JPS63181481A - 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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- JPS63181481A JPS63181481A JP62014513A JP1451387A JPS63181481A JP S63181481 A JPS63181481 A JP S63181481A JP 62014513 A JP62014513 A JP 62014513A JP 1451387 A JP1451387 A JP 1451387A JP S63181481 A JPS63181481 A JP S63181481A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
- 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、医療用放射線診断装置。
工業用X線非破壊検査装置等に用いられる半導体放射線
検出器に関するものである。
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等の単
元素半導体より構成されるものと、CdTe。
元素半導体より構成されるものと、CdTe。
GaAs、HgI、等の化合物半導体より構成されるも
のがある。これらのうちCdTeは実効原子番号が大き
いので放射線の吸収率が大きく、又禁制卒中が室温付近
で約1.6 eVと広いので、室温動作が可能な半導体
放射線検出器である。Cd T e放射線検出器にはC
dTe基板の一方の面にショットキーバリア電極、他方
の面にオーミック接合電極を設けた表面障壁型検出器お
よびCdTe基板の両方の面にオーミック接合電極を設
けた全空乏層型検出およびPN接合型検出器があること
が知られている。表面障壁型検出器およびPN接合型検
出器は放射線に対し有感な空乏層が接合部近傍つまり検
出器の一部に形成される。一方、全空乏層型検出器は検
出器容積全体が空乏層つまり放射線に有感な領域となる
。従って全空乏型検出器は、容積が小さくても高感度を
有する。近年医療用X線診断装置や工業用X線非破壊検
査装置への半導体放射線検出器の応用が注目されてきた
。これらの装置には高感度かつ高位置分解能が要求され
るので検出器部は微小な容積で高感度な単位検出素子を
高密度に線もしくは面状に配置した構成が必要となる。
のがある。これらのうちCdTeは実効原子番号が大き
いので放射線の吸収率が大きく、又禁制卒中が室温付近
で約1.6 eVと広いので、室温動作が可能な半導体
放射線検出器である。Cd T e放射線検出器にはC
dTe基板の一方の面にショットキーバリア電極、他方
の面にオーミック接合電極を設けた表面障壁型検出器お
よびCdTe基板の両方の面にオーミック接合電極を設
けた全空乏層型検出およびPN接合型検出器があること
が知られている。表面障壁型検出器およびPN接合型検
出器は放射線に対し有感な空乏層が接合部近傍つまり検
出器の一部に形成される。一方、全空乏層型検出器は検
出器容積全体が空乏層つまり放射線に有感な領域となる
。従って全空乏型検出器は、容積が小さくても高感度を
有する。近年医療用X線診断装置や工業用X線非破壊検
査装置への半導体放射線検出器の応用が注目されてきた
。これらの装置には高感度かつ高位置分解能が要求され
るので検出器部は微小な容積で高感度な単位検出素子を
高密度に線もしくは面状に配置した構成が必要となる。
全空乏層型CdTe放射線検出器は微小な容積でも高感
度であるので、これら医療用X線診断装置や工業用X線
非破壊検査装置の検出器に適する。
度であるので、これら医療用X線診断装置や工業用X線
非破壊検査装置の検出器に適する。
発明が解決しようとする問題点
しかしCdTe結晶は脆性が高いので、結晶加工時の切
断工程等で結晶性に損傷を受は易い。例えば、ワイヤー
ソーやダイシングソーでCdTe結晶を切断した場合、
切断面から1o〜1oOμ程度の深さまで、結晶性が乱
され欠陥が多数発生した表面破砕層が形成される。この
表面破砕層が形成されたCdT e基板の両方の面全体
にオーミック接合電極を形成したCdTe放射線検出器
の断面図を第7図に示す。第7図において1はCdTe
結晶基板、2はオーミック接合電極、4は表面破砕層で
ある。図に示されるように、表面破砕層4上にも電極2
が形成される。上下両面のオーミック接合電極2間に電
解をかけると、結晶欠陥の多数存在する表面破砕層4周
辺、つまシ検出器のエツジ部に電界が集中し、第8図の
電流−電圧特性に示されているようにある電圧を境に表
面破砕層を通じてリーク電流が流れ検出器の特性に悪影
響をおよぼしていた。ここで第8図において横軸は電圧
。
