JPH06340499A - テルル化カドミウム水銀結晶の作製方法及び赤外線検出器の製造方法 - Google Patents

テルル化カドミウム水銀結晶の作製方法及び赤外線検出器の製造方法

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JPH06340499A
JPH06340499A JP5128622A JP12862293A JPH06340499A JP H06340499 A JPH06340499 A JP H06340499A JP 5128622 A JP5128622 A JP 5128622A JP 12862293 A JP12862293 A JP 12862293A JP H06340499 A JPH06340499 A JP H06340499A
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Yoshihei Kawatsu
善平 川津
Akihiro Takami
明宏 高見
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャリア濃度が１０14cm-3台のｎ−ＣｄＨｇ
Ｔｅ結晶１を高い歩留りで作製することができるテルル
化カドミウム水銀結晶の製造方法を得る。 【構成】 Ｔｅを溶媒としＣｄ，Ｈｇを媒質とする、Ｉ
ｎを０．０１ｐｐｍ添加した成長用メルトを用いて、Ｃ
ｄＴｅ基板３上にＩｎを含むas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶
１ａを形成し、その後該ＣｄＨｇＴｅ結晶１ａを水銀雰
囲気中で熱処理してｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶を作製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はテルル化カドミウム水
銀結晶の作製方法及び赤外線検出器の製造方法に関し、
特に光伝導（ＰＣ）型赤外線検出器の作製材料として用
いられるｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶、及び光起電力（ＰＶ）
型赤外線検知器の作製材料として用いられるｐ−ＣｄＨ
ｇＴｅ結晶を作製する方法、並びにこれらのＣｄＨｇＴ
ｅ結晶を用いて赤外線検出器を製造する方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来より赤外線検出器の材料としてＣｄ
ＨｇＴｅ結晶が用いられており、特にｎ−ＣｄＨｇＴｅ
結晶は、光の入射によりその導電率が増加する光伝導効
果が大きいことから、光伝導（ＰＣ）型赤外線検出器の
材料として利用されており、現在では、カドミウム・テ
ルル（ＣｄＴｅ）基板あるいはカドミウム・亜鉛・テル
ル（ＣｄｘＺｎ1-ｘＴｅ：ｘ＝０．９３〜０．９５）基
板上にエピタキシャル成長してなるものが上記ＰＣ型赤
外線検出器の材料基板として用いられている。
【０００３】図１５(a) は従来のＰＣ型赤外線検出器の
構造を模式的に示す断面図、図１５(b) は該ＰＣ型赤外
線検出器の作製に用いる材料基板の構造を示す断面図で
ある。図において、２０１はＰＣ型赤外線検出器の作製
に用いる材料基板（以下、ＰＣ素子用材料基板ともい
う。）で、ＣｄＴｅ基板３と、その上にエピタキシャル
成長により形成されたｎ−ＣｄＨｇＴｅ層１１とから構
成されている。また２０１ａは上記ＰＣ素子用材料基板
２０１を用いて作製したＰＣ型赤外線検出器で、そのｎ
−ＣｄＨｇＴｅ結晶１１表面の受光領域２０１ｂ上に
は、陽極酸化膜（パッシベーション膜）２２及びＺｎＳ
反射防止膜２３が順次形成されており、上記受光領域２
０１ｂの両側にはＡｕ電極２１が形成されている。
【０００４】また、図１６(a) 〜図１６(c) はＣｄＨｇ
Ｔｅ結晶の成長を行うための液相エピタキシャル（ＬＰ
Ｅ）装置の概略構成及び成長方法を示す図であり、図に
おいて、４は、結晶成長用基板（ＣｄＴｅ基板）２を載
置するための基板載置用凹部４ａを有する下部ボート
で、その上には、成長用メルト８を収容し移動させるた
めの上部ボート５が摺動可能に配置されており、該上部
ボート５の上部開口には、上部ボート５内を気密封止可
能な蓋部材６が取付けられている。ここで上記成長用メ
ルト８は、溶媒のＴｅに媒質としてＣｄ及びＨｇを２：
８の割合で溶かし込んだものである。また１０はas-gro
wnＣｄＨｇＴｅ結晶，つまり上記ＣｄＴｅ基板２上に液
相エピタキシャル法により成長された直後の、熱処理が
まだ施されていない状態のＣｄＨｇＴｅ結晶である。
【０００５】図１７(a) ，(b) は上記as-grownＣｄＨｇ
Ｔｅ結晶１０を熱処理する方法を説明するための図であ
り、図中、３１ａはas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１０を熱
処理するための熱処理炉で、図１７(b) に示す温度分布
を有している。３２は表面上にas-grownＣｄＨｇＴｅ結
晶１０を成長したＣｄＴｅ基板３を水銀９とともに封入
するための使い捨ての石英アンプルで、この石英アンプ
ル３２はその一端側に水銀の移動防止のためのくびれ部
３２ｃを形成して、水銀配置部３２ｂと基板配置部３２
ａとに仕切ってある。
【０００６】次に、従来のｎ−Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結
晶の作製方法並びにＰＣ型赤外線検出器の製造方法につ
いて説明する。まず、ＣｄＴｅ基板３を下部ボート４の
基板載置用凹部４ａ内に配置し、該下部ボート４の一端
側に上部ボート５を位置させ、該上部ボート５内に成長
用メルト８を入れ、蓋部材６を閉めて上部ボート５内を
密封する。その後全体を水素雰囲気中で約摂氏５００度
まで昇温し、上記上部ボート５内の成長用メルト８を溶
融させる（図１６(a) ）。
【０００７】続いて、全体を一定の割合で所定温度（摂
氏４８０度）まで冷却し、この温度で上部ボート５を下
部ボート４の側部から上記ＣｄＴｅ基板３上の位置まで
スライドさせる（図１６(b) ）。これにより、溶融した
成長用メルト８がＣｄＴｅ基板３表面を覆うこととな
り、ＣｄＴｅ基板３上にはエピタキシャル成長によりas
-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１０が成長する。
【０００８】そして一定時間経過した後、さらに上部ボ
ート５を上記ＣｄＴｅ基板３上の位置から下部ボート４
の他端側へスライドさせてＣｄＨｇＴｅの結晶成長を終
了する（図１６(c) ）。
【０００９】上記ＣｄＨｇＴｅ結晶はその構成元素に蒸
気圧の非常に高い水銀を含むため、結晶中に水銀空孔が
形成されやすく、ストイキオメトリ（化学量論的組
成），つまり溶媒であるＴｅ中での、媒質Ｃｄと媒質Ｈ
ｇの比率（0.2 ：0.8)のずれが生じやすく、またこの水
銀空孔はＣｄＨｇＴｅ結晶中でアクセプターとしてふる
まう。したがって、上記のようにして成長したas-grown
ＣｄＨｇＴｅ層１０は、その成長中に多数形成された水
銀空孔により、キャリア濃度が１０16〜１０17cm-3程度
のｐ形半導体層となる。
【００１０】ところがｐ−ＣｄＨｇＴｅ層は光伝導効果
が大きくないため、ＰＣ型赤外線検出器の作製材料とし
て用いるには、これをｎ形に転換する必要があり、特
に、マテリアル リサーチ ソサエティ シンポジウム
プロシーディング（MaterialResearch Society Sympo
sium Proceeding） Vol.90(1987)p.15 によれば、ＰＣ
型赤外線検出器を実現するためには、その材料基板のｎ
形キャリア濃度が１０15cm-3未満でなければならないこ
とが示唆されている。
【００１１】以上の理由から、ＬＰＥ法で得られたas-g
rownＣｄＨｇＴｅ結晶１０を、熱処理により、キャリア
濃度が１０14cm-3台のｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶に転換して
おり、以下、上記as-grownＣｄＨｇＴｅ結晶の熱処理方
法について簡単に説明する。まず、図１７(a) に示すよ
うに、石英アンプル３２に、その表面にＬＰＥ法でas-g
rownＣｄＨｇＴｅ結晶１０を成長したＣｄＴｅ基板３
と、水銀９とを真空封入し、この石英アンプル３２を図
１７(b) に示すような温度分布を持つ熱処理炉３１ａ内
に装填し、熱処理を行う。
【００１２】この時、水銀９の蒸発により生じた水銀分
圧がas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１０に印加され、水銀原
子がas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１０中に拡散することと
なる。これにより該結晶１０中の水銀空孔が埋められる
だけでなく、さらに水銀原子が結晶中にｎ形不純物とし
て入り込むこととなって、上記as-grownＣｄＨｇＴｅ結
晶１０の伝導型がｐ形からｎ形へ転換する。ここでは、
該ＣｄＨｇＴｅ結晶のｎ形キャリア濃度が１０14cm-3台
の低い値となるよう、熱処理条件を設定している。この
ように、as-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１０を水銀雰囲気中
で熱処理するだけの簡単な処理により、ＰＣ型赤外線検
