JPS63127578A - 半導体放射線検出器 - Google Patents
半導体放射線検出器Info
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- JPS63127578A JPS63127578A JP61273754A JP27375486A JPS63127578A JP S63127578 A JPS63127578 A JP S63127578A JP 61273754 A JP61273754 A JP 61273754A JP 27375486 A JP27375486 A JP 27375486A JP S63127578 A JPS63127578 A JP S63127578A
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Landscapes
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- Light Receiving Elements (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は放射線線量計、医用放射線診所装胃、工業用Ｘ
線非破壊検査装置などに用いる半導体放射線検出器に関
するものである。
線非破壊検査装置などに用いる半導体放射線検出器に関
するものである。
従来の技術
周知のように半導体放射線検出器にはＳｉ、 Ｇｅなど
の丸木半導体より構成されるものと、ＣｄＴｅ。
の丸木半導体より構成されるものと、ＣｄＴｅ。
ＧａＡｓ、 ｌ１ｇ Ｉ ２などの化合物半導体により
構成されるものがある。これらのうちＣｄＴｅは実効原
了岳号が大ぎいので、欣ｇ４線の吸収率が大きく高感度
であるとともに、禁制帯巾が室温で約１．５ｅＶと人さ
いので、室瀉初作が可能な半導体放射線検出器の材料ζ
して右動である。
構成されるものがある。これらのうちＣｄＴｅは実効原
了岳号が大ぎいので、欣ｇ４線の吸収率が大きく高感度
であるとともに、禁制帯巾が室温で約１．５ｅＶと人さ
いので、室瀉初作が可能な半導体放射線検出器の材料ζ
して右動である。
Ｃ（ｌ Ｔ Ｏ放射線検出器には、第４図に示づように
、テルル化カドミウム基板１１の一方の面に４−ミック
性接合電極１２を、他方の面に表面障壁接合電極１３を
形成した検出器、第５図に承りように、基板１１の一方
の面にオーミック性接合電極１２を、他方の面にＰ Ｎ
接合用Ｋ１１４を形成した検出器、第６図に示ずように
、基板１１の両方の而に４一ミンク杓接合電４Ｎ！１２
を形成した検出器があることが知られている。
、テルル化カドミウム基板１１の一方の面に４−ミック
性接合電極１２を、他方の面に表面障壁接合電極１３を
形成した検出器、第５図に承りように、基板１１の一方
の面にオーミック性接合電極１２を、他方の面にＰ Ｎ
接合用Ｋ１１４を形成した検出器、第６図に示ずように
、基板１１の両方の而に４一ミンク杓接合電４Ｎ！１２
を形成した検出器があることが知られている。
従来、ＣｄＴｅ基板にＡ−ミックｆ！接合電極を形成す
るには、たとえばＰ型ＣｄＴｅを例にとると、蒸も、メ
ッキなどにより、仕事＋［数がＣｄＴＱよりも人さいＰ
ｔ、 Ａｕなどの金属をＣｄ１ｅ基板に直接に被盾りる
１段が用いられた。
るには、たとえばＰ型ＣｄＴｅを例にとると、蒸も、メ
ッキなどにより、仕事＋［数がＣｄＴＱよりも人さいＰ
ｔ、 Ａｕなどの金属をＣｄ１ｅ基板に直接に被盾りる
１段が用いられた。
発明が解決しようと１Ｊる問題ｄｉ
しかし、ＣｄＴｃ１板に直接にＰＩ、 Ａｕなどの金属
電極を被着した場合、Ｐ【、八〇などの金属の仕事関数
とＣｄＴｅ基板の仕事関数の差が大きくなる。そのため
接触面にバリアが形成され易くなる。金属−Ｃｄ Ｔｃ
へ一品接触面にバリアが形成されると、バリア近傍に空
間電荷が溜まり易くなる。
電極を被着した場合、Ｐ【、八〇などの金属の仕事関数
とＣｄＴｅ基板の仕事関数の差が大きくなる。そのため
接触面にバリアが形成され易くなる。金属−Ｃｄ Ｔｃ
へ一品接触面にバリアが形成されると、バリア近傍に空
間電荷が溜まり易くなる。
一般に半々体数Ｑ４ＩＯ検出器は、半導体結晶内に入射
した／１３！射線により発生する電荷を電極に収集ブる
ことにより放射線を検出するが、電極近傍に空間電荷が
蓄Ｎ１すると、空間電荷により電荷がトラップされて電
荷収集効率が悪くなり、検出器の（感度が低下１Ｊる。
した／１３！射線により発生する電荷を電極に収集ブる
ことにより放射線を検出するが、電極近傍に空間電荷が
蓄Ｎ１すると、空間電荷により電荷がトラップされて電
荷収集効率が悪くなり、検出器の（感度が低下１Ｊる。
