JPS6347988A - 半導体結晶の製造方法 - Google Patents
半導体結晶の製造方法Info
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- JPS6347988A JPS6347988A JP61193408A JP19340886A JPS6347988A JP S6347988 A JPS6347988 A JP S6347988A JP 61193408 A JP61193408 A JP 61193408A JP 19340886 A JP19340886 A JP 19340886A JP S6347988 A JPS6347988 A JP S6347988A
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- 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
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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】
〔概要〕
この発明は、多素子化されたｐ−ｖ型赤外線検知素子の
各素子間の光電流、耶ち素子間のクロストークを防止す
るために、例えばＰ型水銀カドミウム・テルル（以後Ｈ
ｇＣｄＴｅと記す）結晶表面に凹状の溝を形成し、この
溝にカドミウム・テルル（以後ＣｄＴｅと記す）結晶或
いは、不純物を含有したＨｇＣｄＴｅ結晶を４２０〜４
５０℃でエピタキシアル成長させて、溝部のみを残して
不要なＣｄＴｅ結晶或いは不純物を含有したｔ１ｇｃｄ
Ｔｅ結晶を除去し、次いでＣｄＴｅ結晶表面に選択的に
Ｎ型層を形成し、クロストークの防止を可能とする。
各素子間の光電流、耶ち素子間のクロストークを防止す
るために、例えばＰ型水銀カドミウム・テルル（以後Ｈ
ｇＣｄＴｅと記す）結晶表面に凹状の溝を形成し、この
溝にカドミウム・テルル（以後ＣｄＴｅと記す）結晶或
いは、不純物を含有したＨｇＣｄＴｅ結晶を４２０〜４
５０℃でエピタキシアル成長させて、溝部のみを残して
不要なＣｄＴｅ結晶或いは不純物を含有したｔ１ｇｃｄ
Ｔｅ結晶を除去し、次いでＣｄＴｅ結晶表面に選択的に
Ｎ型層を形成し、クロストークの防止を可能とする。
この発明は、多素子の赤外線検知素子に用いられる半導
体結晶の製造方法に関するものである。
体結晶の製造方法に関するものである。
赤外線検知素子は、物体の温度を測定するのに用いられ
ており、特に物体の温度分布を撮像する赤外線描像装置
に多く用いられている。この赤外線検知素子は鮮明な画
像を得るために多素子で構成される。従って、各素子間
のクロストークの少ない半導体結晶の製造方法が必要と
されている。
ており、特に物体の温度分布を撮像する赤外線描像装置
に多く用いられている。この赤外線検知素子は鮮明な画
像を得るために多素子で構成される。従って、各素子間
のクロストークの少ない半導体結晶の製造方法が必要と
されている。
従来、ｐ−ｖ型赤外線検知素子に用いる半導体結晶は、
第３図（ａ）、（ｂ３、ｔｃ＞に示す工程によって作成
される。即ち、第３図（ａ）に示すＣｄＴｅ或いはＣｄ
ＺｎＴｅ基Ｆｉ２の表面に第３図中）に示すようにＰ型
ＨｇＣｄＴｅ結晶５を後述する閉管式チッピング法によ
って形成して、このＨｇＣｄＴｅ結晶５表面にイオン注
入を行ってＮ屓６を選択的に形成する。このようにして
半導体結晶は作成される。この工程は第２図に示す閉管
式チッピング成長法を用いて行うのである。
第３図（ａ）、（ｂ３、ｔｃ＞に示す工程によって作成
される。即ち、第３図（ａ）に示すＣｄＴｅ或いはＣｄ
ＺｎＴｅ基Ｆｉ２の表面に第３図中）に示すようにＰ型
ＨｇＣｄＴｅ結晶５を後述する閉管式チッピング法によ
って形成して、このＨｇＣｄＴｅ結晶５表面にイオン注
入を行ってＮ屓６を選択的に形成する。このようにして
半導体結晶は作成される。この工程は第２図に示す閉管
式チッピング成長法を用いて行うのである。
以下、閉管式チッピング成長法を説明する。ＣｄＴｅ或
いはＣｄＺｎＴｅ基Ｍｉ、２とテルル（以後Ｔｅと記す
