JPS5938190B2 - Hg↓1−↓xCd↓xTeの結晶の製造方法 - Google Patents

Hg↓1−↓xCd↓xTeの結晶の製造方法

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JPS5938190B2
JPS5938190B2 JP57041779A JP4177982A JPS5938190B2 JP S5938190 B2 JPS5938190 B2 JP S5938190B2 JP 57041779 A JP57041779 A JP 57041779A JP 4177982 A JP4177982 A JP 4177982A JP S5938190 B2 JPS5938190 B2 JP S5938190B2
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アラン・ルネ・ルシアン・デユラン
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、いわゆるTHM法(移動ヒータ法)に従つて
高純度のHgl−xCdxTeの結晶を製造するために
、結晶の組成に関与する化合物のインゴットをして、溶
媒領域を通過させることによシ上記結晶を製造する方法
に関する。
先行技術の記載 Ξ元化合物Hgl−cCdxTeは、カドミウムの割合
Xで禁止帯幅が変る半導体である。
選はれる割合もしくは比Xに依存して、赤外線の異なつ
た領域(x′−0.7の場合約1.5μm、、x−−O
、20の場合約10ttm)にスペクトル感度を有する
光電検出器を得ることができる。「 RevuedeP
hysiqueAppliqie」、12巻(1977
年2月)123頁に掲載されているR、Triboul
etの論文「 CdTeandCdTe:Hgallo
yscrystalgrowthusingstoic
hianetricandoffltoichi(xr
etric2onepassingtechnique
s」には、テルルを溶媒として用いて、HgTeのイン
ゴットおよびCdTeのインゴットからHg、−xCd
xTe(但しXΣ0.9)の結晶の製造が記述されてい
る、これら2つの原料インゴツ卜は、適当に加熱された
溶媒領域に対して非常に遅い速度で移動せしめられる。
溶媒領域に侵入する原料インゴツトの部分は溶融して、
この領域を去る際にHgl−XCdvTeの単結晶が形
成される。ここでカドミウムの比xは原料インゴツトの
断面積間の比の関数である。上掲の論文を読めば明らか
なように、得られるHgl−XCdxTeのインゴツト
の組成は、その全長にわたつて一定ではない。
実際、インゴツトの頭部分では、カドミウムの比は所望
値xよりも大きく、従つて所望の比もしくは割合xはイ
ンゴツトの1部分だけ、特にその全長の約60ないし7
0%に相当する部分たけにしか得られないことが確めら
れた。発明の目的 従つて本発明が解決しようとする課題は、上述のような
インゴツトの頭部に卦ける組成の望ましからざる変動を
除去し、実質的にインゴツト全体が所望の組成を呈し、
従つて所望のスペクトル感度を有するようにすることに
ある。
組成変動は、プロセスの初期にテルルだけからなる溶媒
が、初期の段階では、CdTeの比XLに対応し原料イ
ンゴツトの断面積の比に等しい比でCdTeおよびHg
Teに富むが、しかしながら溶媒領域を去る際に形成さ
れるインゴツトはXLよねも大きい状態図により決定さ
れるカドミウムの割合X を呈するという事実に起因す
るものであるSことを発見した。
XLおよびX8間のこの差に起因して、溶媒領域から取
出されるCdTeの量はCdTeの添加量よりも大きく
なり、そのため徐々に溶媒領域のカドミウムが不足し、
逆に水銀は富んでくる。
それに伴なつてXL訃よびXs間の差が減少し、最終的
には、形成されるインゴツトが原料インゴツトの断面積
比に対応する所望の比XLに等しい比Xsを呈する熱力
学的平衡状態に達し、溶媒領域はテルルに加えて所定量
のCdTeおよびHgTeを含む。発明の概要上の発見
に基づいて、本発明は、溶媒として純デルルの代vに、
上述の熱力学的平衡に対応する割合もしくは比で、テル
ル、テルル化水銀HgTe)}よびテルル化カドミウム
(CdTe)を含む溶媒を用いることを提案するもので
ある。
溶媒の組成は最初から平衡値に在るので、形成されるイ
ンゴツトは最初から、所望の比に実質的に等しいカドミ
ウムの比Xsを呈しておジ、従つて得られるインゴツト
はその全長に亘つて使用可能となる。
所与の値xに対する平衡組成は、溶媒の温度(この温度
自体xの関数として選ばれる)に対応する熱力学的デー
タだけにしか左右されない。
例としてカドミウムの比もしくは割合xを0.7とし、
温度を700℃とした場合には次のような比が好適であ
る。発明の好適な実施態様の記載 本発明は添付図面を参照しての以下の説明を検討するこ
とにより一層明瞭に理解されよう。
さて図面を参照するに、第1図は耐火材料から造られた
気密閉鎖された囲壁室1を示し、この室1内には、同じ
長さのHgTeのインゴツト2およびCdTeのインゴ
ツト3が配置されている。これらインゴツトの断面形状
は、その断面積比が最終生成物における所望のカドミウ
ム/水銀比に等しい限Dに}いてそれ程重要ではない。
例えば円筒状の部分とすることができる。導電巻線によ
つて構成されている環状加熱装置4が囲壁室1を包囲し
て訃つて、その軸線方向に約1ないし5mm/日台の速
度で移動する。
移動装置は任意のものでよい。囲壁室内には、加熱温度
で液相であつてHgTe卦よびCdTeのインゴツトに
対し溶媒としての働きをなすテルル、HgTe}よびC
dTeの混合物が充填されている。
その結果、得られる溶媒領域5は、装置4によつて加熱
される部分に限定され、そして加熱装置の変位に由9、
インゴツトの1端から他端に向かつて運動する。溶媒領
