JP2001335400A - CdTe単結晶の製造方法 - Google Patents
CdTe単結晶の製造方法Info
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Abstract
したn型・高抵抗率のCdTe単結晶を製造する。 【解決手段】 水平ブリッジマン法によるCdTe単結
晶の製造方法において、原料として高純度のCdTe多
結晶7を使用し、反応管4内をCd雰囲気とするための
Cd源として過剰量の金属Cd8を反応管4内に供給
し、金属Cd8を加熱する温度を制御することにより反
応管4内のCd蒸気圧を制御して、n型・高抵抗率のC
dTe単結晶を製造する。
Description
法を使用したCdTe単結晶の製造方法に関するもので
ある。
として金属Cdと金属Teとを化学量論比で混合したも
の、或いは単結晶をn型化・高抵抗率化するため所定量
の塩素含有化合物・シリコン等をドーパントとしたCd
Te多結晶等を反応管内に供給し、加熱溶融後に反応管
を上下方向に温度勾配を持たせた垂直ブリッジマン炉中
で移動して製造されている。
面形状は凹状になり、結晶粒界が抜けにくく大きな単結
晶になりにくい。また、CdTeの融点付近の高温で
は、Cdの蒸気圧がTeの蒸気圧より10倍程高いの
で、蒸気圧差により、反応管上部の空間に原料溶融液表
面からCdが優先的に蒸発して、化学量論比よりCdの
少ない結晶になるという欠点がある。
晶粒界が抜けにくく大きな単結晶になりにくい点を解決
しようとすると、製造装置が複雑になりコスト高とな
る。また、ドーパントを用いる場合、単結晶の高抵抗率
化とライフタイム等の特性から、ドーパントの添加範囲
が制約され、結晶製造後の熱処理が必要になる等の問題
がある。
用のCdTe単結晶の製造方法における上記課題を解決
するものであって、原料として高純度の金属のみを使用
し、ドーパントなしで、効率的にn型・高抵抗率のCd
Te単結晶を製造することのできるCdTe単結晶の製
造方法を提供することを目的とする。
の製造方法では、上記課題を解決するため、水平ブリッ
ジマン法によるCdTe単結晶の製造方法において、原
料として高純度の金属のみを使用し、反応管内をCd雰
囲気とするための過剰量のCd源を反応管内供給し、前
記Cd源を加熱する温度を制御することにより反応管内
のCd蒸気圧を制御して、n型・高抵抗率のCdTe単
結晶を製造する。
物類がアクセプターとして働き、n型のCdTe単結晶
が得られない。原料の純度が高いと、ドーパントなしで
効率的にn型のCdTe単結晶を得ることができる。原
料は全て99.9999%以上とすることが好ましい。
Cd源を加熱する温度は、CdTeの融点である109
2℃より高くすると、蒸気圧の制御が困難となる。87
0℃より低くすると、反応管内のCd蒸気圧が低下し、
Cd蒸気をCdTe溶融液に供給してCdの空孔を減ら
し結晶をn型化する作用が小さくなり、n型のCdTe
単結晶が得られ難くなる。従って、870℃から109
2℃の温度範囲で制御することが好ましい。
温度範囲で反応管内をCd蒸気雰囲気にするために必要
な理論量の6倍より少なくすると、n型のCdTe単結
晶が得られ難くなる。しかし、Cd源の量が30倍以上
になると、コスト高となる。従って、Cd源の量は、8
70℃から1092℃の温度範囲で反応管内をCd蒸気
雰囲気にするために必要な理論量の6倍乃至30倍とす
ることが好ましい。
製造方法の実施に用いられる水平式ブリッジマン炉の構
成の説明図である。以下、この水平式ブリッジマン炉を
用いた本発明の実施の形態について説明する。
Te多結晶と、Cd蒸気圧制御用のCd源である99.