出器の作製に適したｎ−Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結晶１１
を得ることができる。
【００１３】そして、上記ｎ−ＣｄＨｇＴｅ層１１の受
光領域２０１ｂ上に陽極酸化によりパッシベーション膜
２２を形成し、さらにＺｎＳ反射防止膜２３を形成した
後、上記受光領域２０１ｂの両側にＡｕ電極２１を形成
して、図１５(a) に示すＰＣ型赤外線検出器２０１を完
成する。
【００１４】次に、光起電力（ＰＶ）型赤外線検知器及
びその作製材料について説明する。図１８(a) は従来の
ＰＶ型赤外線検出器の構造を示す断面図、図１８(b) は
該ＰＶ型赤外線検出器の作製に用いる材料基板の構造を
示す断面図である。図において、２０２は、ＰＶ型赤外
線検出器を作製するための材料基板（以下、ＰＶ素子用
材料基板ともいう。）で、ＣｄＴｅ基板３と、その上に
エピタキシャル成長により形成されたｐ−ＣｄＨｇＴｅ
層１２とから構成されている。
【００１５】２０２ａは上記ＰＶ素子用材料基板２０２
を用いて作製したＰＶ型赤外線検出器で、通常５０ｍＶ
程度の逆バイアスを印加して使用される。上記ＰＶ型赤
外線検出器２０２ａのｐ−ＣｄＨｇＴｅ層１２の表面に
はイオン注入によりｎ−ＣｄＨｇＴｅ領域２４が形成さ
れ、この領域２４と上記ｐ−ＣｄＨｇＴｅ層１２との界
面にはｐｎ接合面２４ａが形成されている。また２５は
ｐ−ＣｄＨｇＴｅ層１２の表面上に形成された、イオン
注入マスクを兼ねる絶縁膜であり、２６ａは上記ｎ−Ｃ
ｄＨｇＴｅ領域２４上に形成された、下側のＣｒ層及び
上側のＡｕ層からなる２層構造のｎ電極、２６ｂは上記
ｐ−ＣｄＨｇＴｅ層１２上の、ｎ−ＣｄＨｇＴｅ領域２
４から所定距離離れた位置に形成された、Ａｕ層からな
るｐ電極である。
【００１６】また図１９(a) ，(b) は例えば特開平１−
１４８７９９号公報に開示されたＣｄＨｇＴｅ結晶を熱
処理する方法を示しており、図において、３１ｂはas-g
rownＣｄＨｇＴｅ結晶１０を熱処理するための熱処理炉
で、図１９(b) に示す温度分布を有している。３３はそ
の内部に、表面にas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１０を形成
したＣｄＴｅ基板３を真空封入するための使い捨ての石
英アンプルである。
【００１７】次に、従来のｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の作製
方法並びにＰＶ型赤外線検出器の製造方法について説明
する。まず、図１６(a) 〜図１６(c) に示すように、ｎ
−ＣｄＨｇＴｅ結晶の作製の場合と同様にして、ＣｄＴ
ｅ基板３上にＣｄＨｇＴｅを成長してas-grownＣｄＨｇ
Ｔｅ層１０を形成した後、該ＣｄＴｅ基板３を石英アン
プル３３内に真空封入し、この石英アンプル３３を図１
９(b) に示すように均一な温度プロファイルをもつ熱処
理炉３１ｂ内に装填して、上記as-grownＣｄＨｇＴｅ結
晶１０の熱処理を行う。これにより、ＰＶ型赤外線検出
器２０２の作製に用いるｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶１２が得
られる。
【００１８】その後、上述のＬＰＥ法で得られたｐ−Ｃ
ｄＨｇＴｅ結晶１２表面に所定パターンの絶縁膜２５を
形成した後、これをマスクとしてボロン（Ｂ）等をｎ形
不純物としてイオン注入を行い、選択的にｎ−ＣｄＨｇ
Ｔｅ領域２４を形成する。その後、該ｎ−ＣｄＨｇＴｅ
領域２４上にＣｒ／Ａｕの積層構造のｎ電極２６ａを形
成し、ｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶１２上の、上記ｎ−ＣｄＨ
ｇＴｅ領域２４に近接した部分にＡｕからなるｐ電極２
６ｂを形成する。これにより図１８(a) に示すＰＶ型赤
外線検出器２０２ａが得られる。
【００１９】このＰＶ型赤外線検出器２０２ａは赤外線
の入射によりｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶１２内で発生したキ
ャリアをｐｎ接合２４ａでとらえ、ｎ電極１５から信号
として取り出すことにより、赤外線の検出を行う。
【００２０】以上のような赤外線検出器２０２ａの性能
を左右するものの内、最も重要なものの１つが暗電流で
あり、暗電流が少ないほど高い信号対雑音比（Ｓ／Ｎ
比）を有する赤外線検出器が得られる。
【００２１】一般に暗電流は、理想的に作られた赤外線
検出器では、空乏層端まで拡散してくる少数キャリアに
よって発生する拡散電流や、空乏層内に存在するトラッ
プを介して発生する発生・再結合電流により、その値が
決まるものであるが、従来のＰＶ型赤外線検出器２０２
ａではｎ−ＣｄＨｇＴｅ領域２４をイオン注入により形
成しているため、イオン注入により生じた欠陥の多い領
域がｐｎ接合２４ａ近傍に存在しており、このため、こ
れらの欠陥領域で発生する発生−再結合電流の特性への
影響が大きく検出器の性能が低下するという問題点があ
った。
【００２２】そこで、例えばジャーナル オブ バキュ
ーム サイエンス アンド テクノロジー（Journal of
Vacuum Science and Technology A5(5)(1987)3166）で
は、ｎ形バックグランド不純物、つまり、ｐ形半導体層
中において伝導型を支配しない程度の濃度を持つ不純物
が存在することにより、ｐｎ接合をｐ形半導体層中の深
い位置，つまり表面から離れた位置に形成でき、表面か
ら見てｎ，ｎ- ，ｐの順に伝導型が変化した構造が実現
されることが示唆されており、これによりｐｎ接合を、
イオン注入による欠陥の多い領域からより離れた領域に
形成することが可能となる。
【００２３】すなわち、ｎ形バックグランド不純物を含
むas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶にｎ形不純物のイオン注入
を行なった場合、表面近傍の水銀原子は格子位置から追
い出され、上記ＣｄＨｇＴｅ結晶中では、注入元素の存
在する領域よりも深い位置に格子間水銀として多く存在
するようになる。
【００２４】そしてイオン注入後のアニールにより上記
格子間水銀原子が結晶内部に拡散してゆき、水銀空孔を
埋めてゆく。これにより、ＣｄＨｇＴｅ結晶の深い部分
での水銀空孔濃度が減少し、この部分での伝導型は添加
したバックグランド不純物により支配されることとなっ
てｎ- 形に反転し、ＣｄＨｇＴｅ結晶の表面より離れた
ところにｐｎ接合が形成される（図１１参照）。
【００２５】このように上記バックグランド不純物を用
いる方法では、ｐｎ接合２４ａはイオン注入により形成
されるのではなく、注入により生成した格子間水銀の拡
散により形成されるため、ｐｎ接合２４ａは、イオン注
入により生成された欠陥がほとんど存在しないＣｄＨｇ
Ｔｅ結晶の深い領域に形成され、発生・再結合電流を格
段に減少することが可能となる。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、まず従来の
ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の作製方法では、アンドープ結晶
の水銀雰囲中の熱処理によりストイキオメトリ（化学量
論的組成）のずれを制御し、これによりｎ形キャリア濃
度を１０14cm-3台に制御しているが、炉温度のゆらぎ、
封じ切り真空度のばらつき等により、ストイキオメトリ
を完全に制御することは困難であり、その結果、Run-to
-Runで，つまりｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の作製の度にｎ形
キャリア濃度が大きく変化することとなり、一定のｎ形
キャリア濃度のｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶を高歩留で作製す
ることが困難であるという問題があった。
【００２７】また従来のｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の成長方
法については、上記文献にバックグランド不純物の添加
量について何ら開示がないため、バックグランド不純物
を含むｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶として、該結晶中に形成さ
れるｐｎ接合の深さ位置を安定に制御できるものを得る
ことが困難であるという問題点があった。
【００２８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、キャリア濃度が１０14cm-3台の
ｎ形ＣｄＨｇＴｅ結晶をそのキャリア濃度のばらつきを
抑えて高い歩留りで作製できるテルル化カドミウム水銀
結晶の製造方法を提供することを目的とする。
【００２９】またこの発明は、光伝導型赤外線検出器を
歩留りよく製造することができる赤外線検出器の製造方
法を得ることを目的とする。
【００３０】この発明は、バックグランド不純物を含む
ｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶として、該結晶中に形成されるｐ
ｎ接合の深さ位置を安定に制御できるものを再現性よく
作製できるテルル化カドミウム水銀結晶の製造方法を得
ることを目的とする。
【００３１】またこの発明は、光起電力型赤外線検出器
を歩留りよく製造することができる赤外線検出器の製造
