JPH10188780A - 光電面 - Google Patents
光電面Info
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- JPH10188780A JPH10188780A JP34388496A JP34388496A JPH10188780A JP H10188780 A JPH10188780 A JP H10188780A JP 34388496 A JP34388496 A JP 34388496A JP 34388496 A JP34388496 A JP 34388496A JP H10188780 A JPH10188780 A JP H10188780A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、結晶性に優れた半導体等を有する
光電面を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の光電面１０は、ＬｉＡｌＯ
2（ＬＡＯ）からなる基板１１と、基板１１上に形成さ
れ、基板１１を熱的に保護する基板保護層１２と、基板
保護層１２上に形成され、光の入射により光電子を発生
させる活性層１３とを備え、基板保護層１２及び活性層
１３がＡｌＮ，ＧａＮ及びＩｎＮよりなる群から選ばれ
る少なくとも一種の成分からなる結晶によって形成さ
れ、紫外光に対して感度があることを特徴としている。
この構成によれば、格子定数に関して、上記結晶とＬＡ
Ｏとが同程度になり、格子不整の改善がなされる。この
ため、光電面１０の感度に依存する結晶欠陥の導入が抑
制され、基板保護層１２及び活性層１３は優れた結晶性
を有するようになる。
光電面を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の光電面１０は、ＬｉＡｌＯ
2（ＬＡＯ）からなる基板１１と、基板１１上に形成さ
れ、基板１１を熱的に保護する基板保護層１２と、基板
保護層１２上に形成され、光の入射により光電子を発生
させる活性層１３とを備え、基板保護層１２及び活性層
１３がＡｌＮ，ＧａＮ及びＩｎＮよりなる群から選ばれ
る少なくとも一種の成分からなる結晶によって形成さ
れ、紫外光に対して感度があることを特徴としている。
この構成によれば、格子定数に関して、上記結晶とＬＡ
Ｏとが同程度になり、格子不整の改善がなされる。この
ため、光電面１０の感度に依存する結晶欠陥の導入が抑
制され、基板保護層１２及び活性層１３は優れた結晶性
を有するようになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体からなる光
電面に関し、特に、紫外光に対して感度を有する半導体
の光電面に関する。
電面に関し、特に、紫外光に対して感度を有する半導体
の光電面に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、紫外光に対して感度を有する半導
体光電面として、例えば単結晶のＧａＮを有するものが
注目されている。このＧａＮの半導体光電面を形成する
ために、基板として単結晶のＡｌ2Ｏ3が用いられてい
る。しかし、このＡｌ2Ｏ3基板とＧａＮとの格子整合は
良好ではない。これは、Ａｌ2Ｏ3の格子定数がａ軸方向
に２．７４７オングストロームであり、ＧａＮの格子定
数は３．１８オングストロームであり、両者の格子定数
の差が比較的大きくなるからである。換言すれば、これ
ら格子定数の差をミスフィットで示した値が−１３．６
％になるからである。ミスフィットの値が大きいと、両
者の間の格子不整により、例えば格子歪みや転位等の結
晶欠陥が生じ、半導体光電面の感度に影響を及ぼす。そ
こで、このような格子不整を改善するために、Ａｌ2Ｏ3
基板とＧａＮとの間に厚さが数１０ｎｍのＡｌＮからな
る緩衝層が従来から設けられている。なお、緩衝層が設
けられる際、低温でＡｌ2Ｏ3基板が形成された後、基板
の温度を加熱して上げて、その一部が結晶化される。
体光電面として、例えば単結晶のＧａＮを有するものが
