JP2700065B2 - 光電面，その光電面を製造する方法およびその光電面を用いた光電変換管 - Google Patents
光電面，その光電面を製造する方法およびその光電面を用いた光電変換管Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光の入射に応答して光電
子を放射する光電面，その光電面の製造方法およびその
光電面を用いた光電変換管に関するものであり，特に，
有効光感部分が小さくＳ／Ｎを向上させる光電面，その
光電面の製造方法およびその光電面を用いた光電変換管
に関する。
子を放射する光電面，その光電面の製造方法およびその
光電面を用いた光電変換管に関するものであり，特に，
有効光感部分が小さくＳ／Ｎを向上させる光電面，その
光電面の製造方法およびその光電面を用いた光電変換管
に関する。
【０００２】
【従来の技術】光電管あるいは光電子増倍管のような光
電変換管を，特に，測光などに用いる場合は，一般に，
入射光線が比較的小さい。したがって，光電変換管の光
電面も小さい面積を有すれば充分である。また，１つの
光電変換管に多数のアノードを設け，光電面の各アノー
ドに対応する多数の部分に入射した光線を別個に検出す
るマルチアノード光電変換管においては，光電面の各部
分の間も光電子放出機能を有すると，その部分から放出
した光電子は近接するアノードのいずれに入射するか不
確定となる。そのような場合には，光電面のマルチアノ
ードに対応する部分の間は不感部分とすることが望まし
い。従来，このような目的で光電面を形成した後に，不
要な部分にクロームあるいはアルミニウムのような仕事
関数の大きな物質の蒸着膜を形成していた。また，特開
昭５７−１３６４７号公報の，たとえば，第１図には，
半導体基板１，この半導体基板１の上に被着され半導体
基板１の上面にバリア３を形成するバリア層材料２，半
導体基板１の一部が開口するようにバリア層材料２に設
けられた穴４を有する反射型電子放出装置が開示されて
いる。この反射型電子放出装置において，半導体基板１
はｐ−ＧａＡｓまたはＩｎＰＡｓ，バリア層材料２はｐ
−ＧａＡｓＡｌまたはＩｎＰが用いられる。したがっ
て，バリア３は，たとえば，約４ＫＴのヘテロＰ−Ｐ接
合バリアとして形成される。穴４は直径１μｍであり，
負電子親和物質５としてのＣｓＯを含むようにすること
ができる。
電変換管を，特に，測光などに用いる場合は，一般に，
入射光線が比較的小さい。したがって，光電変換管の光
電面も小さい面積を有すれば充分である。また，１つの
光電変換管に多数のアノードを設け，光電面の各アノー
ドに対応する多数の部分に入射した光線を別個に検出す
るマルチアノード光電変換管においては，光電面の各部
分の間も光電子放出機能を有すると，その部分から放出
した光電子は近接するアノードのいずれに入射するか不
確定となる。そのような場合には，光電面のマルチアノ
ードに対応する部分の間は不感部分とすることが望まし
い。従来，このような目的で光電面を形成した後に，不
要な部分にクロームあるいはアルミニウムのような仕事
関数の大きな物質の蒸着膜を形成していた。また，特開
昭５７−１３６４７号公報の，たとえば，第１図には，
半導体基板１，この半導体基板１の上に被着され半導体
基板１の上面にバリア３を形成するバリア層材料２，半
導体基板１の一部が開口するようにバリア層材料２に設
けられた穴４を有する反射型電子放出装置が開示されて
いる。この反射型電子放出装置において，半導体基板１
はｐ−ＧａＡｓまたはＩｎＰＡｓ，バリア層材料２はｐ
−ＧａＡｓＡｌまたはＩｎＰが用いられる。したがっ
て，バリア３は，たとえば，約４ＫＴのヘテロＰ−Ｐ接
合バリアとして形成される。穴４は直径１μｍであり，
負電子親和物質５としてのＣｓＯを含むようにすること
ができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した技術は，光電
変換管の内部で金属を蒸着するので，形成された光電面
を大きなエネルギーの金属で衝撃することになり光電面
を劣化させる。また金属の蒸発時に光電変換管の内部に
