JPH0744284B2 - ▲ｉｉ▼‐▲ｖｉ▼族の光検出器用のセリウム酸化フッ化物反射防止被覆およびその形成方法 - Google Patents
▲ｉｉ▼‐▲ｖｉ▼族の光検出器用のセリウム酸化フッ化物反射防止被覆およびその形成方法Info
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- JPH0744284B2 JPH0744284B2 JP1506271A JP50627189A JPH0744284B2 JP H0744284 B2 JPH0744284 B2 JP H0744284B2 JP 1506271 A JP1506271 A JP 1506271A JP 50627189 A JP50627189 A JP 50627189A JP H0744284 B2 JPH0744284 B2 JP H0744284B2
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は一般にII−VI族光検出器用の反射防止（AR）被
覆、特に低温イオンビームスパッタリング技術によって
付着されたセリウム酸化フッ化物フィルムを含むCdZnTe
およびCdTe用の高い耐久性および効果の反射防止被覆に
関する。
覆、特に低温イオンビームスパッタリング技術によって
付着されたセリウム酸化フッ化物フィルムを含むCdZnTe
およびCdTe用の高い耐久性および効果の反射防止被覆に
関する。
発明の背景 反射防止被覆は、材料／空気境界で入射した放射線の反
射による損失を最小化するために光検出材料上で使用さ
れる。理解できるように、境界から反射された入射した
放射線は全て利用されることはできずに材料内に吸収さ
れ、したがって検出することは不可能である。この問題
は特に比較的少量の入射赤外（IR）放射線を検出するよ
うに構成されているII−VI族材料から構成された光検出
器のような現在の光検出装置に関して顕著である。光検
出装置は、カドミウム亜鉛テルル（CdZnTe）またはカド
ミウムテルル（CdTe）のような合金から構成された基体
および水銀カドミウムテルル（HgCdTe）の重畳したエピ
タキシャル放射吸収層を有する。このような装置は、入
射した放射線が透明なCdZnTe基体層の背面を通って光検
出器に入り、背面は光ダイオードまたは光導電体のアレ
イがHgCdTeエピ層内に形成されている面の反対側である
後方照明された光検出器として構成されてもよい。
射による損失を最小化するために光検出材料上で使用さ
れる。理解できるように、境界から反射された入射した
放射線は全て利用されることはできずに材料内に吸収さ
れ、したがって検出することは不可能である。この問題
は特に比較的少量の入射赤外（IR）放射線を検出するよ
うに構成されているII−VI族材料から構成された光検出
器のような現在の光検出装置に関して顕著である。光検
出装置は、カドミウム亜鉛テルル（CdZnTe）またはカド
ミウムテルル（CdTe）のような合金から構成された基体
および水銀カドミウムテルル（HgCdTe）の重畳したエピ
タキシャル放射吸収層を有する。このような装置は、入
射した放射線が透明なCdZnTe基体層の背面を通って光検
出器に入り、背面は光ダイオードまたは光導電体のアレ
イがHgCdTeエピ層内に形成されている面の反対側である
後方照明された光検出器として構成されてもよい。
反射防止被覆は、所望の反射防止特性を提供する屈折率
を有し、一方実質的に入射する放射線に透明である特性
も呈していることが好ましい。被覆はまたHgCdTe層の化
学量論的組成の変化を防止するために比較的低温で形成
されなければならない。被覆はまた永続的であり、熱サ
イクル、溶媒洗浄、酸洗浄および類似の処理等の典型的
な光検出器製造技術に耐えることができるものでなけれ
ばならない。
を有し、一方実質的に入射する放射線に透明である特性
も呈していることが好ましい。被覆はまたHgCdTe層の化
学量論的組成の変化を防止するために比較的低温で形成
されなければならない。被覆はまた永続的であり、熱サ
イクル、溶媒洗浄、酸洗浄および類似の処理等の典型的
な光検出器製造技術に耐えることができるものでなけれ
ばならない。
これまで、上記に延べられた所望の特性を呈するCdTeま
たはCdZnTe用の反射防止被覆はなかった。
たはCdZnTe用の反射防止被覆はなかった。
したがって、本発明の目的はほぼ2.2乃至2.8の屈折率を
有するCdZnTe基体またはその他の基体材料からの反射を
最小にする屈折率を有するAR被覆材料を提供することで
ある。
有するCdZnTe基体またはその他の基体材料からの反射を
最小にする屈折率を有するAR被覆材料を提供することで
ある。
本発明の別の目的は、約１乃至12マイクロメータの波長
内の放射線の反射を最小にさせ、また１乃至９マイクロ
メータの波長における吸収をほとんど示さないAR被覆を
提供することである。
内の放射線の反射を最小にさせ、また１乃至９マイクロ
メータの波長における吸収をほとんど示さないAR被覆を
提供することである。
本発明のさらに別の目的は、検出器の製造で経験する化