）を溶媒とするｔ１ｇｃｄＴｅメルト素材３とを石英の
保持治具４で保持し、これをを石英管に入れて、この石
英管を真空封止した成長アンプル１を作成する。
いはＣｄＺｎＴｅ基Ｍｉ、２とテルル（以後Ｔｅと記す
）を溶媒とするｔ１ｇｃｄＴｅメルト素材３とを石英の
保持治具４で保持し、これをを石英管に入れて、この石
英管を真空封止した成長アンプル１を作成する。
この成長アンプル１を用いて、ＣｄＴｅ或いはＣｄＺｎ
Ｔｅ基板２に結晶を成長させるのが、閉管式チソピッグ
成長法である。
Ｔｅ基板２に結晶を成長させるのが、閉管式チソピッグ
成長法である。
この成長アンプルｌを炉の中に挿入し、昇温してＨｇＣ
ｄＴｅメルト素材３を溶融する。この溶融後に成長アン
プル１を１８０度反軸反転ＣｄＴｅ或いはＣｄＺｎＴｅ
基板２とＨｇＣｄＴｅのメルト素材３を接触させて、炉
の温度を所定温度（５００℃）に降温してＣｄＴｅ或い
はＣｄＺｎＴｅ基板２の表面に）ＩｇｃｄＴｅ結晶５を
成長させる。
ｄＴｅメルト素材３を溶融する。この溶融後に成長アン
プル１を１８０度反軸反転ＣｄＴｅ或いはＣｄＺｎＴｅ
基板２とＨｇＣｄＴｅのメルト素材３を接触させて、炉
の温度を所定温度（５００℃）に降温してＣｄＴｅ或い
はＣｄＺｎＴｅ基板２の表面に）ＩｇｃｄＴｅ結晶５を
成長させる。
一定量の成長をＪテった後に成長アンプル１を１８０度
反軸反転成長を終了する。その後上記したようにＮ層６
を形成する。
反軸反転成長を終了する。その後上記したようにＮ層６
を形成する。
このＨｇＣｄＴｅ結晶５内で赤外線を吸収して発生した
キャリアをＰ−Ｎ接合でとらえ赤外線検知器として動作
する。
キャリアをＰ−Ｎ接合でとらえ赤外線検知器として動作
する。
上記した従来の赤外線検知器のＨｇＣｄＴｅ結晶５内で
発生したキャリアは、両隣のＰ−Ｎ接合にもとどきクロ
ストークを発生すると云う問題があった。
発生したキャリアは、両隣のＰ−Ｎ接合にもとどきクロ
ストークを発生すると云う問題があった。
この発明は、上記した従来の状況から、クロストークの
生じない半導体結晶の製造方法の提供を目的とするもの
である。
生じない半導体結晶の製造方法の提供を目的とするもの
である。
この発明では、例えばＰ型１１ｇｃｄＴｅ結晶の表面に
溝を形成し、閉管式チッピング成長法を用いて、溶媒に
テルル（Ｔｅ）を使用して４２０〜４５０℃でＣｄＴｅ
のエピタキシアル結晶、或いは不純物を含有したＨｇＣ
ｄＴｅ結晶を形成した後に、溝部以外のＣｄＴｅ或いは
不純物を含有したＨｇＣｄＴｅ結晶を除去して、露出し
たＨｇＣｄＴｅ結晶表面に８層を形成して半導体結晶を
作成する。
溝を形成し、閉管式チッピング成長法を用いて、溶媒に
テルル（Ｔｅ）を使用して４２０〜４５０℃でＣｄＴｅ
のエピタキシアル結晶、或いは不純物を含有したＨｇＣ
ｄＴｅ結晶を形成した後に、溝部以外のＣｄＴｅ或いは
不純物を含有したＨｇＣｄＴｅ結晶を除去して、露出し
たＨｇＣｄＴｅ結晶表面に８層を形成して半導体結晶を
作成する。
本発明の製造方法によれば、ＨｇＣｄＴｅ結晶内にて発
生したキャリアは溝部の高抵抗ＣｄＴｅ結晶、またはＰ
＋型ｔ１ｇｃｄＴｅ結晶によって両隣のＰ−Ｎ接合にと
どかなくなるとともに、閉管式チッピング成長法でテル
ルの融点４５０℃以下で結晶作成の可能なことが実験か
ら分り、ＨｇＣｄＴｅ結晶とＣｄＴｅ結晶のケミカルポ
テンシャルの違いによって相互拡散の際に生じる結晶欠
陥の拡がりは４５０℃以下にすることによって防がれる
のでリーク電流が小さく、かつクロストークのない赤外
線検知素子が得られる。
生したキャリアは溝部の高抵抗ＣｄＴｅ結晶、またはＰ
＋型ｔ１ｇｃｄＴｅ結晶によって両隣のＰ−Ｎ接合にと
どかなくなるとともに、閉管式チッピング成長法でテル
ルの融点４５０℃以下で結晶作成の可能なことが実験か
ら分り、ＨｇＣｄＴｅ結晶とＣｄＴｅ結晶のケミカルポ
テンシャルの違いによって相互拡散の際に生じる結晶欠
陥の拡がりは４５０℃以下にすることによって防がれる
のでリーク電流が小さく、かつクロストークのない赤外
線検知素子が得られる。
本発明による半導体結晶の製造方法を第１図によって説
明する。第１図（ａ）のＣｄＴｅ或いは亜鉛カドミウム
・テルル（ＣｄＺｎＴｅ）基Ｆｉ２の表面に前記した閉