断工程等で結晶性に損傷を受は易い。例えば、ワイヤー
ソーやダイシングソーでCdTe結晶を切断した場合、
切断面から1o〜1oOμ程度の深さまで、結晶性が乱
され欠陥が多数発生した表面破砕層が形成される。この
表面破砕層が形成されたCdT e基板の両方の面全体
にオーミック接合電極を形成したCdTe放射線検出器
の断面図を第7図に示す。第7図において1はCdTe
結晶基板、2はオーミック接合電極、4は表面破砕層で
ある。図に示されるように、表面破砕層4上にも電極2
が形成される。上下両面のオーミック接合電極2間に電
解をかけると、結晶欠陥の多数存在する表面破砕層4周
辺、つまシ検出器のエツジ部に電界が集中し、第8図の
電流−電圧特性に示されているようにある電圧を境に表
面破砕層を通じてリーク電流が流れ検出器の特性に悪影
響をおよぼしていた。ここで第8図において横軸は電圧
。
縦軸は電流値を示す。
問題点を解決するための手段
本発明はCdTe基板の両方の面に形成するオーミック
接合電極を電極のエツジとCdTe結晶基板のエツジが
一定距離以上、つまり表面破砕層の厚さ以上離れるよう
に設けた構成を有する。
接合電極を電極のエツジとCdTe結晶基板のエツジが
一定距離以上、つまり表面破砕層の厚さ以上離れるよう
に設けた構成を有する。
作 用
CdTe基板のエツジ部に生成する表面破砕層への電界
集中が抑制されるので、検出器に表面破砕層を通じてリ
ーク電流が流れるのを防ぐ。
集中が抑制されるので、検出器に表面破砕層を通じてリ
ーク電流が流れるのを防ぐ。
実施例
以下実施例を示す。
実施例1
第1図は本発明の半導体放射線検出器の一実施例である
。第1図において1はCdTe基板、2はオーミック接
合電極で、オーミック接合電極2のエツジとCdTe基
板1のエツジとの間に30〜1ooμ程度間隔をとっで
ある。第2図a 、b。
。第1図において1はCdTe基板、2はオーミック接
合電極で、オーミック接合電極2のエツジとCdTe基
板1のエツジとの間に30〜1ooμ程度間隔をとっで
ある。第2図a 、b。
Cは本発明の半導体放射線検出器の製造工程を示す断面
図である。第2図において3はp型CdTe基板、4は
表面破砕層、6はフォトレジスト、6はpt電極である
。以下第2図a、b、c、dを用いて本発明の詳細な説
明する。第2図aに示すように、切断によシ表面破砕層
4が約20μ生成したp型CdTe基板の全面に7オト
レジストを塗布する。ここで表面破砕層の厚さは切断法
によって異なシ切断応力の小さいワイヤーソでは10〜
30μ、一方グイシングソーでは100μ以上である。
図である。第2図において3はp型CdTe基板、4は
表面破砕層、6はフォトレジスト、6はpt電極である
。以下第2図a、b、c、dを用いて本発明の詳細な説
明する。第2図aに示すように、切断によシ表面破砕層
4が約20μ生成したp型CdTe基板の全面に7オト
レジストを塗布する。ここで表面破砕層の厚さは切断法
によって異なシ切断応力の小さいワイヤーソでは10〜
30μ、一方グイシングソーでは100μ以上である。
熱処理によりp型CdTe基板3に塗布したフォトレジ
スト5を硬化後、フォトレジスト上に所定の電極パター
ンを露光する。ここで露光するパターンにおいてパター
ンエツジがp型CdTe基板エツジから表面破砕層の厚
さ以上に離れている必要がある。例えば本実施例ではパ
ターンエツジとp型CdTe基板3のエッヂとの間隔は
80μである。露光後現像し水洗すると第2図すに示す
ように露光部のみの7オトレジストが除去される。
スト5を硬化後、フォトレジスト上に所定の電極パター
ンを露光する。ここで露光するパターンにおいてパター
ンエツジがp型CdTe基板エツジから表面破砕層の厚
さ以上に離れている必要がある。例えば本実施例ではパ
ターンエツジとp型CdTe基板3のエッヂとの間隔は
80μである。露光後現像し水洗すると第2図すに示す
ように露光部のみの7オトレジストが除去される。
次いで無電解白金メッキ液に浸すと、第2図Cに示すよ
うに7オトレジスト6で保護されてないCdTe面にp
t電極6が形成される。次いでアセトンでフォトレジス
トを除去すると第2図dに示すように、CdTe半導体
放射線検出器が提供される。この放射線検出器の電流電
圧特性を第3図に示す。第3図において横軸は電圧、縦
軸は電流値を示す。図から明らかなように良好なオーミ
ック特性を示しており、表面破砕層の影響を受けていな
いことがわかる。
うに7オトレジスト6で保護されてないCdTe面にp
t電極6が形成される。次いでアセトンでフォトレジス
トを除去すると第2図dに示すように、CdTe半導体
放射線検出器が提供される。この放射線検出器の電流電
圧特性を第3図に示す。第3図において横軸は電圧、縦
軸は電流値を示す。図から明らかなように良好なオーミ
ック特性を示しており、表面破砕層の影響を受けていな
いことがわかる。