注目されている。このＧａＮの半導体光電面を形成する
ために、基板として単結晶のＡｌ2Ｏ3が用いられてい
る。しかし、このＡｌ2Ｏ3基板とＧａＮとの格子整合は
良好ではない。これは、Ａｌ2Ｏ3の格子定数がａ軸方向
に２．７４７オングストロームであり、ＧａＮの格子定
数は３．１８オングストロームであり、両者の格子定数
の差が比較的大きくなるからである。換言すれば、これ
ら格子定数の差をミスフィットで示した値が−１３．６
％になるからである。ミスフィットの値が大きいと、両
者の間の格子不整により、例えば格子歪みや転位等の結
晶欠陥が生じ、半導体光電面の感度に影響を及ぼす。そ
こで、このような格子不整を改善するために、Ａｌ2Ｏ3
基板とＧａＮとの間に厚さが数１０ｎｍのＡｌＮからな
る緩衝層が従来から設けられている。なお、緩衝層が設
けられる際、低温でＡｌ2Ｏ3基板が形成された後、基板
の温度を加熱して上げて、その一部が結晶化される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ａｌ2Ｏ3基板
とＧａＮとの間に緩衝層としてＡｌＮが設けられて、両
者の間の格子不整を改善しようとしても、半導体光電面
の感度に影響を及ぼす転位密度が１×１０10〜１×１０
11ｃｍ-3である。このため、結晶性がそれ程向上してい
ないＧａＮでは、転位密度が低く結晶性に優れた例えば
ＧａＡｓの半導体光電面と比べて感度が高くならない。
とＧａＮとの間に緩衝層としてＡｌＮが設けられて、両
者の間の格子不整を改善しようとしても、半導体光電面
の感度に影響を及ぼす転位密度が１×１０10〜１×１０
11ｃｍ-3である。このため、結晶性がそれ程向上してい
ないＧａＮでは、転位密度が低く結晶性に優れた例えば
ＧａＡｓの半導体光電面と比べて感度が高くならない。
【０００４】また、ＧａＮの形成に用いられる単結晶の
Ａｌ2Ｏ3はモース硬さ９と硬い。このため、加工が非常
に困難となる。したがって、基板が加工により例えば段
付けのような特定の形状を有して半導体光電面が用いら
れるような場合には、たとえ、加工が可能であるとして
も費用がかかる。
Ａｌ2Ｏ3はモース硬さ９と硬い。このため、加工が非常
に困難となる。したがって、基板が加工により例えば段
付けのような特定の形状を有して半導体光電面が用いら
れるような場合には、たとえ、加工が可能であるとして
も費用がかかる。
【０００５】そこで、本発明は、加工性に優れた基板と
結晶性に優れた半導体とを有する光電面を提供すること
を目的とする。
結晶性に優れた半導体とを有する光電面を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光電面は、
上記の課題を解決するためになされたものであり、Ｌｉ
ＡｌＯ2からなる基板と、基板上に形成され、基板を熱
的に保護する基板保護層と、基板保護層上に形成され、
光の入射により光電子を発生させる活性層とを備え、基
板保護層及び活性層が、ＡｌＮ，ＧａＮ及びＩｎＮより
なる群から選ばれる少なくとも一種の成分からなる結晶
によって形成され、紫外光に対して感度があることを特
徴としている。この構成によれば、格子定数に関して、
上記結晶とＬｉＡｌＯ2とが同程度になり、格子不整の
改善がなされる。このため、光電面の感度に依存する結
晶欠陥の導入等が抑制され、基板保護層１２及び活性層
１３は優れた結晶性を有するようになる。また、ＬｉＡ
ｌＯ2のモース硬度はＡｌ2Ｏ3のモース硬度９より小さ
い８であるため、ＬｉＡｌＯ2はＡｌ2Ｏ3よりも軟らか
く、さらに、酸に溶けやすい。したがって、Ａｌ2Ｏ3を
用いた場合と比べて優れた加工性を有した光電面が実現
されるようになる。
上記の課題を解決するためになされたものであり、Ｌｉ
ＡｌＯ2からなる基板と、基板上に形成され、基板を熱
的に保護する基板保護層と、基板保護層上に形成され、
光の入射により光電子を発生させる活性層とを備え、基
板保護層及び活性層が、ＡｌＮ，ＧａＮ及びＩｎＮより
なる群から選ばれる少なくとも一種の成分からなる結晶
によって形成され、紫外光に対して感度があることを特
徴としている。この構成によれば、格子定数に関して、