学的および加工処理中にCdZnTeに永続的に付着し、さら
に検出装置製造過程の初期に供給されることができ、そ
れによって装置の生産量を高めるAR被覆を提供すること
である。
学的および加工処理中にCdZnTeに永続的に付着し、さら
に検出装置製造過程の初期に供給されることができ、そ
れによって装置の生産量を高めるAR被覆を提供すること
である。
本発明の別の目的は、背面照明検出器の検出量子効率を
高めるAR被覆を提供することである。
高めるAR被覆を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、被覆を長い赤外線波長での
1/4波長の光学的な厚さに対応した物理的な厚さに成長
させることを可能にするのに十分な低い機械的応力を呈
するAR被覆を提供することである。
1/4波長の光学的な厚さに対応した物理的な厚さに成長
させることを可能にするのに十分な低い機械的応力を呈
するAR被覆を提供することである。
本発明の別の目的は、赤外放射線に透明なランタニド希
土類金属により形成されたフッ化物から構成されたAR被
覆を提供することである。
土類金属により形成されたフッ化物から構成されたAR被
覆を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、CeF3ソース材料の低温、高
エネルギイオンビームスパッタリング処理によって付着
されたAR被覆を提供することである。
エネルギイオンビームスパッタリング処理によって付着
されたAR被覆を提供することである。
本発明の別の目的は、CeF3ソース材料のスパッタ付着期
間中に部分的に涸渇されたフッ素元素の代りとして代用
するように成長しているCeF3フィルムに少量の酸素が導
入され、したがって典型的にフッ素元素の損失と共に減
少される透明度を維持するAR被覆処理を提供することで
ある。
間中に部分的に涸渇されたフッ素元素の代りとして代用
するように成長しているCeF3フィルムに少量の酸素が導
入され、したがって典型的にフッ素元素の損失と共に減
少される透明度を維持するAR被覆処理を提供することで
ある。
本発明の別の目的は、結果的に得られたCeOXF(3-X)フィ
ルム層が酸素原素の減少したフッ素原子との置換のため
に低い放射線吸収および対応した高い透過性を呈するAR
被覆処理を提供することである。
ルム層が酸素原素の減少したフッ素原子との置換のため
に低い放射線吸収および対応した高い透過性を呈するAR
被覆処理を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、HgCdTeの化学量論的組成に
関する危険を伴わずにHgCdTe検出器製造に適した低温の
AR被覆処理を提供することである。
関する危険を伴わずにHgCdTe検出器製造に適した低温の
AR被覆処理を提供することである。
発明の要約 上記の目的は本発明によるほぼ2.2乃至2.8の屈折率を有
する実質的に透明なII−VI族基体の面上にエピタキシャ
ル成長されたHgCdTeの放射線吸収層内に形成されている
光検出器アレイに1/4波長の反射防止被覆およびその形
成方法によって達成され、別の利点が実現される。例え
ば、基体はCdZnTeまたはCdTeから構成されることができ
る。反射防止被覆は基体の放射線受信面上に形成され
る。反射防止被覆は、薄いフィルム層またはCeOXF(3-X)
のような赤外放射線に透明なランタニド希土類金属によ
り形成されたフッ化物の被覆から構成されている。ここ
でｘはほぼゼロ乃至ほぼ1.0乃の値を有する。CeOXF
(3-X)層はイオンビームスパッタ技術によって形成さ
れ、CeOXF(3-X)層は予め定められた酸素圧がある場合に
は化合物CeF3から構成された固体ソースからスパッタさ
れる。
する実質的に透明なII−VI族基体の面上にエピタキシャ
ル成長されたHgCdTeの放射線吸収層内に形成されている
光検出器アレイに1/4波長の反射防止被覆およびその形
成方法によって達成され、別の利点が実現される。例え
ば、基体はCdZnTeまたはCdTeから構成されることができ
る。反射防止被覆は基体の放射線受信面上に形成され
る。反射防止被覆は、薄いフィルム層またはCeOXF(3-X)
のような赤外放射線に透明なランタニド希土類金属によ
り形成されたフッ化物の被覆から構成されている。ここ
でｘはほぼゼロ乃至ほぼ1.0乃の値を有する。CeOXF
(3-X)層はイオンビームスパッタ技術によって形成さ
れ、CeOXF(3-X)層は予め定められた酸素圧がある場合に
は化合物CeF3から構成された固体ソースからスパッタさ
れる。
本発明の方法にしたがって、比較的低温でII−VI族材料
の本体の表面上に永続的な反射被覆層を形成することが
示されている。その方法は、少なくとも予め定められた
背面圧力および予め定められた酸素圧を有する室内にII
−VI族材料から構成された本体を設け、CeF3を含む標的
ソースをその室内に設け、ソースからのイオンビームス
パッタリングして本体表面に薄膜層を形成し、スパッタ
リング処理中に層から減少されるフッ素原子を活動的に
置換し、減少されたフッ素原子はフィルム層が組成CeOX
F(3-X)を有するように酸素原子と置換されるステップを
