JPS59189685A - 赤外線検知素子 - Google Patents
赤外線検知素子Info
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- JPS59189685A JPS59189685A JP58066137A JP6613783A JPS59189685A JP S59189685 A JPS59189685 A JP S59189685A JP 58066137 A JP58066137 A JP 58066137A JP 6613783 A JP6613783 A JP 6613783A JP S59189685 A JPS59189685 A JP S59189685A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ） 発明の技術分野
本発明は赤外線検知素子の改良に関する。
（ｂ） 技術の背景
一般に水銀・カドミウム・チル／Ｖ （ Ｈｇ１−ｘ
（Ａｙ！ｅ）よりなる化合物半導体はエネルギー間隙が
狭く赤外線検知素子の形成材料として用いられている。
（Ａｙ！ｅ）よりなる化合物半導体はエネルギー間隙が
狭く赤外線検知素子の形成材料として用いられている。
（Ｃ） 従来技術と問題点
第１図は従来の赤外線検知素子の構造金示す斜視図でＨ
ｇ１−ｘ ＯｄｘＴｅの単結晶より直方体形状に切シ出
され研磨，エツチング等の処理を施されたｆＨｇｌ−ｘ
Ｃ！ｄｘＴｅの基板１はサファイアのような絶縁性基
板２上に樹脂等を用いて貼９つけられている。
ｇ１−ｘ ＯｄｘＴｅの単結晶より直方体形状に切シ出
され研磨，エツチング等の処理を施されたｆＨｇｌ−ｘ
Ｃ！ｄｘＴｅの基板１はサファイアのような絶縁性基
板２上に樹脂等を用いて貼９つけられている。
前記基板の赤外線受光領域には赤外線の照射によって基
板表面に発生するキャリアの再結合およびトラップを防
止するために基板を酸化して保護層としての酸化膜６が
形成されている。
板表面に発生するキャリアの再結合およびトラップを防
止するために基板を酸化して保護層としての酸化膜６が
形成されている。
また基板の両端部にはマスクを用いてインジウム（Ｉｎ
）を蒸着して電イタ４が形成されておシこの電極には金
線等がボンディングされている。
）を蒸着して電イタ４が形成されておシこの電極には金
線等がボンディングされている。
ところで上述の酸化膜よシなる保護層は耐熱性に乏しく
赤外線検知素子の製造工程において、金線の電極へのホ
ンディング等の工程によって基板が加熱され、その基板
のｍ熱時に酸化膜の間質をきたし、そのため基板表面で
キャリアのトラップや再結合が生じて赤外線検知素子の
特性が劣化する等問題が多い。
赤外線検知素子の製造工程において、金線の電極へのホ
ンディング等の工程によって基板が加熱され、その基板
のｍ熱時に酸化膜の間質をきたし、そのため基板表面で
キャリアのトラップや再結合が生じて赤外線検知素子の
特性が劣化する等問題が多い。
（ｄ） 発明の目的
本発明は上述した欠点全除去し、赤外線検知素子の製造
工程における加熱処理によっても、損傷全党けないよう
な表面保護層をそなえた新規な赤外線検知素子の提供を
目的とするものである。
工程における加熱処理によっても、損傷全党けないよう
な表面保護層をそなえた新規な赤外線検知素子の提供を
目的とするものである。
（ｅ） 発明の構成
かかる目的を達成するだめの本発明の赤外線検知素子は
、Ｈｇ１−ｘ ０ｄｘＴｅまたはｃｄＴｅよりなる基板
上に、該基板よりｘ値が小さい組成を有する第１層のＨ
ｇ ｌ−ｘ ＣｄｘＴｅの結晶層を形成し、さらに該第
１層のＨｇ１−ｘ ０ｄｘＴｅの結晶層上に第１層の←
Ｈｇ １−Ｘ ＣｄｘＪ、’ｅの結晶層よ＃）ｘ値が大
きい第２層のＨｇ １−ｘ ０ｄｘＴｅあるいはＣｄＴ
ｅの結晶層を形成し、前記第１層のＨｇ １−Ｘ ０ｄ
ｘＴｅの結晶層を赤外線の検知層として用いることを特
徴とするものである。
、Ｈｇ１−ｘ ０ｄｘＴｅまたはｃｄＴｅよりなる基板
上に、該基板よりｘ値が小さい組成を有する第１層のＨ
ｇ ｌ−ｘ ＣｄｘＴｅの結晶層を形成し、さらに該第
１層のＨｇ１−ｘ ０ｄｘＴｅの結晶層上に第１層の←