方法を得ることを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】この発明に係るＣｄＨｇ
Ｔｅ結晶の作製方法は、Ｔｅを溶媒としＨｇ及びＣｄを
媒質とする、ｎ型不純物であるインジウム（Ｉｎ）を
０．０１ｐｐｍ添加した成長メルトを用いて、液相エピ
タキシャル成長によりＣｄＴｅ基板上にｎ−ＣｄＨｇＴ
ｅ結晶を成長し、その後、上記ＣｄＨｇＴｅ結晶を、こ
れが３×１０14cm-3以上かつ６×１０14cm-3以下のｎ形
キャリア濃度を持つよう水銀雰囲気中で熱処理して、ｎ
形Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結晶を作製するものである。
【００３３】この発明に係るＰＣ型赤外線検出器の製造
方法は、Ｔｅを溶媒としＨｇ，Ｃｄを媒質とする、ｎ型
不純物であるインジウム（Ｉｎ）を０．０１ｐｐｍ添加
した成長メルトを用いて、エピタキシャル成長によりＣ
ｄＴｅ基板上にＣｄＨｇＴｅ層を成長し、その後、上記
ＣｄＨｇＴｅ層を、これが３×１０14cm-3以上かつ６×
１０14cm-3以下のｎ形キャリア濃度を持つよう水銀雰囲
気中で熱処理して、ｎ形Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ層を形成
し、該ｎ形Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ層上の、受光領域とな
る部分の両側に電極を形成するものである。
【００３４】この発明に係るＣｄＨｇＴｅ結晶の作製方
法は、Ｔｅを溶媒としＨｇ，Ｃｄを媒質とする、ｎ型不
純物であるインジウム（Ｉｎ）を０．０１〜０．１ｐｐ
ｍ添加した成長用メルトを用いて、液相エピタキシャル
成長法により半導体基板上にＣｄＨｇＴｅ結晶を成長
し、上記ＣｄＨｇＴｅ結晶を熱処理して、上記Ｉｎをバ
ックグランド不純物として含むｐ形Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔ
ｅ結晶を形成するものである。
【００３５】この発明に係る赤外線検出器の製造方法
は、Ｔｅを溶媒としＨｇ，Ｃｄを媒質とする、ｎ型不純
物であるインジウム（Ｉｎ）を０．０１〜０．１ｐｐｍ
添加した成長用メルトを用いて、液相エピタキシャル成
長法により半導体基板上にＣｄＨｇＴｅ結晶を成長し、
上記ＣｄＨｇＴｅ結晶を熱処理して、上記Ｉｎをバック
グランド不純物として含むｐ形Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結
晶を形成し、その後、該ｐ−ＣｄＨｇＴｅ層の表面にｎ
形不純物のイオン注入及びアニールにより、受光領域を
構成する所望深さのｎ形領域を形成し、該ｎ形領域上に
ｎ電極を、上記ｐ形ＣｄＨｇＴｅ層の、上記ｎ形領域か
ら所定距離離れた部分にｐ電極を形成するものである。
【００３６】
【作用】この発明においては、Ｔｅを溶媒とするｎ形不
純物としてＩｎを添加した成長用メルトを用いて、Ｃｄ
ＨｇＴｅの結晶成長を行い、その後水銀雰囲気中にて熱
処理を施すようにしたから、熱処理の際、雰囲気中から
水銀原子がＣｄＨｇＴｅ結晶へ拡散すると同時に、成長
中にＣｄＨｇＴｅ結晶内に取り込まれたＩｎがｎ形不純
物として活性化し、この活性化されたＩｎがｎ形キャリ
ア濃度を支配することとなる。これにより、熱処理条件
のずれに影響されることなく、上記Ｉｎの添加量により
ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶のｎ形キャリア濃度を、３×１０
14cm-3〜６×１０14cm-3の範囲内に再現性よく制御する
ことができる。
【００３７】またこの発明においては、赤外線の入射に
よる受光領域の抵抗変化に基づいて赤外線を検出するＰ
Ｃ型赤外線検出器を、結晶成長中に取り込んだＩｎによ
りｎ形キャリア濃度が支配されるｎ−ＣｄＨｇＴｅ層を
材料として製造するようにしたので、ｎ形キャリア濃度
のばらつきの少ないｎ−ＣｄＨｇＴｅ層上にＰＣ型赤外
線検出器が形成されることとなり、その製造歩留りを高
めることができる。
【００３８】この発明においては、Ｔｅを溶媒としＨ
ｇ，Ｃｄを媒質とする、Ｉｎを０．０１〜０．１ｐｐｍ
添加した成長用メルトを用いてＣｄＨｇＴｅ結晶を成長
し、その後真空中で熱処理を施して、Ｉｎをｎ形バック
グランド不純物として含むｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶を作製
するので、上記ｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶中ではｎ形バック
グランド不純物の濃度が真性半導体のキャリア濃度より
高く、かつｐ形キャリア濃度より小さい値となり、これ
によりＩｎをバックグランド不純物として含むｐ形Ｃｄ
0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結晶を再現性よく作製することができ
る。
【００３９】またこの発明においては、Ｉｎを０．０１
〜０．１ｐｐｍ添加した成長用メルトを用いて、Ｉｎが
ｎ形バックグランド不純物となるよう形成したｐ−Ｃｄ
ＨｇＴｅ結晶を材料として、赤外線の入射を受光領域に
おける起電圧の変化に基づいて検出するＰＶ形赤外線検
出器を製造するようにしたので、ｎ形不純物のイオン注
入により形成されるｐｎ接合をｐ−ＣｄＨｇＴｅ層の深
い所望位置に再現性よく位置決めすることができ、良好
な特性のＰＶ型赤外線検出器を高歩留りで製造すること
ができる。
【００４０】
【実施例】
実施例１．図１は本発明の第１の実施例によるテルル化
カドミウム水銀結晶の作製方法により作製したＰＣ型赤
外線検出器の材料基板を示しており、図において、１０
１はＰＣ型赤外線検出器を作製するための材料基板（Ｐ
Ｃ素子用材料基板）で、ＣｄＴｅ基板３と、その上に形
成されたＩｎを含有するｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶１とから
構成されている。
【００４１】図２はＣｄＴｅ基板１上にＣｄＨｇＴｅを
結晶成長するＬＰＥ装置及びＬＰＥ法を示す図、図３は
as-grownＣｄＨｇＴｅ結晶を熱処理する装置及び方法を
示す図であり、ここでは成長用メルトとして、Ｔｅを溶
媒としＣｄ，Ｈｇを媒質とするＩｎを０．０１ｐｐｍ添
加した成長用メルトを用いており、その他の点は図１
６，図１７に示す従来のものと同一である。なお１ａは
ＣｄＴｅ基板３上に形成されたＩｎを含むas-grownＣｄ
ＨｇＴｅ結晶である。
【００４２】次にｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の作製方法につ
いて説明する。Ｔｅ溶媒にＣｄ，Ｈｇをそれぞれ所定量
混入し、さらにＩｎを０．０１ｐｐｍ添加してなる成長
用メルト７ａを用いて、従来の図１６(a) 〜図１６(c)
に示す方法と同一のスライドボート法により、ＣｄＴｅ
基板３上に、Ｉｎを含むas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１ａ
を成長する（図２(a) 〜図２(c) ）。
【００４３】次に図３(a) に示すように、表面にas-gro
wnＣｄＨｇＴｅ結晶１ａを成長したＣｄＴｅ基板３を水
銀９とともに石英アンプル３２に入れ、該石英アンプル
３２を図３(b) に示す温度分布を持つ熱処理炉３１ａ内
に装填し、熱処理を２０時間行い、これにより上記ＰＣ
素子用材料基板１０１を作製する。
【００４４】次に作用効果について説明する。まず、上
記成長用メルト７ａに添加したＩｎの添加量として０．
０１ｐｐｍが適量であることを、図４に示す実験データ
に基づいて説明する。
【００４５】図４は、横軸に上記成長用メルト７ａ中の
Ｉｎ添加量（ｐｐｍ）、縦軸に該成長用メルト７ａを用
いて作製したＣｄＨｇＴｅ結晶のｎ形キャリア濃度（cm
-3）をとり、実験データをプロットしたものである。
【００４６】この図からわかるようにＩｎ添加量の増加
に伴いｎ形キャリア濃度が増加しており、Ｉｎ添加量
０．０１ｐｐｍで、該ｎ形キャリア濃度がＰＣ素子用材
料基板に必要な１０14cm-3台になっている。
【００４７】次に、ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の成長用メル
トとして、Ｉｎを０．０１ｐｐｍ添加したものを用いる
ことにより、キャリア濃度のRun-to-Runのばらつきが減
少し再現性が向上することを図５を用いて説明する。
【００４８】図５は横軸に作製したｎ−ＣｄＨｇＴｅ結
晶サンプルの番号、縦軸にその番号のサンプル結晶中で
のｎ形キャリア濃度（cm-3）をとり、実験データをプロ
ットしたものであり、○印はアンドープの成長用メルト
を用いたサンプル、●印はＩｎドープの成長用メルトを
用いたサンプルを示している。
【００４９】従来のアンドープの成長用メルトを用いた
ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の作製方法では、そのｎ形キャリ
ア濃度が大きくばらついているのに対し、Ｉｎドープの
成長用メルトを用いたものでは、ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶
のｎ形キャリア濃度は（４．５±１．５）×１０14cm-3
の狭い範囲内で一定していることがわかる。従って、ｎ
−ＣｄＨｇＴｅ結晶の作製に、Ｉｎを０．０１ｐｐｍド
ープした成長用メルトを用いることにより、そのｎ形キ
