JPH08236799A - 半導体放射線検出素子および整流素子 - Google Patents
半導体放射線検出素子および整流素子Info
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- JPH08236799A JPH08236799A JP7036499A JP3649995A JPH08236799A JP H08236799 A JPH08236799 A JP H08236799A JP 7036499 A JP7036499 A JP 7036499A JP 3649995 A JP3649995 A JP 3649995A JP H08236799 A JPH08236799 A JP H08236799A
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- semiconductor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】リーク電流が小さく、経時的にも安定な半導体
放射線検出素子および整流素子を得る。 【構成】ｐ型の半導体基板１２の一主面上にボロンをド
ープしたアモルファスカーボン層２０を積層し、次いで
Ａｌ電極１１を積層する。半導体基板１２の他の主面は
ボロンの高濃度にドープ層としてＡｌ電極１４を積層す
る。
放射線検出素子および整流素子を得る。 【構成】ｐ型の半導体基板１２の一主面上にボロンをド
ープしたアモルファスカーボン層２０を積層し、次いで
Ａｌ電極１１を積層する。半導体基板１２の他の主面は
ボロンの高濃度にドープ層としてＡｌ電極１４を積層す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、リーク電流が少な
く、製造が容易で、特性の安定した半導体放射線検出素
子および整流素子に関する。
く、製造が容易で、特性の安定した半導体放射線検出素
子および整流素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気回路に用いられる整流素子と
しては半導体のｐｎ接合を用いたものや、半導体と金属
のショットキー接合を用いたものが知られている。特
に、後者のショットキー接合を用いた素子（ショットキ
ー素子）は作製が容易なこと、高速なスイッチングが可
能なことなどの理由から広く用いられている。
しては半導体のｐｎ接合を用いたものや、半導体と金属
のショットキー接合を用いたものが知られている。特
に、後者のショットキー接合を用いた素子（ショットキ
ー素子）は作製が容易なこと、高速なスイッチングが可
能なことなどの理由から広く用いられている。
【０００３】また、半導体に逆バイアスを印加して半導
体に空乏層を拡げることにより、電界効果トランジスタ
や各種センサとして用いることも行なわれている。例え
ば、放射線センサとしてシヨットキー素子を用いる場合
には、図５に示すように、比抵抗が１０ｋΩ・ｃｍ程度
のｐ型ＳｉとＡｌ等の金属により構成されたシヨットキ
ー素子に、１００Ｖ程度の逆バイアスを掛けてＳｉ内に
空乏層を形成する。ここへ放射線が入射すると空乏層内
に正孔−電子対が形成され、空乏層に印加されている電
界によりそれぞれが上下の電極に集められ、検出電流が
生じるものである。なお、図５において１１，１４はＡ
ｌ電極、１２はＳｉ基板、１３はボロンＢ高濃度ドープ
層、１５は空乏層、１６は放射線をそれぞれ示す。
体に空乏層を拡げることにより、電界効果トランジスタ
や各種センサとして用いることも行なわれている。例え
ば、放射線センサとしてシヨットキー素子を用いる場合
には、図５に示すように、比抵抗が１０ｋΩ・ｃｍ程度
のｐ型ＳｉとＡｌ等の金属により構成されたシヨットキ
ー素子に、１００Ｖ程度の逆バイアスを掛けてＳｉ内に
空乏層を形成する。ここへ放射線が入射すると空乏層内
に正孔−電子対が形成され、空乏層に印加されている電
界によりそれぞれが上下の電極に集められ、検出電流が
生じるものである。なお、図５において１１，１４はＡ
