmaske 46 aus einem geeigneten Material wie Metall oder einem hitzehärtenden Kunststoff untergebracht, das Photonen absorbiert oder reflektiert. Der Raum 48 zwischen der Lochmaske 46 und den Metall kontakten 42 sowie dem Bereich 36 zwischen den Elektroden bildet ein isolierendes Medium, wie beispielsweise ein Luft- oder Vakuumraum. Die Lochmaske 46 ist mit einer Öffnung 50 versehen, die die aktive Zone 52 des Detektors zwischen den Elektroden 42 begrenzt.

In den Fig. 8a bis 8c ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt; Fig. 8a zeigt dabei einen Schnitt des Plättchens 32 aus dem in der Masse eigenleitenden Material. Die Metallmaske 34 wird über dem Plättchen 32 angebracht (Fig. 8b), damit der Elektrodenabstand auf dem Plättchen festgelegt wird, worauf eine nichtreflektie rende und isolierende Schicht 38 mittels des oben erwähnten Aufdampfverfahrens gebildet wird. Die Metallmaske 34 wird dann durch eine Maske ersetzt, die die Kontaktzonen und den aktiven Bereich festlegt und den gewünschten aktiven Bereich 52 des Plättchens absperrt. Auf den Metallkontakt zonen und über dem Abschnitt des Bereichs 36 zwischen den Elektroden, der von der Maske nicht abgesperrt ist, werden dann mittels dem Fachmann bekannter Aufdampfver fahren Metallkontakte 42 gebildet. Die Maske wird dann entfernt, so daß der aktive Bereich offenbleibt. Auf diese Weise kann die von der Öffnung 50 gebildete aktive Zone beliebig klein gemacht werden, damit die unter Licht einwirkung erfolgende Erzeugung von Trägern ausreichend weit von den Kontakten entfernt stattfindet, so daß ein vernachlässigbarer Verlust der Ansprechempfindlichkeit auf Grund der Rekombination an den Kontakten ermöglicht wird, die von der Minoritätsträgerdiffusion und/oder von der Ausschwemmung bewirkt wird.

Der aktive Bereich muß nicht in der Mitte zwischen den Kontakten liegen, doch sollte er bezogen auf die Diffusions- oder Driftlänge der Minoritätsträger in einem gewissen Ab stand von denn Elektroden liegen. Da die Kontakte vom aktiven Bereich weg verlegt sind, haben die Ausschwemmung und die Diffusion der Minoritätsträger einen verminder ten Einfluß auf die Reduzierung der Ansprechempfindlich keit. Wenn die elektrischen Kontakte bezüglich des aktiven Bereichs auseinanderbewegt werden, nimmt die Ansprech empfindlichkeit schneller zu, als sich der Widerstand des sich vergrößernden Photoleiters zu einem Punkt zunimmt, an dem nicht mehr Leistung aufgewendet wird. Für Erwei terungen über etwa den dreifachen Wert der Diffusions länge der Minoritätsträger muß mehr Leistung zur weiteren Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit verbraucht werden. Somit gibt es für jeden bestimmten aktiven Bereich und jedes Photoleitermaterial eine optimale Größe pro Einheits leistung hinsichtlich der Ansprechempfindlichkeit.

Claims

Infrarotdetektor mit einem Plättchen aus eigenleitendem HgCdTe- Halbleitermaterial, auf dem im Abstand voneinander angrenzend an gegenüberliegenden Seiten des Plättchens zwei Elektroden an gebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (36) zwischen den Elektroden (42) durch eine Maske (46) abgedeckt ist, in der ein Loch (50) zur Erzeugung einer aktiven Detek torzone (52) angebracht ist, und daß das Loch (50) in einem Abstand von den Elektroden angebracht ist, der bis zu dreimal so groß wie die Diffusionslänge der Minoritätsladungsträger in dem Halbleitermaterial ist.