Ｈｇ １−Ｘ ＣｄｘＪ、’ｅの結晶層よ＃）ｘ値が大
きい第２層のＨｇ １−ｘ ０ｄｘＴｅあるいはＣｄＴ
ｅの結晶層を形成し、前記第１層のＨｇ １−Ｘ ０ｄ
ｘＴｅの結晶層を赤外線の検知層として用いることを特
徴とするものである。
（ｆ） 従来技術と問題点
以下図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明す
る。
る。
第２図は本発明の赤外線検知素子の第１の実施例の断面
図、第６図は本発明の赤外線検知素子の第２の実施例を
示す断面図である。
図、第６図は本発明の赤外線検知素子の第２の実施例を
示す断面図である。
第２図に示すように本発明の赤外線検知素子はｘ値が例
えば０．３のＨｇｚ −ｘ ＣｄｘＴｅの基板１１上に
第１層のＨｇ１−ｘｏｄｘＴｅのエビタキシャ）ｖＮ１
２が例えばＸ値金０．２として厚さ１０μｍで液相エピ
タキシャル成長方法によって形成され、その上には第２
層のＨｇ ｌ−ｘ ０ｄｘＴｅのエビタキシャ／Ｌ／層
１３がｘ値を第１層のエビタキシャｌＶ層１２よシも大
きく０．３の値として厚さ ５μｍで液相エピタキシャ
ル成長方法により形成されている。
えば０．３のＨｇｚ −ｘ ＣｄｘＴｅの基板１１上に
第１層のＨｇ１−ｘｏｄｘＴｅのエビタキシャ）ｖＮ１
２が例えばＸ値金０．２として厚さ１０μｍで液相エピ
タキシャル成長方法によって形成され、その上には第２
層のＨｇ ｌ−ｘ ０ｄｘＴｅのエビタキシャ／Ｌ／層
１３がｘ値を第１層のエビタキシャｌＶ層１２よシも大
きく０．３の値として厚さ ５μｍで液相エピタキシャ
ル成長方法により形成されている。
その後第１層のＨｇｉ −ｘ ０ｄｘＴｅのエピタキシ
ャル層１２、および第２層のＨｇ１−ｘ ０ｄｘＴｅの
エピタキシャル層１ろはメサエッチされ、その上にはＩ
ｎの金属膜１４が蒸着マスクを用いて所定のパターンに
電極として形成されている。
ャル層１２、および第２層のＨｇ１−ｘ ０ｄｘＴｅの
エピタキシャル層１ろはメサエッチされ、その上にはＩ
ｎの金属膜１４が蒸着マスクを用いて所定のパターンに
電極として形成されている。
ここで本実施例のように基板１１および第２層のエピタ
キシャル層のＨｇ１−ｘ ＣｄｘＴｅのｘ値の値を第１
層のエピタキシャル層のＨｇｔ −ｘ ０ｄｘＴｅのＸ
ｖｉよシも大とすれば、特に受光側となる第２Ｊｆ！ｉ
の−Ｈｇｉ−ｘｏｄｘＴｅの水銀含有量が第１層のＨｇ
”−Ｘ ０ｄｘＴｅの水銀含有量よりも少なくなる結果
、赤外線の短波長側を良く吸収するようになり入射され
る赤外線の短波長側成分がカットされるので、第１の結
晶層により赤外線の所望の長波長成分に良好な感度を有
する赤外線検知素子が得られる。
キシャル層のＨｇ１−ｘ ＣｄｘＴｅのｘ値の値を第１
層のエピタキシャル層のＨｇｔ −ｘ ０ｄｘＴｅのＸ
ｖｉよシも大とすれば、特に受光側となる第２Ｊｆ！ｉ
の−Ｈｇｉ−ｘｏｄｘＴｅの水銀含有量が第１層のＨｇ
”−Ｘ ０ｄｘＴｅの水銀含有量よりも少なくなる結果
、赤外線の短波長側を良く吸収するようになり入射され
る赤外線の短波長側成分がカットされるので、第１の結
晶層により赤外線の所望の長波長成分に良好な感度を有
する赤外線検知素子が得られる。
また第２層のＨｇ １−ｘ ＣｄｘＴｅのｘ値を第１層
のＨｇ１−ｘｏｄｘＴｅのｘ値よシも大きくすると第２
層の結晶層は高抵抗となりｘ値の値を選ぶことで絶縁物
に近い状態となるので第１層の、Ｈｇｔ−ｘＯｄｘＴｅ
の結晶層の部分にのみ電流が流れるようになり、この部
分が赤外線の検知層となる。
のＨｇ１−ｘｏｄｘＴｅのｘ値よシも大きくすると第２
層の結晶層は高抵抗となりｘ値の値を選ぶことで絶縁物
に近い状態となるので第１層の、Ｈｇｔ−ｘＯｄｘＴｅ
の結晶層の部分にのみ電流が流れるようになり、この部
分が赤外線の検知層となる。
このように赤外線検知層となる第１層の≠啼Ｈｇ＋−ｘ
ｃ！ｄｘＴｅ １２ ｆ基板１１と第２層のＩ（ｇｔ−
ｘＯｄｘＴｅ１６で挾んだ構造とすると、第１ＭのＨｇ
１−ｘｃｄｘ’ｌ’ｅ１２と基板１１との間、および第
１Ｎの啼←すＨｇｒ−ｘｃｄｘＴｅ １２と第２層のＨ
ｇ１−ｘｏｄｘＴｅ １３との間の界面において、結晶
格子定数の違いによる転位等から生じる再結合準位が他