上記結晶とＬｉＡｌＯ2とが同程度になり、格子不整の
改善がなされる。このため、光電面の感度に依存する結
晶欠陥の導入等が抑制され、基板保護層１２及び活性層
１３は優れた結晶性を有するようになる。また、ＬｉＡ
ｌＯ2のモース硬度はＡｌ2Ｏ3のモース硬度９より小さ
い８であるため、ＬｉＡｌＯ2はＡｌ2Ｏ3よりも軟らか
く、さらに、酸に溶けやすい。したがって、Ａｌ2Ｏ3を
用いた場合と比べて優れた加工性を有した光電面が実現
されるようになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同
一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同
一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
【０００８】図１の断面図には、本発明が適用される紫
外光用の光電面１０が透過型として機能するように概略
的に示されている。
外光用の光電面１０が透過型として機能するように概略
的に示されている。
【０００９】この光電面１０では、図１に矢印で示され
る紫外光（ｈν）が透過する基板１１上に、基板保護層
１２と活性層１３とが、波長にして紫外光領域のバンド
ギャップエネルギを有するＡｌＮ，ＧａＮ，ＩｎＮのい
ずれかの結晶又はそれらを組み合わせた混晶によって順
次形成されている。このときの基板１１は、紫外光に対
して透光性があり且つ基板保護層１２及び活性層１３が
高い結晶性を有するよう、単結晶のＬｉＡｌＯ2（以下
「ＬＡＯ」という。）によって形成されている。
る紫外光（ｈν）が透過する基板１１上に、基板保護層
１２と活性層１３とが、波長にして紫外光領域のバンド
ギャップエネルギを有するＡｌＮ，ＧａＮ，ＩｎＮのい
ずれかの結晶又はそれらを組み合わせた混晶によって順
次形成されている。このときの基板１１は、紫外光に対
して透光性があり且つ基板保護層１２及び活性層１３が
高い結晶性を有するよう、単結晶のＬｉＡｌＯ2（以下
「ＬＡＯ」という。）によって形成されている。
【００１０】ＬＡＯの基板１１（以下「ＬＡＯ基板１
１」という）を用いたのは、図２に示されるように、Ａ
ｌＮ，ＧａＮ，ＩｎＮのＬＡＯに対するミスフィット
が、上述したＡｌ2Ｏ3に対するミスフィットよりも小さ
くなっているためである。言い換えると、上記結晶又は
混晶の格子定数の値がＬＡＯの格子定数の値と同程度に
なっているからである。このため、ＬＡＯ基板１１上に
このような結晶又は混晶が基板保護層１２及び活性層１
３として形成されても、その格子定数は大きく変化しな
いので、ＬＡＯ基板１１との格子整合は、Ａｌ2Ｏ3基板
に比べてはるかに容易に且つ良好になされると考えられ
る。したがって、発明が解決しようとする課題の欄に述
べたような緩衝層が必要とされず、結晶欠陥の発生が十
分に抑制された基板保護層１２及び活性層１３が形成可
能となる。
１」という）を用いたのは、図２に示されるように、Ａ
ｌＮ，ＧａＮ，ＩｎＮのＬＡＯに対するミスフィット
が、上述したＡｌ2Ｏ3に対するミスフィットよりも小さ
くなっているためである。言い換えると、上記結晶又は
混晶の格子定数の値がＬＡＯの格子定数の値と同程度に
なっているからである。このため、ＬＡＯ基板１１上に
このような結晶又は混晶が基板保護層１２及び活性層１
３として形成されても、その格子定数は大きく変化しな
いので、ＬＡＯ基板１１との格子整合は、Ａｌ2Ｏ3基板
に比べてはるかに容易に且つ良好になされると考えられ
る。したがって、発明が解決しようとする課題の欄に述
べたような緩衝層が必要とされず、結晶欠陥の発生が十
分に抑制された基板保護層１２及び活性層１３が形成可
能となる。
【００１１】また、ＬＡＯのバンドギャップエネルギは
６．５ｅＶであるため、波長に換算して約１９１ｎｍま
での紫外光が透過可能となる。すなわち、ＬＡＯの短波
長限界が約１９１ｎｍとなる。このため、ＬＡＯは単に
ＬＡＯ基板１１となって用いられるだけでなく、図１に
示されるように光電面１０が透過型の場合には、例えば
光電子増倍管の窓材としても使用可能となる。上述した
