JPH07108839B2 - ＣｄＴｅ単結晶の製造方法 - Google Patents

ＣｄＴｅ単結晶の製造方法

Info

Publication number
JPH07108839B2
JPH07108839B2 JP21027890A JP21027890A JPH07108839B2 JP H07108839 B2 JPH07108839 B2 JP H07108839B2 JP 21027890 A JP21027890 A JP 21027890A JP 21027890 A JP21027890 A JP 21027890A JP H07108839 B2 JPH07108839 B2 JP H07108839B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat treatment
crystal
resistivity
single crystal
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP21027890A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0497992A (ja
Inventor
稔 船木
聰明 朝日
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
Japan Energy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Energy Corp filed Critical Japan Energy Corp
Priority to JP21027890A priority Critical patent/JPH07108839B2/ja
Publication of JPH0497992A publication Critical patent/JPH0497992A/ja
Publication of JPH07108839B2 publication Critical patent/JPH07108839B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、放射線検出素子用、特に極めてエネルギー分
解能の優れた放射線検出素子用として有用な高抵抗CdTe
単結晶の製造方法に関する。
従来技術 CdTe単結晶は放射線検出素子等に有用であり、その特性
向上、特に高エネルギー分解能化をめざして従来からCd
Te単結晶の製造方法が検討されている。
高エネルギー分解能を達成するための結晶特性として
は、主に次の２点が重要である。
第１点は、抵抗率が高いことである。抵抗率が低いと放
射線検出素子に高電圧を印加したとき、信号ノイズが増
大し好ましくなく、エネルギー分解能の極めて優れた素
子には５×108Ωcm以上の値が必要である。
第２点はキャリアライフタイムが大きいことである。キ
ャリアライフタイムが小さいと、キャリア収集効率が低
下し、エネルギー分解能が低下する。
以上のことから、放射線検出素子用の結晶の製造条件の
検討は、高抵抗率化、キャリアライフタイムの増大の２
点に注目して行なわれてきた。
第１点目の高抵抗率化に対しては、結晶成長時にC1をド
ープして抵抗率を向上する事が報告されている。
第２点目のキャリアライフタイムの増大に関しては、結
晶の純度の向上によって達成される事が報告されてい
る。
本発明が解決する問題点 従来から、高抵抗率の結晶を得るためには、結晶中に添
加する塩素濃度を増加することが効果あることが知られ
ている。しかし、塩素濃度が高くなるほどキャリアライ
フタイムは低下する傾向があるために、放射線検出素子
に適した、充分抵抗率が高く、しかもキャリアライフタ
イムも大きい結晶を得ることが出来ないという問題があ
った。すなわち、放射線検出素子として使用可能な抵抗
率を得るためには、塩素の添加量をある程度大きな量に
せざるを得ず、そのため、キャリアライフタイムが小さ
くなり、結果的に、この結晶を使用して作製した放射線
検出素子のエネルギー分解能は満足できる値が得られて
いないという問題があった。
発明の構成 本発明は、上記の問題点を解決したものであって、放射
線検出素子用のCdTe単結晶の製造方法において、塩素を
0.8重量ppm以上２重量ppm以下の濃度で添加したCdTe単
結晶を、真空中、あるいは不活性ガス中で350℃以上450
℃以下の第１の温度域で熱処理した後、引き続き150℃
以上350℃未満の第２の温度域で熱処理し、更に引き続
き50℃以上150℃未満の第３の温度域で熱処理すること
を特徴とするCdTe単結晶の製造方法に関するものであ
る。
問題点を解決する手段および作用 上記の問題点を解決するためには、低塩素濃度でも抵抗
率の高い結晶を得る方法が必要であり、本発明者等は、
結晶を熱処理することで抵抗率が増加することを新たに
見出し、本発明に至ったものである。
本発明における熱処理は真空中あるいはAr、窒素などの
不活性ガス雰囲気下で行う。これは、酸化防止のために
行なわれる。
本発明の熱処理は、例えば第１図に示すごとく、350℃
以上450℃以下の第１の温度域で熱処理した後、引き続
き150℃以上350℃未満の第２の温度域で熱処理し、更に
引き続き50℃以上150℃未満の第３の温度域で熱処理す
ることによって行なわれる。
本発明における第１の熱処理温度は350℃以上450℃以下
である必要がある。第１の熱処理温度が350℃未満であ
っても、450℃を越えても、抵抗率５×108Ωcm以下とな
るため好ましくない。さらに好ましくは370℃以上400℃
以下で熱処理することが好ましい。
第１の熱処理時間は１時間以上、より好ましくは15時間
以上とする。
本発明における第２の熱処理は、第１の熱処理に引き続
いて150℃以上350℃未満の温度域で行なわれる。第２の
熱処理は、本発明の熱処理の総時間を減少するために行
なわれる。第２の熱処理が無いと、さらに引き続き行な
われる第３の熱処理時間を極めて長くする必要が有り、
好ましくない。
第２の熱処理は150℃以上350℃未満であれば、さらに何