以上本実施例ではp型CdTe基板の両面に設けられる
オーミック接触する電極の種類をpt として説明した
が、本例に限らすAu、Pd、Ni等の同様の効果を有
する他の金属であってもよい。またCdTe基板の形状
、電極の形状も本例に限定するものではない。またCc
lTo基板にn型Cd T eを用いた場合は、n型C
dTeとオーミック接合する金属を電極とすればよい。
オーミック接触する電極の種類をpt として説明した
が、本例に限らすAu、Pd、Ni等の同様の効果を有
する他の金属であってもよい。またCdTe基板の形状
、電極の形状も本例に限定するものではない。またCc
lTo基板にn型Cd T eを用いた場合は、n型C
dTeとオーミック接合する金属を電極とすればよい。
さらに、電極のエツジとCdTe基板のエツジとの間隔
を80μとしたが、これに限定するものでなく基本的に
表面破砕層の厚さ以上の距離を設ければよい。
を80μとしたが、これに限定するものでなく基本的に
表面破砕層の厚さ以上の距離を設ければよい。
実施例2
第4図は本発明の半導体放射線検出器の別の実施例であ
る。第4図において1はCdTe基板、2はオーミック
接合電極、了はオーミック接合する共通電極である。本
実施例は放射線8が入射する側の面に複数個のオーミッ
ク接合電極2を形成した多チヤンネル型検出器で、各オ
ーミック接合電極2が一つの単位検出素子を形成する。
る。第4図において1はCdTe基板、2はオーミック
接合電極、了はオーミック接合する共通電極である。本
実施例は放射線8が入射する側の面に複数個のオーミッ
ク接合電極2を形成した多チヤンネル型検出器で、各オ
ーミック接合電極2が一つの単位検出素子を形成する。
各電極2のエツジと最近接するCdTe基板1のエツジ
との距離は30〜100μ程度である。又共通電ff1
7のエツジとCclTe基板1のエツジとの間隔も30
〜100μ程度である。
との距離は30〜100μ程度である。又共通電ff1
7のエツジとCclTe基板1のエツジとの間隔も30
〜100μ程度である。
第5図a、b、c、dは本発明の半導体放射線検出器の
製造工程を示す断面図である。第5図(ておいて3はp
型CdTe基板、4は表面破砕層、5はフォトレジスト
、6はオーミック接合するpt電極、9はオーミック接
合するpt共通電極である。以下第5図a、b、c、a
を用いて実施例を説明する。側面に切断により生じた約
20μの表面砕層4を有するp型CdTe結晶3を準備
する。
製造工程を示す断面図である。第5図(ておいて3はp
型CdTe基板、4は表面破砕層、5はフォトレジスト
、6はオーミック接合するpt電極、9はオーミック接
合するpt共通電極である。以下第5図a、b、c、a
を用いて実施例を説明する。側面に切断により生じた約
20μの表面砕層4を有するp型CdTe結晶3を準備
する。
CdTe基板の表面破砕層の厚さは切断法によって異な
り、切断応力の小さいワイヤーンでは10〜30μ程度
、ダインングソーでは100μ以上と言われている。第
2図aに示すようにp型Cd T e基板3の全面にフ
ォトl/シスト5を塗布する。フォトレジスト6を熱処
理により効果(〜だ後、一方の面のフォトレジスト上に
複数個の電極パターンを露光する。本実施例で露光する
パターンは巾0.2mのパターンが0.261mピッチ
直線状に7個並んだパターンで、各パターンエツジと最
近接するp型CdTe基板3のエツジとの間隔は80μ
である。次いでもう一方の面に共通電極となるバターy
を露光する。このパターンエツジとp型CdTe基板3
のエツジとの間隔は80μである。露光後現像し水洗す
ると第5図すに示すように露光部のみのフォトレジスト
が除去される。次いで無電解白金メッキ液に浸すとに示
すようにフォトレジスト5で保護されてないCdTe面
にpt層が形成される。次いでアセトンでフォトレジス
ト5を除去すると、第5図Cに示すような、p型CdT
e基板の一方の面に直線上に並んだ、オーミック接合す
るpt電極6が、他方の面にオーミック接触するpt共
通電極9が設けられた構成を有する多チヤンネル型検出
器が提供される。本実施例の検出器は実施例1と同様に
、p型CdTe基板3のエツジ部に存在する表面破砕層
に電極6がかかっていないので、各単位検出素子とも第
3図に示されているような良好なオーミック性を示した
。このように表面破砕層の影響を受けない多チヤンネル
型の半導体放射線検出器が提供される。第6図に本実施
例の多チヤンネル型の半導体放射線検出器における電気
力線の分布を示す。第6図において1はCdTe基板、
2はオーミック接合電極、7はオーミック接合する共通
電極である。電気力線10は各単位検出素子ごとに独立
しており各2の相互干渉がなく信号を分離できることが
示される。
り、切断応力の小さいワイヤーンでは10〜30μ程度