ャリア濃度のばらつきを大きく低減できることがわか
る。
【００５０】このように本実施例では、ｎ形不純物とし
てＩｎを添加したＴｅを溶媒とする成長用メルト７ａを
用いて、ＣｄＨｇＴｅの結晶成長を行い、その後as-gro
wnＣｄＨｇＴｅ結晶１ａを水銀雰囲気中にて熱処理する
ようにしたので、熱処理の際、雰囲気中から水銀原子が
上記as-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１ａ中に拡散すると同時
に、成長中にas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１ａ内に取り込
まれたＩｎがｎ形不純物として活性化し、この活性化さ
れたＩｎがｎ形キャリア濃度を支配することとなる。こ
れにより、熱処理条件のずれに影響されることなく、上
記Ｉｎの添加量によりｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶のｎ形キャ
リア濃度を、３×１０14cm-3〜６×１０14cm-3の範囲内
に再現性よく制御することができる。
【００５１】実施例２．図６は本発明の第２の実施例に
よる赤外線検出器の製造方法を説明するための断面図で
あり、図中、図１５と同一符号は同一のものを示し、１
０１ａは上記第１実施例のＰＣ素子用材料基板１０１を
用いて製造したＰＣ型赤外線検出器である。
【００５２】次に、ＰＣ型赤外線検出器の製造方法につ
いて簡単に説明する。図２及び図３に示すようにして作
製したＰＣ素子用材料基板１０１上に陽極酸化によりパ
ッシベーション膜２２ａを形成し（図６(a) ）、その後
これをパターニングして受光領域１０１ｂ上にのみ残し
たパッシベーション膜２２上に選択的にＺｎＳ反射防止
膜２３を形成する（図６(b) ）。そして上記受光領域１
０１ｂの両側に電極２１を形成して、ＰＣ型赤外線検出
器１０１ａを完成する。
【００５３】このように本実施例では、赤外線の入射に
よる受光領域１０１ｂの抵抗変化に基づいて赤外線を検
出するＰＣ型赤外線検出器１０１ａを、結晶成長中に取
り込んだＩｎによりｎ形キャリア濃度が支配されるｎ−
ＣｄＨｇＴｅ層１を材料として製造するようにしたの
で、ｎ形キャリア濃度のばらつきの少ないｎ−ＣｄＨｇ
Ｔｅ層１上に受光領域１０１ｂが形成されることとな
り、その製造歩留りを高めることができる。
【００５４】実施例３．図７は本発明の第３の実施例に
よるテルル化カドミウム水銀結晶の作製方法により作製
したＰＶ型赤外線検出器の材料基板を示しており、図に
おいて１０２はＰＶ型赤外線検出器を作製するための材
料基板（ＰＶ素子用材料基板）で、ＣｄＴｅ基板３と、
その上に形成されたＩｎを含有するｐ−ＣｄＨｇＴｅ結
晶２とから構成されている。
【００５５】図８はＣｄＴｅ基板１上にＣｄＨｇＴｅを
結晶成長するＬＰＥ装置及びＬＰＥ法を示す図、図９は
as-grownＣｄＨｇＴｅ結晶を熱処理する装置及び方法を
示す図であり、ここでは成長用メルトとして、Ｔｅを溶
媒としＣｄ，Ｈｇを媒質とするＩｎを０．０１〜０．１
ｐｐｍ添加した成長用メルト７ｂを用いており、その他
の点は図１６，図１９に示す従来のものと同一である。
なお１ｂはＣｄＴｅ基板３上に形成されたＩｎを含むas
-grownＣｄＨｇＴｅ結晶である。
【００５６】次にｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の作製方法につ
いて説明する。Ｔｅ溶媒にＣｄ，Ｈｇをそれぞれ所定量
混入し、さらにＩｎを１０-2〜１０-1ｐｐｍ添加してな
る成長用メルト７ｂを用いて、上記第１実施例と同様に
してスライドボート法により、ＣｄＴｅ基板３上に、Ｉ
ｎを含むas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１ｂを成長させる
（図８(a) 〜図８(c) ）。
【００５７】次に図９(a) に示すように、表面にas-gro
wnＣｄＨｇＴｅ結晶１ｂを成長したＣｄＴｅ基板３を石
英アンプル３３内に真空封入し、図９(b) に示す温度分
布を持つ熱処理炉３１ｂ内に装填して熱処理を２０時間
行い、これにより上記ＰＶ素子用材料基板１０２を作製
する。
【００５８】次に作用効果について説明する。まず、上
記成長用メルト７ｂに添加したＩｎの添加量として１０
-2〜１０-1ｐｐｍが適量であることを、図１０に示す実
験データに基づいて説明する。
【００５９】図１０は横軸に上記成長用メルト７ｂ中の
Ｉｎ添加量、縦軸に該成長用メルト７ｂを用いて作製し
たｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶のキャリア濃度をとり、実験デ
ータをプロットしたものであり、○印は伝導形を支配す
るｐ形キャリア濃度、●印は伝導形を支配するｎ形キャ
リア濃度、☆印はｎ形バックグランド不純物の濃度を示
している。
【００６０】この図からわかるように、Ｉｎがバックグ
ランド不純物として存在するのは、その添加量が１０-2
〜１０-1ｐｐｍのときである。つまり添加量がそれ以下
では真性半導体におけるキャリア濃度（７×１０13c
m-3）に近くなり、アンドープの場合と同じふるまいを
示し、Ｉｎ添加の効果が現われない。また、Ｉｎ添加量
が１ｐｐｍ以上の場合は、Ｉｎのキャリア濃度が伝導形
を支配してしまい、Ｉｎがｎ形バックグランド不純物で
はなくなる。
【００６１】このような結果からＩｎの添加条件は１０
-2〜１０-1ｐｐｍが適当であることが分かる。
【００６２】このように本実施例では、Ｉｎをｎ形バッ
クグランド不純物として含むｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶を成
長するための成長用メルトとして、Ｔｅを溶媒としＨ
ｇ，Ｃｄを媒質とする、Ｉｎを０．０１〜０．１ｐｐｍ
添加した成長用メルト７ｂを用いたので、上記ｐ−Ｃｄ
ＨｇＴｅ結晶２中ではｎ形バックグランド不純物の濃度
が真性半導体のキャリア濃度より高く、かつｐ形キャリ
ア濃度より小さい値となり、これによりＩｎをバックグ
ランド不純物として含むｐ形Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結晶
を再現性よく作製することができる。
【００６３】実施例４．図１２は本発明の第４の実施例
による赤外線検出器の製造方法を説明するための断面図
であり、図中、図１８と同一符号は同一のものを示し、
１０２ａは上記第３実施例のＰＶ素子用材料基板１０２
を用いて製造したＰＣ型赤外線検出器であり、２８は絶
縁性イオン注入用マスクをパターニングするためのレジ
ストマスクである。
【００６４】次に、ＰＶ型赤外線検出器の製造方法につ
いて簡単に説明する。図８及び図９に示すようにして作
製したＰＶ素子用材料基板１０２上にＺｎＳ膜２５を蒸
着し（図１２(a) ）、これをレジストマスク２８により
パターニングして第１の開口２５ａを形成し、その後、
上記ＺｎＳ膜２５をマスクとして、ボロン等の不純物を
イオン注入し、さらにアニール処理を行って、ｎ形領域
２４を形成する（図１２(b) ）。
【００６５】次に全面にＣｒ／Ａｕの２層構造の金属層
２７を形成し（図１２(c) ）、これをパターニングして
ｎ電極２６ａを上記ｎ領域２４上に形成する（図１２
(d) ）。そして上記ＺｎＳ膜２５の、上記ｎ形領域２４
から所定距離離れた部分に第２の開口２５ｂを形成し、
この開口２５ｂ部分にｐ電極２６ｂを形成して、ＰＶ型
赤外線検出器１０２ａを完成する（図１２(e) ）。
【００６６】このように本実施例では、Ｉｎを０．０１
〜０．１ｐｐｍ添加した成長用メルト７ｂを用いてＩｎ
がｎ形バックグランド不純物となるよう形成したｐ−Ｃ
ｄＨｇＴｅ結晶１０２を材料として、赤外線の入射を受
光領域での起電圧の変化に基づいて検出するＰＶ形赤外
線検出器１０２ａを製造するようにしたので、ｎ形不純
物（Ｂ）のイオン注入及びアニールにより形成されるｐ
ｎ接合を、ｐ−ＣｄＨｇＴｅ層表面のイオン注入による
ダメージを受けた領域から十分離して、しかも再現性よ
く位置決めすることができ、良好な特性のＰＶ型赤外線
検出器１０２ａを高歩留りで製造することができる。
【００６７】なお、上記各実施例では、ＣｄＨｇＴｅ結
晶の成長にスライドボート法を用いたが、ＣｄＨｇＴｅ
結晶の成長方法は、図１３(a) ，(b) に示すように、容
器３５内に満たした成長用メルト７内に、支持棒３６に
取り付けたＣｄＴｅ基板２を浸漬して結晶成長を行うテ
ィッピング法でもよく、また図１４(a) に示すように所
定方向に傾斜させた容器３７内の一端側に成長用メルト
７を入れ、他端側にＣｄＴｅ基板２を配置し、図１４
(b) に示すように上記容器３７を逆方向に傾斜させるこ
とによりＣｄＴｅ基板２を成長用メルト７側に移し、こ
れにより結晶成長を行うディッピング法を用いてもよ
く、この場合も上記各実施例と同様の効果が得られるこ
とはいうまでもない。
【００６８】
【発明の効果】以上のように本発明に係るテルル化カド
ミウム水銀結晶の製造方法によれば、Ｔｅを溶媒とする
ｎ形不純物としてＩｎを０．０１ｐｐｍ添加した成長用
メルトを用いて、ＣｄＨｇＴｅの結晶成長を行い、その
後水銀雰囲気中にて熱処理を施すようにしたので、熱処
理の際、雰囲気中から水銀原子がＣｄＨｇＴｅ結晶へ拡
散すると同時に、成長中にＣｄＨｇＴｅ結晶内に取り込
まれたＩｎがｎ形不純物として活性化し、この活性化さ
れたＩｎがｎ形キャリア濃度を支配することとなり、こ
れにより、熱処理条件のずれに影響されることなく、上