含み、ここでＸはほぼゼロ乃至1.0の間で変化する。
の本体の表面上に永続的な反射被覆層を形成することが
示されている。その方法は、少なくとも予め定められた
背面圧力および予め定められた酸素圧を有する室内にII
−VI族材料から構成された本体を設け、CeF3を含む標的
ソースをその室内に設け、ソースからのイオンビームス
パッタリングして本体表面に薄膜層を形成し、スパッタ
リング処理中に層から減少されるフッ素原子を活動的に
置換し、減少されたフッ素原子はフィルム層が組成CeOX
F(3-X)を有するように酸素原子と置換されるステップを
含み、ここでＸはほぼゼロ乃至1.0の間で変化する。
図面の簡単な説明 上記の本発明の特徴は、以下における好ましい実施例の
詳細な説明および添付図面からさらに明らかになるであ
ろう。
詳細な説明および添付図面からさらに明らかになるであ
ろう。
第1A図は、反射防止被覆が設けられていないスラブを通
過した際の入射した放射線のビームによって典型的に経
験された損失を示すCdTeスラブの断面図である。
過した際の入射した放射線のビームによって典型的に経
験された損失を示すCdTeスラブの断面図である。
第1B図は、CeF3の反射防止フィルムがスラブの反対面に
設けられたスラブに対する入射した放射線のビームによ
って典型的に経験された損失の著しい減少を示すCdTeス
ラブの断面図である。
設けられたスラブに対する入射した放射線のビームによ
って典型的に経験された損失の著しい減少を示すCdTeス
ラブの断面図である。
第２図は、CeOXF(3-X)の1/4波長の厚さのフィルムを含
む反射防止被覆を有する反対面上のCdZnTe被覆層を通る
放射線の波長に対する透過率の比率を示すグラフであ
る。
む反射防止被覆を有する反対面上のCdZnTe被覆層を通る
放射線の波長に対する透過率の比率を示すグラフであ
る。
第３図は、CeOXF(3-X)の反射防止被覆が背面に設けられ
た組成HgCdTe/CdZnTeの背面照明光ダイオードのスケー
ル通りではない断面図である。
た組成HgCdTe/CdZnTeの背面照明光ダイオードのスケー
ル通りではない断面図である。
第４図は、本発明の方法の実行に使用できるイオンビー
ムスパッタリング装置の簡単化されたブロック図であ
る。
ムスパッタリング装置の簡単化されたブロック図であ
る。
好ましい実施例の詳細な説明 第1A図を参照すると、Ａで示されその表面に入射する放
射ビームを有するCdTeの被覆されていないスラブまたは
基体10の面の断面が示されている。示されているよう
に、空気/CdTe境界における高い屈折率コントラストの
ために入射した放射線のかなりの部分がCdTe基体10から
反射される。すなわち、ほぼ21％の入射放射線が反射に
より失われてほぼ79％の入射放射線だけが基体10中を通
過させられる。第２または底部のCdTe/空気境界の存在
により、上面と底面との間の多数の反射のために13％さ
らに損失が引起こされる。
射ビームを有するCdTeの被覆されていないスラブまたは
基体10の面の断面が示されている。示されているよう
に、空気/CdTe境界における高い屈折率コントラストの
ために入射した放射線のかなりの部分がCdTe基体10から
反射される。すなわち、ほぼ21％の入射放射線が反射に
より失われてほぼ79％の入射放射線だけが基体10中を通
過させられる。第２または底部のCdTe/空気境界の存在
により、上面と底面との間の多数の反射のために13％さ
らに損失が引起こされる。
第1B図を参照すると、本発明による反射防止被覆12が放
射線ビームＡの入射する面上に設けられたCdTe基体10が
示されている。第1B図はまた反対面に設けられた第２の
AR被覆14を示す。本発明によると、被覆はセリウムフッ
化物（CeF3）から構成される。示されているように、二
重にAR被覆された基体10を通過する放射線の比率はほぼ
99％である。すなわち、反射による放射線損失は34％以
上減少される。
射線ビームＡの入射する面上に設けられたCdTe基体10が
示されている。第1B図はまた反対面に設けられた第２の
AR被覆14を示す。本発明によると、被覆はセリウムフッ
化物（CeF3）から構成される。示されているように、二
重にAR被覆された基体10を通過する放射線の比率はほぼ
99％である。すなわち、反射による放射線損失は34％以
上減少される。
本発明によると、被覆12および14は以下の式により与え
られた物理的な厚さ（PT）を有する1/4波長被覆であ
る。
られた物理的な厚さ（PT）を有する1/4波長被覆であ
る。
PT＝L/4n （１） ここでｎは被覆材料の屈折率であり、Ｌは入射放射線の
波長である。
波長である。
本発明の好ましい実施例によると、被覆材料はほぼ1.6
の屈折率を有するセリウム酸化フッ化物（CeOXF(3-X)）
より構成される。例えば、４マイクロメータの波長を有
する入射した放射線に対する1/4波長の被覆はほぼ0.625
マイクロメータの物理的な厚さを有する。
の屈折率を有するセリウム酸化フッ化物（CeOXF(3-X)）
より構成される。例えば、４マイクロメータの波長を有