管チッピング成長法によって、Ｔｅの融点４５０°Ｃ以
下（４２０〜４５０℃）にて厚さ３０〜４０μｍのＰ型
ｏｇＣｄＴｅ結晶５を形成する。第１図（ｂ）の状態と
なる。
明する。第１図（ａ）のＣｄＴｅ或いは亜鉛カドミウム
・テルル（ＣｄＺｎＴｅ）基Ｆｉ２の表面に前記した閉
管チッピング成長法によって、Ｔｅの融点４５０°Ｃ以
下（４２０〜４５０℃）にて厚さ３０〜４０μｍのＰ型
ｏｇＣｄＴｅ結晶５を形成する。第１図（ｂ）の状態と
なる。
次ぎに、このＨｇＣｄＴｅ結晶５の表面の赤外線検知素
子を形成する位置を選択して、ケミカル・エツチングに
よって第１図（ｅ）の溝５−１を形成する。
子を形成する位置を選択して、ケミカル・エツチングに
よって第１図（ｅ）の溝５−１を形成する。
この溝５−１を有するＨｇｃｄＴｅ結晶５の上に４５０
℃以下例えば、４５０〜４２０℃でエピタキシアル成長
を行って、ＣｄＴｅ結晶或いは不純物を含有したＰ＋型
１１ｇｃｄＴｅ結晶７を作成する。第１図（ｄ）に示す
状態である。この表面を研磨或いはエツチングして溝部
５−１を除いてＣｄＴｅ結晶或いは不純物を添加したＨ
ｇＣｄＴｅ結晶７を取り除き、ＨｇＣｄＴｅ結晶５にイ
オン注入してＮ層６を形成して赤外線検知素子の半導体
結晶が作成される。こが第１図（ｅ）の状態である。
℃以下例えば、４５０〜４２０℃でエピタキシアル成長
を行って、ＣｄＴｅ結晶或いは不純物を含有したＰ＋型
１１ｇｃｄＴｅ結晶７を作成する。第１図（ｄ）に示す
状態である。この表面を研磨或いはエツチングして溝部
５−１を除いてＣｄＴｅ結晶或いは不純物を添加したＨ
ｇＣｄＴｅ結晶７を取り除き、ＨｇＣｄＴｅ結晶５にイ
オン注入してＮ層６を形成して赤外線検知素子の半導体
結晶が作成される。こが第１図（ｅ）の状態である。
ところで、上記した第１図（ｄ）の工程でエピタキシア
ル成長時に、４５０℃を越える温度で成長させた場合は
、）ＩｇｃｄＴｅ結晶５とＣｄＴｅ結晶或いは不純物を
含有したＨｇＣｄＴｅ結晶７との相互拡散による結晶欠
陥が拡がり、リーク電流が増大し、検知素子としての性
能が低下する。一方、結晶欠陥を減少させるために成長
温度を４２０℃より低くすると、メルト素材３が固化し
て成長しなくなる。従って、成長温度は４２０〜４５０
℃が適当であり、これによりリーク電流が小さく、かつ
クロストークの少ない結晶が得られる。
ル成長時に、４５０℃を越える温度で成長させた場合は
、）ＩｇｃｄＴｅ結晶５とＣｄＴｅ結晶或いは不純物を
含有したＨｇＣｄＴｅ結晶７との相互拡散による結晶欠
陥が拡がり、リーク電流が増大し、検知素子としての性
能が低下する。一方、結晶欠陥を減少させるために成長
温度を４２０℃より低くすると、メルト素材３が固化し
て成長しなくなる。従って、成長温度は４２０〜４５０
℃が適当であり、これによりリーク電流が小さく、かつ
クロストークの少ない結晶が得られる。
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、エ
ピタキシアル成長が低温度で行われるので溝部境界面で
の欠陥帯が狭く作成され、リーク電流を防止する溝部の
効果を高めるとともに、赤外線検知素子のクロストーク
を防止する上できわめて有効な効果を奏する。
ピタキシアル成長が低温度で行われるので溝部境界面で
の欠陥帯が狭く作成され、リーク電流を防止する溝部の
効果を高めるとともに、赤外線検知素子のクロストーク
を防止する上できわめて有効な効果を奏する。
第１図は本発明の半導体結晶の製造方法を説明するため
の工程図、 第２図は閉管式チッピング成長法を説明するための断面
図、 第３図は従来の半導体結晶の製造方法を説明するための
工程図である。 図において、２はＣｄＴｅ／ＣｄＺｎＴｅ基板、３はＨ
ｇｃｄＴｅメルト素材、５はＰ型ＨｇＣｄＴｅ結晶、６
はＮＲ１７はＣｄＴｅ或いは不純物含有のＨｇＣｄＴｅ
を示す。 Ａ４【明−半導、Ｈｔ を品ｎ型５直充°晃倍９址４力
す一一工渚Ｉ膿第１図 閉警武チッピシ２・へ゛張迭乞ｔｊ明力Ａ７’）句眸面
回第２図 父Ｊ−牛厚よＵ菅ト想Σ１庁；五乞司明ｎｎＭ’ｌニオ
１１第３図
の工程図、 第２図は閉管式チッピング成長法を説明するための断面
図、 第３図は従来の半導体結晶の製造方法を説明するための