のへテロエピタキシャル成長の場合におけるよシも少な
くなシ、該検知層の両側が基板２よび第２層のＨｇ１−
ｘｏｄｘＴｅの結晶層で表面保護された形となる。
ｃ！ｄｘＴｅ １２ ｆ基板１１と第２層のＩ（ｇｔ−
ｘＯｄｘＴｅ１６で挾んだ構造とすると、第１ＭのＨｇ
１−ｘｃｄｘ’ｌ’ｅ１２と基板１１との間、および第
１Ｎの啼←すＨｇｒ−ｘｃｄｘＴｅ １２と第２層のＨ
ｇ１−ｘｏｄｘＴｅ １３との間の界面において、結晶
格子定数の違いによる転位等から生じる再結合準位が他
のへテロエピタキシャル成長の場合におけるよシも少な
くなシ、該検知層の両側が基板２よび第２層のＨｇ１−
ｘｏｄｘＴｅの結晶層で表面保護された形となる。
そしてこのような検知層の両側の界面は従来のように酸
化膜で表面を被覆した場合と異なって、連続的にエピタ
キシャル成長された結晶内部で生じる結晶界面であシ、
素子形成工程における加熱処理によっても前記結晶界面
で変質を生じたりするようなことがなくなり、結晶が変
質する２００〜２５０℃の温度まで充分素子の特性に変
動を生ぜず■討えることができる。
化膜で表面を被覆した場合と異なって、連続的にエピタ
キシャル成長された結晶内部で生じる結晶界面であシ、
素子形成工程における加熱処理によっても前記結晶界面
で変質を生じたりするようなことがなくなり、結晶が変
質する２００〜２５０℃の温度まで充分素子の特性に変
動を生ぜず■討えることができる。
したがって従来の素子におけるように検知素子の受光面
の表面においてキャリアがトラップされたシ再結合され
たシするような現象が少なくなシ高信頼度の赤外線検知
素子が得られる。
の表面においてキャリアがトラップされたシ再結合され
たシするような現象が少なくなシ高信頼度の赤外線検知
素子が得られる。
また本実施例の他に第、３図に示す第２の実施例として
受光面および受光面の側面の部分全絶縁膜１５で被覆し
ておけば第１層のエビタキシャｌＶ層１２を基板１１０
表面に到るまでメサエッチして除去しなくとも第１層の
エビタキシャ）Ｖ層１２の厚さの中央部までエツチング
する構造とすることもできる。
受光面および受光面の側面の部分全絶縁膜１５で被覆し
ておけば第１層のエビタキシャｌＶ層１２を基板１１０
表面に到るまでメサエッチして除去しなくとも第１層の
エビタキシャ）Ｖ層１２の厚さの中央部までエツチング
する構造とすることもできる。
（ｇ） 発明の効果
以上述べたように本発明の赤外線、検知素子によれば赤
外線受光領域表面でキャリアがトラップされたり１１■
結合されたりしなくなり、ま／Ｃ知波ｊく叫の赤外線成
分がカットされて所望の畏波畏帯の赤外線に対し゛て高
感度の赤外線検知素子が得られる利点を生じる。
外線受光領域表面でキャリアがトラップされたり１１■
結合されたりしなくなり、ま／Ｃ知波ｊく叫の赤外線成
分がカットされて所望の畏波畏帯の赤外線に対し゛て高
感度の赤外線検知素子が得られる利点を生じる。
第１図は従来の赤外線検知素子の斜視図、第２図は本発
明の赤外線検知素子の第１の実施例金示す断面図、第６
図は本発明の赤外線検知素子の第２の実施例を示す断面
図である。 １２．１ろは、Ｈｇｔ−ｘｏｄｘＴｅのエビタキシャ／
Ｖ層、１４はＩｎ金属膜、１５は絶縁膜をボす。 第１図 第２図 第３図 ３６７−
明の赤外線検知素子の第１の実施例金示す断面図、第６
図は本発明の赤外線検知素子の第２の実施例を示す断面
図である。 １２．１ろは、Ｈｇｔ−ｘｏｄｘＴｅのエビタキシャ／
Ｖ層、１４はＩｎ金属膜、１５は絶縁膜をボす。 第１図 第２図 第３図 ３６７−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 水銀廖カドミウム・テルル はカドミウム・テＡ／／しく ＣｄＴｅ ）よりなる基
板上に該基板よシＸ値が小さい組成を有する第１層のか
Ｈｇｔ−ｘｏｄｘＴｅの結晶ｍを形成し、さらに該１層
のＨｇｘ −ｘ ＣｄｘＴｅの結晶層上に第１ＭのＨｇ
１−ｘ Ｃ！ｄｘＴｅの結晶層よシＸ値が大きい第２
層のＨｇ ｔ −ｘ ＣｄｘＴｅあるいはＣｄＴｅの結
晶層を形成し、前記第１層のＨｇ＋ −ｘ Ｇ！ｄｘＴ
ｅの結晶層を赤外線の検知層として用いることを特徴と
