JPH0515677B2 - - Google Patents
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- JPH0515677B2 JPH0515677B2 JP14009489A JP14009489A JPH0515677B2 JP H0515677 B2 JPH0515677 B2 JP H0515677B2 JP 14009489 A JP14009489 A JP 14009489A JP 14009489 A JP14009489 A JP 14009489A JP H0515677 B2 JPH0515677 B2 JP H0515677B2
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- Japan
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- crystal
- quartz ampoule
- crystals
- cadmium telluride
- cdte
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- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、放射線検出器、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て居
る高抵抗のテルル化カドミウム結晶及びその製造
方法に関するものである。 （従来の技術） テルル化カドミウム結晶を用いた放射線検出器
は、従来からこの分野で使用されていたSiやGe
を利用した半導体放射線検出器と比較してその禁
制帯幅及び平均原子番号が大きいため、室温作動
が可能であると共に放射線の吸収係数が大きく、
層の厚さが薄くても高い感度を得る事が可能であ
る事もあつて、一般に広く実用的に供せられる様
になつている。 この場合、目的とするテルル化カドミウムの結
晶を入手する為には、あらかじめ合成されていた
CdTeの多結晶を石英アンプル内で一旦Teの融液
中に溶解させた後、再びCdTeを析出させ、600
〜700℃の範囲にて１〜５mm／dayの成長速度を
以て結晶を成長させる事によつて製品を得る移動
ヒータ法（THM法）によるが、CdとTeをモル
比が３：７になる様にした後、１×1018〜１×
1020atoms／cm3の塩化カドミウムを添加した溶液
からCdTeの結晶を析出させ、950〜1000℃の範
囲にて１〜５mm／day成長速度を以て結晶を成長
させる事によつて製品を得るTe溶媒法によるか
していた。 （発明が解決しようとする課題） 然し乍ら、THM法による場合には結晶の入手
に先だつて、あらかじめCdTeの多結晶を必要と
するばかりでなく、多結晶のアンプル挿入に際し
て形状を整える為の成形加工が必要であつて作業
を煩雑にしていると共に、結晶の成長速度も遅
く、結晶の大型化にも適して居なかつた。 Te溶媒法による場合には、製品の純度を確保
する必要から添加される塩化カドミウムの純度を
厳選せねばならず、又、結晶の成長速度が遅くな
ると共に、結晶中に多くのTe析出物が見かけら
れており、製品の性能が問題とされていた。 本発明は、上記の課題を解決し、結晶が大型で
高純度であり、比抵抗値も高く、小型軽量であり
ながら高感度の放射線検出器に利用され得るテル
ル化カドミウム結晶の入手を目的としたものであ
る。 （課題を解決するための手段） 本発明者等は、上記課題を解決する為の手段と
して種々検討の結果、CdとTeの原料の入つた石
英アンプル中にGaが５×1014〜５×1018atoms／
cm3の濃度になるように金属Gaを添加した後、上
記石英アンプルを真空封入し、次いで、ブリツジ
マン法あるいはグラジエント・フリーズ法によつ
てGaを５×1014〜５×10atoms／cm3を含むテルル
化カドミウム結晶を合成し育成して得る事によつ
て、課題の解決に寄与し得る事を見出したもので
ある。 （作用） 本発明にあつては、Cd、Teの原料混合物を石
英アンプル内でGaドープルして真空封入下で加
熱することによつてCdTeの多結晶を合成し、続
いて合成多結晶を種核としてブリツジマン法或は
グラジエント・フリーズ法によつて単結晶を育成
するものであつて、この場合成多結晶並びに育成
単結晶中のGa濃度を５×1014〜５×1018atoms／
cm3とすることにより、後記の高い比抵抗値を示す
のである。また、これらCdTe単結晶は、比較的
大型で高純度である特徴を備えている。Gaの含
濃度が上記の範囲を外れるといずれも得られた
CdTeの結晶の比抵抗値が必要な値に達せず、放
射線検出器に必要とされる１×106〜１×1010Ω・
cmの高抵抗をもつたテルル化カドミウム結晶の入
手が困難となつて、所期の目的が果せなくなる。 又、本発明の実施に当つては高抵抗の結晶を得
る為、CdとTeのモル比としてCd／Teを0.9〜
0.9999とする事が好ましい。 （実施例） 何も純度99.9999％のCdとTeとGaを原料とし
て用い、CdとTeのモル比としてCd／Teが0.9995
である様に、Cdを178ｇ、Teを202ｇ、Gaを0.35
mg秤量して、上記の原料を何れも内径30mmの石英
アンプル中に挿入した後、10-5Torr乃至
10-6Torrの真空度に封入し、更に、上記石英ア
ンプルを合成炉内で1150℃まで加熱してGaドー
プのCdTeを合成した後、上記石英アンプルを結
晶育成炉内に移送し、更に、1100℃から0.4℃／
hrの冷却割合で100時間に亘つて冷却する結晶育
成処理を施した後、上記石英アンプルを50℃／hr
の冷却速度にて室温迄順次冷却するグラジエン
ト・フリーズ法により、上記石英アンプル内に