吸着していたガスが脱離して，これが光電面を劣化させ
る。さらに，光電面部分に金属を蒸着させないための遮
蔽板の縁から不所望の部分に金属蒸気がまわりこみ，精
密な形状で金属蒸着膜を形成できないという欠点があっ
た。また，特開昭５７−１３６４７号公報に開示されて
いる反射型電子放出装置は効率が充分でなく，また，バ
リア層がＧａＡｓＡｌのみで形成されているのでバリア
として充分でなくＳ／Ｎが低い。
変換管の内部で金属を蒸着するので，形成された光電面
を大きなエネルギーの金属で衝撃することになり光電面
を劣化させる。また金属の蒸発時に光電変換管の内部に
吸着していたガスが脱離して，これが光電面を劣化させ
る。さらに，光電面部分に金属を蒸着させないための遮
蔽板の縁から不所望の部分に金属蒸気がまわりこみ，精
密な形状で金属蒸着膜を形成できないという欠点があっ
た。また，特開昭５７−１３６４７号公報に開示されて
いる反射型電子放出装置は効率が充分でなく，また，バ
リア層がＧａＡｓＡｌのみで形成されているのでバリア
として充分でなくＳ／Ｎが低い。
【０００４】本発明は，光電変換管の内部で金属を蒸着
させるような高温を生じることなく，したがって，光電
面を劣化させることなく，また半導体製造過程における
エッチング技術を適用することができ，したがって，高
い精度で微細な形状の光電面を形成することができる製
造方法，その製造方法によって製造された光電面，この
光電面を用いた光電変換管を提供することを目的とす
る。
させるような高温を生じることなく，したがって，光電
面を劣化させることなく，また半導体製造過程における
エッチング技術を適用することができ，したがって，高
い精度で微細な形状の光電面を形成することができる製
造方法，その製造方法によって製造された光電面，この
光電面を用いた光電変換管を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決し，上記
目的を達成するため，本発明の第１の形態によれば，少
なくとも３−５族化合物からなる第１の層（２）と，該
第１の層（２）の上に光入射用の微小な穴（６）を形成
するように部分的に形成された酸化可能な材料を含む３
−５族化合物で形成された第２の層（３）と，該第２の
層（３）の前記酸化可能な材料を前記第２の層の表面を
覆うように酸化させて形成した酸化膜（７）と，該酸化
膜（７）および前記穴（６）の上に被着されている吸着
層（８）とを有することを特徴とする光電面が提供され
る。好ましくは，前記第１の層（２）の前記３−５族化
合物はガリウム・砒素化合物であり，前記第２の層
（３）の前記酸化可能な材料を含む３−５族化合物はア
ルミニウムを含むガリウム・砒素化合物であり，前記酸
化膜（７）は前記第２の層（３）の前記アルミニウムを
酸化させて形成された物であり，前記吸着層（８）は酸
化セシュームを含む。 本発明の第２の形態によれば，上
記光電面を製造する方法，すなわち，少なくとも３−５
族化合物からなる第１の層（２）を形成する第１の工
程，上記第１の層（２）の上にアルミニウムを含む３−
５族化合物で形成される第２の層（３）を形成する第２
の工程，上記第２の層（３）にレジスト層（４）を形成
する第３の工程，上記レジスト層（４）を部分的に除去
する第４の工程，上記第４の工程により除去されたレジ
スト層（４）に対応する位置の上記第２の層（３）をエ
ッチングして除去する第５の工程，上記レジスト層
（４）の残存部分を除去する第６の工程，上記第２の層
（３）の前記アルミニウムを前記第２の表面で酸化させ
て前記第２の層の表面に酸化膜（７）を形成する第７の
工程を有する光電面の製造方法が提供される。本発明の
第３の形態によれば，少なくとも３−５族化合物からな
る第１の層（１２）を形成する第１の工程，上記第１の
層（１２）の上にアルミニウムを含む３−５族化合物で
形成される第２の層（１３）を形成する第２の工程，上
記第２の層（１３）の前記アルミニウムを前記第２の表
面で酸化させて前記第２の層の表面に酸化膜（１７）を
形成する第３の工程を有する光電面の製造方法が提供さ