検出器を長時間動作８１！た場合、蓄積される空間電荷
の吊は時間とともに増加するので、電荷収集効率が時間
とともに低下し、検出器の感度が時間とともに低下りる
現象があった。
の吊は時間とともに増加するので、電荷収集効率が時間
とともに低下し、検出器の感度が時間とともに低下りる
現象があった。
ＣｄＴａ放射線検出器ではこの感度の時間による低下が
顕著で検出器の信頼性の低下につながっていた。
顕著で検出器の信頼性の低下につながっていた。
問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決マるもので、ｉルル化カドミ
ウム基板の少なくとも一方の面に形成８れるＡ−ミック
性接合電極を、前記基板上に形成した仕事関数がＣｄＴ
ｅに近いＴｅが過剰に存在づる層と、その上に形成した
金属層とで構成したものである。
ウム基板の少なくとも一方の面に形成８れるＡ−ミック
性接合電極を、前記基板上に形成した仕事関数がＣｄＴ
ｅに近いＴｅが過剰に存在づる層と、その上に形成した
金属層とで構成したものである。
作用
■０の仕事関数は４．７６ｅＶで、ＣｄＴｅ結品の４．
６７０ｖに近く、このようなＴｅ過剰の層を全屈電極と
ＣｄＴｅ基板の間に形成すると、仕事関数差の大きな全
屈−ｃｄ’ｒｅ接触はＭ【ブられ、Ｔｅ過剰層とＣｄｒ
Ｏ基板の接触が形成される。Ｔｅ過剰層とＣｄＴｃ基板
の接触感よ仕事関数の芹が小８いので、接触面近傍にバ
Ｉｊアは形成されにくくなり、電極近傍での空間電荷の
蓄積は抑制され、電荷収集効率の悪化つまり検出器の感
度低下を防ぐことができる。
６７０ｖに近く、このようなＴｅ過剰の層を全屈電極と
ＣｄＴｅ基板の間に形成すると、仕事関数差の大きな全
屈−ｃｄ’ｒｅ接触はＭ【ブられ、Ｔｅ過剰層とＣｄｒ
Ｏ基板の接触が形成される。Ｔｅ過剰層とＣｄＴｃ基板
の接触感よ仕事関数の芹が小８いので、接触面近傍にバ
Ｉｊアは形成されにくくなり、電極近傍での空間電荷の
蓄積は抑制され、電荷収集効率の悪化つまり検出器の感
度低下を防ぐことができる。
実施例
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明づる。
Ｗ１１図は本発明の一実施例の半導体放射線検出器の断
面図を示す。第１図において、１は高比抵抗、たとえば
１０１〜１０＠ΩｃｍのＰｆｆｌＣｄＴｅｌ板である。
面図を示す。第１図において、１は高比抵抗、たとえば
１０１〜１０＠ΩｃｍのＰｆｆｌＣｄＴｅｌ板である。
２は基板１の対向面に形成されたＴｅ過剰層、３はさら
に両Ｔｅ過剰層２の外側に形成されたＰｔ。
に両Ｔｅ過剰層２の外側に形成されたＰｔ。
肋、 Ｐｄなとの金属層である。このＴｅ過剰間２はＣ
ｄＴＯの仕事関数に近い値となるので、金属−ＣｄＴｅ
の界面近傍にバリアが形成されにくくなり、電極近傍で
の空間電荷のｖｔ積は抑制され、電荷収集が効率的に行
なわれる。
ｄＴＯの仕事関数に近い値となるので、金属−ＣｄＴｅ
の界面近傍にバリアが形成されにくくなり、電極近傍で
の空間電荷のｖｔ積は抑制され、電荷収集が効率的に行
なわれる。
さらに、第１図により具体的な実施例を説明する。
実施例１
比抵抗１０８〜１０−ΩａのＰ型Ｃｄ Ｔ ｅｖ：板１
の対向面に、まずＴｅ過剰層２を形成する。Ｔｅ過剰層
２は、後で被着する金屈庖３ど同じ金属とＴｃとで構成
され、組成はＴｅｘＭｌ −ｘである。ここでＭは金属
を表わし、Ｐｔ、 Ｐｄ、 Ａｕ、 Ｎｉ、 Ｃｕなど
である。Ｔｅ過剰層２の形成法としては抵抗加熱蒸着、
電子ビーム蒸着、スパッタ熱々などの蒸着法や、ＩＰＥ
、ＣＶＤ。
の対向面に、まずＴｅ過剰層２を形成する。Ｔｅ過剰層
２は、後で被着する金屈庖３ど同じ金属とＴｃとで構成
され、組成はＴｅｘＭｌ −ｘである。ここでＭは金属
を表わし、Ｐｔ、 Ｐｄ、 Ａｕ、 Ｎｉ、 Ｃｕなど
である。Ｔｅ過剰層２の形成法としては抵抗加熱蒸着、
電子ビーム蒸着、スパッタ熱々などの蒸着法や、ＩＰＥ
、ＣＶＤ。
ＨＢＦなどの薄膜結晶成長法がある。Ｔｅ過剰層２の形
成後、両対向面に形成されたＴｅ過剰１Ｍ２１−に、金
属層３を蒸着、電解メッキ、無電解メッキなどの手段で
形成１Ｊることにより半導体ｆｉ射線検出器が臂られる
。本実施例の半導体放射線検出器はＣｄ Ｔ ｅ基板の
両面にオーミック性接合￥ｉ極を設けたＭ−８−Ｍ型検
出器であり、この電流−電圧特性は第２図に承りようで
あった。この第２図により良好なオーミック性接合ｉば
椿が形成されたことがわかる。また、この検出器の感度
の時間変化を測定した結果は第３図に示づようであった
。この第３図により検出器感度の時間変化のないことが
わかる。このことは、本検出器では電極近傍の空間電荷