GaドープのCdTeの単結晶を成長させて製造を得
た。 この様にして得られた本発明の限定範囲濃度の
GaドープのCdTeの単結晶（実施例）と、限定範
囲外のGa濃度及び同じくGaドープなしCdとTe
の配合のみで作成した結晶（実施例）とで比抵抗
値を、Ga濃度を変化させた場合について測定し
た結果を第１表に示す。
置、工業用Ｘ線非破壊検査装置等に用いられて居
る高抵抗のテルル化カドミウム結晶及びその製造
方法に関するものである。 （従来の技術） テルル化カドミウム結晶を用いた放射線検出器
は、従来からこの分野で使用されていたSiやGe
を利用した半導体放射線検出器と比較してその禁
制帯幅及び平均原子番号が大きいため、室温作動
が可能であると共に放射線の吸収係数が大きく、
層の厚さが薄くても高い感度を得る事が可能であ
る事もあつて、一般に広く実用的に供せられる様
になつている。 この場合、目的とするテルル化カドミウムの結
晶を入手する為には、あらかじめ合成されていた
CdTeの多結晶を石英アンプル内で一旦Teの融液
中に溶解させた後、再びCdTeを析出させ、600
〜700℃の範囲にて１〜５mm／dayの成長速度を
以て結晶を成長させる事によつて製品を得る移動
ヒータ法（THM法）によるが、CdとTeをモル
比が３：７になる様にした後、１×1018〜１×
1020atoms／cm3の塩化カドミウムを添加した溶液
からCdTeの結晶を析出させ、950〜1000℃の範
囲にて１〜５mm／day成長速度を以て結晶を成長
させる事によつて製品を得るTe溶媒法によるか
していた。 （発明が解決しようとする課題） 然し乍ら、THM法による場合には結晶の入手
に先だつて、あらかじめCdTeの多結晶を必要と
するばかりでなく、多結晶のアンプル挿入に際し
て形状を整える為の成形加工が必要であつて作業
を煩雑にしていると共に、結晶の成長速度も遅
く、結晶の大型化にも適して居なかつた。 Te溶媒法による場合には、製品の純度を確保
する必要から添加される塩化カドミウムの純度を
厳選せねばならず、又、結晶の成長速度が遅くな
ると共に、結晶中に多くのTe析出物が見かけら
れており、製品の性能が問題とされていた。 本発明は、上記の課題を解決し、結晶が大型で
高純度であり、比抵抗値も高く、小型軽量であり
ながら高感度の放射線検出器に利用され得るテル
ル化カドミウム結晶の入手を目的としたものであ
る。 （課題を解決するための手段） 本発明者等は、上記課題を解決する為の手段と
して種々検討の結果、CdとTeの原料の入つた石
英アンプル中にGaが５×1014〜５×1018atoms／
cm3の濃度になるように金属Gaを添加した後、上
記石英アンプルを真空封入し、次いで、ブリツジ
マン法あるいはグラジエント・フリーズ法によつ
てGaを５×1014〜５×10atoms／cm3を含むテルル
化カドミウム結晶を合成し育成して得る事によつ
て、課題の解決に寄与し得る事を見出したもので
ある。 （作用） 本発明にあつては、Cd、Teの原料混合物を石
英アンプル内でGaドープルして真空封入下で加
熱することによつてCdTeの多結晶を合成し、続
いて合成多結晶を種核としてブリツジマン法或は
グラジエント・フリーズ法によつて単結晶を育成
するものであつて、この場合成多結晶並びに育成
単結晶中のGa濃度を５×1014〜５×1018atoms／
cm3とすることにより、後記の高い比抵抗値を示す
のである。また、これらCdTe単結晶は、比較的
大型で高純度である特徴を備えている。Gaの含
濃度が上記の範囲を外れるといずれも得られた
CdTeの結晶の比抵抗値が必要な値に達せず、放
射線検出器に必要とされる１×106〜１×1010Ω・
cmの高抵抗をもつたテルル化カドミウム結晶の入
手が困難となつて、所期の目的が果せなくなる。 又、本発明の実施に当つては高抵抗の結晶を得
る為、CdとTeのモル比としてCd／Teを0.9〜
0.9999とする事が好ましい。 （実施例） 何も純度99.9999％のCdとTeとGaを原料とし
て用い、CdとTeのモル比としてCd／Teが0.9995
である様に、Cdを178ｇ、Teを202ｇ、Gaを0.35
mg秤量して、上記の原料を何れも内径30mmの石英
アンプル中に挿入した後、10-5Torr乃至
10-6Torrの真空度に封入し、更に、上記石英ア
ンプルを合成炉内で1150℃まで加熱してGaドー
プのCdTeを合成した後、上記石英アンプルを結
晶育成炉内に移送し、更に、1100℃から0.4℃／
hrの冷却割合で100時間に亘つて冷却する結晶育
成処理を施した後、上記石英アンプルを50℃／hr
の冷却速度にて室温迄順次冷却するグラジエン
ト・フリーズ法により、上記石英アンプル内に
GaドープのCdTeの単結晶を成長させて製造を得
た。 この様にして得られた本発明の限定範囲濃度の
GaドープのCdTeの単結晶（実施例）と、限定範
囲外のGa濃度及び同じくGaドープなしCdとTe
の配合のみで作成した結晶（実施例）とで比抵抗
値を、Ga濃度を変化させた場合について測定し
た結果を第１表に示す。
【表】
第１表より本発明による場合は、最高1.2×109
（Ω・cm）の高い比抵抗値を示し、低いものでも
一般の放射線検出器に必要とされる１×106（Ω・
cm）以上の比抵抗値を発揮することが判る。之に
対し、本発明Gaドープ濃度の上下限に隣接しな
がらも逸脱するものは ×103オーダー（Ω・cm）
程度の低い比抵抗値しか得られず、更にGaドー
プのないものは ×102オーダー（Ω・cm）の低
い値を示し、実用性がないことが判つた。 又、従来から実施されている塩化カドミウム添
加方法に拠る時には、石英アンプルの破損事故に
よる為に最終製品の歩留まりが僅か70％でしか無
かつたのに比較して、本発明に拠る結晶の育成時