段階かの温度で行なっても良い。但し、その温度は高温
側から低温側に減少させて行なわなければならない。例
えば、第２の熱処理を第１の熱処理に引き続いて300
℃、さらに200℃と行なうのは良いが、第１の熱処理に
引き続いて200℃、さらに300℃と行なうのは好ましくな
い。第２の熱処理は必ずしも一定の温度に保って行なう
必要は無く、徐々に温度を減少させて行なっても良い。
この場合の温度の低下速度は10℃/hr以下が好ましい。
第２の熱処理を一定の温度で、あるいはさらに数段階の
温度で行なう場合でも、その合計の熱処理時間は20時間
以上とするのが好ましい。この熱処理時間が20時間未満
であると、第３の熱処理時間を非常に長くとる必要があ
る。
本発明における第３の熱処理は、第２の熱処理に引き続
き50℃以上150℃未満の温度域で行なわれる。
50℃未満の温度での熱処理では、熱処理の効果が無い。
150℃以上の熱処理では第２の熱処理で終了するのと同
じだが、この場合、５×108Ωcm以上の抵抗率が得られ
ないので好ましくない。50℃以上150℃未満の温度で熱
処理した場合に限って５×108Ωcm以上の抵抗率が得ら
れる。熱処理時間は10時間以上が好ましい。さらに好ま
しくは20時間以上である。
本発明の熱処理は、例えば第２図に示すごとく、塩素が
0.8重量ppm以上、２重量ppm以下の濃度で添加された結
晶に対して行われる。0.8重量ppm未満では本発明の熱処
理を行っても、結晶の抵抗率は５×108Ωcm以上に向上
しないため、極めてエネルギー分解能の優れた放射線検
出素子用の結晶として使用することが出来ない。２重量
ppmを越える場合は、第３図に示すごとく、本発明の熱
処理を行っても、キャリアライフタイムが低くなるた
め、高性能の放射線検出素子が得られないため効果が少
ない。
尚、該熱処理はインゴットの状態でも、ウエハーの状態
で行なっても良い。
［実施例］ 塩素濃度１重量ppmのCdTe単結晶ウエハーを、真空中で3
85℃で15時間熱処理した後、引き続き、300℃で48時
間、さあに200℃で48時間、さらに100℃で48時間の熱処
理を行なった。この結晶を用いて、放射線検出素子を作
製した。
この結晶の抵抗率は、７×108Ωcm、キャリアライフタ
イムは電子が１μs,ホールが0.5μｓと極めて高抵抗、
高キャリアライフタイムを同時に満足するものであっ
た。
放射線検出素子としての特性は、241Amの放射線（59.5k
eVのエネルギーをもっている）を測定したときのピーク
強度半値幅が、第４図のＡに示すごとく、印加電圧25V
において2.5keVの極めて良好な分解能が得られた。
［比較例１］ 塩素濃度１重量ppmの結晶を、熱処理しないで放射線検
出素子を作製した、この結晶の抵抗率は、１×104Ωcm
と低く、そのためキャリアライフタイムも測定出来なか
った。放射線検出素子としての特性は、抵抗率が低すぎ
たために、リーク電流が大きく、241Amの放射線を測定
したが、なんらスペクトルが得られなかった。
［比較例２］ 塩素濃度１重量ppmのCdTe結晶ウエハーを、真空中で385
℃で15時間熱処理した後、50℃/hrで冷却した、１段回
のみの熱処理を行なった結晶を用いて、放射線検出素子
を作製した。
この結晶の抵抗率は、２×108Ωcm、キャリアライフタ
イムは電子が１μs,ホールが0.5μｓであった。
放射線検出素子としての特性は、241Amの放射線（59.5k
eVのエネルギーをもっている）を測定したときのピーク
強度半値幅が、第４図のＢに示すごとく印加電圧15Vに
おいて5keVの分解能が得られたが、これ以上の電圧を印
加してもリーク電流が増加したことによるノイズの増加
のために、分解能は向上しなかった。
発明の効果 本発明により、結晶中塩素濃度が0.8重量ppm以上２重量
ppm以下という低塩素濃度でも、放射線検出素子を作製
するのに充分な極めて抵抗率の高い結晶を得ることが出
来る。このためこの結晶を用いて、従来よりも格段にエ
ネルギー分解能の良好な放射線検出素子を作製すること
ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の熱処理工程を示したものである。 第２図は結晶中の塩素濃度と本発明の熱処理によって得
られた抵抗率の関係を示したものである。 第３図は結晶中の塩素濃度とキャリアライフタイムの関
係を示したものである。 第４図は、実施例及び比較例２の放射線検出素子印加電
圧と分解能の関係を示したものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】放射線検出素子用のCdTe単結晶の製造方法
    において、塩素を0.8重量ppm以上２重量ppm以下の濃度
    で添加したCdTe単結晶を、真空中、あるいは不活性ガス
    中で350℃以上450℃以下の第１の温度域で熱処理した
    後、引き続き150℃以上350℃未満の第２の温度域で熱処
    理し、更に引き続き50℃以上150℃未満の第３の温度域
    で熱処理することを特徴とするCdTe単結晶の製造方法。
JP21027890A 1990-08-10 1990-08-10 ＣｄＴｅ単結晶の製造方法 Expired - Lifetime JPH07108839B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21027890A JPH07108839B2 (ja) 1990-08-10 1990-08-10 ＣｄＴｅ単結晶の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21027890A JPH07108839B2 (ja) 1990-08-10 1990-08-10 ＣｄＴｅ単結晶の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0497992A JPH0497992A (ja) 1992-03-30
JPH07108839B2 true JPH07108839B2 (ja) 1995-11-22

