JPS5813033B2 - 半導体放射線検出器 - Google Patents
半導体放射線検出器Info
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- JPS5813033B2 JPS5813033B2 JP52004427A JP442777A JPS5813033B2 JP S5813033 B2 JPS5813033 B2 JP S5813033B2 JP 52004427 A JP52004427 A JP 52004427A JP 442777 A JP442777 A JP 442777A JP S5813033 B2 JPS5813033 B2 JP S5813033B2
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- JP
- Japan
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- metal layer
- detector
- radiation detector
- forming
- layer
- Prior art date
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/20—Electrodes
- H10F77/206—Electrodes for devices having potential barriers
- H10F77/241—Electrodes for devices having potential barriers comprising ring electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
- H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H10F30/22—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes
- H10F30/227—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes the potential barrier being a Schottky barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/20—Electrodes
- H10F77/206—Electrodes for devices having potential barriers
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- Light Receiving Elements (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体検出器に係り、特に放射線の低エネルギ
ー核種の測定及び低雑音半導体放射線検出器に関する。
ー核種の測定及び低雑音半導体放射線検出器に関する。
近年、エネルギー粒子を測定するものとして、表面障壁
型半導体放射線検出器が開発されている。
型半導体放射線検出器が開発されている。
代表的な表面障壁型半導体放射線検出器として知られて
いるものに、Ｓｉ，ＣａＴｅ，ＧａＡｓ等の半導体結晶
本体に例えばＡｕ，Ｔｉ，Ａ７などの金属を真空蒸着し
て表面障壁を構成した検出器がある。
いるものに、Ｓｉ，ＣａＴｅ，ＧａＡｓ等の半導体結晶
本体に例えばＡｕ，Ｔｉ，Ａ７などの金属を真空蒸着し
て表面障壁を構成した検出器がある。
この種の検出器は、例えば第１図に示すように構成され
ている。
ている。
この第１図で半導体ウエハ１はその外周部分を包囲して
絶縁物の成型により構成され、内周をテーパ面とした環
状のマウント台２を有し、ウエハと表面接合を形成する
電極層３、オーム接触をする電極層４は、それぞれマウ
ント台２のテーパ面及びその周縁の部分をもおおって設
けられている。
絶縁物の成型により構成され、内周をテーパ面とした環
状のマウント台２を有し、ウエハと表面接合を形成する
電極層３、オーム接触をする電極層４は、それぞれマウ
ント台２のテーパ面及びその周縁の部分をもおおって設
けられている。
また、各電極層３，４の端効果を緩和するため、マウン
ト台２内周と電極層との間には電極層の被着に先立ち樹
脂５，６が充填塗布されている。
ト台２内周と電極層との間には電極層の被着に先立ち樹
脂５，６が充填塗布されている。
このように構成された第１図に示す検出器は、マウント