の蓄積がなく、電荷収集効率が良いこと、つまり電極近
傍にバリアが形成されてないことを示乃。
成後、両対向面に形成されたＴｅ過剰１Ｍ２１−に、金
属層３を蒸着、電解メッキ、無電解メッキなどの手段で
形成１Ｊることにより半導体ｆｉ射線検出器が臂られる
。本実施例の半導体放射線検出器はＣｄ Ｔ ｅ基板の
両面にオーミック性接合￥ｉ極を設けたＭ−８−Ｍ型検
出器であり、この電流−電圧特性は第２図に承りようで
あった。この第２図により良好なオーミック性接合ｉば
椿が形成されたことがわかる。また、この検出器の感度
の時間変化を測定した結果は第３図に示づようであった
。この第３図により検出器感度の時間変化のないことが
わかる。このことは、本検出器では電極近傍の空間電荷
の蓄積がなく、電荷収集効率が良いこと、つまり電極近
傍にバリアが形成されてないことを示乃。
上記の本実施例では、Ｐ型ｃａｒｅ基板の両方の而にＴ
ｅ過剰層を介して金属を被むし、オーミック性接合電極
を設けた場合について説明したが、本実施例に限らずｎ
型ＣｄＴｃ基板の両面にＴｅ過剰層を介して金属を被着
し、オーミック性接合電極を設けてもよい。また表面Ｗ
５壁型検出器、ｌ） Ｎ接合型検出器においては、表面
障壁形成面もしくはＩ） Ｎ接合形成面に対向する電極
をＴｅ過剰層を介しでＣｄ ｒｅ基板表面に形成すれば
よい。
ｅ過剰層を介して金属を被むし、オーミック性接合電極
を設けた場合について説明したが、本実施例に限らずｎ
型ＣｄＴｃ基板の両面にＴｅ過剰層を介して金属を被着
し、オーミック性接合電極を設けてもよい。また表面Ｗ
５壁型検出器、ｌ） Ｎ接合型検出器においては、表面
障壁形成面もしくはＩ） Ｎ接合形成面に対向する電極
をＴｅ過剰層を介しでＣｄ ｒｅ基板表面に形成すれば
よい。
また、本実施例では、Ｔｅ過剰層はＴｃと俊に被肴する
金属により構成されているが、不純物などをドーピング
してもかまわない。また、Ｐ型ＣｄＴｃ基板の比抵抗を
１０８〜１０１Ωαとしたが、比抵抗を限ｅ；Ｌニブる
ものではない。
金属により構成されているが、不純物などをドーピング
してもかまわない。また、Ｐ型ＣｄＴｃ基板の比抵抗を
１０８〜１０１Ωαとしたが、比抵抗を限ｅ；Ｌニブる
ものではない。
実施例２
比抵抗１０８〜１０ｅΩｃｍのＣｄＴｅ基板１の対向面
を塩酸などのＣｄのみを選択的にエツチングづる溶液で
処理づると、Ｃｄのみが抜けたＴｅ過剰層２が形成され
る。次に、両面のＴｅ過剰層２の上に蒸着、電解メツ１
、烈電解メッキなどの手段にＪ、すＰｔ、＾Ｕ。
を塩酸などのＣｄのみを選択的にエツチングづる溶液で
処理づると、Ｃｄのみが抜けたＴｅ過剰層２が形成され
る。次に、両面のＴｅ過剰層２の上に蒸着、電解メツ１
、烈電解メッキなどの手段にＪ、すＰｔ、＾Ｕ。
Ｐｄ、 Ｎｉ、 Ｃｕなどの金属層３を被着する。この
どｄ゛、Ｔｃ過剰層２にお（）るＣ（１が抜けた空孔に
金属が補償きれ、金属をＭどづるとｌｅｘＭｌ −ｘの
組成の１０過剰Ｒづ２が形成されるとともに金属層３が
形成きれて、半導体放射線検出器が青られる。
どｄ゛、Ｔｃ過剰層２にお（）るＣ（１が抜けた空孔に
金属が補償きれ、金属をＭどづるとｌｅｘＭｌ −ｘの
組成の１０過剰Ｒづ２が形成されるとともに金属層３が
形成きれて、半導体放射線検出器が青られる。
実施例１と同様に、この実施例２で提供される半々体数
ＱＡ線検出器は良好なＡ−ミック竹接合電極を有りると
ともに、感度の間開変化がない、つまり空間電荷の！５
積がなく、用向収集効率の良い検出器であった。本実施
例２ではＰへＪｊＣｄＴｅの場合について説明したが、
実施例１と同様にＮ型ＣｄＴｅであってもよい。また表
面障壁型検出器にＪメいては、表面障壁形成面に対向す
る電極をＴｃ過剰層を介してＣｄＴｅ基板表面に形成す
ればよい。また、１Ｃ過剰層に不純物などをドーピング
してｂＪ、い。
ＱＡ線検出器は良好なＡ−ミック竹接合電極を有りると
ともに、感度の間開変化がない、つまり空間電荷の！５
積がなく、用向収集効率の良い検出器であった。本実施
例２ではＰへＪｊＣｄＴｅの場合について説明したが、
実施例１と同様にＮ型ＣｄＴｅであってもよい。また表
面障壁型検出器にＪメいては、表面障壁形成面に対向す
る電極をＴｃ過剰層を介してＣｄＴｅ基板表面に形成す
ればよい。また、１Ｃ過剰層に不純物などをドーピング
してｂＪ、い。
梵明の効果
以上のように本発明によれば、電信収集効率が良く、検
出器感度の時間劣化のない信頼性の高いｉ゛ルル化カド
ミウム放射線検出器が得られる。
出器感度の時間劣化のない信頼性の高いｉ゛ルル化カド
ミウム放射線検出器が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示づ半導体放射線検出器の