ｌ電極、１２はＳｉ基板、１３はボロンＢ高濃度ドープ
層、１５は空乏層、１６は放射線をそれぞれ示す。
【０００４】放射線センサとしては上記シヨットキー素
子構造以外に、ｐｎ接合や他種半導体とのヘテロ接合を
用いることも行なわれているが、特に放射線がα線の場
合にはその飛程は２０μｍ程度であり、接合境界がなる
べく素子表面に近いことが望ましい。すなわち、空乏層
以外の部位（不感層）での放射線吸収をなるべく小さく
して感度を高める必要があり、その点ではシヨットキー
接合は好適である。しかし、従来のシヨットキー素子に
おいては、逆バイアスを掛けたときのリーク電流が大き
く、上記の放射線センサに適用しようとする場合には、
検出電流との区別が困難となり、感度を低くする要因と
もなっている。
子構造以外に、ｐｎ接合や他種半導体とのヘテロ接合を
用いることも行なわれているが、特に放射線がα線の場
合にはその飛程は２０μｍ程度であり、接合境界がなる
べく素子表面に近いことが望ましい。すなわち、空乏層
以外の部位（不感層）での放射線吸収をなるべく小さく
して感度を高める必要があり、その点ではシヨットキー
接合は好適である。しかし、従来のシヨットキー素子に
おいては、逆バイアスを掛けたときのリーク電流が大き
く、上記の放射線センサに適用しようとする場合には、
検出電流との区別が困難となり、感度を低くする要因と
もなっている。
【０００５】これを改良する手段として、例えばＳｉと
金属の間に極薄のＳｉＯ2 膜を形成することにより逆バ
イアス時のリーク電流を抑制する所謂ＭＩＳトンネルダ
イオード素子が提案されている。ＳｉＯ2 は比抵抗が１
０15Ω・ｃｍ以上の絶縁膜であるが、その厚さを５ｎｍ
以下とすることにより、トンネル電流を流すものであ
る。絶縁膜が厚すぎるとトンネル電流は流れず、検出電
流は得られない。
金属の間に極薄のＳｉＯ2 膜を形成することにより逆バ
イアス時のリーク電流を抑制する所謂ＭＩＳトンネルダ
イオード素子が提案されている。ＳｉＯ2 は比抵抗が１
０15Ω・ｃｍ以上の絶縁膜であるが、その厚さを５ｎｍ
以下とすることにより、トンネル電流を流すものであ
る。絶縁膜が厚すぎるとトンネル電流は流れず、検出電
流は得られない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記Ｓｉ／電極ＳｉＯ
2 膜／金属よりなるＭＩＳトンネルダイオード素子にお
いては、極薄ＳｉＯ2 膜を通して酸素，水分等が容易に
拡散し、Ｓｉ表面への酸素の吸着やＳｉの酸化が進行す
るために、電気特性にも経時変化が現れるという問題が
ある。
2 膜／金属よりなるＭＩＳトンネルダイオード素子にお
いては、極薄ＳｉＯ2 膜を通して酸素，水分等が容易に
拡散し、Ｓｉ表面への酸素の吸着やＳｉの酸化が進行す
るために、電気特性にも経時変化が現れるという問題が
ある。
【０００７】またＳｉＯ2 膜の形成法としては各種ある
が、最も緻密な膜が得られるＳｉの酸化法ではＳｉを９
００℃以上に昇温する必要があり、その場合にはＳｉ中
にドープされた不純物の再拡散や構造部品の損傷に配慮
する必要があり、素子製作方法が制限されるなどの問題
もある。ＳｉＯ2 膜の形成法としてはこの他、フッ酸処
理等の化学的手段による方法もあるが、この方法におい
ても特性を安定化させるには５００〜６００℃での熱処
理が必要となることが指摘されている。
が、最も緻密な膜が得られるＳｉの酸化法ではＳｉを９
００℃以上に昇温する必要があり、その場合にはＳｉ中
にドープされた不純物の再拡散や構造部品の損傷に配慮
する必要があり、素子製作方法が制限されるなどの問題
もある。ＳｉＯ2 膜の形成法としてはこの他、フッ酸処
理等の化学的手段による方法もあるが、この方法におい
ても特性を安定化させるには５００〜６００℃での熱処
理が必要となることが指摘されている。
【０００８】したがって、この発明の課題は逆バイアス
を掛けたときのリーク電流が小さくて電気特性が安定
で、しかも製造方法が簡便な半導体放射線検出素子およ
び整流素子を提供することにある。