台２と半導体ウエハ１の間の断層を埋め、電界不整を防
ぐ合成樹脂の塗布層５，６はマウント台２とウエハ１間
をゆるやかな傾斜の状態で埋めることが不可能であると
ともに、使用環境の変化、例えば温度変化の著しい所や
、機械的振動の激しい場所などでは、マウント台２と合
成樹脂５，６、又はウエハ１と合成樹脂５，６間にすき
間を生じ、安定な電気的接触が得られず、電極間がしば
しば開放状態になるという欠点があった。
台２と半導体ウエハ１の間の断層を埋め、電界不整を防
ぐ合成樹脂の塗布層５，６はマウント台２とウエハ１間
をゆるやかな傾斜の状態で埋めることが不可能であると
ともに、使用環境の変化、例えば温度変化の著しい所や
、機械的振動の激しい場所などでは、マウント台２と合
成樹脂５，６、又はウエハ１と合成樹脂５，６間にすき
間を生じ、安定な電気的接触が得られず、電極間がしば
しば開放状態になるという欠点があった。
又、塗布した合成樹脂５，６の選択や、導電性接着剤の
補強により間げきを小さくすることは可能である反面、
ウエハ１表面にいずれも影響を与え、合成樹脂５による
チャンネリングや、表面接合を形成する電極層３の破壊
等の問題を生じ、特性の著しい悪化を来すため、製造に
際し良品率が非常に低い欠点があった。
補強により間げきを小さくすることは可能である反面、
ウエハ１表面にいずれも影響を与え、合成樹脂５による
チャンネリングや、表面接合を形成する電極層３の破壊
等の問題を生じ、特性の著しい悪化を来すため、製造に
際し良品率が非常に低い欠点があった。
さらに、マウント台２、合成樹脂５、ウエハ１の表面は
大小多数の凹凸を有するため、表面接合を形成する電極
層３の厚さを薄くする必要がある場合は、凹凸により電
気的接触が不安定であり、しかも電気抵抗値が大きく、
検出器の雑音発生の原因となっていた。
大小多数の凹凸を有するため、表面接合を形成する電極
層３の厚さを薄くする必要がある場合は、凹凸により電
気的接触が不安定であり、しかも電気抵抗値が大きく、
検出器の雑音発生の原因となっていた。
また表面接合を形成する金属層３を薄くしたい場合には
、電気的接触が断線状態となり、検出器として作動しな
くなる欠点があった。
、電気的接触が断線状態となり、検出器として作動しな
くなる欠点があった。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので半導体ウ
エハに表面接合を形成する金属層とマウント台上の金属
層とを容易にしかも安定に接触し得るとともに、検出器
雑音を低減でき、さらに耐環境性を向上することが可能
な半導体放射線検出器を提供するものである。
エハに表面接合を形成する金属層とマウント台上の金属
層とを容易にしかも安定に接触し得るとともに、検出器
雑音を低減でき、さらに耐環境性を向上することが可能
な半導体放射線検出器を提供するものである。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細を説明す
る。
る。
第２図はその一実施例を示すもので、表面障壁型検出器
の断面図である。
の断面図である。
１は半導体ウエハ、例えばシリコンのｎ型であり、２は
内周をテーパ面とした環状の絶縁物マウント台、一般に
セラミック、アクリル等が使用される。
内周をテーパ面とした環状の絶縁物マウント台、一般に
セラミック、アクリル等が使用される。
この半導体ウエハー１はマウント台２の環状テーパ面に
充填樹脂５，６によってマウントされている。
充填樹脂５，６によってマウントされている。
３は表面障壁を形成する金属層、例えば金であり、半導
体ウエハ１、充填樹脂５、マウント台２に均等な厚さに
例えば真空蒸着によって被着する。
体ウエハ１、充填樹脂５、マウント台２に均等な厚さに
例えば真空蒸着によって被着する。
４はオーム接触をする電極層で、例えばアルミニウムを
上記した方法で真空蒸着する。
上記した方法で真空蒸着する。
半導体ウエハ１に表面障壁を形成している面で充填樹脂
５よりわずか中心面から充填樹脂５、マウント台２へ表
面障壁を形成する金属層２３、例えば金を厚く真空蒸着
する。
５よりわずか中心面から充填樹脂５、マウント台２へ表
面障壁を形成する金属層２３、例えば金を厚く真空蒸着
する。
電極板７，８はマウント台上の表面障壁を形成する金属
層、オーム接触の金属層にそれぞれ圧着により接続する
。
層、オーム接触の金属層にそれぞれ圧着により接続する
。
例えば、本実施例の構造において、半導体ウエハ１にｎ
型、比抵抗値３０００Ω・ｃｍのＳｉ結晶を用い、表面
障壁を形成する金属層３に膜厚７０人の金の真空蒸着層