域5と接触関係になるインゴツト2}よび3の部分は溶
解して、領域5を去る際に非常に純度の高いHgl−X
CdぇTeの単一のインゴツト6の形態に再結晶する。
なお上記化学式において水銀卦よびカドミウムの割合は
HgTeおよびCdTeのインゴツト2}よび3の断面
比に対応する。溶媒領域に}ける温度Tは600℃と7
00℃の間にあり、正確な温度値は所望の値Xに依存す
る。x−0.7の場合には、700℃の温度Tとするの
が好ましい。x=0.7で且つT=700℃の場合には
次の組成の溶媒が用いられる。
溶媒混合物の組成は、温度Tにおける熱力学的データか
ら得られる平衡組成に対応する。
第2図は、x−0.7の場合に得られる Hgl−XCdxTeインゴツトの組成変化を示す。
なおこの図には純テルルが溶媒として用いられた場合(
破線曲線Aで示す)訃よび上に定義した本発明7Cよる
混合物を溶媒として用いた事例(実線の曲線B)が示さ
れている。図から明らかなように、テルル溶媒では、イ
ンゴツトはその頭部(曲線の左側の端)に0.7よりも
大きなカドミウム比を呈し、しかもこの値が実質的に守
られているインゴツトの部分はインゴツトの長さの約7
0(:!)を占める。
これとは対照的に本発明による混合物もしくは組成物の
場合には、組成は均質であつて、実質的にインゴツトの
全長にわた9、値x=0.7に対応する。
第3図には溶媒領域の形成が図解されてふ・り、これは
次のようにして実施される。
所望の割合でテルル、ナルル化カドミウム(CdTe)
およびテルル化水銀(HgTe)を先ず囲壁室1の底部
に置く。
これら生成物は固相状態にあジ、細片の形態にある。次
に溶媒領域の完全に扁平な表面を確保する目的でこれら
生成物上に石英ピストン10を配置する。
次いで、囲壁室を弁11を介して真空源に接続し、減圧
してアルゴンのような中性ガスを囲壁室内に導入し、約
2ないし3気圧程度の圧力まで高め、加熱中HgTeが
分解するのを阻止する。
次いで、囲壁室の底部に装入した生成物を、炉12内で
加熱することにより溶融する。ピストン10はこのよう
にして形成された溶融混合物13上に浮く。と言うのは
その密度は溶融混合物の密度より低いからである。2な
いし3時間後に加熱を停止し、混合物を結晶化させる。
ピストン10が存在するために、自由表面は完全な平面
状態を保有する。ピストン10が存在しない場合には、
湯の自由表面は、溶融したTe−l−HgTe−1−C
dTe混合物に僅かではあるが湿潤性があるために完全
な平面とはならない。
そして原料インゴツト2および3が溶媒領域で溶融する
際に、この溶融の進捗は囲壁の全断面にわたつて同じで
はなくなるであろう。結晶化後に、囲壁室を開らき、ピ
ストン10を取ジ出して、原料インゴツト2卦よひ3を
導入し、しかる後に上に述べたプロセスを開始すること
ができる。発明の効果 本発明の製造によればインゴツトの全長にわたD均質な
組成の、高純度のHg,−XCdxTeの結晶が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はTHM法によるHgl−XCdxTeのインゴ
ツトの製造を略示する図、第2図は従来の方向と比較し
て、本発明で得られるインゴツトの組成プロフイルを示
すグラフ、そして第3図は溶媒領域の形成を図解する図
である。 1・・・・・・囲壁室、2,3,6・・・・・・インゴ
ツト、4・・・・・・加熱装置、5・・・・・・溶媒領
域、10・・・・・・ピストン、11・・・・・・弁、
12・・・・・・炉、13・・・・・・溶融混合物。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 HgTeおよびCdTeのインゴットを溶媒領域に
    通すことによつて、Hg_1−_xCd_xTeの結晶
    を製造する方法において、前記溶媒として、熱力学的平
    衡に対応する割合でテルル、HgTeおよびCdTeの
    混合物を用いる段階を含むことを特徴とするHg_1−
    _xCd_xTeの結晶の製造方法。 2 x=0.7とした場合、溶媒を68モル%のテルル
    、30モル%のHgTeおよび2モル%のCdTeから
    構成した特許請求の範囲第1項記載のHg_1−_xC
    d_xTeの結晶の製造方法。 3 溶媒混合物を、閉鎖した囲壁室内で固相出発成分を
    装入しそして該成分材料の頂部に前記混合物を溶融した
    場合の密度よりも低い密度を有するピストンを配置して
    溶融することにより形成する特許請求の範囲第1項記載
    のHg_1−_xCd_xTeの結晶の製造方法。 4 出発成分を中性ガスの雰囲気下で溶融する特許請求
    の範囲第3項記載のHg_1−_xCd_xTeの結晶
    の製造方法。
JP57041779A 1981-03-18 1982-03-18 Hg↓1−↓xCd↓xTeの結晶の製造方法 Expired JPS5938190B2 (ja)

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FR8105387A FR2502190A1 (fr) 1981-03-18 1981-03-18 Procede de preparation de cristaux de hg1-x cdx te

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JPS57166392A JPS57166392A (en) 1982-10-13
JPS5938190B2 true JPS5938190B2 (ja) 1984-09-14

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EP (1) EP0060744B1 (ja)
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