JPH0521827A - 赤外線検出器の製造方法 - Google Patents
赤外線検出器の製造方法Info
- Publication number
- JPH0521827A JPH0521827A JP3197224A JP19722491A JPH0521827A JP H0521827 A JPH0521827 A JP H0521827A JP 3197224 A JP3197224 A JP 3197224A JP 19722491 A JP19722491 A JP 19722491A JP H0521827 A JPH0521827 A JP H0521827A
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- JP
- Japan
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- hgcdte
- substrate temperature
- substrate
- temperature
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- Pending
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水銀カドミウムテルル赤外線検出器の製造に
際し、結晶成長時の基板温度の低下を防止し、高品質な
水銀カドミウムテルル薄膜を作製する。 【構成】 基板上にまず１段目ＣｄＴｅバッファ層（基
板温度安定化層）を低温で成長し、基板温度の安定化を
図る。次に通常のＣｄＴｅバッファ層を成長し、バッフ
ァ層の品質を高めてから赤外線検出部としてのＨｇＣｄ
Ｔｅ薄膜を成長する。 【効果】 ＨｇＣｄＴｅ成長中に放射冷却で基板温度が
急速に低下することがなくなり、結晶性の向上と電気特
性及び赤外線検出波長帯の再現性も良くなる。
際し、結晶成長時の基板温度の低下を防止し、高品質な
水銀カドミウムテルル薄膜を作製する。 【構成】 基板上にまず１段目ＣｄＴｅバッファ層（基
板温度安定化層）を低温で成長し、基板温度の安定化を
図る。次に通常のＣｄＴｅバッファ層を成長し、バッフ
ァ層の品質を高めてから赤外線検出部としてのＨｇＣｄ
Ｔｅ薄膜を成長する。 【効果】 ＨｇＣｄＴｅ成長中に放射冷却で基板温度が
急速に低下することがなくなり、結晶性の向上と電気特
性及び赤外線検出波長帯の再現性も良くなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体ＨｇＣｄ
Ｔｅを用いた赤外線検出器の製造方法に関する。
Ｔｅを用いた赤外線検出器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体ＨｇＣｄＴｅ
薄膜をＭＢＥ装置で作製する場合の概念図を図２に示
す。
薄膜をＭＢＥ装置で作製する場合の概念図を図２に示
す。
【０００３】図において、基板１は基板台２の裏面から
ヒータ４で加熱されるようになっている。また、基板１
は、基板台２にガリウムのような低融点金属３にて固定
され、基板１への熱伝導が高められている。このような
基板加熱装置にて基板が加熱されるわけであるが、例え
ばＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ Ｓｃｉｅｎｃ
ｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂ５（１９８７）
７３４頁Ｗ．Ｅ．Ｈｏｋｅらが述べているように基板台
の基板外の表面積が大きいほど薄膜堆積により、上記表
面部分からの放射冷却が大きくなり、熱電対５に表示さ
れる温度は一定であるが、実際の基板温度（基板台の表
面温度にほぼ等しい）は成長時間とともに低下すること
が示されている（図４参照）。基板温度を安定化するた
めには薄膜堆積に伴い、一定の割合でヒータへの供給電
力を増加させる方法が採られており、これにより実際の
基板温度は安定化され、膜厚方向の薄膜結晶性が均一に
なるように制御される。
ヒータ４で加熱されるようになっている。また、基板１
は、基板台２にガリウムのような低融点金属３にて固定
され、基板１への熱伝導が高められている。このような
基板加熱装置にて基板が加熱されるわけであるが、例え
ばＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ Ｓｃｉｅｎｃ
ｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂ５（１９８７）
７３４頁Ｗ．Ｅ．Ｈｏｋｅらが述べているように基板台
の基板外の表面積が大きいほど薄膜堆積により、上記表
面部分からの放射冷却が大きくなり、熱電対５に表示さ
れる温度は一定であるが、実際の基板温度（基板台の表
面温度にほぼ等しい）は成長時間とともに低下すること
が示されている（図４参照）。基板温度を安定化するた
めには薄膜堆積に伴い、一定の割合でヒータへの供給電
力を増加させる方法が採られており、これにより実際の
基板温度は安定化され、膜厚方向の薄膜結晶性が均一に
なるように制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の方法
において、薄膜の成長速度が変化すると、放射冷却によ
り基板台表面からの放射熱量が複雑に変化するため、ヒ
ータへの供給電力量の設定が容易でなかった。このた
め、ＨｇＣｄＴｅ結晶の再現性は低く、結晶の電気特性
や赤外線の検出波長帯が結晶ごとにばらつくという問題