基板保護層及び活性層にふさわしい基板として例えば六
方晶ＳｉＣが考えられるが、それが有するバンドギャッ
プエネルギーの値や微細孔の点で不利である。
６．５ｅＶであるため、波長に換算して約１９１ｎｍま
での紫外光が透過可能となる。すなわち、ＬＡＯの短波
長限界が約１９１ｎｍとなる。このため、ＬＡＯは単に
ＬＡＯ基板１１となって用いられるだけでなく、図１に
示されるように光電面１０が透過型の場合には、例えば
光電子増倍管の窓材としても使用可能となる。上述した
基板保護層及び活性層にふさわしい基板として例えば六
方晶ＳｉＣが考えられるが、それが有するバンドギャッ
プエネルギーの値や微細孔の点で不利である。
【００１２】また、ＬＡＯのモース硬度はＡｌ2Ｏ3のモ
ース硬度９より小さい８であるため、ＬＡＯはＡｌ2Ｏ3
よりも軟らかく、さらに、酸に溶けやすい。したがっ
て、Ａｌ2Ｏ3を用いた場合と比べて優れた加工性を有し
た光電面が実現されるようになる。この優れた加工性
は、例えば光電子増倍管に光電面１０が適用された場
合、特定の光電子増倍管に限定して適用されないことを
意味している。
ース硬度９より小さい８であるため、ＬＡＯはＡｌ2Ｏ3
よりも軟らかく、さらに、酸に溶けやすい。したがっ
て、Ａｌ2Ｏ3を用いた場合と比べて優れた加工性を有し
た光電面が実現されるようになる。この優れた加工性
は、例えば光電子増倍管に光電面１０が適用された場
合、特定の光電子増倍管に限定して適用されないことを
意味している。
【００１３】以上によって、ＬＡＯ基板１１とのミスフ
ィットが少ない上記材料からなる基板保護層１２は、そ
の基板１１上にエピタキシャル成長して形成可能なり、
転位等の結晶欠陥の発生を抑制した高い結晶性を有する
ようになる。このように結晶性の高い基板保護層１２は
優れた熱的耐性を有している。ＬＡＯは９５０℃程度に
なると分解するが、これにより、光電面１０の形成時に
ＬＡＯ基板１１に加えられる熱によるＬＡＯ基板１１の
損傷が防止可能となる。なお、このような基板保護層１
２がＬＡＯ基板１１を熱的に保護するようにするために
は、その厚さが５μｍ以上であることが望ましい。
ィットが少ない上記材料からなる基板保護層１２は、そ
の基板１１上にエピタキシャル成長して形成可能なり、
転位等の結晶欠陥の発生を抑制した高い結晶性を有する
ようになる。このように結晶性の高い基板保護層１２は
優れた熱的耐性を有している。ＬＡＯは９５０℃程度に
なると分解するが、これにより、光電面１０の形成時に
ＬＡＯ基板１１に加えられる熱によるＬＡＯ基板１１の
損傷が防止可能となる。なお、このような基板保護層１
２がＬＡＯ基板１１を熱的に保護するようにするために
は、その厚さが５μｍ以上であることが望ましい。
【００１４】また、基板保護層１２上には基板保護層１
２と同一の材料からなる活性層１３が、エピタキシャル
成長して形成可能となり、紫外光の吸収により光電子を
外部に放出させることができるようになる。このとき、
活性層１３が結晶欠陥の少ない基板保護層１２と同一の
ものからなるので両者の間のミスフィットはなく、基板
保護層１２の結晶欠陥が活性層１３にほとんど伝搬する
ことはない。したがって、そのような活性層１３では、
転位密度が低下して結晶性が高くなっているので、結晶
性の低い活性層１３に比べて紫外光に対する感度が高め
られている。
２と同一の材料からなる活性層１３が、エピタキシャル
成長して形成可能となり、紫外光の吸収により光電子を
外部に放出させることができるようになる。このとき、
活性層１３が結晶欠陥の少ない基板保護層１２と同一の
ものからなるので両者の間のミスフィットはなく、基板
保護層１２の結晶欠陥が活性層１３にほとんど伝搬する
ことはない。したがって、そのような活性層１３では、
転位密度が低下して結晶性が高くなっているので、結晶
性の低い活性層１３に比べて紫外光に対する感度が高め
られている。
【００１５】なお、図１に明示されるように、基板保護
層１２及び活性層１３はＬＡＯ基板１１よりも狭い範囲
で順次形成されて、光電面１０の断面がメサ型形状にな