記Ｉｎの添加量によりｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶のｎ形キャ
リア濃度を、３×１０14cm-3〜６×１０14cm-3の範囲内
に再現性よく制御することができる効果がある。
【００６９】この発明に係る赤外線検出器の製造方法に
よれば、赤外線の入射による受光領域の抵抗変化に基づ
いて赤外線を検出するＰＣ型赤外線検出器を、結晶成長
中に取り込んだＩｎによりｎ形キャリア濃度が支配され
るｎ−ＣｄＨｇＴｅ層を材料として製造するようにした
ので、ｎ形キャリア濃度のばらつきの少ないｎ−ＣｄＨ
ｇＴｅ層上にＰＣ型赤外線検出器が形成されることとな
り、その製造歩留りを高めることができる効果がある。
【００７０】この発明に係るテルル化カドミウム水銀結
晶の製造方法によれば、Ｔｅを溶媒としＨｇ，Ｃｄを媒
質とする、Ｉｎを０．０１〜０．１ｐｐｍ添加した成長
用メルトを用いてＣｄＨｇＴｅ結晶を成長し、その後真
空中で熱処理を施して、Ｉｎをｎ形バックグランド不純
物として含むｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶を作製するので、上
記ｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶中ではｎ形バックグランド不純
物の濃度が真性半導体のキャリア濃度より高く、かつｐ
形キャリア濃度より小さい値となり、これによりｎ形バ
ックグランド不純物を含むｐ形Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結
晶を再現性よく作製することができる効果がある。
【００７１】またこの発明に係る赤外線検出器の製造方
法によれば、赤外線の入射による受光領域での起電圧の
変化に基づいて赤外線を検出するＰＶ型赤外線検出器
を、結晶成長中に、Ｉｎをこれがｎ形バックグランド不
純物となるよう取り込んだｐ−ＣｄＨｇＴｅ層を材料と
して、製造するようにしたので、ｎ形不純物のイオン注
入により形成されるｐｎ接合をｐ−ＣｄＨｇＴｅ層の深
い位置に再現性よく位置決めすることができ、良好な特
性のＰＶ型赤外線検出器を歩留りよく製造することがで
きる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例によるテルル化カドミ
ウム水銀結晶の作製方法により作製したＰＣ素子用材料
基板の構造を示す断面図である。
【図２】上記ＰＣ素子用材料基板の作製方法における、
ＣｄＴｅ基板上にＩｎを含むＣｄＨｇＴｅ結晶をエピタ
キシャル成長する工程を示す図である。
【図３】上記ＰＣ素子用材料基板の作製方法における、
ＣｄＴｅ基板上のＩｎを含むas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶
を熱処理する工程を示す図である。
【図４】成長用メルト中でのＩｎの添加量と、該Ｉｎを
含む成長用メルトを用いて作製したｎ−ＣｄＨｇＴｅ結
晶のｎ形キャリア濃度との関係を実験データにより示す
図である。
【図５】ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶中でのｎ形キャリア濃度
のばらつきを実験データにより示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例によるＰＣ型赤外線検出
器の製造方法を説明するための図である。
【図７】この発明の第３の実施例によるテルル化カドミ
ウム水銀結晶の作製方法により作製したＰＶ素子用材料
基板の構造を示す断面図である。
【図８】上記ＰＶ素子用材料基板の作製方法における、
ＣｄＴｅ基板上にＩｎを含むＣｄＨｇＴｅ結晶をエピタ
キシャル成長する工程を示す図である。
【図９】上記ＰＣ素子用材料基板の作製方法における、
ＣｄＴｅ基板上のＩｎを含むas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶
を熱処理する工程を示す図である。
【図１０】成長用メルト中でのＩｎの添加量と、該Ｉｎ
を含む成長用メルトを用いて作製したｐ−ＣｄＨｇＴｅ
結晶のキャリア濃度との関係を実験データにより示す図
である。
【図１１】ｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶中でのｎ形バックグラ
ンド不純物の存在と、上記ｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶中での
ｐｎ接合の形成位置との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第４の実施例によるＰＶ型赤外線検
出器の製造方法を説明するための図である。
【図１３】ＣｄＨｇＴｅ結晶のエピタキシャル成長をテ
ィッピング法により行う方法を示す図である。
【図１４】ＣｄＨｇＴｅ結晶のエピタキシャル成長をデ
ィッピング法により行う方法を示す図である。
【図１５】従来のテルル化カドミウム水銀結晶の製造方
法を用いて製造したＰＣ型赤外線検出器及びその材料基
板の構造を示す断面図である。
【図１６】上記ＰＣ素子用材料基板の作製方法におけ
る、ＣｄＴｅ基板上にＣｄＨｇＴｅ結晶をエピタキシャ
ル成長する工程を示す図である。
【図１７】上記ＰＣ素子用材料基板の作製方法におけ
る、ＣｄＴｅ基板上のas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶を熱処
理する工程を示す図である。
【図１８】従来のテルル化カドミウム水銀結晶の製造方
法を用いて製造したＰＶ型赤外線検出器及びその材料基
板の構造を示す断面図である。
【図１９】上記ＰＶ素子用材料基板の作製方法におけ
る、ＣｄＴｅ基板上のas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶を熱処
理する工程を示す図である。
【符号の説明】
１ ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶 １ａ，１ｂ Ｉｎを含むas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶 ２ ｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶 ３ ＣｄＴｅ基板 ４ 下部ボート ５ 上部ボート ６ 蓋部材 ７ａ ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の成長用メルト ７ｂ ｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の成長用メルト ２１ 電極 ２２ パッシベーション膜 ２３ ＺｎＳ反射防止膜 ２４ ｎ形領域 ２６ａ ｎ電極 ２６ｂ ｐ電極 １０１ ＰＣ素子用材料基板 １０１ａ ＰＣ型赤外線検出器 １０１ｂ 受光領域 １０２ ＰＶ素子用材料基板 １０２ａ ＰＶ型赤外線検出器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年８月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】また、図１６(a) 〜図１６(c) はＣｄＨｇ
Ｔｅ結晶の成長を行うための液相エピタキシャル（ＬＰ
Ｅ）装置の概略構成及び成長方法を示す図であり、図に
おいて、４は、結晶成長用基板（ＣｄＴｅ基板）２を載
置するための基板載置用凹部４ａを有する下部ボート
で、その上には、成長用メルト８を収容し移動させるた
めの上部ボート５が摺動可能に配置されており、該上部
ボート５の上部開口には、上部ボート５内を気密封止可
能な蓋部材６が取付けられている。ここで上記成長用メ
ルト８は、溶媒のＴｅに媒質としてＣｄ及びＨｇを所定
の割合で溶かし込んだものである。また１０はas-grown
ＣｄＨｇＴｅ結晶，つまり上記ＣｄＴｅ基板２上に液相
エピタキシャル法により成長された直後の、熱処理がま
だ施されていない状態のＣｄＨｇＴｅ結晶である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】上記ＣｄＨｇＴｅ結晶はその構成元素に蒸
気圧の非常に高い水銀を含むため、結晶中に水銀空孔が
形成されやすく、ストイキオメトリ（化学量論的組
成），つまり溶媒であるＴｅ中での、媒質Ｃｄと媒質Ｈ
ｇの比率（0.2 ：0.8)のずれが生じやすく、またこの水
銀空孔はＣｄＨｇＴｅ結晶中でアクセプターとしてふる
まう。したがって、上記のようにして成長したas-grown
ＣｄＨｇＴｅ層１０は、その成長中に多数形成された水
銀空孔により、キャリア濃度が１０16〜１０17cm-3程度
のｐ型半導体層となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】ところがｐ−ＣｄＨｇＴｅ層は光伝導効果
が大きくないため、ＰＣ型赤外線検出器の作製材料とし
て用いるには、これをｎ型に転換する必要があり、特
に、マテリアル リサーチ ソサエティ シンポジウム
プロシーディング（MaterialResearch Society Sympo
sium Proceeding） Vol.90(1987)p.15 によれば、ＰＣ
型赤外線検出器を実現するためには、その材料基板のｎ
型キャリア濃度が１０15cm-3未満でなければならないこ