れる。さらに本発明によれば，前記光電面を備えた光電
変換管が提供される。また本発明によれば，複数のアノ
ードに対応して複数の光感部分を有し，該光感部分の間
に前記光電面を形成した光電変換管が提供される。
目的を達成するため，本発明の第１の形態によれば，少
なくとも３−５族化合物からなる第１の層（２）と，該
第１の層（２）の上に光入射用の微小な穴（６）を形成
するように部分的に形成された酸化可能な材料を含む３
−５族化合物で形成された第２の層（３）と，該第２の
層（３）の前記酸化可能な材料を前記第２の層の表面を
覆うように酸化させて形成した酸化膜（７）と，該酸化
膜（７）および前記穴（６）の上に被着されている吸着
層（８）とを有することを特徴とする光電面が提供され
る。好ましくは，前記第１の層（２）の前記３−５族化
合物はガリウム・砒素化合物であり，前記第２の層
（３）の前記酸化可能な材料を含む３−５族化合物はア
ルミニウムを含むガリウム・砒素化合物であり，前記酸
化膜（７）は前記第２の層（３）の前記アルミニウムを
酸化させて形成された物であり，前記吸着層（８）は酸
化セシュームを含む。 本発明の第２の形態によれば，上
記光電面を製造する方法，すなわち，少なくとも３−５
族化合物からなる第１の層（２）を形成する第１の工
程，上記第１の層（２）の上にアルミニウムを含む３−
５族化合物で形成される第２の層（３）を形成する第２
の工程，上記第２の層（３）にレジスト層（４）を形成
する第３の工程，上記レジスト層（４）を部分的に除去
する第４の工程，上記第４の工程により除去されたレジ
スト層（４）に対応する位置の上記第２の層（３）をエ
ッチングして除去する第５の工程，上記レジスト層
（４）の残存部分を除去する第６の工程，上記第２の層
（３）の前記アルミニウムを前記第２の表面で酸化させ
て前記第２の層の表面に酸化膜（７）を形成する第７の
工程を有する光電面の製造方法が提供される。本発明の
第３の形態によれば，少なくとも３−５族化合物からな
る第１の層（１２）を形成する第１の工程，上記第１の
層（１２）の上にアルミニウムを含む３−５族化合物で
形成される第２の層（１３）を形成する第２の工程，上
記第２の層（１３）の前記アルミニウムを前記第２の表
面で酸化させて前記第２の層の表面に酸化膜（１７）を
形成する第３の工程を有する光電面の製造方法が提供さ
れる。さらに本発明によれば，前記光電面を備えた光電
変換管が提供される。また本発明によれば，複数のアノ
ードに対応して複数の光感部分を有し，該光感部分の間
に前記光電面を形成した光電変換管が提供される。
【０００６】
【作用】３−５族化合物半導体，代表的には，ガリウム
・砒素（ＧａＡｓ）化合物で形成された光電面は電子放
出効率が高い。そこで，第１の層として少なくともガリ
ウム・砒素などの化合物である，第１の３−５族化合物
からなる層を形成する。一方，酸化層は熱電子を放出し
ない。そこで，第２の層として，第１の層の上に，酸化
可能な材料，好適には，アルミニウムを含む３−５族化
合物で形成される層を形成したのち，第２の層の酸化可
能な物，好適には，アルミニウムを酸化させて第２の層
の表面にアルミニウムの酸化膜を形成する。なお，第１
の層の上に光入射用の微小な穴を形成するように部分的
に形成された酸化可能な材料と３−５族化合物との混合
物で第２の層を第１の層の上に形成しておく。また，光
電面の形成に際しては，酸化膜および穴の上に吸着層を
被着しておる。上述した構造によれば，所望の光電変換
領域の周囲にはこの酸化膜が形成されているから，光電
変換領域の周囲の酸化膜形成領域からは熱電子は放出さ
れず，酸化膜が形成されていない光電変換領域からのみ
熱電子が放出され，光電面のＳ／Ｎが向上する。このよ
うな光電面の形成にあたっては，通常の半導体製造過程
におけるエッチング手法を適用することができ，高い精
度で微細な形状の光電面を形成できる。この光電面を光
電変換管に用いる。とくに，光電面を複数の光電変換領
域を有するように形成し，それらの間に酸化層を設ける
ことにより，酸化層からは熱電子が放出されず，光電変
