NO843614L - INFRA-ROED DETECTOR - Google Patents
INFRA-ROED DETECTORInfo
- Publication number
- NO843614L NO843614L NO843614A NO843614A NO843614L NO 843614 L NO843614 L NO 843614L NO 843614 A NO843614 A NO 843614A NO 843614 A NO843614 A NO 843614A NO 843614 L NO843614 L NO 843614L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- layer
- mercury
- cadmium
- substrate
- counter
- Prior art date
Links
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 79
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 29
- DGJPPCSCQOIWCP-UHFFFAOYSA-N cadmium mercury Chemical compound [Cd].[Hg] DGJPPCSCQOIWCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 15
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 13
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 claims description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 7
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 4
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 claims description 2
- IBIHUWJLKCJHNE-UHFFFAOYSA-N [Hg].[Cd].[Ag] Chemical compound [Hg].[Cd].[Ag] IBIHUWJLKCJHNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 5
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 4
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 4
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910004262 HgTe Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 description 1
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30604—Chemical etching
- H01L21/30612—Etching of AIIIBV compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/34—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies not provided for in groups H01L21/0405, H01L21/0445, H01L21/06, H01L21/16 and H01L21/18 with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/46—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428
- H01L21/461—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/465—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
-
- 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
- H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L31/0264—Inorganic materials
- H01L31/0296—Inorganic materials including, apart from doping material or other impurities, only AIIBVI compounds, e.g. CdS, ZnS, HgCdTe
- H01L31/02966—Inorganic materials including, apart from doping material or other impurities, only AIIBVI compounds, e.g. CdS, ZnS, HgCdTe including ternary compounds, e.g. HgCdTe
-
- 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1828—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIBVI compounds, e.g. CdS, ZnS, CdTe
- H01L31/1832—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIBVI compounds, e.g. CdS, ZnS, CdTe comprising ternary compounds, e.g. Hg Cd Te
Description
Foreliggende oppfinnelse angår kadmiumkvikksølvtelleruid fotodetektorer. Slike detektorer ble anvendt som infrarøde detektorer ved termiske billeddannere. The present invention relates to cadmium mercury counter photo detectors. Such detectors were used as infrared detectors in thermal imagers.
Kadmiumkvikksølvtelleruid (CM.T.) detektorer har blitt konstruert ved å feste en skive CM.T. skåret av et kryst-tall til et safirsubstrat og påfølgende polering av C.M.T.-skiven inntil nødvendig tykkelse (typisk 10 til 20/am) er tilveiebrakt. Metallkontakter er anbrakt på C.M.T.-sjiktet for å danne en rekke med fotoledende I.R.-detektorer. Fotoelektriske CM.T.-detektorer har blitt fremstilt ved å dope CM.T.-sjiktet med egnede ioner. Sammensetningen av CM.T.-ski ven (som kan være representert som CdxHg1_xTe) påvirker reaksjonen til detektorene. Når x er tilnærmet 0,3 reagerer således detektorene hovedsakelig på I .R.-stråling i bølgelengdeområdet 3/am til 5/am, mens derimot når x er tilnærmet 0,2 reagerer detektorene hovedsakelig på 8 til 14 jam stråling. Ved enhver masse-vokst CM.T.-krystall ville sammensetningen variere ikke bare langs aksen, men også på tvers av aksen. Et hovedproblem forbundet med tidligere kjente C.M.T.