があった。
において、薄膜の成長速度が変化すると、放射冷却によ
り基板台表面からの放射熱量が複雑に変化するため、ヒ
ータへの供給電力量の設定が容易でなかった。このた
め、ＨｇＣｄＴｅ結晶の再現性は低く、結晶の電気特性
や赤外線の検出波長帯が結晶ごとにばらつくという問題
があった。
【０００５】本発明の目的は、結晶成長時の基板温度の
低下を防止して高品質のＨｇＣｄＴｅを用いた赤外線検
出器を製造する方法を提供することにある。
低下を防止して高品質のＨｇＣｄＴｅを用いた赤外線検
出器を製造する方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、化合物半導体ＨｇＣｄＴｅを用いた赤外
線検出器の製造方法において、所定の基板上に、ＭＢＥ
法によりいずれもＣｄＴｅもしくはＨｇＣｄＴｅ層に格
子整合されたＺｎＣｄＴｅからなる基板温度安定化層及
びバッファ層を順次形成した上に、赤外線検出部とし
て、前記化合物半導体ＨｇＣｄＴｅを積層するものであ
る。
め、本発明は、化合物半導体ＨｇＣｄＴｅを用いた赤外
線検出器の製造方法において、所定の基板上に、ＭＢＥ
法によりいずれもＣｄＴｅもしくはＨｇＣｄＴｅ層に格
子整合されたＺｎＣｄＴｅからなる基板温度安定化層及
びバッファ層を順次形成した上に、赤外線検出部とし
て、前記化合物半導体ＨｇＣｄＴｅを積層するものであ
る。
【０００７】
【作用】１層目基板温度安定化層を堆積することによ
り、放射冷却による熱量を定常化させることができる。
り、放射冷却による熱量を定常化させることができる。
【０００８】
【実施例】以下図示の実施例により本発明を説明する。
【０００９】図３に本発明方法により作成された結晶の
構造図を示し、本方法による赤外線検出器ＨｇＣｄＴｅ
の薄膜作製工程における基板温度設定の時間変化を図１
に示す。図３中、６は基板、７は基板温度安定化層（第
１段バッファ層）、８はバッファ層、９はＨｇＣｄＴｅ
赤外線検出部である。
構造図を示し、本方法による赤外線検出器ＨｇＣｄＴｅ
の薄膜作製工程における基板温度設定の時間変化を図１
に示す。図３中、６は基板、７は基板温度安定化層（第
１段バッファ層）、８はバッファ層、９はＨｇＣｄＴｅ
赤外線検出部である。
【００１０】１層目基板温度安定化層７において、例え
ばＧ．Ｍｏｎｆｒｏｙら（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａ
ｃｕｕｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙＡ７（１９８９）３２６頁）が示したように基板温
度２５０℃にてＣｄＴｅもしくはこの上に積層されるＨ
ｇＣｄＴｅに格子整合したＺｎＣｄＴｅを成長させる。
ばＧ．Ｍｏｎｆｒｏｙら（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａ
ｃｕｕｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙＡ７（１９８９）３２６頁）が示したように基板温
度２５０℃にてＣｄＴｅもしくはこの上に積層されるＨ
ｇＣｄＴｅに格子整合したＺｎＣｄＴｅを成長させる。
【００１１】この温度は、通常のＣｄＴｅ成長温度より
も低いためＣｄＴｅ成長速度は速い（約３オングストロ
ーム／毎秒）。上述のＷ．Ｅ．Ｈｏｋｅらによれば成長
約９０分頃から放射冷却による熱量が定常化し始める
が、このことは膜厚が厚いほど基板温度が安定になるま
での所要時間が短いことを示す。
も低いためＣｄＴｅ成長速度は速い（約３オングストロ
ーム／毎秒）。上述のＷ．Ｅ．Ｈｏｋｅらによれば成長
約９０分頃から放射冷却による熱量が定常化し始める
が、このことは膜厚が厚いほど基板温度が安定になるま
での所要時間が短いことを示す。
【００１２】したがって、定常化し始めるまでをこの成
長速度の速い基板温度安定化層７で急速に成長させるこ
とにより、放射熱量の安定化を図る。
長速度の速い基板温度安定化層７で急速に成長させるこ
とにより、放射熱量の安定化を図る。
【００１３】次に放射熱量が安定化されたところへ通常
のもっとも結晶性の高くなる基板温度約３３０℃にて２
段目バッファ層８を積層し、結晶性を改善する。この
後、赤外線検出部９としてＨｇＣｄＴｅを成長する基板
温度約２００℃まで下げ、ＨｇＣｄＴｅの成長を開始す
れば、ＨｇＣｄＴｅ成長中に放射冷却による基板温度の
低下が防止できる。
のもっとも結晶性の高くなる基板温度約３３０℃にて２
段目バッファ層８を積層し、結晶性を改善する。この
後、赤外線検出部９としてＨｇＣｄＴｅを成長する基板
温度約２００℃まで下げ、ＨｇＣｄＴｅの成長を開始す
れば、ＨｇＣｄＴｅ成長中に放射冷却による基板温度の
低下が防止できる。
【００１４】本発明では放射冷却を安定化するための基
板温度安定化層７と、通常のバッファ層８との２層構造
にすることによって赤外線検出部９であるＨｇＣｄＴｅ
成長中に、放射冷却の増加に伴う実際の基板温度の急激
な低下を防止し、基板に垂直な方向の結晶の均一性を高
められる。従って、結晶の電気特性及び赤外線検出波長
帯の再現性も高くなる。
板温度安定化層７と、通常のバッファ層８との２層構造
にすることによって赤外線検出部９であるＨｇＣｄＴｅ
成長中に、放射冷却の増加に伴う実際の基板温度の急激
な低下を防止し、基板に垂直な方向の結晶の均一性を高
められる。従って、結晶の電気特性及び赤外線検出波長
帯の再現性も高くなる。
【００１５】以上の実施例は、基板がＣｄＴｅもしくは
ＣｄＺｎＴｅの場合であるが、他の材料、例えばＧａＡ