とが示唆されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】この時、水銀９の蒸発により生じた水銀分
圧がas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１０に印加され、水銀原
子がas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１０中に拡散することと
なる。これにより該結晶１０中の水銀空孔が埋められる
だけでなく、さらに水銀原子が結晶中にｎ型不純物とし
て入り込むこととなって、上記as-grownＣｄＨｇＴｅ結
晶１０の伝導型がｐ型からｎ型へ転換する。ここでは、
該ＣｄＨｇＴｅ結晶のｎ型キャリア濃度が１０14cm-3台
の低い値となるよう、熱処理条件を設定している。この
ように、as-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１０を水銀雰囲気中
で熱処理するだけの簡単な処理により、ＰＣ型赤外線検
出器の作製に適したｎ−Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結晶１１
を得ることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】そこで、例えばジャーナル オブ バキュ
ーム サイエンス アンド テクノロジー（Journal of
Vacuum Science and Technology A5(5)(1987)3166）で
は、ｎ型バックグランド不純物、つまり、ｐ型半導体層
中において伝導型を支配しない程度の濃度を持つ不純物
が存在することにより、ｐｎ接合をｐ型半導体層中の深
い位置，つまり表面から離れた位置に形成でき、表面か
ら見てｎ，ｎ- ，ｐの順に伝導型が変化した構造が実現
されることが示唆されており、これによりｐｎ接合を、
イオン注入による欠陥の多い領域からより離れた領域に
形成することが可能となる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】すなわち、ｎ型バックグランド不純物を含
むas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶にｎ型不純物のイオン注入
を行なった場合、表面近傍の水銀原子は格子位置から追
い出され、上記ＣｄＨｇＴｅ結晶中では、注入元素の存
在する領域よりも深い位置に格子間水銀として多く存在
するようになる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】そしてイオン注入後のアニールにより上記
格子間水銀原子が結晶内部に拡散してゆき、水銀空孔を
埋めてゆく。これにより、ＣｄＨｇＴｅ結晶の深い部分
での水銀空孔濃度が減少し、この部分での伝導型は添加
したバックグランド不純物により支配されることとなっ
てｎ - 型に反転し、ＣｄＨｇＴｅ結晶の表面より離れた
ところにｐｎ接合が形成される（図１１参照）。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、まず従来の
ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の作製方法では、アンドープ結晶
の水銀雰囲中の熱処理によりストイキオメトリ（化学量
論的組成）のずれを制御し、これによりｎ型キャリア濃
度を１０14cm-3台に制御しているが、炉温度のゆらぎ、
封じ切り真空度のばらつき等により、ストイキオメトリ
を完全に制御することは困難であり、その結果、Run-to
-Runで，つまりｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の作製の度にｎ型
キャリア濃度が大きく変化することとなり、一定のｎ型
キャリア濃度のｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶を高歩留で作製す
ることが困難であるという問題があった。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、キャリア濃度が１０14cm-3台の
ｎ型ＣｄＨｇＴｅ結晶をそのキャリア濃度のばらつきを
抑えて高い歩留りで作製できるテルル化カドミウム水銀
結晶の製造方法を提供することを目的とする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】
【課題を解決するための手段】この発明に係るＣｄＨｇ
Ｔｅ結晶の作製方法は、Ｔｅを溶媒としＨｇ及びＣｄを
媒質とする、ｎ型不純物であるインジウム（Ｉｎ）を
０．０１ｐｐｍ添加した成長メルトを用いて、液相エピ
タキシャル成長によりＣｄＴｅ基板上にｎ−ＣｄＨｇＴ
ｅ結晶を成長し、その後、上記ＣｄＨｇＴｅ結晶を、こ
れが３×１０14cm-3以上かつ６×１０14cm-3以下のｎ型
キャリア濃度を持つよう水銀雰囲気中で熱処理して、ｎ
型Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結晶を作製するものである。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】この発明に係るＰＣ型赤外線検出器の製造
方法は、Ｔｅを溶媒としＨｇ，Ｃｄを媒質とする、ｎ型
不純物であるインジウム（Ｉｎ）を０．０１ｐｐｍ添加
した成長メルトを用いて、エピタキシャル成長によりＣ
ｄＴｅ基板上にＣｄＨｇＴｅ層を成長し、その後、上記
ＣｄＨｇＴｅ層を、これが３×１０14cm-3以上かつ６×
１０14cm-3以下のｎ型キャリア濃度を持つよう水銀雰囲
気中で熱処理して、ｎ型Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ層を形成
し、該ｎ型Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ層上の、受光領域とな
る部分の両側に電極を形成するものである。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】この発明に係るＣｄＨｇＴｅ結晶の作製方
法は、Ｔｅを溶媒としＨｇ，Ｃｄを媒質とする、ｎ型不
純物であるインジウム（Ｉｎ）を０．０１〜０．１ｐｐ
ｍ添加した成長用メルトを用いて、液相エピタキシャル
成長法により半導体基板上にＣｄＨｇＴｅ結晶を成長
し、上記ＣｄＨｇＴｅ結晶を熱処理して、上記Ｉｎをバ
ックグランド不純物として含むｐ型Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔ
ｅ結晶を形成するものである。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】この発明に係る赤外線検出器の製造方法
は、Ｔｅを溶媒としＨｇ，Ｃｄを媒質とする、ｎ型不純
物であるインジウム（Ｉｎ）を０．０１〜０．１ｐｐｍ
添加した成長用メルトを用いて、液相エピタキシャル成
長法により半導体基板上にＣｄＨｇＴｅ結晶を成長し、
上記ＣｄＨｇＴｅ結晶を熱処理して、上記Ｉｎをバック
グランド不純物として含むｐ型Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結
晶を形成し、その後、該ｐ−ＣｄＨｇＴｅ層の表面にｎ
型不純物のイオン注入及びアニールにより、受光領域を
構成する所望深さのｎ型領域を形成し、該ｎ型領域上に
ｎ電極を、上記ｐ型ＣｄＨｇＴｅ層の、上記ｎ型領域か
ら所定距離離れた部分にｐ電極を形成するものである。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】
【作用】この発明においては、Ｔｅを溶媒とするｎ型不
純物としてＩｎを添加した成長用メルトを用いて、Ｃｄ
ＨｇＴｅの結晶成長を行い、その後水銀雰囲気中にて熱
処理を施すようにしたから、熱処理の際、雰囲気中から
水銀原子がＣｄＨｇＴｅ結晶へ拡散すると同時に、成長
中にＣｄＨｇＴｅ結晶内に取り込まれたＩｎがｎ型不純
物として活性化し、この活性化されたＩｎがｎ型キャリ
ア濃度を支配することとなる。これにより、熱処理条件
のずれに影響されることなく、上記Ｉｎの添加量により
ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶のｎ型キャリア濃度を、３×１０
14cm-3〜６×１０14cm-3の範囲内に再現性よく制御する
ことができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３７】またこの発明においては、赤外線の入射に
よる受光領域の抵抗変化に基づいて赤外線を検出するＰ
Ｃ型赤外線検出器を、結晶成長中に取り込んだＩｎによ
りｎ型キャリア濃度が支配されるｎ−ＣｄＨｇＴｅ層を
材料として製造するようにしたので、ｎ型キャリア濃度
のばらつきの少ないｎ−ＣｄＨｇＴｅ層上にＰＣ型赤外
線検出器が形成されることとなり、その製造歩留りを高
めることができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３８】この発明においては、Ｔｅを溶媒としＨ
ｇ，Ｃｄを媒質とする、Ｉｎを０．０１〜０．１ｐｐｍ
添加した成長用メルトを用いてＣｄＨｇＴｅ結晶を成長
し、その後真空中で熱処理を施して、Ｉｎをｎ型バック
グランド不純物として含むｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶を作製