換領域からのみ光電子が放射されるようになる。その結
果，これら複数の光電変換領域から放射される光電子を
それぞれ独立に電気信号として光電変換管の外部に出力
することにより，同時的かつ独立に複数の光の測定がで
きる。
・砒素（ＧａＡｓ）化合物で形成された光電面は電子放
出効率が高い。そこで，第１の層として少なくともガリ
ウム・砒素などの化合物である，第１の３−５族化合物
からなる層を形成する。一方，酸化層は熱電子を放出し
ない。そこで，第２の層として，第１の層の上に，酸化
可能な材料，好適には，アルミニウムを含む３−５族化
合物で形成される層を形成したのち，第２の層の酸化可
能な物，好適には，アルミニウムを酸化させて第２の層
の表面にアルミニウムの酸化膜を形成する。なお，第１
の層の上に光入射用の微小な穴を形成するように部分的
に形成された酸化可能な材料と３−５族化合物との混合
物で第２の層を第１の層の上に形成しておく。また，光
電面の形成に際しては，酸化膜および穴の上に吸着層を
被着しておる。上述した構造によれば，所望の光電変換
領域の周囲にはこの酸化膜が形成されているから，光電
変換領域の周囲の酸化膜形成領域からは熱電子は放出さ
れず，酸化膜が形成されていない光電変換領域からのみ
熱電子が放出され，光電面のＳ／Ｎが向上する。このよ
うな光電面の形成にあたっては，通常の半導体製造過程
におけるエッチング手法を適用することができ，高い精
度で微細な形状の光電面を形成できる。この光電面を光
電変換管に用いる。とくに，光電面を複数の光電変換領
域を有するように形成し，それらの間に酸化層を設ける
ことにより，酸化層からは熱電子が放出されず，光電変
換領域からのみ光電子が放射されるようになる。その結
果，これら複数の光電変換領域から放射される光電子を
それぞれ独立に電気信号として光電変換管の外部に出力
することにより，同時的かつ独立に複数の光の測定がで
きる。
【０００７】
【実施例】図１に本発明の光電面の第１実施例として不
透明型（または反射型）光電面１０の断面図を示す。光
電面１０は，３族のガリウム（Ｇａ）と５族の砒素（Ａ
ｓ）の化合物であるＧａＡｓ化合物半導体で形成された
基板１，ＧａＡｓ化合物半導体で形成された活性層とし
て機能するＧａＡｓ層２，Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓで形成さ
れた阻止層として機能するＧａ1-x Ａｌx Ａｓ層３，酸
化層７およびＣｓＯ吸着層８が図示のごとく積層されて
いる。図２（ａ）〜（ｄ）に図１の光電面１０の形成方
法を示す。
透明型（または反射型）光電面１０の断面図を示す。光
電面１０は，３族のガリウム（Ｇａ）と５族の砒素（Ａ
ｓ）の化合物であるＧａＡｓ化合物半導体で形成された
基板１，ＧａＡｓ化合物半導体で形成された活性層とし
て機能するＧａＡｓ層２，Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓで形成さ
れた阻止層として機能するＧａ1-x Ａｌx Ａｓ層３，酸
化層７およびＣｓＯ吸着層８が図示のごとく積層されて
いる。図２（ａ）〜（ｄ）に図１の光電面１０の形成方
法を示す。
【０００８】図２（ａ）に示すように，まずＧａＡｓ化
合物半導体基板１を形成する。このＧａＡｓ化合物半導
体基板１の上にエピタキシャル成長によって，たとえ
ば，３μｍの厚さのＧａＡｓ化合物半導体層２を形成す
る。さらに，エピタキシャル成長によってＧａ1-x Ａｌ
x Ａｓ層３を形成する。Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ層３のＡｌ
の組成比率ｘおよび膜厚は，ＧａＡｓ化合物半導体層２
に対して伝導帯のエネルギ差として０．１ｅＶ以上のエ
ネルギ差が生じ，また酸化層７を形成しやすくするた
め，この実施例では，Ａｌの組成比率ｘを０．５以上，
厚さを１０００〜２０００Åの範囲にしている。
合物半導体基板１を形成する。このＧａＡｓ化合物半導
体基板１の上にエピタキシャル成長によって，たとえ
ば，３μｍの厚さのＧａＡｓ化合物半導体層２を形成す