ｓ，Ｓｉのような基板を用いた場合も同様な方法でＨｇ
ＣｄＴｅ赤外線検出器を製造できる。
ＣｄＺｎＴｅの場合であるが、他の材料、例えばＧａＡ
ｓ，Ｓｉのような基板を用いた場合も同様な方法でＨｇ
ＣｄＴｅ赤外線検出器を製造できる。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の赤外線検
出器の製造方法によれば、赤外線検出部のＨｇＣｄＴｅ
成長中に実際の基板温度が急激に低下することもなくな
り、ＨｇＣｄＴｅ結晶の結晶性の向上と電気特性及び赤
外線検出波長帯の再現性の改善を図ることができる。
出器の製造方法によれば、赤外線検出部のＨｇＣｄＴｅ
成長中に実際の基板温度が急激に低下することもなくな
り、ＨｇＣｄＴｅ結晶の結晶性の向上と電気特性及び赤
外線検出波長帯の再現性の改善を図ることができる。
【図１】本発明による基板温度の制御方法を示す図であ
る。
る。
【図２】ＭＢＥ装置における基板の配置を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明により作製された結晶の構成図である。
【図４】従来の赤外線検出器の製造方法による基板温度
の制御を示す図である。
の制御を示す図である。
１ 基板 ２ 基板台 ３ ガリウム ４ ヒータ ５ 熱電対 ６ 基板 ７ 基板温度安定化層 ８ バッファ層 ９ ＨｇＣｄＴｅ赤外線検出部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 化合物半導体ＨｇＣｄＴｅを用いた赤外
線検出器の製造方法において、 所定の基板上に、ＭＢＥ法によりいずれもＣｄＴｅもし
くはＨｇＣｄＴｅ層に格子整合されたＺｎＣｄＴｅから
なる基板温度安定化層及びバッファ層を順次形成した上
に、赤外線検出部として、前記化合物半導体ＨｇＣｄＴ
ｅを積層することを特徴とする赤外線検出器の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3197224A JPH0521827A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 赤外線検出器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3197224A JPH0521827A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 赤外線検出器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521827A true JPH0521827A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=16370907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3197224A Pending JPH0521827A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 赤外線検出器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0521827A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63232435A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | エピタキシヤル成長によつて形成されたＨｇＣｄＴｅ単結晶 |
| JPH01100977A (ja) * | 1987-10-14 | 1989-04-19 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPH0389564A (ja) * | 1989-08-18 | 1991-04-15 | American Teleph & Telegr Co <Att> | フォトダイオード |
| JPH0513799A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-22 | Fujitsu Ltd | 半導体基板および該基板の製造方法 |
-
1991
- 1991-07-11 JP JP3197224A patent/JPH0521827A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63232435A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | エピタキシヤル成長によつて形成されたＨｇＣｄＴｅ単結晶 |
| JPH01100977A (ja) * | 1987-10-14 | 1989-04-19 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPH0389564A (ja) * | 1989-08-18 | 1991-04-15 | American Teleph & Telegr Co <Att> | フォトダイオード |
| JPH0513799A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-22 | Fujitsu Ltd | 半導体基板および該基板の製造方法 |
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