を掛けたときのリーク電流が小さくて電気特性が安定
で、しかも製造方法が簡便な半導体放射線検出素子およ
び整流素子を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、第１の発明では、一伝導形の半導体基板と、こ
の半導体基板の一表面に設けられた絶縁層と、この絶縁
層上に設けられた金属電極と、前記半導体基板の他表面
に設けられたオーミック電極とを有し、前記金属電極と
オーミック電極を介して電圧を印加することにより、前
記一表面から前記半導体基板内に形成される空乏層を入
射する放射線にて、この空乏層内に生成される正孔−電
子対に基づき放射線を検出する半導体放射線検出素子に
おいて、前記絶縁層は、不純物を導入したアモルファス
カーボンであるとすることにより達成される。この第１
の発明では、半導体基板はｐ型でありアモルファスカー
ボンに導入される不純物はボロンであるとすることが有
効である。
るため、第１の発明では、一伝導形の半導体基板と、こ
の半導体基板の一表面に設けられた絶縁層と、この絶縁
層上に設けられた金属電極と、前記半導体基板の他表面
に設けられたオーミック電極とを有し、前記金属電極と
オーミック電極を介して電圧を印加することにより、前
記一表面から前記半導体基板内に形成される空乏層を入
射する放射線にて、この空乏層内に生成される正孔−電
子対に基づき放射線を検出する半導体放射線検出素子に
おいて、前記絶縁層は、不純物を導入したアモルファス
カーボンであるとすることにより達成される。この第１
の発明では、半導体基板はｐ型でありアモルファスカー
ボンに導入される不純物はボロンであるとすることが有
効である。
【００１０】また第２の発明では、−伝導形の半導体基
板と、この半導体基板の一表面に設けられた絶縁層と、
この絶縁層上に設けられた金属電極と、前記半導体基板
の他表面に設けられたオーミック電極を有するＭＩＳ構
造の整流素子において、前記絶縁層は不純物を導入した
アモルファスカーボンであるとすることにより達成され
る。
板と、この半導体基板の一表面に設けられた絶縁層と、
この絶縁層上に設けられた金属電極と、前記半導体基板
の他表面に設けられたオーミック電極を有するＭＩＳ構
造の整流素子において、前記絶縁層は不純物を導入した
アモルファスカーボンであるとすることにより達成され
る。
【００１１】アモルファスカーボン膜の形成方法として
は各種のものが提案されているが、最も簡単なのはプラ
ズマＣＶＤによるものであり、また、スパッタ法によっ
ても形成が可能である。これらの方法によれば、アモル
ファスカーボン膜は基板温度を上げることなく室温にて
形成可能である。従ってＳｉ材料中の不純物の再拡散や
構造部材の熱的損傷を考慮する必要がなく、このように
得られた整流素子を他のデバイス部分と組み合わせて使
用する場合にも、影響を与えないという利点がある。ア
モルファスカーボン膜の膜厚としては、厚い程膜厚の制
御が容易であり、かつ保護膜としての効果も大きくなる
ので特性の安定化に有利であるが、以下の要因から厚さ
が制限される。
は各種のものが提案されているが、最も簡単なのはプラ
ズマＣＶＤによるものであり、また、スパッタ法によっ
ても形成が可能である。これらの方法によれば、アモル
ファスカーボン膜は基板温度を上げることなく室温にて
形成可能である。従ってＳｉ材料中の不純物の再拡散や
構造部材の熱的損傷を考慮する必要がなく、このように
得られた整流素子を他のデバイス部分と組み合わせて使
用する場合にも、影響を与えないという利点がある。ア
モルファスカーボン膜の膜厚としては、厚い程膜厚の制
御が容易であり、かつ保護膜としての効果も大きくなる
ので特性の安定化に有利であるが、以下の要因から厚さ
が制限される。
【００１２】厚すぎる場合には逆バイアス時の電圧が
カーボン膜に掛かり、Ｓｉ中の空乏層が有効に広がらな
い。膜厚０．５μｍまでの試料を作成して．ＣＶ特性に
より空乏層厚さを測定したが、いずれも約８０Ｖ程度で
Ｓｉ基板全体（約０．３ｍｍ）まで空乏層が広がってい