工程図である。 図において、２はＣｄＴｅ／ＣｄＺｎＴｅ基板、３はＨ
ｇｃｄＴｅメルト素材、５はＰ型ＨｇＣｄＴｅ結晶、６
はＮＲ１７はＣｄＴｅ或いは不純物含有のＨｇＣｄＴｅ
を示す。 Ａ４【明−半導、Ｈｔ を品ｎ型５直充°晃倍９址４力
す一一工渚Ｉ膿第１図 閉警武チッピシ２・へ゛張迭乞ｔｊ明力Ａ７’）句眸面
回第２図 父Ｊ−牛厚よＵ菅ト想Σ１庁；五乞司明ｎｎＭ’ｌニオ
１１第３図
Claims (1)
- カドミウム・テルル（ＣｄＴｅ）或いはカドミウム・亜
鉛・テルル（ＣｄＺｎＴｅ）基板（２）の上に形成され
た水銀カドミウム・テルル（ＨｇＣｄＴｅ）結晶（５）
の表面に溝（５−１）を設け、該溝（５−１）内にカド
ミウム・テルル（ＣｄＴｅ）結晶或いは前記ＨｇＣｄＴ
ｅ結晶（５）と同一伝導型の不純物を高濃度に含有した
水銀カドミウム・テルル結晶（７）を生成する際に、閉
管式チッピング成長法を用いて、テルル（Ｔｅ）を溶媒
とするＨｇＣｄＴｅメルト素材（３）を使用し、成長温
度を４２０〜４５０℃で結晶成長させるとともに、前記
溝（５−１）部を除き前記カドミウム・テルル（ＣｄＴ
ｅ）結晶或いは不純物を含有した水銀カドミウム・テル
ル結晶（７）を除去し、次いで前記水銀カドミウム・テ
ルル（５）の表面に前記ＨｇＣｄＴｅ結晶（５）とは逆
伝導型の層（６）を形成することを特徴とする半導体結
晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61193408A JPS6347988A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 半導体結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61193408A JPS6347988A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 半導体結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6347988A true JPS6347988A (ja) | 1988-02-29 |
Family
ID=16307461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61193408A Pending JPS6347988A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 半導体結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6347988A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4952912A (en) * | 1989-01-12 | 1990-08-28 | Tanaka Denki Koondo Co., Ltd. | Alarm system |
| US8039808B2 (en) | 2005-09-15 | 2011-10-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Performance solid state detectors |
-
1986
- 1986-08-18 JP JP61193408A patent/JPS6347988A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4952912A (en) * | 1989-01-12 | 1990-08-28 | Tanaka Denki Koondo Co., Ltd. | Alarm system |
| US8039808B2 (en) | 2005-09-15 | 2011-10-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Performance solid state detectors |
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