っている。このため、ＬＡＯ基板１１の周縁下部が露出
し、ＬＡＯ基板１１の周縁下部及び基板保護層１２等の
側面部においては、バイアスを印加するための電極１４
が容易に形成されるようになっている。このような電極
１４は入射光が基板１１に入射するのを妨げないので、
効率的にＬＡＯ基板１１に入射可能となる。
層１２及び活性層１３はＬＡＯ基板１１よりも狭い範囲
で順次形成されて、光電面１０の断面がメサ型形状にな
っている。このため、ＬＡＯ基板１１の周縁下部が露出
し、ＬＡＯ基板１１の周縁下部及び基板保護層１２等の
側面部においては、バイアスを印加するための電極１４
が容易に形成されるようになっている。このような電極
１４は入射光が基板１１に入射するのを妨げないので、
効率的にＬＡＯ基板１１に入射可能となる。
【００１６】以上のように構成された光電面１０の作製
は、いわゆる有機金属気相エピタキシャル成長（Metal
Organic Vapor Phase Epitaxial:ＭＯＶＰＥ）法によ
り、反応性に富む有機金属化合物とアンモニア（Ｎ
Ｈ3）とを熱分解して行われる。
は、いわゆる有機金属気相エピタキシャル成長（Metal
Organic Vapor Phase Epitaxial:ＭＯＶＰＥ）法によ
り、反応性に富む有機金属化合物とアンモニア（Ｎ
Ｈ3）とを熱分解して行われる。
【００１７】まず、ＬＡＯ基板１１を有機溶剤で洗浄し
た後、図示されないＭＯＶＰＥ装置に配置する。ＭＯＶ
ＰＥ装置では図示されない前処理室においてＬＡＯ基板
１１のヒートクリーニング等の前処理を行う。例えば、
前処理室においてＬＡＯ基板１１を約５００℃まで加熱
し、表面の水分や揮発成分の除去等を行う。
た後、図示されないＭＯＶＰＥ装置に配置する。ＭＯＶ
ＰＥ装置では図示されない前処理室においてＬＡＯ基板
１１のヒートクリーニング等の前処理を行う。例えば、
前処理室においてＬＡＯ基板１１を約５００℃まで加熱
し、表面の水分や揮発成分の除去等を行う。
【００１８】つぎに、ヒートクリーンニングがされたＬ
ＡＯ基板１１を成長室（図示せず）に搬入して、所定の
位置に配置させる。その後、ＬＡＯ基板１１を加熱して
所定温度に保ちながら、成長室に接続された有機金属供
給源及びＮＨ3ガス供給源により原料物質を成長室に導
入して、基板保護層１２を上述した理由から５μｍ以上
の膜厚にして形成する（図３（ａ）参照）。このとき、
成長室に導入する原料物質は形成する層の種類によって
異なる。例えば、Ｇａを含む基板保護層１２を形成する
ためには、トリメチルガリウム（Ｇａ（ＣＨ3）3：ＴＭ
Ｇ）が導入される。また、Ａｌを含む基板保護層１２を
形成するためには、トリメチルアルミニウム（Ａｌ（Ｃ
Ｈ3）3：ＴＭＡ）が導入される。さらに、Ｉｎを含む基
板保護層１２を形成するためには、トリメチルインジウ
ム（Ｉｎ（ＣＨ3）3：ＴＭＩ）が導入される。また、Ｌ
ＡＯ基板１１の温度も形成する層の種類によって異な
る。例えば、上述した三元混晶の場合において、ＡｌＧ
ａＮのときは基板１１の温度が５００〜８００℃の範囲
にあり、ＧａＩｎＮ又はＡｌＩｎＮのときは３００〜８
００℃の範囲にあるのが好ましい。ただし、いずれの基
板保護層１２を形成するときも、その成長速度はできる
だけ遅いのがよい。
ＡＯ基板１１を成長室（図示せず）に搬入して、所定の
位置に配置させる。その後、ＬＡＯ基板１１を加熱して
所定温度に保ちながら、成長室に接続された有機金属供
給源及びＮＨ3ガス供給源により原料物質を成長室に導
入して、基板保護層１２を上述した理由から５μｍ以上
の膜厚にして形成する（図３（ａ）参照）。このとき、
成長室に導入する原料物質は形成する層の種類によって
異なる。例えば、Ｇａを含む基板保護層１２を形成する
ためには、トリメチルガリウム（Ｇａ（ＣＨ3）3：ＴＭ
Ｇ）が導入される。また、Ａｌを含む基板保護層１２を
形成するためには、トリメチルアルミニウム（Ａｌ（Ｃ
Ｈ3）3：ＴＭＡ）が導入される。さらに、Ｉｎを含む基
板保護層１２を形成するためには、トリメチルインジウ
ム（Ｉｎ（ＣＨ3）3：ＴＭＩ）が導入される。また、Ｌ
ＡＯ基板１１の温度も形成する層の種類によって異な