ることが確認できた。 放射線センサとして使用する場合、放射線照射により
空乏層内で生じた電子と正孔が電極に集められて検出電
流となるが、そのためにはアモルファスカーボン膜内を
正孔が流れる必要がある。正孔拡散のための膜厚の制限
値は、放射線の線量率や測定電気回路の時定数等により
決定されるが、おおよそ０．５μｍが限界となる。
カーボン膜に掛かり、Ｓｉ中の空乏層が有効に広がらな
い。膜厚０．５μｍまでの試料を作成して．ＣＶ特性に
より空乏層厚さを測定したが、いずれも約８０Ｖ程度で
Ｓｉ基板全体（約０．３ｍｍ）まで空乏層が広がってい
ることが確認できた。 放射線センサとして使用する場合、放射線照射により
空乏層内で生じた電子と正孔が電極に集められて検出電
流となるが、そのためにはアモルファスカーボン膜内を
正孔が流れる必要がある。正孔拡散のための膜厚の制限
値は、放射線の線量率や測定電気回路の時定数等により
決定されるが、おおよそ０．５μｍが限界となる。
【００１３】厚すぎる場合には、Ｓｉとアモルファス
カーボンとの界面付近にできるエネルギー・バンドの曲
がり、つまり、ポテンシャル障壁がその高さを減少し、
リーク電流が増大する可能性がある。実際に、膜厚３０
０ｎｍ以上の試料においてリーク電流の増大を測定し
た。このようにしてアモルファスカーボン膜の膜厚とし
ては１５０ｎｍ以下が好適であることがわかる。
カーボンとの界面付近にできるエネルギー・バンドの曲
がり、つまり、ポテンシャル障壁がその高さを減少し、
リーク電流が増大する可能性がある。実際に、膜厚３０
０ｎｍ以上の試料においてリーク電流の増大を測定し
た。このようにしてアモルファスカーボン膜の膜厚とし
ては１５０ｎｍ以下が好適であることがわかる。
【００１４】
【作用】Ｓｉ基板と金属との間にＳｉＯ2 膜よりも比抵
抗が小さい半導体のアモルファスカーボン膜を配置する
と膜厚の制限が緩やかになり、より厚い膜でも充分な電
流が流れるようになる。アモルファスカーボン膜内部に
おける電荷移動のメカニズムとしては一般のＭＩＳ構造
と同様に、Ｓｉ界面での反転層形成による少数キャリア
ーの注入によるものと考えられるが、トンネル電流や拡
散電流等が関与している可能性もある。
抗が小さい半導体のアモルファスカーボン膜を配置する
と膜厚の制限が緩やかになり、より厚い膜でも充分な電
流が流れるようになる。アモルファスカーボン膜内部に
おける電荷移動のメカニズムとしては一般のＭＩＳ構造
と同様に、Ｓｉ界面での反転層形成による少数キャリア
ーの注入によるものと考えられるが、トンネル電流や拡
散電流等が関与している可能性もある。
【００１５】いずれにしても膜厚が大きいことから、大
気中の水分，酸素のＳｉ等半導体表面への吸着や酸化腐
食を抑制する効果が大きくなる。Ｂを含まないアモルフ
ァスカーボン膜の代表的な性質を以下に示す。 化学組成 Ｃ＋Ｈ 結晶態 アモルファス 電気比抵抗 １０15〜１０11Ω・ｃｍ 硬さ ２０００〜５０００ Ｈｖ エネルギーギャップ 約２．１ｅＶ アモルファスカーボンの比抵抗はＢ含有量によって制御
でき、このアモルファスカーボンの比抵抗は１０4 〜１
０8 Ω・ｃｍと低くできる。これによって、Ｓｉ内で発
生する電子−正孔対や少数キャリヤーの注入等による電
荷をこの層を通して金属層へより容易に流すことができ
る。つまり、Ｓｉとアモルファスカーボンの界面付近に
電荷がたまることを防止し、空乏層の広がりを抑制する
反転層の形成を抑えることができる。
気中の水分，酸素のＳｉ等半導体表面への吸着や酸化腐
食を抑制する効果が大きくなる。Ｂを含まないアモルフ
ァスカーボン膜の代表的な性質を以下に示す。 化学組成 Ｃ＋Ｈ 結晶態 アモルファス 電気比抵抗 １０15〜１０11Ω・ｃｍ 硬さ ２０００〜５０００ Ｈｖ エネルギーギャップ 約２．１ｅＶ アモルファスカーボンの比抵抗はＢ含有量によって制御
でき、このアモルファスカーボンの比抵抗は１０4 〜１
０8 Ω・ｃｍと低くできる。これによって、Ｓｉ内で発
生する電子−正孔対や少数キャリヤーの注入等による電