するので、上記ｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶中ではｎ型バック
グランド不純物の濃度が真性半導体のキャリア濃度より
高く、かつｐ型キャリア濃度より小さい値となり、これ
によりＩｎをバックグランド不純物として含むｐ型Ｃｄ
0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結晶を再現性よく作製することができ
る。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】またこの発明においては、Ｉｎを０．０１
〜０．１ｐｐｍ添加した成長用メルトを用いて、Ｉｎが
ｎ型バックグランド不純物となるよう形成したｐ−Ｃｄ
ＨｇＴｅ結晶を材料として、赤外線の入射を受光領域に
おける起電圧の変化に基づいて検出するＰＶ型赤外線検
出器を製造するようにしたので、ｎ型不純物のイオン注
入により形成されるｐｎ接合をｐ−ＣｄＨｇＴｅ層の深
い所望位置に再現性よく位置決めすることができ、良好
な特性のＰＶ型赤外線検出器を高歩留りで製造すること
ができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４５】図４は、横軸に上記成長用メルト７ａ中の
Ｉｎ添加量（ｐｐｍ）、縦軸に該成長用メルト７ａを用
いて作製したＣｄＨｇＴｅ結晶のｎ型キャリア濃度（cm
-3）をとり、実験データをプロットしたものである。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４６】この図からわかるようにＩｎ添加量の増加
に伴いｎ型キャリア濃度が増加しており、Ｉｎ添加量
０．０１ｐｐｍで、該ｎ型キャリア濃度がＰＣ素子用材
料基板に必要な１０14cm-3台になっている。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】図５は横軸に作製したｎ−ＣｄＨｇＴｅ結
晶サンプルの番号、縦軸にその番号のサンプル結晶中で
のキャリア濃度（cm-3）をとり、実験データをプロット
したものであり、○印はアンドープの成長用メルトを用
いたサンプル、●印はＩｎドープの成長用メルトを用い
たサンプルを示している。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４９】従来のアンドープの成長用メルトを用いた
ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の作製方法では、そのｎ型キャリ
ア濃度が大きくばらついているのに対し、Ｉｎドープの
成長用メルトを用いたものでは、ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶
のｎ型キャリア濃度は（４．５±１．５）×１０14cm-3
の狭い範囲内で一定していることがわかる。従って、ｎ
−ＣｄＨｇＴｅ結晶の作製に、Ｉｎを０．０１ｐｐｍド
ープした成長用メルトを用いることにより、そのｎ型キ
ャリア濃度のばらつきを大きく低減できることがわか
る。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５０】このように本実施例では、ｎ型不純物とし
てＩｎを添加したＴｅを溶媒とする成長用メルト７ａを
用いて、ＣｄＨｇＴｅの結晶成長を行い、その後as-gro
wnＣｄＨｇＴｅ結晶１ａを水銀雰囲気中にて熱処理する
ようにしたので、熱処理の際、雰囲気中から水銀原子が
上記as-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１ａ中に拡散すると同時
に、成長中にas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶１ａ内に取り込
まれたＩｎがｎ型不純物として活性化し、この活性化さ
れたＩｎがｎ型キャリア濃度を支配することとなる。こ
れにより、熱処理条件のずれに影響されることなく、上
記Ｉｎの添加量によりｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶のｎ型キャ
リア濃度を、３×１０14cm-3〜６×１０14cm-3の範囲内
に再現性よく制御することができる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】このように本実施例では、赤外線の入射に
よる受光領域１０１ｂの抵抗変化に基づいて赤外線を検
出するＰＣ型赤外線検出器１０１ａを、結晶成長中に取
り込んだＩｎによりｎ型キャリア濃度が支配されるｎ−
ＣｄＨｇＴｅ層１を材料として製造するようにしたの
で、ｎ型キャリア濃度のばらつきの少ないｎ−ＣｄＨｇ
Ｔｅ層１上に受光領域１０１ｂが形成されることとな
り、その製造歩留りを高めることができる。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５９】図１０は横軸に上記成長用メルト７ｂ中の
Ｉｎ添加量（ｐｐｍ）、縦軸に該成長用メルト７ｂを用
いて作製したｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶のキャリア濃度（cm
-3）をとり、実験データをプロットしたものであり、○
印は伝導型を支配するｐ型キャリア濃度、●印は伝導型
を支配するｎ型キャリア濃度、☆印はｎ型バックグラン
ド不純物の濃度を示している。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６０】この図からわかるように、Ｉｎがバックグ
ランド不純物として存在するのは、その添加量が１０-2
〜１０-1ｐｐｍのときである。つまり添加量がそれ以下
では真性半導体におけるキャリア濃度（７×１０13c
m-3）に近くなり、アンドープの場合と同じふるまいを
示し、Ｉｎ添加の効果が現われない。また、Ｉｎ添加量
が１ｐｐｍ以上の場合は、Ｉｎのキャリア濃度が伝導型
を支配してしまい、Ｉｎがｎ型バックグランド不純物で
はなくなる。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６２】このように本実施例では、Ｉｎをｎ型バッ
クグランド不純物として含むｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶を成
長するための成長用メルトとして、Ｔｅを溶媒としＨ
ｇ，Ｃｄを媒質とする、Ｉｎを０．０１〜０．１ｐｐｍ
添加した成長用メルト７ｂを用いたので、上記ｐ−Ｃｄ
ＨｇＴｅ結晶２中ではｎ型バックグランド不純物の濃度
が真性半導体のキャリア濃度より高く、かつｐ型キャリ
ア濃度より小さい値となり、これによりＩｎをバックグ
ランド不純物として含むｐ型Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結晶
を再現性よく作製することができる。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６４】次に、ＰＶ型赤外線検出器の製造方法につ
いて簡単に説明する。図８及び図９に示すようにして作
製したＰＶ素子用材料基板１０２上にＺｎＳ膜２５を蒸
着し（図１２(a) ）、これをレジストマスク２８により
パターニングして第１の開口２５ａを形成し、その後、
上記ＺｎＳ膜２５をマスクとして、ボロン等の不純物を
イオン注入し、さらにアニール処理を行って、ｎ型領域
２４を形成する（図１２(b) ）。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６５】次に全面にＣｒ／Ａｕの２層構造の金属層
２７を形成し（図１２(c) ）、これをパターニングして
ｎ電極２６ａを上記ｎ領域２４上に形成する（図１２
(d) ）。そして上記ＺｎＳ膜２５の、上記ｎ型領域２４
から所定距離離れた部分に第２の開口２５ｂを形成し、
この開口２５ｂ部分にｐ電極２６ｂを形成して、ＰＶ型
赤外線検出器１０２ａを完成する（図１２(e) ）。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６６】このように本実施例では、Ｉｎを０．０１
〜０．１ｐｐｍ添加した成長用メルト７ｂを用いてＩｎ
がｎ型バックグランド不純物となるよう形成したｐ−Ｃ
ｄＨｇＴｅ結晶１０２を材料として、赤外線の入射を受
光領域での起電圧の変化に基づいて検出するＰＶ型赤外
線検出器１０２ａを製造するようにしたので、ｎ型不純
物（Ｂ）のイオン注入及びアニールにより形成されるｐ
ｎ接合を、ｐ−ＣｄＨｇＴｅ層表面のイオン注入による
ダメージを受けた領域から十分離して、しかも再現性よ
く位置決めすることができ、良好な特性のＰＶ型赤外線
検出器１０２ａを高歩留りで製造することができる。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６７】なお、上記各実施例では、ＣｄＨｇＴｅ結
晶の成長にスライドボート法を用いたが、ＣｄＨｇＴｅ
結晶の成長方法は、図１３(a) ，(b) に示すように、容
器３５内に満たした成長用メルト７内に、支持棒３６に
取り付けたＣｄＴｅ基板２を浸漬して結晶成長を行うデ
ィッピング法でもよく、また図１４(a) に示すように所
定方向に傾斜させた容器３７内の一端側に成長用メルト
７を入れ、他端側にＣｄＴｅ基板２を配置し、図１４
(b) に示すように上記容器３７を逆方向に傾斜させるこ