する入射した放射線に対する1/4波長の被覆はほぼ0.625
マイクロメータの物理的な厚さを有する。
第４図に示されているように、またAR被覆を形成する本
発明の好ましい方法により、CdTeまたはCdZnTeの基体34
はイオンビームスパッタ付着に適した高い真空室32内の
回転する基体ホルダ36上に設けられる。ソース材料の固
体標的42は、ほぼ99.99％の純度を持つことが好ましいC
eF3を含む。イオンビーム銃38は標的42に加速されたア
ルゴンイオン流40を向ける。標的42は冷却された標的ホ
ルダ44上に取付けられてもよい。CeF3分子は標的からス
パッタされ、基体34上に層またはフィルムを形成する。
室内の背景圧力はほぼ８×10-7トルであり、アルゴン圧
はほぼ7.5×10-5トルであり、酸素圧はほぼ５×10-6ト
ルである。プラズマ放電電流はほぼ４アンペアである。
イオンビーム流はほぼ1000Vの電圧でほぼ100mAである。
加速グリッド流はほぼ125Vの電圧でほぼ2.0mAである。
被覆は所望に厚さに基体34上にイオンスパッタされる。
発明の好ましい方法により、CdTeまたはCdZnTeの基体34
はイオンビームスパッタ付着に適した高い真空室32内の
回転する基体ホルダ36上に設けられる。ソース材料の固
体標的42は、ほぼ99.99％の純度を持つことが好ましいC
eF3を含む。イオンビーム銃38は標的42に加速されたア
ルゴンイオン流40を向ける。標的42は冷却された標的ホ
ルダ44上に取付けられてもよい。CeF3分子は標的からス
パッタされ、基体34上に層またはフィルムを形成する。
室内の背景圧力はほぼ８×10-7トルであり、アルゴン圧
はほぼ7.5×10-5トルであり、酸素圧はほぼ５×10-6ト
ルである。プラズマ放電電流はほぼ４アンペアである。
イオンビーム流はほぼ1000Vの電圧でほぼ100mAである。
加速グリッド流はほぼ125Vの電圧でほぼ2.0mAである。
被覆は所望に厚さに基体34上にイオンスパッタされる。
本発明の観点にしたがって、スパッタ付着処理期間中に
室に供給された酸素は、スパッタリングおよび層成長期
間中に層から減少または失われたフッ素と置換し、それ
によってフッ素不足のフィルムが呈することが知られて
いる放射線吸収量の増加を阻止する。このようにして、
表面から減少されたフッ素元素は組成CeOXF(3-X)を有す
る被覆を生成するように酸素元素によって置換され、ｘ
はほぼゼロ乃至1.0の間で変化する。
室に供給された酸素は、スパッタリングおよび層成長期
間中に層から減少または失われたフッ素と置換し、それ
によってフッ素不足のフィルムが呈することが知られて
いる放射線吸収量の増加を阻止する。このようにして、
表面から減少されたフッ素元素は組成CeOXF(3-X)を有す
る被覆を生成するように酸素元素によって置換され、ｘ
はほぼゼロ乃至1.0の間で変化する。
上記に与えられた圧力およびその他の動作パラメータは
単なる例に過ぎず、本発明の方法はこれらの圧力および
パラメータに限定されるものではないことを理解すべき
である。アルゴン以外の貴ガスが使用されてよいことも
理解すべきである。アルゴンは、比較的安価であり、実
効的にスパッタするのに十分な質量を持つため現在好ま
しいガスである。室内におけるアルゴン圧に対する酸素
圧の比率は重要であり、これはほぼ５％乃至10％内に維
持されており、上記の実施例はほぼ6.6％である。
単なる例に過ぎず、本発明の方法はこれらの圧力および
パラメータに限定されるものではないことを理解すべき
である。アルゴン以外の貴ガスが使用されてよいことも
理解すべきである。アルゴンは、比較的安価であり、実
効的にスパッタするのに十分な質量を持つため現在好ま
しいガスである。室内におけるアルゴン圧に対する酸素
圧の比率は重要であり、これはほぼ５％乃至10％内に維
持されており、上記の実施例はほぼ6.6％である。
被覆12のスパッタ付着期間中、基体温度は50℃を越えな
いことが観察され、典型的な値は45℃である。本発明の
方法によって可能にされるこの比較的低温の付着は有効
にエピタキシャル層としてCdZnTeまたはCdTe基体上に設
けられるHgCdTe材料でしばしば生じる損傷を防止する。
すなわち、HgCdTe材料の化学量論的組成はほとんど変化
されない。良く知られているように、Hg化学結合は上昇
した温度で用意に破壊される比較的弱い結合である。結
合が破壊されると、Hgは構造から拡散し、それによって
HgCdTe材料の化学量論的組成を変化する。
いことが観察され、典型的な値は45℃である。本発明の
方法によって可能にされるこの比較的低温の付着は有効
にエピタキシャル層としてCdZnTeまたはCdTe基体上に設
けられるHgCdTe材料でしばしば生じる損傷を防止する。
すなわち、HgCdTe材料の化学量論的組成はほとんど変化
されない。良く知られているように、Hg化学結合は上昇
した温度で用意に破壊される比較的弱い結合である。結
合が破壊されると、Hgは構造から拡散し、それによって
HgCdTe材料の化学量論的組成を変化する。
CeOXF(3-X)の層の付着中に、層の厚さおよび付着の速度
は通常の石英結晶モニタ（第４図には示されていない）