荷をこの層を通して金属層へより容易に流すことができ
る。つまり、Ｓｉとアモルファスカーボンの界面付近に
電荷がたまることを防止し、空乏層の広がりを抑制する
反転層の形成を抑えることができる。
【００１６】
【実施例】図１はこの発明の実施例に係る半導体放射線
検出素子を示す断面図である。１１，１４はＡｌ電極、
１２はＳｉ基板，１３はＢ高濃度ドープ層，１５は空乏
層，１６は放射線，２０はアモルファスカーボン層をそ
れぞれ示している。比抵抗が１０ｋΩ・ｃｍのｐ型Ｓｉ
基板に、例えばＥＣＲ（Electron Cycrotron Resonanc
e) プラズマＣＶＤ法( 化学気相法) によりアモルファ
カーボン膜を50nm厚さに成膜し、その上にマグネトロン
・スパッタ法によりＡｌを1 μｍ厚さに成膜した。ＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ法（化学気相法）によるアモルファス
カーボンの成膜条件は以下の通りである。
検出素子を示す断面図である。１１，１４はＡｌ電極、
１２はＳｉ基板，１３はＢ高濃度ドープ層，１５は空乏
層，１６は放射線，２０はアモルファスカーボン層をそ
れぞれ示している。比抵抗が１０ｋΩ・ｃｍのｐ型Ｓｉ
基板に、例えばＥＣＲ（Electron Cycrotron Resonanc
e) プラズマＣＶＤ法( 化学気相法) によりアモルファ
カーボン膜を50nm厚さに成膜し、その上にマグネトロン
・スパッタ法によりＡｌを1 μｍ厚さに成膜した。ＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ法（化学気相法）によるアモルファス
カーボンの成膜条件は以下の通りである。
【００１７】 μ波出力 ２００Ｗ 原料ガス メタン（１０sccm） 水素希釈ジボラン（１０００ppm)ガス（0.1sccm) ガス圧力 ５ ｍＴｏｒｒ 基板温度 １２５℃ 基板材料 Ｓｉ（０．３ｍｍ厚さ） また、原料ガス中の水素希釈ジボランガス濃度が上記の
ように１％ のときは、アモルファスカーボン膜の比抵
抗は１０6 Ω・ｃｍであり、５０％とするとアモルファ
スカーボン膜の比抵抗は１０4 Ω・ｃｍであった。そし
て、Ｓｉ基板の裏面には、Ｂを高濃度ドープしてオーミ
ック接触をとった。
ように１％ のときは、アモルファスカーボン膜の比抵
抗は１０6 Ω・ｃｍであり、５０％とするとアモルファ
スカーボン膜の比抵抗は１０4 Ω・ｃｍであった。そし
て、Ｓｉ基板の裏面には、Ｂを高濃度ドープしてオーミ
ック接触をとった。
【００１８】図２はこの発明の実施例にかかる半導体放
射線検出素子の電流電圧特性を従来のものと対比して示
す線図である。特性３２はこの発明の素子のＩ−Ｖ特性
で逆バイアスを６０Ｖ印加したときのリーク電流は約１
０-7Ａ／ｃｍ2 である。また特性線３１は従来の素子の
Ｉ−Ｖ特性である。３２はアモルファスカーボン層が５
０ｎｍの場合のＩ−Ｖ特性を示しており、リーク電流は
後者の方が前者に比べて約３桁少ない。なおこの特性は
成膜直後から安定しており、室温で３カ月経過後も変化
は認められない。
射線検出素子の電流電圧特性を従来のものと対比して示
す線図である。特性３２はこの発明の素子のＩ−Ｖ特性
で逆バイアスを６０Ｖ印加したときのリーク電流は約１
０-7Ａ／ｃｍ2 である。また特性線３１は従来の素子の
Ｉ−Ｖ特性である。３２はアモルファスカーボン層が５
０ｎｍの場合のＩ−Ｖ特性を示しており、リーク電流は
後者の方が前者に比べて約３桁少ない。なおこの特性は
成膜直後から安定しており、室温で３カ月経過後も変化
は認められない。
【００１９】図３はこの発明の実施例に係る半導体放射
線検出素子につきリーク電流密度のアモルファスカーボ
ン膜厚依存性を示す線図である。逆バイアスを６０Ｖ印
加している。膜厚が５〜１５０ｎｍの範囲ではリーク電
流が膜厚に余り依存しないが、３００ｎｍを越えるとリ
ーク電流が増大していることがわかる。図４はこの発明
の実施例に係る半導体放射線検出素子の容量電圧特性を
示す線図である。ＣＶ特性は周波数１ＭＨｚでの測定結