る。例えば、上述した三元混晶の場合において、ＡｌＧ
ａＮのときは基板１１の温度が５００〜８００℃の範囲
にあり、ＧａＩｎＮ又はＡｌＩｎＮのときは３００〜８
００℃の範囲にあるのが好ましい。ただし、いずれの基
板保護層１２を形成するときも、その成長速度はできる
だけ遅いのがよい。
【００１９】基板保護層１２の形成後、加熱により基板
１１の温度を上げて活性層１３を上記原料物質によって
形成する（図３（ｂ）参照）。このときの基板１１の温
度も形成する層の種類によって異なる。例えば、上述し
た三元混晶の場合において、ＡｌＧａＮのときは基板１
１の温度が９００〜１０００℃の範囲にあり、ＧａＩｎ
Ｎ又はＡｌＩｎＮのときは５００〜１０００℃の範囲に
あるのが好ましい。
１１の温度を上げて活性層１３を上記原料物質によって
形成する（図３（ｂ）参照）。このときの基板１１の温
度も形成する層の種類によって異なる。例えば、上述し
た三元混晶の場合において、ＡｌＧａＮのときは基板１
１の温度が９００〜１０００℃の範囲にあり、ＧａＩｎ
Ｎ又はＡｌＩｎＮのときは５００〜１０００℃の範囲に
あるのが好ましい。
【００２０】つぎに、基板１１の温度を少し下げ、活性
層１３上に上述した原料物質により無定形の表面保護層
１５を形成する（図３（ｃ）参照）。この表面保護層１
５は、活性層１３表面の酸化や汚染等を防ぐためのもの
であり、加熱等の所定の表面処理によって容易に取り除
かれる。このような処理は、光電面１０として例えば光
電子増倍管に組み込まれたときになされる。このときの
基板１１の温度も、基板保護層１２及び活性層１３の形
成時と同様に、形成する層の種類によって異なる。例え
ば、ＡｌＧａＮのときは基板１１の温度が５００〜６０
０℃の範囲にあり、ＧａＩｎＮ又はＡｌＩｎＮのときは
３００〜６００℃の範囲にあるのが好ましい。
層１３上に上述した原料物質により無定形の表面保護層
１５を形成する（図３（ｃ）参照）。この表面保護層１
５は、活性層１３表面の酸化や汚染等を防ぐためのもの
であり、加熱等の所定の表面処理によって容易に取り除
かれる。このような処理は、光電面１０として例えば光
電子増倍管に組み込まれたときになされる。このときの
基板１１の温度も、基板保護層１２及び活性層１３の形
成時と同様に、形成する層の種類によって異なる。例え
ば、ＡｌＧａＮのときは基板１１の温度が５００〜６０
０℃の範囲にあり、ＧａＩｎＮ又はＡｌＩｎＮのときは
３００〜６００℃の範囲にあるのが好ましい。
【００２１】表面保護層１５を形成後、ＬＡＯ基板１１
への加熱を止めてＬＡＯ基板１１を所定温度まで冷却す
る。つぎに、基板保護層１２等が形成されたＬＡＯ基板
１１を前処理室に搬送してＭＯＶＰＥ装置から取り出
し、図示されないエッチング装置の所定位置に配置す
る。この状態で、ＬＡＯ基板１１上に形成された基板保
護層１２等の中央部分をマスクして、基板保護層１２等
の周縁部をエッチングすると、図３（ｄ）に示されるよ
うに、断面がメサ型形状になる。なお、図１の光電面１
０に示されるような電極１４の形成をするためには、図
３（ｄ）に示されたものの表面上に電極材料を蒸着すれ
ばよい。
への加熱を止めてＬＡＯ基板１１を所定温度まで冷却す
る。つぎに、基板保護層１２等が形成されたＬＡＯ基板
１１を前処理室に搬送してＭＯＶＰＥ装置から取り出
し、図示されないエッチング装置の所定位置に配置す
る。この状態で、ＬＡＯ基板１１上に形成された基板保
護層１２等の中央部分をマスクして、基板保護層１２等
の周縁部をエッチングすると、図３（ｄ）に示されるよ
うに、断面がメサ型形状になる。なお、図１の光電面１
０に示されるような電極１４の形成をするためには、図
３（ｄ）に示されたものの表面上に電極材料を蒸着すれ
ばよい。
【００２２】以上のように作製された光電面１０に、Ｌ
ＡＯ基板１１側から紫外光（ｈν）が入射した場合、基
板保護層１２を通過して活性層１３で吸収される。活性
層１３で紫外光が吸収されると、光電効果により活性層
１３の価電子帯から電子が励起される。このとき、活性
層１３は結晶欠陥の抑制されて優れた結晶性を有してる