によって監視されてもよい。例えば、Inficonによって
製造されIC6000として知られているモニタが使用されて
もよい。
は通常の石英結晶モニタ（第４図には示されていない）
によって監視されてもよい。例えば、Inficonによって
製造されIC6000として知られているモニタが使用されて
もよい。
第２図を参照すると、CeOXF(3-X)AR被覆により両面上で
被覆されたCdZnTe基体を通る波長の関数として透過させ
られた放射線の比率がグラフ態様で示されている。示さ
れているように、透過率はほぼ４マイクロメータの波長
においてほぼ99％のピークを有し、被覆層は光学的な厚
さで1/4波長である。この４マイクロメータでの透過率
は実質的に被覆されていないCdZnTe基体のそれよりも大
きい。
被覆されたCdZnTe基体を通る波長の関数として透過させ
られた放射線の比率がグラフ態様で示されている。示さ
れているように、透過率はほぼ４マイクロメータの波長
においてほぼ99％のピークを有し、被覆層は光学的な厚
さで1/4波長である。この４マイクロメータでの透過率
は実質的に被覆されていないCdZnTe基体のそれよりも大
きい。
第３図を参照すると、背面照明光ダイオード装置20の断
面が示されている（スケール通りではない）。装置20は
ｐ型のHgCdTe材料を含む放射線吸収層22を有する。周囲
のｐ型HgCdTe材料と共にｐ−ｎダイオード接合を形成す
るｎ型領域23はこの層22の表面内に形成されている。Hg
CdTe層22は典型的にCdTeまたはCdZnTeのようなII−VI族
材料の透明な基体24上でエピタキシャル成長される。Ce
OXF(3-X)よりなるAR層26は、本発明にしたがって基体24
上に重畳している。矢印Ａによって示され、実質的に透
明なAR層26上に入射する赤外放射線はそこからあまり反
射されない。この入射放射線Ａは実質的にAR層26を阻止
されずに最小の反射で基体24を通過する。その後放射線
はHgCdTe層22内に吸収され、ｐ−ｎ接合部を横断する電
流として検出される電荷キャリアを発生する。装置20の
量子効率は、背面に入射した実質的に全ての放射線が利
用でき装置20内で検出されるように著しく改善されるこ
とが認められる。第３図には装置からの光発電電流を結
合するための導電端子は示されていない。また、典型的
にHgCdTe層22内のアレイとして形成される多数の類似し
た光ダイオードも示されていない。
面が示されている（スケール通りではない）。装置20は
ｐ型のHgCdTe材料を含む放射線吸収層22を有する。周囲
のｐ型HgCdTe材料と共にｐ−ｎダイオード接合を形成す
るｎ型領域23はこの層22の表面内に形成されている。Hg
CdTe層22は典型的にCdTeまたはCdZnTeのようなII−VI族
材料の透明な基体24上でエピタキシャル成長される。Ce
OXF(3-X)よりなるAR層26は、本発明にしたがって基体24
上に重畳している。矢印Ａによって示され、実質的に透
明なAR層26上に入射する赤外放射線はそこからあまり反
射されない。この入射放射線Ａは実質的にAR層26を阻止
されずに最小の反射で基体24を通過する。その後放射線
はHgCdTe層22内に吸収され、ｐ−ｎ接合部を横断する電
流として検出される電荷キャリアを発生する。装置20の
量子効率は、背面に入射した実質的に全ての放射線が利
用でき装置20内で検出されるように著しく改善されるこ
とが認められる。第３図には装置からの光発電電流を結
合するための導電端子は示されていない。また、典型的
にHgCdTe層22内のアレイとして形成される多数の類似し
た光ダイオードも示されていない。
第３図に示された装置20は本発明のAR被覆もまた有効に
光導電装置および光ダイオードと光導電装置との大型ア
レイ上に設けられ得ることだけを示すことを認識すべき
である。さらに、ほぼ1.6のCeOXF(3-X)被覆の屈折率の
ためにその被覆はほぼ2.2乃至ほぼ2.8の屈折率を有する
基体材料からの反射を最小にさせることが理解できる。
またAR被覆は、約１乃至12マイクロメータの波長を有す
る放射線に対して使用されてもよい。さらに被覆は、ほ
ぼ１乃至ほぼ９マイクロメータの間の波長でほとんどま
たは全く吸収を示さない。
光導電装置および光ダイオードと光導電装置との大型ア
レイ上に設けられ得ることだけを示すことを認識すべき
である。さらに、ほぼ1.6のCeOXF(3-X)被覆の屈折率の
ためにその被覆はほぼ2.2乃至ほぼ2.8の屈折率を有する
基体材料からの反射を最小にさせることが理解できる。
またAR被覆は、約１乃至12マイクロメータの波長を有す
る放射線に対して使用されてもよい。さらに被覆は、ほ
ぼ１乃至ほぼ９マイクロメータの間の波長でほとんどま
たは全く吸収を示さない。
例えば、所定の波長での屈折率Nsを有する面からの反射
Ｒは次の式によって与えられる。
Ｒは次の式によって与えられる。
Ｒ＝（NoNs−Nf 2）2/（NoNs＋Nf 2）２ …（２） ここでNoは入射媒体の屈折率であり、NfはARフィルム層
の屈折率である。
の屈折率である。
ＲはNf 2＝NoNsである場合、ゼロに等しいことが理解で