-detektorrekker har vært den ujevne reaksjonen til detektorne innenfor rekken på 3-5 yum stråling og 8-14/am stråling. Fremstillingen av slike detektorer ved tidligere kjente metoder innebærer laboratorium-intensive slipe- og poleringsteknikker. Eksempel på slike teknikker er beskrevet i US-patentene nr. 3.963.925 og 4.037.311 og de europeiske patentsøkna-dene nr. 0.007.667 og 0.007.668. Cadmium mercury telleruid (CM.T.) detectors have been constructed by attaching a disk of CM.T. cut from a crystal number to a sapphire substrate and subsequent polishing of the C.M.T. disc until the required thickness (typically 10 to 20/am) is provided. Metal contacts are placed on the C.M.T. layer to form an array of photoconductive I.R. detectors. Photoelectric CM.T. detectors have been fabricated by doping the CM.T. layer with suitable ions. The composition of the CM.T. disc (which can be represented as CdxHg1_xTe) affects the response of the detectors. When x is approximately 0.3, the detectors respond mainly to IR radiation in the wavelength range 3/am to 5/am, while, on the other hand, when x is approximately 0.2, the detectors respond mainly to 8 to 14 μm radiation. For any bulk-grown CM.T. crystal, the composition would vary not only along the axis, but also across the axis. A major problem associated with previously known C.M.T. detector arrays has been the uneven response of the detectors within the array to 3-5 yum radiation and 8-14 /am radiation. The production of such detectors by previously known methods involves laboratory-intensive grinding and polishing techniques. Examples of such techniques are described in US patents no. 3,963,925 and 4,037,311 and the European patent applications no. 0,007,667 and 0,007,668.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for å fremstille kadmiumkvikksølvtelleruid (CM.T.) fotodetektorer som i det minste delvis overvinner ovenfor nevnte problemer og som er forenelige med eksisterende teknikker. The present invention provides a method for making cadmium mercury counter (CM.T.) photodetectors which at least partially overcomes the above-mentioned problems and which is compatible with existing techniques.
Ifølge et trekk ved foreliggende oppfinnelse innbefatter en fremgangsmåte for fremstilling av kadmiumkvikksølvtel-leruid fotodetektorer trinnene med epitaksial vekst av kadmiumkvikksølvtelleruidsjikt på et kompatibelt substrat som fester det sammensatte substrat/kadmiumkvikksølv-telleruids jiktet til en basisplate for således å anbringe kadmiumkvikksølvtelleruidsjiktet mellom substratet og basisplaten og påfølgende bortetsing av i det minste stør-stedelen av substratet ved en hovedsakelig kjemisk prosess med en syreetsende oppløsning. According to a feature of the present invention, a method for manufacturing cadmium mercury counter oxide photodetectors includes the steps of epitaxial growth of a cadmium mercury counter oxide layer on a compatible substrate which attaches the composite substrate/cadmium mercury counter oxide to a base plate so as to place the cadmium mercury counter oxide layer between the substrate and the base plate and subsequent etching away at least the major part of the substrate by a mainly chemical process with an acid corrosive solution.
Kadmiumkvikksølvtelleruidsjiktet kan bli festet direkte til basisplaten eller et passiverende sjikt kan bli brakt til epitaksial vekst på kadmiumtelleruidsjiktet og bli festet til basisplaten. Det passiverende sjiktet kan fortrinnsvis være kadmiumtelleruid. The cadmium mercury counter layer may be attached directly to the base plate or a passivating layer may be epitaxially grown on the cadmium counter layer and be attached to the base plate. The passivating layer can preferably be cadmium telleruid.
Basisplaten kan være festet ved voksbinding eller epoksy-harpiksbinding og er fortrinnsvis av safir. The base plate can be attached by wax bonding or epoxy resin bonding and is preferably made of sapphire.
Substratet kan fortrinnsvis være kadmiumtelleruid, galliumarsenid, indiumantimonid eller silisium. Substratet kan ha et epitaksialt vokst overflatesjikt for å forenkle den epitaksiale veksten på kadmiumkvikksølvtelleruidsjik-tet. The substrate can preferably be cadmium telleruid, gallium arsenide, indium antimonide or silicon. The substrate can have an epitaxially grown surface layer to facilitate the epitaxial growth on the cadmium mercury counter surface layer.
Substratet kan bli fjernet helt eller delvis ved kjemisk etsing. The substrate can be removed in whole or in part by chemical etching.
Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen innbefatter kadmiumkvikksølvtelleruid fotodetektoren et epitaksialt vekstsjikt av kadmiumkvikksølvtelleruid fra hvilket substratet har blitt helt eller delvis fjernet ved hjelp av en hovedsakelig kjemisk etsende teknikk. Substratet kan fortrinnsvis være kadmiumtelleruid. Kadmiumkvikksølvtelle-ruid kan bli brakt til epitaksial vekst ved metallorganisk kjemisk fordampningsavsetning (MOCVD), molekular stråle- epitaksy (MBE) eller laserbevirket avsetning og glødnings-(LADA)-teknikker. According to a further feature of the invention, the cadmium mercury telleroid photodetector includes an epitaxial growth layer of cadmium mercury telleroid from which the substrate has been completely or partially removed by means of a mainly chemical etching technique. The substrate can preferably be cadmium telleruid. Cadmium mercury counter oxide can be brought to epitaxial growth by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), molecular beam epitaxy (MBE) or laser induced deposition and annealing (LADA) techniques.
Det har blitt funnet at en etsende oppløsning som innbefatter blandede flussyrer, salpetersyrer og melkesyrer er nyttig for etsing av kadmiumtelleruid, indiumantimonid og galliumarsenid relaterte sammensetninger, og legeringer som kan bli anvendt som substrater for epitaksial kadmium-kvikksølvtelleruid i en prosess i samsvar med oppfinnelsen. Slike sammensetninger og legeringer er ikke etset ved en egnet hastighet dersom de innbefatter selv en liten mengde med kvikksølv. En etsende oppløsning som således består av like volum av 48% flussyre, konsentert salpetersyre og melkesyre etser kadmiumtelleruid ved en hastighet større enn 350 jjm/min. og indiumantinonid ved en hastighet større enn 500 pm/min., men etser CdxHg1_xTe (X=0,24) ved en hastighet på mindre enn 1 jum/min. CdxHg1_xTe blir ikke etset tilfredsstillende ved etseoppløsningen ifølge oppfinnelsen med mindre x er større enn 0,9. Kvikksølvtelle-ruid er også motstandsdyktig mot angrep. It has been found that an etching solution comprising mixed hydrofluoric, nitric and lactic acids is useful for etching cadmium telleride, indium antimonide and gallium arsenide related compositions, and alloys which may be used as substrates for epitaxial cadmium-mercury telleride in a process in accordance with the invention. Such compositions and alloys are not etched at a suitable rate if they contain even a small amount of mercury. A corrosive solution thus consisting of equal volumes of 48% hydrofluoric acid, concentrated nitric acid and lactic acid etches cadmium telleruid at a rate greater than 350 jjm/min. and indium antinonide at a rate greater than 500 pm/min., but etch CdxHg1_xTe (X=0.24) at a rate less than 1 jum/min. CdxHg1_xTe is not satisfactorily etched by the etching solution according to the invention unless x is greater than 0.9. Mercury teller-ruid is also resistant to attacks.
Ved prosessen ifølge oppfinnelsen kan kadmiumkvikksølv-telleruids jiktet bli brakt til epitaksial vekst på et passiverende sjikt av f.eks. kadmiumtelleruid, hvis passifi-serende sjikt av f.eks. kadmiumtelleruid, hvis passifise-rende sjikt kan bli brakt til vekst på et syremotstandsdyktig barrieresjikt inkorporert i substratet. Med et syremotstandsdyktig barrieresjikt er ment ethvert sjikt som blir etset langsommere enn substratet ved syreetsende oppløsning. Dersom den etsende oppløsningen er en blanding av flussyre, salpetersyre og melkesyre, kan barrieresjiktet være en kvikksølvsammensetning, f.eks. kvikksølv-telleruid. Det passiverende sjiktet frilagt ved bortetsing av substratet og sperresjiktet (om tilstede) beskytter kadmiumkvikksølvtelleruidoverflaten. In the process according to the invention, the cadmium-mercury-teller-uide junction can be brought to epitaxial growth on a passivating layer of e.g. cadmium telleruid, whose passivating layer of e.g. cadmium telleruid, whose passivating layer can be brought to growth on an acid-resistant barrier layer incorporated into the substrate. By an acid-resistant barrier layer is meant any layer that is etched more slowly than the substrate by an acid-etching solution. If the corrosive solution is a mixture of hydrofluoric acid, nitric acid and lactic acid, the barrier layer can be a mercury composition, e.g. mercury telleruid. The passivating layer exposed by etching away the substrate and the barrier layer (if present) protect the cadmium mercury counter surface.
Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et tverrsnitt av CM.T. (kadmiumkvikksølv-telleruids jiktet ) dannet på et substrat med et kvikksølvtelleruidbarrieresjikt i samsvar med oppfinnelsen. Fig. 2 viser en diagrammessig fremstilling ved hjelp av eksempel av trinnene ved fremstilling av en C.M.T.-fotodetektor i samsvar med oppfinnelsen. The invention will now be described in more detail with reference to the drawings, where: Fig. 1 shows a cross-section of CM.T. (cadmium-mercury-telleruid joint) formed on a substrate with a mercury-telleruid barrier layer in accordance with the invention. Fig. 2 shows a diagrammatic representation by way of example of the steps in the manufacture of a C.M.T. photodetector in accordance with the invention.
Det sammensatte sjiktet vist på fig. 1 innbefatter en relativt tykk skive av kadmiumtelleruid 1 som er skåret fra en krystall vokst av en smeltemasse. Et 10 pm tykt sjikt med kadmiumtelleruid 2 blir epitaksialt avsatt på dette substratet. Et kvikksølvtelleruidbarrieresjikt 3 av sammensetningen HgTe og tilnærmet 0,25 pm tykt blir avsatt på sjiktet 2 ved hjelp av M.O.C.V.D. (metallorganisk kjemisk dampavsetning). Et ytterligere tynt kadmiumtelleruidsjikt 4 blir epitaksialt avsatt på dette sjiktet og så blir et kadmiumkvikksølvtelleruid 5 avsatt på dette sjiktet ved hjelp av en M.O.C.V.D.-metode. Et kadmiumtel-leruidpassiviserende sjikt blir til slutt avsatt på sjiktet 5 ved hjelp av en M.O.C.V.D.-metode eller alterna-tivt fra en egnet smelte (epitaksivæskefase). Den frilagte overflaten til sjiktet 6 blir bundet til en safirbasisplate (ikke vist) ved hjelp av voks eller epoksyharpiks. Den frilagte overflaten til sjiktet 1 blir så anbrakt i et etsende bad og etset i et par minutter ved hjelp av en etsende oppløsning som består av tilnærmet like volum av 48% flussyre, konsentrert salpetersyre og melkesyre inntil barrieresjiktet 3 er nådd. Tidligere kjent teknikk med håndpolering ville ta en betydelig tid for å fjerne sjiktene 1 og 2. Det tynne sjiktet 3 kan bli styrbart polert bort relativt hurtig for å etterlate en optisk flat overflate med kadmiumtelleruidsjikt 4 frilagt. Kadmiumtelle ruidsjiktene 4 og 6 passiviserer overflaten til C.M.T.-sjiktet 5 og forhindrer at det blir ødelagt ved den ferdige anordningen. Sjiktene 1 og 2 kan være sammensatt av galliumarsenid eller indiumantimonid i stedet for kadmiumtelleruid, siden begge disse materialene er etset ved hjelp av HF/HNO/3/melkesyre-etsemiddel. The composite layer shown in fig. 1 includes a relatively thick disc of cadmium telleruid 1 which is cut from a crystal grown from a melt mass. A 10 µm thick layer of cadmium telleruid 2 is epitaxially deposited on this substrate. A mercury counteruid barrier layer 3 of the composition HgTe and approximately 0.25 µm thick is deposited on layer 2 by means of M.O.C.V.D. (organic metal chemical vapor deposition). A further thin cadmium counter oxide layer 4 is epitaxially deposited on this layer and then a cadmium mercury counter oxide 5 is deposited on this layer by means of a M.O.C.V.D. method. A cadmium telleruid passivating layer is finally deposited on layer 5 by means of a M.O.C.V.D. method or alternatively from a suitable melt (epitaxy liquid phase). The exposed surface of layer 6 is bonded to a sapphire base plate (not shown) using wax or epoxy resin. The exposed surface of layer 1 is then placed in an etching bath and etched for a few minutes using an etching solution consisting of approximately equal volumes of 48% hydrofluoric acid, concentrated nitric acid and lactic acid until barrier layer 3 is reached. Prior art hand polishing would take a considerable amount of time to remove layers 1 and 2. The thin layer 3 can be controllably polished away relatively quickly to leave an optically flat surface with cadmium counter surface layer 4 exposed. The cadmium counter layers 4 and 6 passivate the surface of the C.M.T. layer 5 and prevent it from being destroyed by the finished device. Layers 1 and 2 may be composed of gallium arsenide or indium antimonide instead of cadmium telleruid, since both of these materials are etched using HF/HNO/3/lactic acid etchant.