果を示しているが、逆バイアス時の容量は７０〜８０Ｖ
の逆バイアスのとき３３ｐＦで飽和している。これは、
以下に示す計算から空乏層の厚さがＳｉ基板厚さ（０．
３ｍｍ）に相当しており、空乏層が充分に広がっている
ことを示す。なおＷは空乏層の厚さ、εs はＳｉの比誘
電率（＝１１．９）、εo は真空の誘電率（＝８．８５
×１０-14 Ｆ／ｃｍ）、Ｓは電極面積（＝１ｃｍ2 ）、
Ｃは容量（＝３３ｐＦ）をそれぞれ示す。
線検出素子につきリーク電流密度のアモルファスカーボ
ン膜厚依存性を示す線図である。逆バイアスを６０Ｖ印
加している。膜厚が５〜１５０ｎｍの範囲ではリーク電
流が膜厚に余り依存しないが、３００ｎｍを越えるとリ
ーク電流が増大していることがわかる。図４はこの発明
の実施例に係る半導体放射線検出素子の容量電圧特性を
示す線図である。ＣＶ特性は周波数１ＭＨｚでの測定結
果を示しているが、逆バイアス時の容量は７０〜８０Ｖ
の逆バイアスのとき３３ｐＦで飽和している。これは、
以下に示す計算から空乏層の厚さがＳｉ基板厚さ（０．
３ｍｍ）に相当しており、空乏層が充分に広がっている
ことを示す。なおＷは空乏層の厚さ、εs はＳｉの比誘
電率（＝１１．９）、εo は真空の誘電率（＝８．８５
×１０-14 Ｆ／ｃｍ）、Ｓは電極面積（＝１ｃｍ2 ）、
Ｃは容量（＝３３ｐＦ）をそれぞれ示す。
【００２０】Ｗ＝εs εo Ｓ／Ｃ ＝０．３２ｍｍ このような素子を用いて241 Ａｍ（アメリシウムの密封
線源）のγ線による放射線測定を行った。γ線のエネル
ギーは５９．５ｋｅＶである。アモルファスカーボンの
厚さが１５０ｎｍ以下の素子においてγ線によるシグナ
ルが検出できたが、３００ｎｍ以上ではノイズに隠れて
検出できなかった。アモルファスカーボンの厚さに対す
る素子のノイズレベルを次表に示す。ノイズレベルは２
０００チャンネルのパルスハイトアナライザ（Canbell
a, シリーズ20）を用いて測定した。
線源）のγ線による放射線測定を行った。γ線のエネル
ギーは５９．５ｋｅＶである。アモルファスカーボンの
厚さが１５０ｎｍ以下の素子においてγ線によるシグナ
ルが検出できたが、３００ｎｍ以上ではノイズに隠れて
検出できなかった。アモルファスカーボンの厚さに対す
る素子のノイズレベルを次表に示す。ノイズレベルは２
０００チャンネルのパルスハイトアナライザ（Canbell
a, シリーズ20）を用いて測定した。
【００２１】
【表１】 また、上記では主として放射線素子に適用する場合につ
いて説明したが、この発明はシヨットキー素子として用
いる場合の電流抑制方法としても有効である。なお、半
導体としてはＳｉの他にＧａＡｓ，ＳｉＣ，Ｇｅなどを
用いても同等の効果を期待できる。
いて説明したが、この発明はシヨットキー素子として用
いる場合の電流抑制方法としても有効である。なお、半
導体としてはＳｉの他にＧａＡｓ，ＳｉＣ，Ｇｅなどを
用いても同等の効果を期待できる。
【００２２】
【発明の効果】この発明によれば絶縁層が不純物を導入
したアモルファスカーボンであるので、アモルファスカ
ーボンは半導体性であり、膜厚を所定の値に大きくして
半導体基板に対する酸素や水分等の拡散を防止し、リー
ク電流が少ないうえに経時安定性に優れ、製造も容易な
半導体放射線検出素子および、整流素子が得られる。
したアモルファスカーボンであるので、アモルファスカ
ーボンは半導体性であり、膜厚を所定の値に大きくして
半導体基板に対する酸素や水分等の拡散を防止し、リー
ク電流が少ないうえに経時安定性に優れ、製造も容易な
半導体放射線検出素子および、整流素子が得られる。
【図１】この発明の実施例にかかる半導体放射線検出素
子を示す断面図
子を示す断面図
【図２】この発明の実施例に係る半導体放射線検出素子
の電流電圧特性を従来のものと対比して示す線図
の電流電圧特性を従来のものと対比して示す線図
【図３】この発明の実施例にかかる半導体放射線検出素
子につきリーク電流のアモルファスカーボン膜厚依存性
を示す線図
子につきリーク電流のアモルファスカーボン膜厚依存性