きる。Ns＝2.65、No＝1.0を有するCdZnTe基体およびほ
ぼ1.63の屈折率を有するCeOXF(3-X)フィルムの例による
と（1.63）２＝2.65＝Nsであり、Ｒはほぼゼロに等しい
ことが認められ、これは所望の結果である。
きる。Ns＝2.65、No＝1.0を有するCdZnTe基体およびほ
ぼ1.63の屈折率を有するCeOXF(3-X)フィルムの例による
と（1.63）２＝2.65＝Nsであり、Ｒはほぼゼロに等しい
ことが認められ、これは所望の結果である。
さらに、本発明のAR被覆は典型的な装置製造技術の期間
中保持され得ることが認められている。例えば、77゜ま
で反復される熱サイクル、並びに濃縮されたHFソークお
よびエチレングリコールエッチング溶液中の４％のBrへ
の露出はAR被覆に影響を与えないことが認められてい
る。典型的なフォトレジストサイクルおよびウエットハ
イブリッド化溶液への露出または影響が認められない。
AR被覆はまたプラスチック処理ツールよる傷付けを防ぐ
ことが分かっている。したがって、被覆は次の装置処理
期間中にAR被覆を損傷する危険を伴わずに装置製造サイ
クルの比較的初期に設けられることができることが理解
できる。この利点が製造期間中の光検出装置の生産量を
著しく高める。
中保持され得ることが認められている。例えば、77゜ま
で反復される熱サイクル、並びに濃縮されたHFソークお
よびエチレングリコールエッチング溶液中の４％のBrへ
の露出はAR被覆に影響を与えないことが認められてい
る。典型的なフォトレジストサイクルおよびウエットハ
イブリッド化溶液への露出または影響が認められない。
AR被覆はまたプラスチック処理ツールよる傷付けを防ぐ
ことが分かっている。したがって、被覆は次の装置処理
期間中にAR被覆を損傷する危険を伴わずに装置製造サイ
クルの比較的初期に設けられることができることが理解
できる。この利点が製造期間中の光検出装置の生産量を
著しく高める。
本発明は、赤外放射線に対して透明のランタニド希土類
金属により形成されるフッ化物を含むフィルムにより実
現されることを認識すべきである。別の態様はランタニ
ド酸化フッ化物である。
金属により形成されるフッ化物を含むフィルムにより実
現されることを認識すべきである。別の態様はランタニ
ド酸化フッ化物である。
このように、上記の本発明の好ましい実施例は限定のた
めのものではない。さらに、当業者はこの記載に基づい
てこの本発明の好ましい実施例を修正してもよいことが
理解される。したがって、本発明は上記の好ましい実施
例に限定されるものではなく、添付された請求の範囲の
各請求項によってのみ限定される。
めのものではない。さらに、当業者はこの記載に基づい
てこの本発明の好ましい実施例を修正してもよいことが
理解される。したがって、本発明は上記の好ましい実施
例に限定されるものではなく、添付された請求の範囲の
各請求項によってのみ限定される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 31/10 Ａ
Claims (9)
- 【請求項１】II−VI族材料から構成された本体表面に形
成された反射防止被覆において、前記反射防止被覆はセ
リウム酸化フッ化物から構成されほぼ2.2乃至2.8の屈折
率を有し、 予め定められた物理的な厚さに前記II−VI族材料から構
成された本体の表面上に形成され、予め定められた波長
範囲内の放射線に対して実質的に透明であることを特徴
とする反射防止被覆。 - 【請求項２】前記予め定められた物理的な厚さは次の式
によって与えられ、 PT＝L/4n ここでPTは物理的な厚さ、 Ｌは放射線の波長、 ｎは層の屈折率である請求項１記載の反射防止被覆。 - 【請求項３】実質的に予め定められた波長範囲内の放射
線に透明であり、ほぼ2.2乃至2.8の屈折率を有するII−
VI族材料から構成される基体と、 前記基体の第１の面上に形成された光検出材料の層と、 CeOxF（3.0−ｘ）を含み、ｘはほぼゼロ乃至1.0である
前記基体の第２の放射線受光面上に形成された反射防止
被覆とを含む光検出装置。 - 【請求項４】少なくとも予め定められた酸素圧を有する
室内にII−VI族材料を含む本体を設け、 CeF3を含む標的ソースを室内に設け、 本体の表面上を層に形成するためにソースからのCeF3を
イオンビームスパッタリングを行い、 層がｘがほぼゼロ乃至1.0の間で変化する組成CexF
（3.0−ｘ）を有するようにスパッタリングのステップ
中に層から減少されたフッ素原子を酸素原子と置換する
ステップを含むII−VI族の本体の表面上に反射防止層を
形成する方法。 - 【請求項５】II−VI族材料を含む本体を設けるステップ
はCdZnTeまたはCdTeを含む基体を設けることによって実
現される請求項４記載の方法。 - 【請求項６】ダイオードアレイが実質的に透明のCdZnTe
またはCdTe基体の表面上でエピタキシャル成長させられ
たHgCdTeの赤外放射線吸収層内に形成され、反射防止被
覆が基体の放射線受光面上に形成され、CeOxF
（3.0−ｘ）の層で構成され、ｘはほぼゼロ乃至1.0の範
囲内の値を有する背面照明光ダイオードアレイ用の1/4