Fig. 2a viser i plan og tverrsnitt den resulterende enhe-ten, som innbefatter en safirbasisplate 8 og et sammensatt sjikt 7 som innbefatter CM.T.-sjiktet 5 anbrakt mellom kadmiumtelleruidsjiktene 4 og 6. Det sammensatte sjiktet 7 (som er vist som et enkelt sjikt for enkelhetens skyld) er bundet til bærerplaten 8 ved hjelp av epoksyharpiks 9. Før fortsettelsen med beskrivelsen av fig. 2, skal det bemer-kes at ved prosessen på fig. 1 kan Cd Te sjiktene 4 og 6 bli valgfritt utelatt ved hvilket tilfelle det er nødven-dig å passifisere den frilagte overflaten til sjiktet 7 (fig. 2a) ved hjelp av en anodefilm, som kan bli brakt i vekst ved plasmaanodisering. Fig. 2a shows in plan and cross-section the resulting device, which includes a sapphire base plate 8 and a composite layer 7 including the CM.T. layer 5 placed between the cadmium telleruid layers 4 and 6. The composite layer 7 (which is shown as a single layer for simplicity) is bonded to the carrier plate 8 by means of epoxy resin 9. Before continuing with the description of fig. 2, it should be noted that in the process of fig. 1, the CdTe layers 4 and 6 can optionally be omitted, in which case it is necessary to passivate the exposed surface of the layer 7 (fig. 2a) by means of an anode film, which can be grown by plasma anodization.
Den påfølgende behandlingen vist på fig. 2 anvender både et sammensatt og et anodisk passifisert kadmiumkvikksølv-telleruids jikt 7, og er som følgende: b) Sjiktet 7 ble delt i individuelle skiver 10 av ønsket størrelse (f. eks. 2,6 mm x 0,6 mm) ved anvendelse av f.eks. fotoresist som et maskeringssjikt. Dette kan bli tilveiebrakt enten ved kjemisk etsing eller ved ione-strålefjerningsprosess. c) Hver skive 10 er montert på et separat dielektrisk substrat 8' med et adhesiv 11 for ytterligere behandling. d) Individuelle skiver blir håndpolert (kjemomekanisk) for å gi ønsket tykkelse (tilnærmet 5-20 pm) og avrunding The subsequent processing shown in fig. 2 uses both a composite and an anodically passivated cadmium-mercury telleruid layer 7, and is as follows: b) The layer 7 was divided into individual discs 10 of the desired size (e.g. 2.6 mm x 0.6 mm) upon application of e.g. photoresist as a masking layer. This can be provided either by chemical etching or by an ion beam removal process. c) Each disc 10 is mounted on a separate dielectric substrate 8' with an adhesive 11 for further processing. d) Individual slices are hand polished (chemo-mechanical) to give the desired thickness (approximately 5-20 pm) and rounding
av kantene for å unngå uregelmessigheter i det påføl-gende metalliserte sjiktet. of the edges to avoid irregularities in the subsequent metallized layer.
Denne tykkelsesreduksjonen og avrundingen kan også bli be-virket ved polering og etsing på en måte slik som beskrevet i US-patent nr. 4.037.311. e) et anodisk oksydsjikt 12 dannet f.eks. ved plasmaanodisering blir dannet på hver skive for å forbedre over-flat ekvali teten. This thickness reduction and rounding can also be effected by polishing and etching in a manner as described in US patent no. 4,037,311. e) an anodic oxide layer 12 formed e.g. by plasma anodizing is formed on each disc to improve surface quality.