、ダインングソーでは100μ以上と言われている。第
2図aに示すようにp型Cd T e基板3の全面にフ
ォトl/シスト5を塗布する。フォトレジスト6を熱処
理により効果(〜だ後、一方の面のフォトレジスト上に
複数個の電極パターンを露光する。本実施例で露光する
パターンは巾0.2mのパターンが0.261mピッチ
直線状に7個並んだパターンで、各パターンエツジと最
近接するp型CdTe基板3のエツジとの間隔は80μ
である。次いでもう一方の面に共通電極となるバターy
を露光する。このパターンエツジとp型CdTe基板3
のエツジとの間隔は80μである。露光後現像し水洗す
ると第5図すに示すように露光部のみのフォトレジスト
が除去される。次いで無電解白金メッキ液に浸すとに示
すようにフォトレジスト5で保護されてないCdTe面
にpt層が形成される。次いでアセトンでフォトレジス
ト5を除去すると、第5図Cに示すような、p型CdT
e基板の一方の面に直線上に並んだ、オーミック接合す
るpt電極6が、他方の面にオーミック接触するpt共
通電極9が設けられた構成を有する多チヤンネル型検出
器が提供される。本実施例の検出器は実施例1と同様に
、p型CdTe基板3のエツジ部に存在する表面破砕層
に電極6がかかっていないので、各単位検出素子とも第
3図に示されているような良好なオーミック性を示した
。このように表面破砕層の影響を受けない多チヤンネル
型の半導体放射線検出器が提供される。第6図に本実施
例の多チヤンネル型の半導体放射線検出器における電気
力線の分布を示す。第6図において1はCdTe基板、
2はオーミック接合電極、7はオーミック接合する共通
電極である。電気力線10は各単位検出素子ごとに独立
しており各2の相互干渉がなく信号を分離できることが
示される。
以上本実施例では、電極のエツジとCdTe基板のエツ
ジとの間隔を80μとしたが、これに限定するものでは
なく、基本的には表面破砕層の厚さ以上の間隔を設けれ
ばよい。また本例ではp型CdTe基板の両面に設けら
れるオーミックの接合電極をpt として説明したが、
Au、Pd、Ni等の同様の効果を有する他の金属であ
ってもよい。またパターンの形状、ピッチやCdTe基
板の形状も本例に限定するものでない。さらに結晶基板
にn型CdTe基板を用いた場合はn型CdTeとオー
ミック接合する金属を電極にすればよい。
ジとの間隔を80μとしたが、これに限定するものでは
なく、基本的には表面破砕層の厚さ以上の間隔を設けれ
ばよい。また本例ではp型CdTe基板の両面に設けら
れるオーミックの接合電極をpt として説明したが、
Au、Pd、Ni等の同様の効果を有する他の金属であ
ってもよい。またパターンの形状、ピッチやCdTe基
板の形状も本例に限定するものでない。さらに結晶基板
にn型CdTe基板を用いた場合はn型CdTeとオー
ミック接合する金属を電極にすればよい。
発明の効果
以上のように本発明によれば、表面破砕層の影響を受け
ない高感度で信頼性の高い半導体放射線検出器が得られ
る。
ない高感度で信頼性の高い半導体放射線検出器が得られ
る。
第1図は本発明の一実施例における半導体装置線検出器
を示す斜視図、第2図(a) 、 (b) 、 (C)
、 (d)は本発明の一実施例の半導体放射線検出器
の製造工程を示す断面図、第3図は本発明の一実施例の
半例の半導体放射線検出器の製造工程を示す断面図、第
6図は本発明の他の実施例の半導体放射線検出器におけ
る電気力線の分布を示す断面図、第7図は従来例のCd
Te放射線検出器を示す断面図、第8図は従来例のCd
Te放射線検出器の電流−電圧特性図である。 1・・・・・・CdTe基板、2・・・・・・オーミッ
ク接合電極、3・・・・・・p型CdTs基板、4・・
・・・・表面破砕層、6・・・・・・フォトレジスト、
6・・・・・・pt電極、7・・・・・・共通電極、8
・・・・・・放射線、9・・・・・・pt共通電極、1
゜・・・・・・電気力線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名区
PP!六 区 Ω 寸株
味 区 d Jコ
QLO+J 、
。 醸 0り N 摂 法
を示す斜視図、第2図(a) 、 (b) 、 (C)
、 (d)は本発明の一実施例の半導体放射線検出器
の製造工程を示す断面図、第3図は本発明の一実施例の
半例の半導体放射線検出器の製造工程を示す断面図、第
6図は本発明の他の実施例の半導体放射線検出器におけ
る電気力線の分布を示す断面図、第7図は従来例のCd
Te放射線検出器を示す断面図、第8図は従来例のCd
Te放射線検出器の電流−電圧特性図である。 1・・・・・・CdTe基板、2・・・・・・オーミッ
ク接合電極、3・・・・・・p型CdTs基板、4・・
・・・・表面破砕層、6・・・・・・フォトレジスト、
6・・・・・・pt電極、7・・・・・・共通電極、8