断面図、第２図は本発明の半導体放射線検出器の電流−
電圧特性図、第３図は本発明の半導体放射線検出器の感
度の時間変化を示Ｖ図、第４図〜第６図はそれぞれ従来
の￥導体放射線検出器の断面図である。 １・・・Ｐ型ＣｄＴｅ結晶、２・・・Ｔｃ過剰層、３・
・・金属層。 代理人 森 木 八 仏 画１図 第２図 電圧（Ｖ） 第３図 経堝叶間（Ｂ’ｆＭ）
断面図、第２図は本発明の半導体放射線検出器の電流−
電圧特性図、第３図は本発明の半導体放射線検出器の感
度の時間変化を示Ｖ図、第４図〜第６図はそれぞれ従来
の￥導体放射線検出器の断面図である。 １・・・Ｐ型ＣｄＴｅ結晶、２・・・Ｔｃ過剰層、３・
・・金属層。 代理人 森 木 八 仏 画１図 第２図 電圧（Ｖ） 第３図 経堝叶間（Ｂ’ｆＭ）
Claims (1)
- １、テルル化カドミウム基板の少なくとも一方の面に形
成されたオーミック性接合電極を、前記基板上に形成し
たＴｅ過剰層と、その上に形成した金属層とで構成した
半導体放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61273754A JPS63127578A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 半導体放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61273754A JPS63127578A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 半導体放射線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63127578A true JPS63127578A (ja) | 1988-05-31 |
Family
ID=17532109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61273754A Pending JPS63127578A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 半導体放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63127578A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011528865A (ja) * | 2008-07-21 | 2011-11-24 | インヴィサージ テクノロジーズ インコーポレイテッド | 安定高感度光検出器のための材料、作製機器、および方法、それにより作製される画像センサ |
| US8916947B2 (en) | 2010-06-08 | 2014-12-23 | Invisage Technologies, Inc. | Photodetector comprising a pinned photodiode that is formed by an optically sensitive layer and a silicon diode |
| US9196781B2 (en) | 2007-04-18 | 2015-11-24 | Invisage Technologies, Inc. | Materials, systems and methods for optoelectronic devices |
| US9209331B2 (en) | 2008-04-18 | 2015-12-08 | Invisage Technologies, Inc. | Materials, fabrication equipment, and methods for stable, sensitive photodetectors and image sensors made therefrom |
| US9257582B2 (en) | 2007-04-18 | 2016-02-09 | Invisage Technologies, Inc. | Photodetectors and photovoltaics based on semiconductor nanocrystals |
-
1986
- 1986-11-17 JP JP61273754A patent/JPS63127578A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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