ので、結晶欠陥により形成されるバンド間の準位によっ
て電子が捕捉される、といったことはなくなる。したが
って、活性層１３の外部に放出される光電子（ｅ-）は
従来よりも多い。すなわち、光電面１０の感度は従来よ
りも向上する。
ＡＯ基板１１側から紫外光（ｈν）が入射した場合、基
板保護層１２を通過して活性層１３で吸収される。活性
層１３で紫外光が吸収されると、光電効果により活性層
１３の価電子帯から電子が励起される。このとき、活性
層１３は結晶欠陥の抑制されて優れた結晶性を有してる
ので、結晶欠陥により形成されるバンド間の準位によっ
て電子が捕捉される、といったことはなくなる。したが
って、活性層１３の外部に放出される光電子（ｅ-）は
従来よりも多い。すなわち、光電面１０の感度は従来よ
りも向上する。
【００２３】なお、本実施形態では光電面１０として透
過型のものについて述べたが、本発明は透過型光電面に
限定されず、反射型のものでも本発明の特徴は失われな
い。
過型のものについて述べたが、本発明は透過型光電面に
限定されず、反射型のものでも本発明の特徴は失われな
い。
【００２４】
【発明の効果】本発明の光電面によれば、格子定数が同
程度のＬＡＯ基板と、ＡｌＮ，ＧａＮ及びＩｎＮよりな
る群から選ばれる少なくとも一種の成分からなる結晶に
よって形成された基板保護層及び活性層とが格子整合し
ている。これにより、基板保護層及び活性層には転位等
の結晶欠陥の形成や格子の歪みが抑制されるので、高品
質な結晶が得られる。このため、本発明の光電面は、紫
外光領域において非常に高い感度を有するようになる。
程度のＬＡＯ基板と、ＡｌＮ，ＧａＮ及びＩｎＮよりな
る群から選ばれる少なくとも一種の成分からなる結晶に
よって形成された基板保護層及び活性層とが格子整合し
ている。これにより、基板保護層及び活性層には転位等
の結晶欠陥の形成や格子の歪みが抑制されるので、高品
質な結晶が得られる。このため、本発明の光電面は、紫
外光領域において非常に高い感度を有するようになる。
【００２５】また、基板を形成するＬＡＯは紫外光に対
して透光性を有しているので、基板としてだけではな
く、透過型光電面の入射窓材としても有用である。さら
に、ＬＡＯのモース硬度はＡｌ2Ｏ3のモース硬度９より
小さい８であるため、ＬＡＯはＡｌ2Ｏ3よりも軟らかく
なっており、さらに、酸に溶けやすい。したがって、Ｌ
ＡＯはＡｌ2Ｏ3を用いた場合と比べて優れた加工性を有
した基板となる。このため、そのような基板は種々の光
電子増倍管に適用されるようになる。
して透光性を有しているので、基板としてだけではな
く、透過型光電面の入射窓材としても有用である。さら
に、ＬＡＯのモース硬度はＡｌ2Ｏ3のモース硬度９より
小さい８であるため、ＬＡＯはＡｌ2Ｏ3よりも軟らかく
なっており、さらに、酸に溶けやすい。したがって、Ｌ
ＡＯはＡｌ2Ｏ3を用いた場合と比べて優れた加工性を有
した基板となる。このため、そのような基板は種々の光
電子増倍管に適用されるようになる。
【図１】本発明の光電面の一実施形態を概略的に示した
断面図である。
断面図である。
【図２】ＬＡＯ（ＬｉＡｌＯ2）及びＡｌ2Ｏ3に対する
ＧａＮ，ＡｌＮ，ＩｎＮそれぞれのミスフィットを示す
図表である。
ＧａＮ，ＡｌＮ，ＩｎＮそれぞれのミスフィットを示す
図表である。
【図３】図１の光電面の製造工程を示した断面図であ
る。
る。
１０…光電面、１１…基板、１２…基板保護層、１３…
活性層、１４…電極、１５…表面保護層。
活性層、１４…電極、１５…表面保護層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立野 眞純 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 二橋 得明 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 竹内 純一 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ＬｉＡｌＯ2からなる基板と、 前記基板上に形成され、前記基板を熱的に保護する基板
