JPS6161476A - 光導電性薄膜の製造方法 - Google Patents
光導電性薄膜の製造方法Info
- Publication number
- JPS6161476A JPS6161476A JP59184032A JP18403284A JPS6161476A JP S6161476 A JPS6161476 A JP S6161476A JP 59184032 A JP59184032 A JP 59184032A JP 18403284 A JP18403284 A JP 18403284A JP S6161476 A JPS6161476 A JP S6161476A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- cds
- temperature
- cdse
- crystal growth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/12—Active materials
- H10F77/123—Active materials comprising only Group II-VI materials, e.g. CdS, ZnS or HgCdTe
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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
本発明は可視域の光センナとして使用される光導電性薄
膜の製造方法に関するものでおる。
膜の製造方法に関するものでおる。
従来例の構成とその問題点
従来、ＣｄＳやＣｄＳｅ ｆ主体とする光セ／す・は光
電流が大きいため、特にこの２種の化合物の固溶体Ｃｄ
Ｓ−ＣｄＳｅｉ主体とする光センサは可視光の全域をカ
バーする感度を有するため、フ１クンミリの密着型ライ
ンセンサ用などとして注目され開発されてきた。
電流が大きいため、特にこの２種の化合物の固溶体Ｃｄ
Ｓ−ＣｄＳｅｉ主体とする光センサは可視光の全域をカ
バーする感度を有するため、フ１クンミリの密着型ライ
ンセンサ用などとして注目され開発されてきた。
このＣｄＳ−ＣｄＳｅ光センサの代表的製法は以下の通
りである。すなわち、適当な基板上に、ＣｄＳ −Ｃｄ
Ｓｅ固溶体の薄膜を蒸着形成し、ＣｄＣＡ。の蒸発源と
しての例えばＣｄＳとＣｄＣＡ２との混合粉末を該薄膜
と共にアルミナ等の半密閉容器に入れてＳＯＯ℃程度の
高温度に加熱して蒸発したＣｄＣｊ！２の蒸気中で薄膜
ＣｄＳ−ＣｄＳｅに結晶成長させ、同時に増感中心を形
成させ大きな光電流を得るに至るのである（この工程全
活性化と称する）。上記の製法のま５では暗電流もかな
り大きいのでＣｄＳ −ＣｄＳｅ薄膜の蒸着時に同時に
蒸発源にＣｕ’ｋｆｆｌＪえばＣｄＳ、、６Ｓｅ、４：
Ｃｕ （０，２モルチ）の形で混入しておき蒸着膜
中にＣｕ ｆ添加しておけば暗電流を小さくすることが
できる。ただＣｕ ｆ添加し過ぎると光電流も小さくな
ってしまうのでそのコントロールが大変重要となる。
りである。すなわち、適当な基板上に、ＣｄＳ −Ｃｄ
Ｓｅ固溶体の薄膜を蒸着形成し、ＣｄＣＡ。の蒸発源と
しての例えばＣｄＳとＣｄＣＡ２との混合粉末を該薄膜
と共にアルミナ等の半密閉容器に入れてＳＯＯ℃程度の
高温度に加熱して蒸発したＣｄＣｊ！２の蒸気中で薄膜
ＣｄＳ−ＣｄＳｅに結晶成長させ、同時に増感中心を形
成させ大きな光電流を得るに至るのである（この工程全
活性化と称する）。上記の製法のま５では暗電流もかな
り大きいのでＣｄＳ −ＣｄＳｅ薄膜の蒸着時に同時に
蒸発源にＣｕ’ｋｆｆｌＪえばＣｄＳ、、６Ｓｅ、４：
Ｃｕ （０，２モルチ）の形で混入しておき蒸着膜
中にＣｕ ｆ添加しておけば暗電流を小さくすることが
できる。ただＣｕ ｆ添加し過ぎると光電流も小さくな
ってしまうのでそのコントロールが大変重要となる。
Ｃ２がＳ、Ｓｅなどの格子点に入りドナーとして機能し
、ＣｕがＣｄの格子点に入りアクセプターとして機能す