Dette trinnet er ikke nødvendig når sjiktet 7 er et sammensatt sjikt av CM.T. lagt i lag mellom CdTe-sjikt. f) Et selektivt frilagt fotoresistmaskeringssjikt 13 er dannet over skiven i form av en strimmel. Det under-liggende maskerte området definerer passiverte følsom-hetsområde for detektoren. g) Området som ikke er beskyttet av fotomotstanden er for-synt med metallisering, f.eks. ved hjelp av en forstøv-ningsprosess som avsetter et Cr/Au-sjikt 14. h) En standard halvlederfotoresistavløftingsprosess (som innbefatter løsningsmiddelinntrengning gjennom brudd i This step is not necessary when layer 7 is a composite layer of CM.T. layered between CdTe layers. f) A selectively exposed photoresist masking layer 13 is formed over the disc in the form of a strip. The underlying masked area defines the passivated sensitivity area for the detector. g) The area that is not protected by the photoresistor is provided with metallization, e.g. using a sputtering process that deposits a Cr/Au layer 14. h) A standard semiconductor photoresist lift-off process (which includes solvent penetration through breaks in
metallsjiktet 14 rundt strimmelen 13) blir utført for å fjerne maskeringsfotoresistsjiktet og metallet derpå som etterlater det øvrige metallsjiktet på både skiven the metal layer 14 around the strip 13) is performed to remove the masking photoresist layer and the metal thereon leaving the other metal layer on both the wafer
og substratet.and the substrate.
i) Ytterligere selektivt frilagt fotoresistmaskeringssjikt blir påført for å definere de aktive områdene 15 og i) Additional selectively exposed photoresist masking layer is applied to define the active regions 15 and
deres elektroder 16.their electrodes 16.
j) En ionestråle av høy energi (kjent som ionestrålefjer-ning) ble anvendt for å avtegne rekkemønsteret. Dette gir på sin side flanker med aktive områder som ikke er j) A high energy ion beam (known as ion beam ablation) was used to delineate the row pattern. This in turn gives flanks with active areas that are not
passifiserte.pacified.
k) A X/ 4 dielektrisk film 17 av sinksulfid blir avsatt på k) A X/ 4 dielectric film 17 of zinc sulphide is deposited on
toppen av den fullstendige rekken for å øke detektorens kvantumvirkningsgrad. top of the full range to increase the quantum efficiency of the detector.
Hver plate 8' blir så festet til enden av glassrøret for-synt med gulltråder som går aksialt gjennom dets vegger. Disse er bundet til elektroder 16 og ved bruk blir væske-nitrogen pumpet inn i hulrommet definert av platen og røret og avkjøler derved detektorne 15 til 77K. Each plate 8' is then attached to the end of the glass tube provided with gold wires passing axially through its walls. These are tied to electrodes 16 and when in use, liquid nitrogen is pumped into the cavity defined by the plate and tube and thereby cools the detectors 15 to 77K.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8324512 | 1983-09-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO843614L true NO843614L (en) | 1986-06-23 |
Family
ID=10548717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO843614A NO843614L (en) | 1983-09-13 | 1984-09-12 | INFRA-ROED DETECTOR |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3447954A1 (en) |
| DK (1) | DK436984A (en) |
| FR (1) | FR2571896B1 (en) |
| GB (1) | GB2165089B (en) |
| IT (1) | IT8567524A0 (en) |
| NL (1) | NL8415005A (en) |
| NO (1) | NO843614L (en) |
| SE (1) | SE8504828D0 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2833757B1 (en) * | 2001-12-13 | 2004-11-05 | Commissariat Energie Atomique | LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A DEVICE |
| CN115197705B (en) * | 2022-05-30 | 2023-08-15 | 北京智创芯源科技有限公司 | Etching solution and thinning method of tellurium-cadmium-mercury infrared focal plane hybrid chip |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL6910274A (en) * | 1969-07-04 | 1971-01-06 | ||
| US4037311A (en) * | 1976-07-14 | 1977-07-26 | U.S. Philips Corporation | Methods of manufacturing infra-red detector elements |
| GB2027556B (en) * | 1978-07-31 | 1983-01-19 | Philips Electronic Associated | Manufacturing infra-red detectors |
| GB2027986B (en) * | 1978-07-31 | 1983-01-19 | Philips Electronic Associated | Infra-red detectors |
-
1984
- 1984-09-12 NO NO843614A patent/NO843614L/en unknown
- 1984-09-13 NL NL8415005A patent/NL8415005A/en not_active Application Discontinuation
- 1984-09-13 DK DK436984A patent/DK436984A/en not_active Application Discontinuation
- 1984-09-13 GB GB08423175A patent/GB2165089B/en not_active Expired
- 1984-09-13 DE DE19843447954 patent/DE3447954A1/en not_active Withdrawn
-
1985
- 1985-05-06 FR FR8507085A patent/FR2571896B1/en not_active Expired
- 1985-06-06 IT IT8567524A patent/IT8567524A0/en unknown
- 1985-10-16 SE SE8504828A patent/SE8504828D0/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8504828D0 (en) | 1985-10-16 |
| DE3447954A1 (en) | 1987-01-02 |
| IT8567524A0 (en) | 1985-06-06 |
| NL8415005A (en) | 1986-07-01 |
| FR2571896A1 (en) | 1986-04-18 |
| FR2571896B1 (en) | 1988-07-22 |
| GB2165089B (en) | 1987-06-03 |
| GB2165089A (en) | 1986-04-03 |
| DK436984A (en) | 1985-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6395572B1 (en) | Method of producing semiconductor light-emitting element | |
| EP0908933B1 (en) | Process for bonding crystalline substrates with different crystal lattices | |
| US5340435A (en) | Bonded wafer and method of manufacturing it | |
| US4447291A (en) | Method for via formation in HgCdTe | |
| EP0617839B1 (en) | Method of making semiconductor components, in particular on GaAs or InP, with recovery of the substrate by chemical means | |
| WO2006125396A1 (en) | InGaAlN LIGHT-EMITTING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF | |
| FR2995136A1 (en) | PSEUDO-SUBSTRATE WITH IMPROVED EFFICIENCY OF USE OF MONOCRYSTALLINE MATERIAL | |
| US4226649A (en) | Method for epitaxial growth of GaAs films and devices configuration independent of GaAs substrate utilizing molecular beam epitaxy and substrate removal techniques | |
| US5470761A (en) | Process for fabricating a front surface resonant mesh array detector | |
| JP2907125B2 (en) | Method for manufacturing back-illuminated solid-state imaging device | |
| NO843614L (en) | INFRA-ROED DETECTOR | |
| WO2003019667A1 (en) | Colour image sensor on transparent substrate and method for making same | |
| US4008106A (en) | Method of fabricating III-V photocathodes | |
| US4801990A (en) | HgCdTe avalanche photodiode | |
| FR3064398A1 (en) | SEMICONDUCTOR TYPE STRUCTURE ON INSULATION, ESPECIALLY FOR A FRONT-SIDE TYPE IMAGE SENSOR, AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH STRUCTURE | |
| EP3563426B1 (en) | Method for producing an optoelectronic device comprising a step of etching the rear face of the growth substrate | |
| FR3055064A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING A LAYER EPITAXED ON A GROWTH PLATE | |
| JP3350972B2 (en) | Semiconductor crystal bonding method | |
| JPH03191549A (en) | Manufacture of compound semiconductor device on si substrate | |
| JPH0774109A (en) | Compound semiconductor substrate and reuse thereof | |
| EP3853882B1 (en) | Method for manufacturing an electronic device | |
| US4620209A (en) | Mosaic pattern of infrared detectors of different cut off wave lengths | |
| JP2708175B2 (en) | Method for manufacturing InSb planar photovoltaic element | |
| JPS62262471A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| RU2032242C1 (en) | Process of manufacture of laser target of cathode-ray tube on base of monocrystal of semiconductor of a 002b - 006 type |