を、この金属層の外周に真空蒸着層２３を膜厚５００人
の金を使用し、電極板１，８にそれぞれニッケル板とア
ルミニウムを用いた表面障壁型放射線検出器と従来の表
面障壁をなす金属層に膜厚７０人の金属を有する放射線
検出器のバイアス電圧に対する雑音特性を第３図に示し
ている。
型、比抵抗値３０００Ω・ｃｍのＳｉ結晶を用い、表面
障壁を形成する金属層３に膜厚７０人の金の真空蒸着層
を、この金属層の外周に真空蒸着層２３を膜厚５００人
の金を使用し、電極板１，８にそれぞれニッケル板とア
ルミニウムを用いた表面障壁型放射線検出器と従来の表
面障壁をなす金属層に膜厚７０人の金属を有する放射線
検出器のバイアス電圧に対する雑音特性を第３図に示し
ている。
両検出器とも、逆電流特性、容量特性は同じである。
第３図の曲線ａは上記の実施例検出器特性であり、曲線
ｂは従来の検出器特性である。
ｂは従来の検出器特性である。
この特性から本実施例が従来例よりも雑音が著しるしく
低いことは明らかである。
低いことは明らかである。
この雑音は放射線の核種測定及び低エネルギー測定の場
合、測定限界点、分解能を低下させる要因となる。
合、測定限界点、分解能を低下させる要因となる。
本発明の構造にすると、検出器の製作方法を大幅に変え
ることなく、同じ工程を冫回使用することにより、マウ
ント台とウエハ間をより安定な電気的接触が得られ、し
かも耐環境性が犬である検出器が容易に製作できる。
ることなく、同じ工程を冫回使用することにより、マウ
ント台とウエハ間をより安定な電気的接触が得られ、し
かも耐環境性が犬である検出器が容易に製作できる。
また雑音値を低くできるので検出器の使用感度が向上す
ることになる。
ることになる。
例えば、低エネルギーの放射線測定においては、検出器
の表面接合をなす金属層による放射線のエネルギー低下
を有するため、測定が正確に行なわれなかった。
の表面接合をなす金属層による放射線のエネルギー低下
を有するため、測定が正確に行なわれなかった。
しかし、本発明の検出器にすると、ウエハに直接表面接
合を形成する金属層は例えば厚さ２０人のように、著し
く薄くすることが可能であると共に、検出器の雑音を極
めて低くできるので、正確でしかもＳＮ比良く測定する
場合非常に有効となる。
合を形成する金属層は例えば厚さ２０人のように、著し
く薄くすることが可能であると共に、検出器の雑音を極
めて低くできるので、正確でしかもＳＮ比良く測定する
場合非常に有効となる。
このことは、例えば、光測定用検出器として、大面積を
有し、エネルギー損失が小さい感度の良い検出器とする
ことが可能である。
有し、エネルギー損失が小さい感度の良い検出器とする
ことが可能である。
次に本発明の他の実施例を第４図を参照して説明する。
第４図中、第２図の同一部分には、同一符号を附してあ
る。
る。
Ａは上面から見た上半面図、Ｂは断面図である。
テーパ面を有する環状マウント台２の両面に金属がメタ
ライズ層４２を有するものを使用し、半導体ウエハ１上
に表面障壁層を形成する金属層３を真空蒸着により一様
に被着する。
ライズ層４２を有するものを使用し、半導体ウエハ１上
に表面障壁層を形成する金属層３を真空蒸着により一様
に被着する。
この金属層３上にスリット状、又は種々の形状に、表面
障壁を形成する金属層を、ウエハ１上の表面障壁層をな
す部分からマウント台２上の金属メタライズ層４２まで
被着させる。
障壁を形成する金属層を、ウエハ１上の表面障壁層をな
す部分からマウント台２上の金属メタライズ層４２まで
被着させる。
半導体ウエハ１の他面はオーム接触をする金属４をマウ
ント台２のメタライズ層まで蒸着する。
ント台２のメタライズ層まで蒸着する。
オーム接触金属層４の厚さは可能な限り、厚い方が良い
がこのオーム接触金属層を薄くしたい場合は、前記した
様に、ウエハ１上のオーム接触金属層からマウント台へ
、リング状に又はスリット状にオーム接触金属層を被着
させることも可能である。
がこのオーム接触金属層を薄くしたい場合は、前記した
様に、ウエハ１上のオーム接触金属層からマウント台へ
、リング状に又はスリット状にオーム接触金属層を被着
させることも可能である。
電極引出しは、マウント台２上のメタライズ層４２より
ハンダ付、ウエルデイング等により引き出す。
ハンダ付、ウエルデイング等により引き出す。
この実施例では耐環境特性が増すと共に、より低雑音検
出器を製造でき、さらにオーム接触金属層からの入射放
射線も小エネルギー損失で測定する場合非常に有効とな
る。
出器を製造でき、さらにオーム接触金属層からの入射放
射線も小エネルギー損失で測定する場合非常に有効とな
る。