・・・・・・放射線、9・・・・・・pt共通電極、1
゜・・・・・・電気力線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名区
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Claims (3)
- (1)CdTe基板の両面にオーミック接合する電極を
設けた半導体放射線検出器であって、電極のエッジとC
dTe基板のエッジ間に一定の距離を設けたことを特徴
とする半導体放射線検出器。 - (2)電極のエッジとCdTe基板のエッジ間の距離が
CdTe基板を切断した際にエッジ付近に形成される表
面破砕層の深さ以上であることを特徴とした特許請求の
範囲第1項記載の半導体放射線検出器。 - (3)CdTe基板の少なくとも一方の面に所定のピッ
チで複数個の電極を形成し多チャンネルにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の半導
体放射線検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62014513A JPS63181481A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 半導体放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62014513A JPS63181481A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 半導体放射線検出器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63181481A true JPS63181481A (ja) | 1988-07-26 |
Family
ID=11863161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62014513A Pending JPS63181481A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 半導体放射線検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63181481A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997020342A1 (en) * | 1995-11-29 | 1997-06-05 | Simage Oy | Forming contacts on semiconductor substrates for radiation detectors and imaging devices |
WO2000017941A1 (fr) * | 1998-09-18 | 2000-03-30 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Photodetecteur a semi-conducteur |
-
1987
- 1987-01-23 JP JP62014513A patent/JPS63181481A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997020342A1 (en) * | 1995-11-29 | 1997-06-05 | Simage Oy | Forming contacts on semiconductor substrates for radiation detectors and imaging devices |
AU713954B2 (en) * | 1995-11-29 | 1999-12-16 | Simage Oy | Forming contacts on semiconductor substrates for radiation detectors and imaging devices |
US6046068A (en) * | 1995-11-29 | 2000-04-04 | Simage Oy | Forming contacts on semiconductor substrates radiation detectors and imaging devices |
WO2000017941A1 (fr) * | 1998-09-18 | 2000-03-30 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Photodetecteur a semi-conducteur |
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