を示す線図
【図４】この発明の実施例に係る半導体放射線検出素子
の容量電圧特性を示す線図
の容量電圧特性を示す線図
【図５】従来の半導体放射線検出素子を示す断面図
１１，１４ Ａｌ電極 １２ Ｓｉ基板 １３ Ｂ高濃度ドープ層 １５ 空乏層 １６ 放射線 ２０ カーボン層
Claims (3)
- 【請求項１】一伝導形の半導体基板と、この半導体基板
の一表面に設けられた絶縁層と、この絶縁層上に設けら
れた金属電極と、前記半導体基板の他表面に設けられた
オーミック電極とを有し、前記金属電極とオーミック電
極を介して電圧を印加することにより、前記一表面から
前記半導体基板内に形成される空乏層に入射する放射線
にて、この空乏層内に生成される正孔−電子対に基づき
放射線を検出する半導体放射線素子において、前記絶縁
層は不純物を導入したアモルファスカーボンであること
を特徴とする半導体放射線検出素子。 - 【請求項２】請求項１記載の半導体放射線検出素子にお
いて、半導体基板はｐ型であり、アモルファスカーボン
に導入される不純物はボロンであることを特徴とする半
導体放射線検出素子。 - 【請求項３】一伝導形の半導体基板と、この半導体基板
の一表面に設けられた絶縁層と、この絶縁層上に設けら
れた金属電極と、前記半導体基板の他表面に設けられた
オーミック電極とを有するＭＩＳ構造の整流素子におい
て、前記絶縁層は不純物を導入したアモルファスカーボ
ンであることを特徴とする整流素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7036499A JPH08236799A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 半導体放射線検出素子および整流素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7036499A JPH08236799A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 半導体放射線検出素子および整流素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236799A true JPH08236799A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12471526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7036499A Pending JPH08236799A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 半導体放射線検出素子および整流素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08236799A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1484800A1 (en) * | 2002-03-08 | 2004-12-08 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Quantum device |
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| JP2012054421A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Lapis Semiconductor Co Ltd | 半導体装置 |
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-
1995
- 1995-02-24 JP JP7036499A patent/JPH08236799A/ja active Pending
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