以上、述べたように、この発明によれば、検出器の表面
接合をなす金属層を半導体ウエハからマウント台へ段階
的に厚さを増すことによって表面接合を形成する面の電
極引出しを容易に行なうことができると共に、環境変化
に対して安定な電気的接触が得られ、検出器の製造に際
して歩留が向上する。
接合をなす金属層を半導体ウエハからマウント台へ段階
的に厚さを増すことによって表面接合を形成する面の電
極引出しを容易に行なうことができると共に、環境変化
に対して安定な電気的接触が得られ、検出器の製造に際
して歩留が向上する。
なお同厚みの表面接合を有する検出器より低雑音特性が
得られるので、低エネルギー放射線の測定が可能となり
、しかも光検出器として大面積で低レベノーまで容易に
使用可能な検出器が製造できる。
得られるので、低エネルギー放射線の測定が可能となり
、しかも光検出器として大面積で低レベノーまで容易に
使用可能な検出器が製造できる。
第１図は従来の半導体放射線検出器の断面図、第２図は
本発明の一実施例の半導体放射線検出器を示す断面図、
第３図は従来の放射線検出器と本発明の放射線検出器の
雑音特性を示す曲線図、第４図は本発明の他の実施例の
断面図である。 １・・・半導体ウエハ、２・・・マウント台、３・・・
表面接合形成層、４・・・オーム接触層、５，６・・・
充填樹脂、７，８・・・電極板、２３．４３・・・表面
接合形成多重金属層、４２・・・メタライズ層、４７．
４８・・・電極引出し線。
本発明の一実施例の半導体放射線検出器を示す断面図、
第３図は従来の放射線検出器と本発明の放射線検出器の
雑音特性を示す曲線図、第４図は本発明の他の実施例の
断面図である。 １・・・半導体ウエハ、２・・・マウント台、３・・・
表面接合形成層、４・・・オーム接触層、５，６・・・
充填樹脂、７，８・・・電極板、２３．４３・・・表面
接合形成多重金属層、４２・・・メタライズ層、４７．
４８・・・電極引出し線。
Claims (1)
- １ 半導体結晶本体と、該本体の一面に設けられ前記本
体と表面接合を形成する金属層と、前記本体の他方の面
に設けられ前記本体とオーム接触する金属層と、前記本
体の周端を支持するマウント台とを具備した表面障壁型
半導体放射線検出器において、前記表面接合をなす金属
層の厚みを前記結晶本体からマウント台へ向けて段階的
に増加させ、前記表面接合を形成する厚い金属層部分か
ら電極を引き出すことを特徴とする半導体放射線検出器
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52004427A JPS5813033B2 (ja) | 1977-01-20 | 1977-01-20 | 半導体放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52004427A JPS5813033B2 (ja) | 1977-01-20 | 1977-01-20 | 半導体放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5390780A JPS5390780A (en) | 1978-08-09 |
| JPS5813033B2 true JPS5813033B2 (ja) | 1983-03-11 |
Family
ID=11583945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52004427A Expired JPS5813033B2 (ja) | 1977-01-20 | 1977-01-20 | 半導体放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5813033B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0719170Y2 (ja) * | 1988-10-28 | 1995-05-01 | アロカ株式会社 | 半導体放射線検出器 |
| JP2840192B2 (ja) * | 1994-05-13 | 1998-12-24 | 村上商事株式会社 | 金属屋根材の接続部における防水構造 |
-
1977
- 1977-01-20 JP JP52004427A patent/JPS5813033B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5390780A (en) | 1978-08-09 |
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