Family

ID=16586748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21027890A Expired - Lifetime JPH07108839B2 (ja) 1990-08-10 1990-08-10 ＣｄＴｅ単結晶の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07108839B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06345598A (ja) * 1993-06-04 1994-12-20 Japan Energy Corp 放射線検出素子用ＣｄＴｅ結晶およびその製造方法
JP4083449B2 (ja) * 2002-03-19 2008-04-30 日鉱金属株式会社 ＣｄＴｅ単結晶の製造方法
JP4614616B2 (ja) * 2002-11-08 2011-01-19 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 ＺｎＴｅ単結晶及びその製造方法
JP4624648B2 (ja) * 2003-02-07 2011-02-02 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 電気光学素子用ＣｄＴｅ系化合物半導体単結晶
JP6713341B2 (ja) * 2016-04-28 2020-06-24 Ｊｘ金属株式会社 化合物半導体基板およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0497992A (ja) 1992-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Scott Electron mobility in Hg1− xCdxTe
Nelson et al. Growth and properties of β‐SiC single crystals
Heera et al. p-Type doping of SiC by high dose Al implantation—problems and progress
Levinson et al. Defect states in electron bombarded n‐InP
Nishizawa et al. Stoichiometry‐dependent deep levels in n‐type GaAs
JPH07108839B2 (ja) ＣｄＴｅ単結晶の製造方法
JPH05155699A (ja) ＣｄＴｅ単結晶の製造方法
JPH09124310A (ja) ＣｄＴｅ結晶の製造方法
Serna et al. 1.5 μm room‐temperature luminescence from Er‐implanted oxygen‐doped silicon epitaxial films grown by molecular beam epitaxy
JPH0791155B2 (ja) ＣｄＴｅ単結晶の製造方法
JPH06345598A (ja) 放射線検出素子用ＣｄＴｅ結晶およびその製造方法
Shin et al. Photoluminescence investigation of the 1.356 eV band and stoichiometry in undoped GaAs
US2808315A (en) Processing of silicon
JP2858598B2 (ja) ＣｄＴｅ単結晶の製造方法
JPH0818917B2 (ja) ＣｄＴｅ単結晶の製造方法
JP4276764B2 (ja) シリコン単結晶基板及びその製造方法
JP4080822B2 (ja) β−ＦｅＳｉ２膜の製造方法
JP2017197413A (ja) 化合物半導体基板およびその製造方法
JP2819244B2 (ja) 半絶縁性ＩｎＰ単結晶の製造方法
Loghmarti et al. High phosphorus gettering efficiency in polycrystalline silicon by optimisation of classical thermal annealing conditions
JP7103314B2 (ja) シリコン単結晶基板中の炭素濃度評価方法
Wang et al. Photoconductive properties of the Er‐doped InP
Hobgood et al. Role of Neutron Transmutation in the Development of High Sensitivity Extrinsic Silicon IR Detector Material
Gordon et al. Work function and photoemission studies of cesium-coated CdTe (100)
Reihl et al. Migration of implanted indium in silicon as a function of thermal annealing

Legal Events

Date Code Title Description
S803 Written request for registration of cancellation of provisional registration

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316803

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071122

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 13

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091122

Year of fee payment: 14

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

S803 Written request for registration of cancellation of provisional registration

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316803

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 15

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122

Year of fee payment: 15

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122

Year of fee payment: 15

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

S803 Written request for registration of cancellation of provisional registration

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316803

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122

Year of fee payment: 15

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 15

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122