保護層と、 前記基板保護層上に形成され、光の入射により光電子を
発生させる活性層と、を備え、 前記基板保護層及び前記活性層が、ＡｌＮ，ＧａＮ及び
ＩｎＮよりなる群から選ばれる少なくとも一種の成分か
らなる結晶によって形成され、紫外光に対して感度があ
ることを特徴とする光電面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34388496A JPH10188780A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 光電面 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34388496A JPH10188780A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 光電面 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10188780A true JPH10188780A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18364988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34388496A Pending JPH10188780A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 光電面 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10188780A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1453162A2 (en) * | 2003-01-16 | 2004-09-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Photoelectron generating plate, negative particle generating device and charge removing device and equipment using such device |
-
1996
- 1996-12-24 JP JP34388496A patent/JPH10188780A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1453162A2 (en) * | 2003-01-16 | 2004-09-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Photoelectron generating plate, negative particle generating device and charge removing device and equipment using such device |
| EP1453162A3 (en) * | 2003-01-16 | 2009-05-20 | Panasonic Corporation | Photoelectron generating plate, negative particle generating device and charge removing device and equipment using such device |
| US7843678B2 (en) | 2003-01-16 | 2010-11-30 | Panasonic Corporation | Photoelectron generating plate, negative particle generating device and charge removing device and equipment using such device |
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