る。さらに，エピタキシャル成長によってＧａ1-x Ａｌ
x Ａｓ層３を形成する。Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ層３のＡｌ
の組成比率ｘおよび膜厚は，ＧａＡｓ化合物半導体層２
に対して伝導帯のエネルギ差として０．１ｅＶ以上のエ
ネルギ差が生じ，また酸化層７を形成しやすくするた
め，この実施例では，Ａｌの組成比率ｘを０．５以上，
厚さを１０００〜２０００Åの範囲にしている。
【０００９】図２（ｂ）において，Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ
層３の上にフォトレジスト層４を形成する。光電変換領
域に相当する位置のレジスト層４の部分をパターニング
露光し，ホトレジスト穴５を形成し，Ｇａ1-x Ａｌx Ａ
ｓ層３を部分的に露出させる。このホトレジスト穴５が
光電変換領域を規定する。
層３の上にフォトレジスト層４を形成する。光電変換領
域に相当する位置のレジスト層４の部分をパターニング
露光し，ホトレジスト穴５を形成し，Ｇａ1-x Ａｌx Ａ
ｓ層３を部分的に露出させる。このホトレジスト穴５が
光電変換領域を規定する。
【００１０】図２（ｃ）において，ＨＣｌまたはＨＦを
適用してホトレジスト穴５において露出しているＧａ
1-x Ａｌx Ａｓ層３をエッチングし，エッチング穴６を
形成し，ＧａＡｓ化合物半導体層２を露出させる。つい
で，フォトレジスト層４を除去する。
適用してホトレジスト穴５において露出しているＧａ
1-x Ａｌx Ａｓ層３をエッチングし，エッチング穴６を
形成し，ＧａＡｓ化合物半導体層２を露出させる。つい
で，フォトレジスト層４を除去する。
【００１１】さらにＧａ1-x Ａｌx Ａｓ層３の表面およ
び側面に酸化層７を形成する。この酸化層７の形成方法
としては，たとえば，上記光電面を水中に放置すること
により，Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ層３の表面のＡｌを酸化さ
せる。このとき，ＧａＡｓ化合物半導体層２は光電変換
機能を害するような酸化はされない。たとえば，水温２
０°Ｃで６０分水中に放置することにより，１０００Å
の厚さのＡｌを酸化させた酸化層７が形成される。
び側面に酸化層７を形成する。この酸化層７の形成方法
としては，たとえば，上記光電面を水中に放置すること
により，Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ層３の表面のＡｌを酸化さ
せる。このとき，ＧａＡｓ化合物半導体層２は光電変換
機能を害するような酸化はされない。たとえば，水温２
０°Ｃで６０分水中に放置することにより，１０００Å
の厚さのＡｌを酸化させた酸化層７が形成される。
【００１２】上記酸化層７が形成された光電面を真空雰
囲気に導入して表面清浄処理を行う。次いで，上記光電
面の表面にわたってＣｓＯ吸着層８を形成する。これに
より，図１に図解した光電面１０が形成され，エッチン
グ穴６が形成され，ＧａＡｓ化合物半導体層が露出した
部分が光電変換領域となる。
囲気に導入して表面清浄処理を行う。次いで，上記光電
面の表面にわたってＣｓＯ吸着層８を形成する。これに
より，図１に図解した光電面１０が形成され，エッチン
グ穴６が形成され，ＧａＡｓ化合物半導体層が露出した
部分が光電変換領域となる。
【００１３】図１において光が入射したとき，ＧａＡｓ
化合物半導体層２において発生した光電子ｅはエッチン
グ穴６の部分においてＣｓＯ吸着層８を通して放出され
る。一方，Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ層３が形成されている部
分においては伝導帯のエネルギ差が０．１ｅＶ以上あ
り，このエネルギの壁によって熱電子の放出が阻止さ
れ，光電面１０から熱電子は放出されない。したがっ
て，エッチング穴６に対向する位置に光電子検出手段を
配設しておけば，光電変換領域に入射した光に相当する
電気信号を検出できる。
化合物半導体層２において発生した光電子ｅはエッチン