とによりＣｄＴｅ基板２を成長用メルト７側に移し、こ
れにより結晶成長を行うティッピング法を用いてもよ
く、この場合も上記各実施例と同様の効果が得られるこ
とはいうまでもない。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６８】
【発明の効果】以上のように本発明に係るテルル化カド
ミウム水銀結晶の製造方法によれば、Ｔｅを溶媒とする
ｎ型不純物としてＩｎを０．０１ｐｐｍ添加した成長用
メルトを用いて、ＣｄＨｇＴｅの結晶成長を行い、その
後水銀雰囲気中にて熱処理を施すようにしたので、熱処
理の際、雰囲気中から水銀原子がＣｄＨｇＴｅ結晶へ拡
散すると同時に、成長中にＣｄＨｇＴｅ結晶内に取り込
まれたＩｎがｎ型不純物として活性化し、この活性化さ
れたＩｎがｎ型キャリア濃度を支配することとなり、こ
れにより、熱処理条件のずれに影響されることなく、上
記Ｉｎの添加量によりｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶のｎ型キャ
リア濃度を、３×１０14cm-3〜６×１０14cm-3の範囲内
に再現性よく制御することができる効果がある。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６９】この発明に係る赤外線検出器の製造方法に
よれば、赤外線の入射による受光領域の抵抗変化に基づ
いて赤外線を検出するＰＣ型赤外線検出器を、結晶成長
中に取り込んだＩｎによりｎ型キャリア濃度が支配され
るｎ−ＣｄＨｇＴｅ層を材料として製造するようにした
ので、ｎ型キャリア濃度のばらつきの少ないｎ−ＣｄＨ
ｇＴｅ層上にＰＣ型赤外線検出器が形成されることとな
り、その製造歩留りを高めることができる効果がある。
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７０】この発明に係るテルル化カドミウム水銀結
晶の製造方法によれば、Ｔｅを溶媒としＨｇ，Ｃｄを媒
質とする、Ｉｎを０．０１〜０．１ｐｐｍ添加した成長
用メルトを用いてＣｄＨｇＴｅ結晶を成長し、その後真
空中で熱処理を施して、Ｉｎをｎ型バックグランド不純
物として含むｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶を作製するので、上
記ｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶中ではｎ型バックグランド不純
物の濃度が真性半導体のキャリア濃度より高く、かつｐ
型キャリア濃度より小さい値となり、これによりｎ型バ
ックグランド不純物を含むｐ型Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結
晶を再現性よく作製することができる効果がある。
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７１】またこの発明に係る赤外線検出器の製造方
法によれば、赤外線の入射による受光領域での起電圧の
変化に基づいて赤外線を検出するＰＶ型赤外線検出器
を、結晶成長中に、Ｉｎをこれがｎ型バックグランド不
純物となるよう取り込んだｐ−ＣｄＨｇＴｅ層を材料と
して、製造するようにしたので、ｎ型不純物のイオン注
入により形成されるｐｎ接合をｐ−ＣｄＨｇＴｅ層の深
い位置に再現性よく位置決めすることができ、良好な特
性のＰＶ型赤外線検出器を歩留りよく製造することがで
きる効果がある。
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】成長用メルト中でのＩｎの添加量と、該Ｉｎを
含む成長用メルトを用いて作製したｎ−ＣｄＨｇＴｅ結
晶のｎ型キャリア濃度との関係を実験データにより示す
図である。
【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶中でのｎ型キャリア濃度
のばらつきを実験データにより示す図である。
【手続補正４１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１１】ｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶中でのｎ型バックグラ
ンド不純物の存在と、上記ｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶中での
ｐｎ接合の形成位置との関係を示す図である。
【手続補正４２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１３】ＣｄＨｇＴｅ結晶のエピタキシャル成長をデ
ィッピング法により行う方法を示す図である。
【手続補正４３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１４】ＣｄＨｇＴｅ結晶のエピタキシャル成長をテ
ィッピング法により行う方法を示す図である。
【手続補正４４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 １ ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶 １ａ，１ｂ Ｉｎを含むas-grownＣｄＨｇＴｅ結晶 ２ ｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶 ３ ＣｄＴｅ基板 ４ 下部ボート ５ 上部ボート ６ 蓋部材 ７ａ ｎ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の成長用メルト ７ｂ ｐ−ＣｄＨｇＴｅ結晶の成長用メルト ２１ 電極 ２２ パッシベーション膜 ２３ ＺｎＳ反射防止膜 ２４ ｎ型領域 ２６ａ ｎ電極 ２６ｂ ｐ電極 １０１ ＰＣ素子用材料基板 １０１ａ ＰＣ型赤外線検出器 １０１ｂ 受光領域 １０２ ＰＶ素子用材料基板 １０２ａ ＰＶ型赤外線検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｊ 1/02 Ｃ 7381−2Ｇ Ｈ０１Ｌ 31/0264 31/10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｔｅを溶媒とする、ｎ形不純物であるＩ
    ｎを０．０１ｐｐｍ添加した成長用メルトを用いて、液
    相エピタキシャル法により半導体基板上にＣｄＨｇＴｅ
    結晶を成長する工程と、 上記ＣｄＨｇＴｅ結晶を、これが３×１０14cm-3以上か
    つ６×１０14cm-3以下のｎ形キャリア濃度を持つよう水
    銀雰囲気中で熱処理して、ｎ形Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結
    晶を作製する工程とを含むことを特徴とするテルル化カ
    ドミウム水銀結晶の作製方法。
  2. 【請求項２】 赤外線の入射による受光領域での抵抗率
    の変化に基づいて赤外線を検出する光伝導型赤外線検出
    器を製造する方法において、 Ｔｅを溶媒とする、ｎ形不純物であるＩｎを０．０１ｐ
    ｐｍ添加した成長用メルトを用いて、液相エピタキシャ
    ル法によりＣｄＴｅ基板上にＣｄＨｇＴｅ層を成長する
    工程と、 上記ＣｄＨｇＴｅ層を、３×１０14cm-3以上かつ６×１
    ０14cm-3以下のｎ形キャリア濃度を持つよう水銀雰囲気
    中で熱処理して、ｎ形Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ層を形成す
    る工程と、 該ｎ形Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ層上の、受光領域となる部
    分の両側に電極を形成する工程とを含むことを特徴とす
    る赤外線検出器の製造方法。
  3. 【請求項３】 Ｔｅを溶媒とする、ｎ形不純物であるＩ
    ｎを０．０１〜０．１ｐｐｍ添加した成長用メルトを用
    いて、液相エピタキシャル成長法により半導体基板上に
    ＣｄＨｇＴｅ結晶を成長する工程と、 上記ＣｄＨｇＴｅ結晶を熱処理して、Ｉｎをｎ形バック
    グランド不純物として含むｐ形Ｃｄ0.2 Ｈｇ0.8 Ｔｅ結
    晶を形成する工程とを含むことを特徴とするテルル化カ
    ドミウム水銀結晶の作製方法。
  4. 【請求項４】 赤外線の入射により発生する受光領域で
    の起電圧の変化に基づいて赤外線を検出する光起電力型
    赤外線検出器を製造する方法において、 Ｔｅを溶媒とする、ｎ形不純物であるＩｎを０．０１〜
    ０．１ｐｐｍ添加した成長用メルトを用いて、液相エピ
    タキシャル成長法によりＣｄＴｅ基板上にＣｄＨｇＴｅ
    層を形成する工程と、 上記ＣｄＨｇＴｅ層を熱処理して、Ｉｎをｎ形バックグ
    ランド不純物として含むｐ型ＣｄＨｇＴｅ層を形成する
    工程と、 上記ｐ型ＣｄＨｇＴｅ層の表面にｎ形不純物のイオン注
    入及びアニールにより、上記受光領域を構成する所望深
    さのｎ形領域を形成する工程と、 該ｎ形領域上にｎ電極を形成するとともに、上記ｐ型Ｃ
    ｄＨｇＴｅ層の、上記ｎ形領域から所定距離離れた部分
    にｐ電極を形成する工程とを含むことを特徴とする赤外
    線検出器の製造方法。
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