波長反射防止被覆。 - 【請求項７】被覆は入射した放射線の所望の波長の関数
である厚さを有する1/4波長被覆である請求項６記載の
被覆。 - 【請求項８】被覆は次のように表される物理的な厚さを
有し、 PT＝L/4n ここでPTは物理的な厚さ、 Ｌは放射線の波長、 ｎはCeOxF（3.0−ｘ）の屈折率である請求項７記載の被
覆。 - 【請求項９】光ダイオードアレイは実質的に透明なCdZn
TeまたはCdTe基体の表面上でエピタキシャル成長させら
れたHgCdTeの赤外放射線吸収層内に形成され、反射防止
被覆は赤外放射線に対して実質的に透明のランタニド希
土類金属により形成された酸化フッ化物を含む背面照明
光ダイオードアレイ用の1/4波長反射防止被覆。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201,670 | 1988-06-02 | ||
| US07/201,670 US4936653A (en) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | Cerium oxyfluoride antireflection coating for group II-VI photodetectors and process for forming same |
| PCT/US1989/001866 WO1989012322A2 (en) | 1988-06-02 | 1989-05-04 | Cerium oxyfluoride antireflection coating for group ii-vi photodetectors and process for forming same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02504574A JPH02504574A (ja) | 1990-12-20 |
| JPH0744284B2 true JPH0744284B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=22746794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1506271A Expired - Fee Related JPH0744284B2 (ja) | 1988-06-02 | 1989-05-04 | ▲ｉｉ▼‐▲ｖｉ▼族の光検出器用のセリウム酸化フッ化物反射防止被覆およびその形成方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4936653A (ja) |
| EP (1) | EP0377024B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0744284B2 (ja) |
| DE (1) | DE68905321T2 (ja) |
| IL (1) | IL90252A (ja) |
| WO (1) | WO1989012322A2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5208460A (en) * | 1991-09-23 | 1993-05-04 | General Electric Company | Photodetector scintillator radiation imager having high efficiency light collection |
| US6157042A (en) * | 1998-11-03 | 2000-12-05 | Lockheed Martin Corporation | Optical cavity enhancement infrared photodetector |
| US6460243B1 (en) * | 1999-11-22 | 2002-10-08 | International Business Machines Corporation | Method of making low stress and low resistance rhodium (RH) leads |
| AU2001238172A1 (en) * | 2000-02-11 | 2001-08-20 | Denglas Technologies, Llc. | Antireflective uv blocking multilayer coatings wherin film has cerium oxide |
| EP1284021A4 (en) * | 2000-04-20 | 2008-08-13 | Digirad Corp | MANUFACTURE OF ILLUMINATED PHOTODIODS ON LOW LEAKAGE CURRENT LEFT |
| AU2003248885A1 (en) * | 2002-07-10 | 2004-01-23 | Denglas Technologies, L.L.C. | Method of making stress-resistant anti-reflection multilayer coatings containing cerium oxide |