グ穴６の部分においてＣｓＯ吸着層８を通して放出され
る。一方，Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ層３が形成されている部
分においては伝導帯のエネルギ差が０．１ｅＶ以上あ
り，このエネルギの壁によって熱電子の放出が阻止さ
れ，光電面１０から熱電子は放出されない。したがっ
て，エッチング穴６に対向する位置に光電子検出手段を
配設しておけば，光電変換領域に入射した光に相当する
電気信号を検出できる。
【００１４】以上に述べた構成の光電面においては，光
電変換領域の周囲からの熱電子の放出が極めて少なく，
光電変換領域からの熱電子のみが放出されるから，Ｓ／
Ｎが非常に向上する。光電変換領域を規定するエッチン
グ穴６の形成はフォトレジスト法によって行っているの
で，光が入射する微小な部分について精密な形状にエッ
チング穴６を形成することができる。特に，小さい面積
からの電子放出は一層Ｓ／Ｎを向上させる。
電変換領域の周囲からの熱電子の放出が極めて少なく，
光電変換領域からの熱電子のみが放出されるから，Ｓ／
Ｎが非常に向上する。光電変換領域を規定するエッチン
グ穴６の形成はフォトレジスト法によって行っているの
で，光が入射する微小な部分について精密な形状にエッ
チング穴６を形成することができる。特に，小さい面積
からの電子放出は一層Ｓ／Ｎを向上させる。
【００１５】以上の実施例は反射型光電面１０について
述べたが，本発明の光電面の第２実施例として，透過型
光電面について，図３を参照して述べる。図３に示すよ
うに，フェースプレート１４０の内面に被着されたＧａ
ＡｌＡｓ化合物半導体層１１，この層１１の上に形成さ
れたＧａＡｓ化合物半導体層１２，この層１２の上に規
定される光電変換領域１１４の周囲に形成されたＧａ
1-xＡｌx Ａｓ層１３，この層１３を覆って形成された
酸化層１７，および，光電変換領域１１４および酸化層
１７を覆って形成されたＣｓＯ吸着層１８からなるもの
で，光をＧａＡｓ化合物半導体基板１の側から入射させ
れば，反射型光電面と同様に，透過型光電面としても機
能する。
述べたが，本発明の光電面の第２実施例として，透過型
光電面について，図３を参照して述べる。図３に示すよ
うに，フェースプレート１４０の内面に被着されたＧａ
ＡｌＡｓ化合物半導体層１１，この層１１の上に形成さ
れたＧａＡｓ化合物半導体層１２，この層１２の上に規
定される光電変換領域１１４の周囲に形成されたＧａ
1-xＡｌx Ａｓ層１３，この層１３を覆って形成された
酸化層１７，および，光電変換領域１１４および酸化層
１７を覆って形成されたＣｓＯ吸着層１８からなるもの
で，光をＧａＡｓ化合物半導体基板１の側から入射させ
れば，反射型光電面と同様に，透過型光電面としても機
能する。
【００１６】以下，上述した本発明の光電面を光電変換
管に適用する実施例について述べる。図４に同時に１６
チャネルの光を検出可能なマルチアノード光電子増倍管
１００の断面図を示す。図５に図４の光電子増倍管１０
０に形成される１６個の光電変換領域を有する光電面１
１０の平面図を示す。
管に適用する実施例について述べる。図４に同時に１６
チャネルの光を検出可能なマルチアノード光電子増倍管
１００の断面図を示す。図５に図４の光電子増倍管１０
０に形成される１６個の光電変換領域を有する光電面１
１０の平面図を示す。
【００１７】図４および図５において，光が光電面１１
０の光電変換領域，たとえば，光電変換領域１１４に入
射すると，そこから光電子が放出され，光電子が第１段
のダイオード１２１に入射される。第１のダイノード１
２１に入射された光電子は増倍され，さらに，第２のダ
イノード以降のダイノードにおいても順次増倍され，ア
ノード１３１によって電気信号として検出される。光電
変換領域１１４以外の他の光電変換領域に入射した光に
ついても上記同様に，対応するアノードから電気信号と
して検出される。光電変換領域の間は上述したように，
酸化層７が形成されているから，この酸化層７はもとよ
り，隣接する光電変換領域に入射した光による他の光電