には何等の石英アンプルの破損事故も生せず、大
幅に製品の収率を高める事が出来た。 なお、上記と同様な合成処理により得られた合
成済石英アンプルをブリツジマン法にて結晶育成
処理した場合の製品について測定した結果による
と、Ga添加量に対する比抵抗値はいずれもグラ
ジエント・フリーズ法によつた場合の値とほぼ同
様な値を示した。 （発明の効果） 上記の如く、本発明による時は、放射線検出器
等に多くの需要があるテルル化カドミウム単結晶
を比抵抗値が高く比較的大型にして高純度で、し
かも製品歩留まりも高くして容易に入手する事が
出来る為、斯業界に寄与するところ大なるものが
ある。
（Ω・cm）の高い比抵抗値を示し、低いものでも
一般の放射線検出器に必要とされる１×106（Ω・
cm）以上の比抵抗値を発揮することが判る。之に
対し、本発明Gaドープ濃度の上下限に隣接しな
がらも逸脱するものは ×103オーダー（Ω・cm）
程度の低い比抵抗値しか得られず、更にGaドー
プのないものは ×102オーダー（Ω・cm）の低
い値を示し、実用性がないことが判つた。 又、従来から実施されている塩化カドミウム添
加方法に拠る時には、石英アンプルの破損事故に
よる為に最終製品の歩留まりが僅か70％でしか無
かつたのに比較して、本発明に拠る結晶の育成時
には何等の石英アンプルの破損事故も生せず、大
幅に製品の収率を高める事が出来た。 なお、上記と同様な合成処理により得られた合
成済石英アンプルをブリツジマン法にて結晶育成
処理した場合の製品について測定した結果による
と、Ga添加量に対する比抵抗値はいずれもグラ
ジエント・フリーズ法によつた場合の値とほぼ同
様な値を示した。 （発明の効果） 上記の如く、本発明による時は、放射線検出器
等に多くの需要があるテルル化カドミウム単結晶
を比抵抗値が高く比較的大型にして高純度で、し
かも製品歩留まりも高くして容易に入手する事が
出来る為、斯業界に寄与するところ大なるものが
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Gaを５×1014〜５×1018atoms／cm3含む事を
特徴とするテルル化カドミウム結晶。 ２ CdとTeの原料の入つた石英アンプル中にGa
が５×1014〜５×1018atoms／cm3の濃度になるよ
うに金属Gaを添加した後、上記石英アンプルを
真空封入し、次いで、ブリツジマン法あるいはグ
ラジエント・フリーズ法によつて合成し、育成す
る事を特徴とするテルル化カドミウム結晶の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14009489A JPH035399A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | テルル化カドミウム結晶及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14009489A JPH035399A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | テルル化カドミウム結晶及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH035399A JPH035399A (ja) | 1991-01-11 |
| JPH0515677B2 true JPH0515677B2 (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=15260814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14009489A Granted JPH035399A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | テルル化カドミウム結晶及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH035399A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2703696B1 (fr) * | 1993-04-08 | 1995-06-09 | Eurorad 2 6 Sarl | Procede d'obtention d'un materiau cristallin dope a base de tellure et de cadmium et detecteur comportant un tel materiau. |
| FR2836931B1 (fr) * | 2002-03-05 | 2004-04-30 | Eurorad 2 6 | PROCEDE DE PRODUCTION DE CRISTAUX CdXTe SEMI-CONDUCTEURS A HAUTE RESISTIVITE ET MATERIAU CRISTALLIN RESULTANT |
| WO2006054580A1 (ja) * | 2004-11-18 | 2006-05-26 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | ＣｄＴｅ系化合物半導体単結晶 |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP14009489A patent/JPH035399A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH035399A (ja) | 1991-01-11 |
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