| US6897447B2 (en) * | 2002-12-05 | 2005-05-24 | Lockheed Martin Corporation | Bias controlled multi-spectral infrared photodetector and imager |
| US7135698B2 (en) * | 2002-12-05 | 2006-11-14 | Lockheed Martin Corporation | Multi-spectral infrared super-pixel photodetector and imager |
| US8371705B2 (en) * | 2008-03-11 | 2013-02-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Mirrors and methods of making same |
| US11572617B2 (en) * | 2016-05-03 | 2023-02-07 | Applied Materials, Inc. | Protective metal oxy-fluoride coatings |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4610771A (en) * | 1984-10-29 | 1986-09-09 | Ppg Industries, Inc. | Sputtered films of metal alloy oxides and method of preparation thereof |
| FR2577073B1 (fr) * | 1985-02-06 | 1987-09-25 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif matriciel de detection d'un rayonnement lumineux a ecrans froids individuels integres dans un substrat et son procede de fabrication |
| US4646120A (en) * | 1985-03-21 | 1987-02-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Photodiode array |
| EP0241083A1 (en) * | 1986-04-02 | 1987-10-14 | Eltech Systems Corporation | Method of producing a coating or a self-sustaining body of cerium-oxyfluoride |
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1988
- 1988-06-02 US US07/201,670 patent/US4936653A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-05-04 JP JP1506271A patent/JPH0744284B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1989-05-04 EP EP89906994A patent/EP0377024B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-04 WO PCT/US1989/001866 patent/WO1989012322A2/en active IP Right Grant
- 1989-05-04 DE DE89906994T patent/DE68905321T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-05-11 IL IL90252A patent/IL90252A/xx not_active IP Right Cessation
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| IL90252A (en) | 1992-08-18 |
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| WO1989012322A2 (en) | 1989-12-14 |
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| JPH02504574A (ja) | 1990-12-20 |
| WO1989012322A3 (en) | 1990-02-22 |
| IL90252A0 (en) | 1989-12-15 |
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