変換領域への光電子の影響はなく，クロストークが改善
される。
０の光電変換領域，たとえば，光電変換領域１１４に入
射すると，そこから光電子が放出され，光電子が第１段
のダイオード１２１に入射される。第１のダイノード１
２１に入射された光電子は増倍され，さらに，第２のダ
イノード以降のダイノードにおいても順次増倍され，ア
ノード１３１によって電気信号として検出される。光電
変換領域１１４以外の他の光電変換領域に入射した光に
ついても上記同様に，対応するアノードから電気信号と
して検出される。光電変換領域の間は上述したように，
酸化層７が形成されているから，この酸化層７はもとよ
り，隣接する光電変換領域に入射した光による他の光電
変換領域への光電子の影響はなく，クロストークが改善
される。
【００１８】以上の実施例においては，光電面を形成す
る３−５族化合物半導体としてＧａＡｓ化合物半導体を
用いた例について述べたが，ＧａＡｓ以外の３−５族化
合物半導体，たとえば，ＧａＩｎＡｓ化合物半導体，Ｉ
ｎＧａＡｓＰ化合物半導体なども光電面形成に好適に使
用することができる。
る３−５族化合物半導体としてＧａＡｓ化合物半導体を
用いた例について述べたが，ＧａＡｓ以外の３−５族化
合物半導体，たとえば，ＧａＩｎＡｓ化合物半導体，Ｉ
ｎＧａＡｓＰ化合物半導体なども光電面形成に好適に使
用することができる。
【００１９】
【発明の効果】以上に述べたように，本発明の光電面は
光電変換領域以外の領域の熱電子放出阻止能力が高いの
でＳ／Ｎが向上する。特に本発明によれば光電変換領域
を正確かつ微小な大きさに形成することができる。さら
に本発明によれば，正確な形状で微小な光電変換領域を
複数個有する光電面を形成することができる。この光電
面を用いると，クロストロークが少なく，複数の光を同
時的かつ独立に検出する光電変換管を製造できる。
光電変換領域以外の領域の熱電子放出阻止能力が高いの
でＳ／Ｎが向上する。特に本発明によれば光電変換領域
を正確かつ微小な大きさに形成することができる。さら
に本発明によれば，正確な形状で微小な光電変換領域を
複数個有する光電面を形成することができる。この光電
面を用いると，クロストロークが少なく，複数の光を同
時的かつ独立に検出する光電変換管を製造できる。
【図１】本発明の光電面の第１実施例としての反射型光
電面の部分断面図である。
電面の部分断面図である。
【図２】図１に示した光電面の製造方法を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の光電面の第２実施例としての透過型光
電面の部分断面図である。
電面の部分断面図である。
【図４】本発明の光電変換管の実施例としてのマルチア
ノード光電子増倍管の断面図である。
ノード光電子増倍管の断面図である。
【図５】図４に示した光電子増倍管のフェースプレート
の内面に被着される光電面の平面図である。
の内面に被着される光電面の平面図である。
１・・ＧａＡｓ化合物半導体基板，２・・ＧａＡｓ化合
物半導体層，３・・Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ層，４・・レジ
スト層，５・・ホトレジスト穴，６・・エッチング穴，
７・・酸化層，８・・ＣｓＯ吸着層。
物半導体層，３・・Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ層，４・・レジ
スト層，５・・ホトレジスト穴，６・・エッチング穴，
７・・酸化層，８・・ＣｓＯ吸着層。
Claims (6)
- 【請求項１】少なくとも３−５族化合物からなる第１の
層と， 該第１の層の上に光入射用の微小な穴を形成するように
部分的に形成された酸化可能な材料を含む３−５族化合
物で形成された第２の層と， 該第２の層の前記酸化可能な材料を前記第２の層の表面
を覆うように酸化させて形成した酸化膜と， 該酸化膜および前記穴の上に被着されている吸着層とを
有することを特徴とする光電面。 - 【請求項２】前記第１の層の前記３−５族化合物はガリ
ウム・砒素化合物であり，前記第２の層の前記酸化可能な材料を含む３−５族化合