9999%の高純度金属Cdとを、それぞれ所定量Cd
Te多結晶用ボート5とCd源用ボート6とに入れて、
反応管4の所定位置に設置する。CdTe多結晶用ボー
ト5は、シード位置9に種結晶を入れる加工を施し、C
dTe多結晶7の加熱溶融後に融液が種結晶と接触する
構造とする。CdTe多結晶7とCd源の金属Cd8と
を供給後、反応管4を加熱し水分除去しながら10-5P
a台の真空度で封止する。
ジマン炉の炉心管3内の所定位置に挿入する。水平式ブ
リッジマン炉は、温度勾配を設けたCdTe単結晶育成
炉1と、Cd蒸気圧制御用炉2に分かれており、炉心管
3内でCdTe多結晶7はCdTe単結晶育成炉1側
(図上左側)、金属Cd8はCd蒸気圧制御用炉2側に
位置する。
間かけて昇温する。炉が所定温度まで到達した後、Cd
Te多結晶溶融のため3時間ほど炉の温度を所定温度で
維持する。次に、種結晶を若干溶融し内部の結晶面をC
dTe多結晶融液と接触させるために、炉を若干移動し
て1時間ほど炉の温度を維持する。温度維持終了後、炉
を所定の速度で移動してn型・高抵抗率のCdTe単結
晶を製造する。
dTeの融点である1092℃より高くすると、蒸気圧
の制御が困難となる。870℃より低くすると、反応管
内のCd蒸気圧が低下し、Cd蒸気をCdTe溶融液に
供給してCdの空孔を減らし結晶をn型化する作用が小
さくなり、n型のCdTe単結晶が得られ難くなる。従
って、870℃から1092℃の温度範囲で制御する。
℃の温度範囲で反応管内をCd蒸気雰囲気にするために
必要な理論量の6倍より少なくすると、n型のCdTe
単結晶が得られ難くなる。しかし、Cd源の量が30倍
以上になると、コスト高となる。従って、金属Cd8の
量は、870℃から1092℃の温度範囲で反応管内を
Cd蒸気雰囲気にするために必要な理論量の6倍乃至3
0倍とする。
e多結晶と、Cd蒸気圧制御用のCd源である99.9
999%の高純度金属Cdの仕込量を、それぞれ表1記
載の通りとし、内径48mmφ、長さ750mmの石英アン
プルを反応管4として使用した。
e多結晶融液と種結晶とが接するシード位置9、CdT
e多結晶用ボート5のシード位置9と反対側の位置(以
下テール位置10という)、反応管4の封止部分(以下
Cd位置11という)の3箇所で行った。シード位置
9、テール位置10、Cd位置11の温度と炉の移動速
度を表1記載の通り制御しCdTe単結晶を製造した。
ッピングし、粒界・双晶の観察を行ったが、粒界・双晶
の存在はなかった。この結晶からシード位置9からの距
離で40mm、60mm、85mmにあたる3箇所のサ
ンプルを採取し、ラッピング・エッチング・金蒸着をそ
れぞれ行い、ドット状及びベタ状の金電極を施した。
定することによって判定するが、簡便法として熱起電力
による電流の流れる向きで判定可能なので、この方法で
上記3個のサンプルを判定したところ、全てn型を示し
た。サンプルの抵抗率は、カーブトレーサーで1000
V印加した時の電流値とトレーサー曲線の立ち上がり電
圧で判定した。上記3個のサンプル全てにおいて、10
00V印加時の電流値が数十μA台であり、500Vを
越えてからトレーサー曲線が立ち上がっていた。この結
果より、高電圧にも耐えられる108 Ω・cm台の高抵
抗率品が得られた。
断・ラッピングし、粒界・双晶の観察を行ったが、粒界
・双晶の存在はなかった。また、この結晶からシード位
置9からの距離で40mm、60mm、85mmにあた
る3箇所のサンプルを採取し、実施例1と同様の方法で
上記3個のサンプルを判定したところ、全てn型で、1
08 乃至1010Ω・cm台の高抵抗率品であった。
断・ラッピングし、粒界・双晶の観察を行ったが、粒界
・双晶の存在はなかった。また、この結晶からシード位
置9からの距離で30mm、50mmにあたる2箇所の
サンプルを採取し、実施例1と同様の方法で上記2個の
サンプルを判定したところ、30mmの位置のものはn
型であったが、50mmの位置のものはp型であった。
抵抗率は、いずれも108 Ω・cm台であった。
クについて、実施例1と同様の評価を行うと、サンプル
は何れもp型の電流の向きを示した。
で、原料として高純度の金属のみを使用し、ドーパント
なしで、効率的にX線検出用に適したn型・高抵抗率の
CdTe単結晶を製造することができる。
いられる水平式ブリッジマン炉の構成の説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 水平ブリッジマン法によるCdTe単結
晶の製造方法において、原料として高純度の金属のみを
使用し、反応管内をCd雰囲気とするための過剰量のC
d源を反応管内供給し、前記Cd源を加熱する温度を制
御することにより反応管内のCd蒸気圧を制御して、n
型・高抵抗率のCdTe単結晶を製造することを特徴と
するCdTe単結晶の製造方法。 - 【請求項2】 原料の純度を、全て99.9999%以
上とすることを特徴とする請求項1記載のCdTe単結
晶の製造方法。 - 【請求項3】 Cd源を加熱する温度を、870℃から
1092℃の範囲に制御することを特徴とする請求項1
または請求項2記載のCdTe単結晶の製造方法。 - 【請求項4】 Cd源の量を、870℃から1092℃
の温度範囲で反応管内をCd蒸気雰囲気にするために必
要な理論量の6倍乃至30倍とすることを特徴とする請
求項1、請求項2、または請求項3記載のCdTe単結
晶の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000152330A JP2001335400A (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | CdTe単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000152330A JP2001335400A (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | CdTe単結晶の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001335400A true JP2001335400A (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=18657765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000152330A Pending JP2001335400A (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | CdTe単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001335400A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003078703A1 (fr) * | 2002-03-19 | 2003-09-25 | Nikko Materials Co., Ltd. | Monocristal cdte et polycristal cdte et leur procede de fabrication |
KR100455539B1 (ko) * | 2002-02-28 | 2004-11-06 | 한국과학기술연구원 | Ⅱ족 금속 원소 분위기 조절에 의한 CdTe 및CdZnTe 박막의 제조 방법 |
-
2000
- 2000-05-24 JP JP2000152330A patent/JP2001335400A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7211142B2 (en) | 2002-03-19 | 2007-05-01 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | CdTe single crystal and CdTe polycrystal, and method for preparation thereof |
CN1318662C (zh) * | 2002-03-19 | 2007-05-30 | 日矿金属株式会社 | CdTe单晶和CdTe多晶及其制备方法 |
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