する赤外線検知素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58066137A JPS59189685A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 赤外線検知素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58066137A JPS59189685A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 赤外線検知素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59189685A true JPS59189685A (ja) | 1984-10-27 |
Family
ID=13307169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58066137A Pending JPS59189685A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 赤外線検知素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59189685A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144856U (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-25 | 横河電機株式会社 | 赤外線検出器 |
| US4791467A (en) * | 1986-01-08 | 1988-12-13 | Commissariat A L'energie Atomique | Heterojunction HgCdTe photovoltaic detector and its production process |
| US5185648A (en) * | 1990-09-12 | 1993-02-09 | U.S. Philips Corp. | Plural-wavelength infrared detector devices |
| US5403760A (en) * | 1990-10-16 | 1995-04-04 | Texas Instruments Incorporated | Method of making a HgCdTe thin film transistor |
-
1983
- 1983-04-13 JP JP58066137A patent/JPS59189685A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144856U (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-25 | 横河電機株式会社 | 赤外線検出器 |
| JPH0436124Y2 (ja) * | 1984-08-29 | 1992-08-26 | ||
| US4791467A (en) * | 1986-01-08 | 1988-12-13 | Commissariat A L'energie Atomique | Heterojunction HgCdTe photovoltaic detector and its production process |
| US5185648A (en) * | 1990-09-12 | 1993-02-09 | U.S. Philips Corp. | Plural-wavelength infrared detector devices |
| US5403760A (en) * | 1990-10-16 | 1995-04-04 | Texas Instruments Incorporated | Method of making a HgCdTe thin film transistor |
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