物は，前記酸化可能な材料としてアルミニウムを含むガ
リウム・砒素化合物であり， 前記酸化膜は，前記第２の層の前記アルミニウムを酸化
させて形成された物であり， 前記 吸着層は酸化セシュームを含むことを特徴とする請
求項１記載の光電面。 - 【請求項３】少なくとも３−５族化合物からなる第１の
層を形成する第１の工程， 上記第１の層の上にアルミニウムを含む３−５族化合物
で形成される第２の層を形成する第２の工程， 上記第２の層にレジスト層を形成する第３の工程， 上記レジスト層を部分的に除去する第４の工程， 上記第４の工程により除去されたレジスト層に対応する
位置の上記第２の層をエッチングして除去する第５の工
程， 上記レジスト層の残存部分を除去する第６の工程， 上記第２の層の前記アルミニウムを前記第２の層の表面
で酸化させて前記第２の層の表面に酸化膜を形成する第
７の工程を有する光電面の製造方法。 - 【請求項４】少なくとも３−５族化合物からなる第１の
層を形成する第１の工程， 上記第１の層の上にアルミニウムを含む３−５族化合物
で形成される第２の層を形成する第２の工程， 上記第２の層の前記アルミニウムを前記第２の層の表面
で酸化させて前記第２の層の表面に酸化膜を形成する第
３の工程を有する光電面の製造方法。 - 【請求項５】前記光電面を備えた，請求項１または２記
載の光電変換管。 - 【請求項６】複数のアノードに対応して複数の光感部分
を有し，該光感部分の間に前記光電面を形成した，請求
項１または２記載の光電変換管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8928391A JP2700065B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 光電面，その光電面を製造する方法およびその光電面を用いた光電変換管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8928391A JP2700065B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 光電面，その光電面を製造する方法およびその光電面を用いた光電変換管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04303534A JPH04303534A (ja) | 1992-10-27 |
| JP2700065B2 true JP2700065B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=13966385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8928391A Expired - Fee Related JP2700065B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 光電面，その光電面を製造する方法およびその光電面を用いた光電変換管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2700065B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4352117A (en) * | 1980-06-02 | 1982-09-28 | International Business Machines Corporation | Electron source |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP8928391A patent/JP2700065B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04303534A (ja) | 1992-10-27 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |