JPH03237762A - テルル化水銀カドミウム薄膜形成方法及び赤外線検出装置 - Google Patents
テルル化水銀カドミウム薄膜形成方法及び赤外線検出装置Info
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- JPH03237762A JPH03237762A JP2032583A JP3258390A JPH03237762A JP H03237762 A JPH03237762 A JP H03237762A JP 2032583 A JP2032583 A JP 2032583A JP 3258390 A JP3258390 A JP 3258390A JP H03237762 A JPH03237762 A JP H03237762A
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、赤外線検出用の素子材料として有用なテルル
化水銀カドミウムを光励起気相成長法により低温で結晶
成長させる方法及びこれを用いた赤外線検出装置に関す
るものである。
化水銀カドミウムを光励起気相成長法により低温で結晶
成長させる方法及びこれを用いた赤外線検出装置に関す
るものである。
［従来の技術］
一般に化合物半導体の薄膜結晶成長技術として、原料ガ
スの熱分解を利用した気相成長法が知られている。
スの熱分解を利用した気相成長法が知られている。
原料ガスとして有機金属を用いた気相成長法である有機
金属気相成長法（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅ
＊１ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ以下Ｍ
ＯＣＶＤ法と略す）は、量産性と結晶成長相の膜厚１組
成比制御性を兼ねそなえている。このＭＯＣＶＤ法によ
るテルル化水銀カドミウム（Ｃｄ、Ｈｇ、−、Ｔｅ ：
以下ＣＭＴと略す）薄膜成長に関し、例えば雑誌“Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆＣｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ、ｖｏ
ｌ、５５ （１９８１）” 、 ｐ１０７−１１５に
開示されており、また、光分解に関しては、本発明者等
の出願である特開平１−２０８３９９号に開示されてい
る。
金属気相成長法（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅ
＊１ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ以下Ｍ
ＯＣＶＤ法と略す）は、量産性と結晶成長相の膜厚１組
成比制御性を兼ねそなえている。このＭＯＣＶＤ法によ
るテルル化水銀カドミウム（Ｃｄ、Ｈｇ、−、Ｔｅ ：
以下ＣＭＴと略す）薄膜成長に関し、例えば雑誌“Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆＣｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ、ｖｏ
ｌ、５５ （１９８１）” 、 ｐ１０７−１１５に
開示されており、また、光分解に関しては、本発明者等
の出願である特開平１−２０８３９９号に開示されてい
る。
第６図は従来の光励起ＭＯＣＶＤ装置の概略構成を示す
説明図である。第６図において１Ｍ料のジメチルカドミ
ウム（以下Ｍｅ、 Ｃｄと略す）、ジエチルテルル（以
下Ｅｊ２ Ｔｅと略す）はステンレス製のバブラー１．
２内にあり、それぞれ恒温槽３゜４に収められている。
説明図である。第６図において１Ｍ料のジメチルカドミ
ウム（以下Ｍｅ、 Ｃｄと略す）、ジエチルテルル（以
下Ｅｊ２ Ｔｅと略す）はステンレス製のバブラー１．
２内にあり、それぞれ恒温槽３゜４に収められている。
バブラー１．２内は適当な蒸気圧て飽和状態にあり、そ
の蒸気圧は恒温槽３．４の温度で決定する。たとえば恒
温槽３．４の温度を３０°Ｃ９４０℃に設定すれば、蒸
気圧はＭｅ２Ｃｄか２８ ＋ｍｓＨｇ、Ｅｔ２Ｔｅが１
８．−Ｈｇとなる。
の蒸気圧は恒温槽３．４の温度で決定する。たとえば恒
温槽３．４の温度を３０°Ｃ９４０℃に設定すれば、蒸
気圧はＭｅ２Ｃｄか２８ ＋ｍｓＨｇ、Ｅｔ２Ｔｅが１
８．−Ｈｇとなる。
反応管内８に導入される原料ガス量はバブラー１．２へ
送り込まれるＨ２ガス流量、すなわちマスフローコント
ローラ（ＭＦＣ）５．６とこれらの有機金属（以下ＭＯ
と略す）ガスを局釈するＨ２ガス流量、ＭＦＣ７で決定
する。たとえば、ＭＦＣ７を５４１／ｗｉｎ、恒温ＭＩ
３．４の温度がそれぞれ３０℃、４０℃、ＭＦＣ５，６
を１０Ｉｌ交／ｓｉｎ、１００ｍ１／ｗｉｎと設定する
と、反応管内のＭｅ２Ｃｄ、 Ｅｔ２Ｔｅの濃度は、そ
れぞれ４Ｘ１０−’ｍｏ１／ｕ、７Ｘ１０−６ｍｏｌ／
４１となる。金属Ｈｇは反応管内８に置いたＨｇ溜９よ
り供給する。Ｈｇ蒸気圧はＨｇ溜９の位置とＨｇ溜９、
加熱ヒータｌＯで制御する。Ｈｇ溜の温度は熱電対１１
てモニターし、Ｈｇ溜９が５０℃から３００℃の範囲で
目的の設定値で一定温度となるよう加熱ヒータ１０を制
御する。ＣＭＴを成長させるための基板は、カーボンか
らなるサセプタ１３上に押かれ、抵抗加熱ヒータ１４で
昇温される。基板温度はサセプタ１３に埋め込んだ熱電
対１５でモニターし、基板温度が常温から４５０℃の範
囲で目的の設定で一定となるように制御される。
送り込まれるＨ２ガス流量、すなわちマスフローコント
ローラ（ＭＦＣ）５．６とこれらの有機金属（以下ＭＯ
と略す）ガスを局釈するＨ２ガス流量、ＭＦＣ７で決定
する。たとえば、ＭＦＣ７を５４１／ｗｉｎ、恒温ＭＩ
３．４の温度がそれぞれ３０℃、４０℃、ＭＦＣ５，６
を１０Ｉｌ交／ｓｉｎ、１００ｍ１／ｗｉｎと設定する
と、反応管内のＭｅ２Ｃｄ、 Ｅｔ２Ｔｅの濃度は、そ
れぞれ４Ｘ１０−’ｍｏ１／ｕ、７Ｘ１０−６ｍｏｌ／
４１となる。金属Ｈｇは反応管内８に置いたＨｇ溜９よ
り供給する。Ｈｇ蒸気圧はＨｇ溜９の位置とＨｇ溜９、
加熱ヒータｌＯで制御する。Ｈｇ溜の温度は熱電対１１
てモニターし、Ｈｇ溜９が５０℃から３００℃の範囲で
目的の設定値で一定温度となるよう加熱ヒータ１０を制
御する。ＣＭＴを成長させるための基板は、カーボンか
らなるサセプタ１３上に押かれ、抵抗加熱ヒータ１４で
昇温される。基板温度はサセプタ１３に埋め込んだ熱電
対１５でモニターし、基板温度が常温から４５０℃の範
囲で目的の設定で一定となるように制御される。
反応管８は水平におかれたステンレス製管であり、基板
直上に光導入のための窓１６を持つ。
直上に光導入のための窓１６を持つ。
窓１６は各種窓材（たとえば、溶融石英ガラス１７）が
適用でき、かつ、窓内側に反応ガスが付着しないよう、
溶融石英ガラス１７に向かってＭＦＣ１８で流量決定さ
れたＨ２ガスをブローできる構造となっている。また、
反応管８の内面へのＨｇか凝結しないように、外壁は抵
抗加熱ヒータ２５によりｓｏ’ｃ〜３５０°Ｃの範囲に
おいて目的の設定値で一定温度となるよう制御する。
適用でき、かつ、窓内側に反応ガスが付着しないよう、
溶融石英ガラス１７に向かってＭＦＣ１８で流量決定さ
れたＨ２ガスをブローできる構造となっている。また、
反応管８の内面へのＨｇか凝結しないように、外壁は抵
抗加熱ヒータ２５によりｓｏ’ｃ〜３５０°Ｃの範囲に
おいて目的の設定値で一定温度となるよう制御する。
光源１９より発した光ビームは光学系、例えばミラー２
０で折りまげられ、レンズ２１、たとえば焦点距離２０
０工のシリンドリカルレンズで集光され、窓１６より導
入される。
０で折りまげられ、レンズ２１、たとえば焦点距離２０
０工のシリンドリカルレンズで集光され、窓１６より導
入される。
反応管８内部は、数ｔｏｒｒから常圧までの所定の圧力
で成長できるような、排気装置１２２、たとえばロータ
リポンプとこの排気量を調整する自動コンダクタンスバ
ルブよりなる。更に、反応管内を高真空排気するための
高真空排気装置ｉ２３たとえばターボ分子ポンプと、反
応後のガスを処理するための排ガス処理装置２４を有す
る。
で成長できるような、排気装置１２２、たとえばロータ
リポンプとこの排気量を調整する自動コンダクタンスバ
ルブよりなる。更に、反応管内を高真空排気するための
高真空排気装置ｉ２３たとえばターボ分子ポンプと、反
応後のガスを処理するための排ガス処理装置２４を有す
る。
第６図の装置においては、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｔｅ系原料のＭ
Ｏガスを同時に反応管８内へ導入して熱分解または光分
解により分解してＣＭＴ薄膜結晶を成長させる。
Ｏガスを同時に反応管８内へ導入して熱分解または光分
解により分解してＣＭＴ薄膜結晶を成長させる。
第６図の装置の場合、 Ｃｄ、Ｈｇ、Ｔｅ系の各原料が
一緒に流れるのて各元素の組成比は算出し易いけれども
組成比を均一にする点は簡単にはできない。
一緒に流れるのて各元素の組成比は算出し易いけれども
組成比を均一にする点は簡単にはできない。
また、結晶性においても、光を照射したとしても、また
成長温度（約２００〜２５０℃）が高いので、その点に
問題がある。
成長温度（約２００〜２５０℃）が高いので、その点に
問題がある。
そこで、組成比を改善するためにＩｎ ｔｅ ｒｄ ｉ
ｆ ｆｕｓｅｄ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｉｕｇ （以下ＩＭＰと略す）法が考えられ、第
７図に示すように、基板上にＣｄＴｅの層と、ＨｇＴｅ
の層とを交互に多層に積層してて後、アニール処理を行
い、これによってＣｄ、Ｈｇの相互拡散をして所定の組
成のＣＭＴを行う方法かある。
ｆ ｆｕｓｅｄ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｉｕｇ （以下ＩＭＰと略す）法が考えられ、第
７図に示すように、基板上にＣｄＴｅの層と、ＨｇＴｅ
の層とを交互に多層に積層してて後、アニール処理を行
い、これによってＣｄ、Ｈｇの相互拡散をして所定の組
成のＣＭＴを行う方法かある。
この場合、 ＣｄＴｅの厚みｔｃ 、 ＨｇＴｅの厚み
１．とすると、組成比ｘ −ｔｃ／ ｔｃ＋ ｔ、１．
ｔｃ＋ ｔｏ＜ ５０００Åの条件で、ＨｇＴｅとＣ
ｄＴｅの交互成長を加熱及び光照射によって行い４００
℃以下でアニール処理をして、各組成の組成比の均一性
を向上させることができる（特開昭６３−２８３１３５
号公報参照）。
１．とすると、組成比ｘ −ｔｃ／ ｔｃ＋ ｔ、１．
ｔｃ＋ ｔｏ＜ ５０００Åの条件で、ＨｇＴｅとＣ
ｄＴｅの交互成長を加熱及び光照射によって行い４００
℃以下でアニール処理をして、各組成の組成比の均一性
を向上させることができる（特開昭６３−２８３１３５
号公報参照）。
［発明が解決しようとする課題］
ところか、上記のＩＭＰ法によると、組成比の均一性は
保たれるかアニールすることにより単に相互拡散を起さ
せているので、アニールしたとき、最上層の表面近傍で
は加熱により表面からＨｇか抜は出してしまって、Ｈｇ
濃度の低い層ができている。そして、この最上層はＨｇ
の少ないダメージ層としてセンサとしての感度を低下さ
せる恐れがある。そのため、このダメージ層をエツチン
グする工程か必要であり、その分、工程が複雑になる。
保たれるかアニールすることにより単に相互拡散を起さ
せているので、アニールしたとき、最上層の表面近傍で
は加熱により表面からＨｇか抜は出してしまって、Ｈｇ
濃度の低い層ができている。そして、この最上層はＨｇ
の少ないダメージ層としてセンサとしての感度を低下さ
せる恐れがある。そのため、このダメージ層をエツチン
グする工程か必要であり、その分、工程が複雑になる。
また、ＩＭＰ法による成長処理においては。
ＣｄＴｅ層を形成する工程で、光の照射強度を減少させ
ることについての記述もあるが、光の照射強度は各層の
威長途度と関係しており、その強度変化時の制限性か保
てるような制御が可能でなければ、ＣｄＴｅ層の厚みは
その都度変化するので再現性は難しく、従って１組成比
が所望の値よりずれる怖れがある。特に光の照射強度を
制御するために、光源としてランプを用いることによっ
ては照射強度の再現性を確保するのは困難であり、その
結果１組成比の適正化はさらに難しい。
ることについての記述もあるが、光の照射強度は各層の
威長途度と関係しており、その強度変化時の制限性か保
てるような制御が可能でなければ、ＣｄＴｅ層の厚みは
その都度変化するので再現性は難しく、従って１組成比
が所望の値よりずれる怖れがある。特に光の照射強度を
制御するために、光源としてランプを用いることによっ
ては照射強度の再現性を確保するのは困難であり、その
結果１組成比の適正化はさらに難しい。
この発明はかかる従来の課題を解決するためになされた
もので、光照射によってＭＯ原料の分解を促し、それに
よって低温での高品質なＣＭＴの薄膜を形成する光励起
気相成長法によるテルル水銀カドミウムの薄膜形成力法
を提供することを目的とする。
もので、光照射によってＭＯ原料の分解を促し、それに
よって低温での高品質なＣＭＴの薄膜を形成する光励起
気相成長法によるテルル水銀カドミウムの薄膜形成力法
を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成するためにこの発明のテルル化水銀カ
ドミウム薄膜形成方法は、基板上に加熱もしくは光照射
処理によりテルル化カドミウムもしくはテルル化亜鉛カ
ドミウムのバッファ層を積層し、このバッファ層上に前
記エキシマ・レーザを照射しつつテルル化カドミウム層
及びテルル化水銀層の各層を交互に積層した後、これら
各層の表面の最上層にＩＩ−ＶＩ族の化合物の層を形成
し、前記反応管内もしくは別室でアニール処理を行って
テルル化水銀カドミウムの薄膜を形成する方法であり、
その薄膜形成工程において、反応管内に設置して水銀溜
を常時加熱することにより、あるいは、反応管外部に設
けた水銀溜を加熱し、水素をキャリアガスとして反応管
内へ送り込み反応領域を所定量の水銀雰囲気で満たし、
テルルの有機化合物は連続的に導入し、カドミウムの有
機化合物は断続的に導入し、かつ、カドミウムの有機化
合物の導入時のエキシマ・レーザの発振周波数は不変も
しくは幾分低下させる方法または、テルルの有機化合物
は連続的に導入し、カドミウムの有機化合物は断続的に
導入し、かっカドミウムの有機化合物の導入時には水銀
の発生あるいは導入をを停止し、非導入時には水銀の発
生を促し、さらにエキシマ・レーザは常時発振させる方
法によるものであり、また、赤外線検出装置は、上記各
方法で形成されたテルル化水銀カドミウム薄膜からなる
素子を赤外線検出部材を用いたものである。
ドミウム薄膜形成方法は、基板上に加熱もしくは光照射
処理によりテルル化カドミウムもしくはテルル化亜鉛カ
ドミウムのバッファ層を積層し、このバッファ層上に前
記エキシマ・レーザを照射しつつテルル化カドミウム層
及びテルル化水銀層の各層を交互に積層した後、これら
各層の表面の最上層にＩＩ−ＶＩ族の化合物の層を形成
し、前記反応管内もしくは別室でアニール処理を行って
テルル化水銀カドミウムの薄膜を形成する方法であり、
その薄膜形成工程において、反応管内に設置して水銀溜
を常時加熱することにより、あるいは、反応管外部に設
けた水銀溜を加熱し、水素をキャリアガスとして反応管
内へ送り込み反応領域を所定量の水銀雰囲気で満たし、
テルルの有機化合物は連続的に導入し、カドミウムの有
機化合物は断続的に導入し、かつ、カドミウムの有機化
合物の導入時のエキシマ・レーザの発振周波数は不変も
しくは幾分低下させる方法または、テルルの有機化合物
は連続的に導入し、カドミウムの有機化合物は断続的に
導入し、かっカドミウムの有機化合物の導入時には水銀
の発生あるいは導入をを停止し、非導入時には水銀の発
生を促し、さらにエキシマ・レーザは常時発振させる方
法によるものであり、また、赤外線検出装置は、上記各
方法で形成されたテルル化水銀カドミウム薄膜からなる
素子を赤外線検出部材を用いたものである。
［作用］
この発明によればＣＭＴの薄膜の組成の均一性が保たれ
、キャップ層とパッシベーションが兼用でき、アニール
によるＨｇの減少はなく、さらにキャップ層は反射防止
膜としての機能も有するので、高品質な赤外線検出装置
として用いることができる。
、キャップ層とパッシベーションが兼用でき、アニール
によるＨｇの減少はなく、さらにキャップ層は反射防止
膜としての機能も有するので、高品質な赤外線検出装置
として用いることができる。
［実施例］
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
第１−Ａ図はこの発明のＣＭＴ薄膜を成長させるＭＯＣ
ＶＤ装置の一実施例を示す構成図であり、第１−Ｂ図は
この発明の他の実施例を示す構成図である。
ＶＤ装置の一実施例を示す構成図であり、第１−Ｂ図は
この発明の他の実施例を示す構成図である。
第１−Ａ図、第１−Ｂ図において、１２はテルル化カド
ミウム等からなる基板、１３ａはこの基板保持部、１３
ｂはサセプタ枠部、２６は基板１２を回転させるモータ
、２７は回転軸、２８は光導入用の窓１６のくもりを防
止するための冷却機構である。また、第６図と同一符号
は同一または同一の機能を有するので説明は省略する。
ミウム等からなる基板、１３ａはこの基板保持部、１３
ｂはサセプタ枠部、２６は基板１２を回転させるモータ
、２７は回転軸、２８は光導入用の窓１６のくもりを防
止するための冷却機構である。また、第６図と同一符号
は同一または同一の機能を有するので説明は省略する。
まず、 ＣｄＴｅ等からなる基板１２を下向にして反応
管８内でモータ２６を回転させながらバッファ層として
ＣｄＴｅあるいはＺｎｙＣｄｍ−、Ｔｅの層を形成する
。このバッファ層中にＺｎを少量含ませると結晶格子の
結合がよくなるので５たとえばＣｄ、ＩＨｇ＋−ｘＴｅ
のｘ＝０．２のときｙ ＝ ０．０：ｌになるように、
目的組成比と格子整合がとれているｙ値を選定する。
管８内でモータ２６を回転させながらバッファ層として
ＣｄＴｅあるいはＺｎｙＣｄｍ−、Ｔｅの層を形成する
。このバッファ層中にＺｎを少量含ませると結晶格子の
結合がよくなるので５たとえばＣｄ、ＩＨｇ＋−ｘＴｅ
のｘ＝０．２のときｙ ＝ ０．０：ｌになるように、
目的組成比と格子整合がとれているｙ値を選定する。
次に、Ｈｇ溜９をヒータ１０で加熱することによってＨ
ｇを発生させつつ、前記バッファ層を設けた基板１２上
に厚さｔｌのＣｄＴｅ層と、厚さｔ２のＨｇＴｅ層をｘ
＝ｔ４／ （ｔｌ＋ｔ２） 、 ｔ＋＋ｔｔ＜５０００
人の各関係を満たし、かつ総厚みが少なくとも１０ｇ、
以上となるまで、第７図に示した構成と同じように交互
に堆積する。この堆積の目標値としてはＸ＝ｏ、ｚ 、
ｔ、＝ｉｏｏｏ人、 ｔ、＝４０００人である。
ｇを発生させつつ、前記バッファ層を設けた基板１２上
に厚さｔｌのＣｄＴｅ層と、厚さｔ２のＨｇＴｅ層をｘ
＝ｔ４／ （ｔｌ＋ｔ２） 、 ｔ＋＋ｔｔ＜５０００
人の各関係を満たし、かつ総厚みが少なくとも１０ｇ、
以上となるまで、第７図に示した構成と同じように交互
に堆積する。この堆積の目標値としてはＸ＝ｏ、ｚ 、
ｔ、＝ｉｏｏｏ人、 ｔ、＝４０００人である。
また、この堆積処理工程中、１９０〜３００ｎｍの波長
を有するエキシマ・レーザを基板１２に照射することな
く、その下方を水平に照射する。
を有するエキシマ・レーザを基板１２に照射することな
く、その下方を水平に照射する。
エキシマ・レーザは反応管８内のガスと反応し、その反
応した物質か窓１６に付着して窓１６にくもりができる
ので、光導入用鏡筒を冷却することにより窓１６のくも
り防止を行い、エキシマ・レーザか入射する窓にガスが
到着しないように、シリンドリカルレンズ等でシート状
の平行集束光として照射する。
応した物質か窓１６に付着して窓１６にくもりができる
ので、光導入用鏡筒を冷却することにより窓１６のくも
り防止を行い、エキシマ・レーザか入射する窓にガスが
到着しないように、シリンドリカルレンズ等でシート状
の平行集束光として照射する。
以下に、ＣＭＴ薄膜形成について、本願の発明者が提唱
する２つの方法及びそれらの方法の具体例について説明
する。基板１２の温度はｌＯＯ℃〜３５０℃の範囲でも
可能であるが１本発明者の実験ではいずれも１５０℃で
行った。それは。
する２つの方法及びそれらの方法の具体例について説明
する。基板１２の温度はｌＯＯ℃〜３５０℃の範囲でも
可能であるが１本発明者の実験ではいずれも１５０℃で
行った。それは。
基板１２の温度は１５０℃以下では薄膜の成長表面での
原子の運動エネルギーが低いため良質の結晶が得られず
、また、逆に２５０℃以上ではＨｇの抜けによる減少が
顕著なため結晶性能が劣化するためである。
原子の運動エネルギーが低いため良質の結晶が得られず
、また、逆に２５０℃以上ではＨｇの抜けによる減少が
顕著なため結晶性能が劣化するためである。
また、成長圧力としては１Ｏ−３〜８００ ｔｏｒｒの
範囲であればよいが、特に１０〜２００ ｔｏｒｒが好
ましく実験ではいずれも１００ ｔｏｒｒで行った。そ
れは低圧力になる程、その為のポンプの負担を大きくし
なければならず、また、圧力が高くなるとガスの濃度も
高くなるので、光分解して生じた各生成物間の反応であ
る気相反応に対する制御が不可能になる。
範囲であればよいが、特に１０〜２００ ｔｏｒｒが好
ましく実験ではいずれも１００ ｔｏｒｒで行った。そ
れは低圧力になる程、その為のポンプの負担を大きくし
なければならず、また、圧力が高くなるとガスの濃度も
高くなるので、光分解して生じた各生成物間の反応であ
る気相反応に対する制御が不可能になる。
以上の温度、圧力の条件のもとに、ＣｄＴｅ 、 Ｈｇ
Ｔｅの各層を交互成長させるわけである。
Ｔｅの各層を交互成長させるわけである。
まず、第１の方法として、原料としてのＨｇは第１−Ａ
図の如く連続的に管壁を加熱することによって発生させ
るか、あるいは、第１−Ｂ図のように１反応管外部に設
けた水銀溜を加熱し、これに水素を吹き込むことによっ
て導入し、Ｅｔ２Ｔｅは連続導入し、また、Ｍｅ２Ｃｄ
の導入は断続的に導入する。即ちＨｇＴｅの膜を成長さ
せるために必要な時間中はＣｄは不要なので、Ｍｅ２Ｃ
ｄの導入は断つ、そして、この、Ｍｅ、 ＣｄのＷＩ続
導入は、エキシマ・レーザの発振周波数より少し下げた
値の繰返し周期が好ましい、それは、各層の膜厚コント
ロールが容易であり、気相反応抑制も効果的に行えるこ
とによる。
図の如く連続的に管壁を加熱することによって発生させ
るか、あるいは、第１−Ｂ図のように１反応管外部に設
けた水銀溜を加熱し、これに水素を吹き込むことによっ
て導入し、Ｅｔ２Ｔｅは連続導入し、また、Ｍｅ２Ｃｄ
の導入は断続的に導入する。即ちＨｇＴｅの膜を成長さ
せるために必要な時間中はＣｄは不要なので、Ｍｅ２Ｃ
ｄの導入は断つ、そして、この、Ｍｅ、 ＣｄのＷＩ続
導入は、エキシマ・レーザの発振周波数より少し下げた
値の繰返し周期が好ましい、それは、各層の膜厚コント
ロールが容易であり、気相反応抑制も効果的に行えるこ
とによる。
第２図は発応管内の各原料の導入とエキシマ・レーザの
発振周波数との関係を示した図である。
発振周波数との関係を示した図である。
第２図から明らかなように、ＨｇＴｅの成膜中はＣｄは
供給されず、Ｈｇ 、 Ｔｅは常時一定の濃度で供給さ
れる。
供給されず、Ｈｇ 、 Ｔｅは常時一定の濃度で供給さ
れる。
次に第２の方法としては、ＥｔヨＴｅは連続して導入さ
れ、ざらにＭｅオＣｄが導入されているとき、Ｈｇの発
生を停止させる。具体的には、第１−Ａ図に示すＨｇ溜
９をシャッタ等によって遮蔽したりあるいは、第１−Ｂ
図に示す水銀溜９への水素導入を停止してＨｇの発生を
阻止する。従ってＭｅ、 Ｃｄが導入されていない時の
みＨｇは発生していることになる。また、レーザは常時
発振している。
れ、ざらにＭｅオＣｄが導入されているとき、Ｈｇの発
生を停止させる。具体的には、第１−Ａ図に示すＨｇ溜
９をシャッタ等によって遮蔽したりあるいは、第１−Ｂ
図に示す水銀溜９への水素導入を停止してＨｇの発生を
阻止する。従ってＭｅ、 Ｃｄが導入されていない時の
みＨｇは発生していることになる。また、レーザは常時
発振している。
上記第１、第２の方法によって第３図に示すように、基
板１２上に厚さｔｏｇ、以上の堆積層か形成される。
板１２上に厚さｔｏｇ、以上の堆積層か形成される。
Claims (4)
- （１）所定量の水銀蒸気圧雰囲気で維持された反応管内
に水素をキャリアガスとして所定量に制御されたテルル
の有機化合物及びカドミウムの有機化合物を導入しつつ
、１９０〜３００ｎｍの波長を有するエキシマ・レーザ
を照射して基板上にテルル化カドミウム層及びテルル化
水銀層を交互に積層することによって、テルル化水銀カ
ドミウムの薄膜を形成する方法において、前記基板上に
加熱もしくは光照射処理によりテルル化カドミウムもし
くはテルル化亜鉛カドミウムのバッファ層を積層し、こ
のバッファ層上に前記エキシマ・レーザを照射しつつテ
ルル化カドミウム層及びテルル化水銀層の各層を交互に
積層した後、これら各層の表面の最上層にII−VI族の化
合物の層を形成し、前記反応管内もしくは別室でアニー
ル処理を行ってテルル化水銀カドミウムの薄膜を形成す
ることを特徴とするテルル水銀カドミウム薄膜形成方法
。 - （２）薄膜形成工程において、反応管内を常時所定量の
水銀蒸気で満たし、テルルの有機化合物は連続的に導入
し、カドミウムの有機化合物は断続的に導入し、かつ、
カドミウムの有機化合物の導入時のエキシマ・レーザの
発振周波数は不変もしくは幾分低下させることを特徴と
する請求項（１）に記載のテルル化水銀カドミウム薄膜
形式方法。 - （３）薄膜形成加工において、テルルの有機化合物は連
続的に導入し、カドミウムの有機化合物は断続的に導入
し、かつカドミウムの有機化合物の導入時には反応管内
における水銀の発生あるいは、反応管内への水銀導入を
停止し、非導入時には反応管内を所定量の水銀で満たし
、さらにエキシマ・レーザは常時発振させることを特徴
とする請求項（１）に記載のテルル化水銀カドミウム薄
膜形成方法。 - （４）請求項（１）または（２）もしくは（３）の方法
で形成されたテルル化水銀カドミウム薄膜からなる素子
を赤外線検出部材としたことを特徴とする赤外線検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2032583A JPH03237762A (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | テルル化水銀カドミウム薄膜形成方法及び赤外線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2032583A JPH03237762A (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | テルル化水銀カドミウム薄膜形成方法及び赤外線検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03237762A true JPH03237762A (ja) | 1991-10-23 |
Family
ID=12362890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2032583A Pending JPH03237762A (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | テルル化水銀カドミウム薄膜形成方法及び赤外線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03237762A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2765400A1 (fr) * | 1997-06-26 | 1998-12-31 | Lockheed Corp | Procede pour fabriquer une structure en materiau semi-conducteur et structure en materiau semi-conducteur absorbant les infrarouges, a bande interdite variable |
-
1990
- 1990-02-15 JP JP2032583A patent/JPH03237762A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2765400A1 (fr) * | 1997-06-26 | 1998-12-31 | Lockheed Corp | Procede pour fabriquer une structure en materiau semi-conducteur et structure en materiau semi-conducteur absorbant les infrarouges, a bande interdite variable |
| US5998235A (en) * | 1997-06-26 | 1999-12-07 | Lockheed Martin Corporation | Method of fabrication for mercury-based quaternary alloys of infrared sensitive materials |
| US6208005B1 (en) | 1997-06-26 | 2001-03-27 | Lockheed Martin Corporation | Mercury-based quaternary alloys of infrared sensitive materials |
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