ることはすでに２０年以上前にたとえばＲ，Ｈ，Ｂｕｂ
ａ、Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ５ｏ
Ａｉｄ、ｓ。
、ＣｕがＣｄの格子点に入りアクセプターとして機能す
ることはすでに２０年以上前にたとえばＲ，Ｈ，Ｂｕｂ
ａ、Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ５ｏ
Ａｉｄ、ｓ。
Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ ５ｏｎｓ、 Ｎｅｗ Ｙｏ
ｒｋ １９６０ Ｐｌ ６０に知られている。
ｒｋ １９６０ Ｐｌ ６０に知られている。
さて、ＣｄＣＡ□蒸気による活性化で増感中心を形成し
、光電子の寿命を長くし、結果として大きな光電流を得
ることができる訳であるが、光電子の寿命が長いという
ことは、光電流の光照射および遮断に対する応答特性す
なわち光応答時間が長いことを意味する。というのは基
本的には光電子の寿命が光応答時間に対応するからであ
る。この様にＣｄＣＡ。蒸気による活性化は大きな光電
流を得るに適しているが、当然の結果として光応答時間
が長いという欠点を有している。
、光電子の寿命を長くし、結果として大きな光電流を得
ることができる訳であるが、光電子の寿命が長いという
ことは、光電流の光照射および遮断に対する応答特性す
なわち光応答時間が長いことを意味する。というのは基
本的には光電子の寿命が光応答時間に対応するからであ
る。この様にＣｄＣＡ。蒸気による活性化は大きな光電
流を得るに適しているが、当然の結果として光応答時間
が長いという欠点を有している。
発明の目的
本発明は従来の製法による光導電性薄膜に比べて、光電
流の光応答時間が短かい光導電性薄膜を製造する方法を
提供する。
流の光応答時間が短かい光導電性薄膜を製造する方法を
提供する。
発明の構成
本発明はＣｄＳ 、 ＣｄＳｅあるいはＣｄＳ −Ｃｄ
Ｓ ｅ固溶体を主“成分として成る薄膜を基板上に形成
し、この薄膜ｆ、ＣｕＣＪＩ ２の粉末と共に半密閉容
器に入れ、高温度にてＣｕ（Ｊ。の蒸気に暴露して結晶
成長させ、しかる後中性雰囲気（、ＡｒやＮ２など）中
または空気中にて上記結晶成長の温度よりさらに高い温
度にて熱処理して光導電性全付与せしめることを特徴と
する光導電性薄膜の製造方法である。
Ｓ ｅ固溶体を主“成分として成る薄膜を基板上に形成
し、この薄膜ｆ、ＣｕＣＪＩ ２の粉末と共に半密閉容
器に入れ、高温度にてＣｕ（Ｊ。の蒸気に暴露して結晶
成長させ、しかる後中性雰囲気（、ＡｒやＮ２など）中
または空気中にて上記結晶成長の温度よりさらに高い温
度にて熱処理して光導電性全付与せしめることを特徴と
する光導電性薄膜の製造方法である。
実施例の説明
以下、本発明の＝実施例にりいて説明する。
薄膜の膜厚は２０ｏＯ〜１００００人ちることが好まし
い。２ＱｏＯÅ以下だと結晶成長の段階で若干の膜厚減
少などの影響が見られ光電流が小さくなり、１００００
人 以上だと光電流が大きく、その立下り時間が長くな
る傾向があるからである。
い。２ＱｏＯÅ以下だと結晶成長の段階で若干の膜厚減
少などの影響が見られ光電流が小さくなり、１００００
人 以上だと光電流が大きく、その立下り時間が長くな
る傾向があるからである。
結晶成長の温度は３００〜４００℃が好ましい。
３００℃以下だとＣｕＣＪＬ□の蒸気圧が不足して結晶
成長が起り難く、４ｏｏ℃だと逆にＣｕＣＡ□の蒸気圧
が高過ぎて結晶成長が促進され過ぎ、ピンホールが生じ
たりするからでちる。熱処理の温度は４００〜５５０℃
が好ましい。４００℃以下および５５０’Ｃ以上では光
電流が小さくなってしまうからである。
成長が起り難く、４ｏｏ℃だと逆にＣｕＣＡ□の蒸気圧
が高過ぎて結晶成長が促進され過ぎ、ピンホールが生じ
たりするからでちる。熱処理の温度は４００〜５５０℃
が好ましい。４００℃以下および５５０’Ｃ以上では光
電流が小さくなってしまうからである。
さて実際に上記の光導電性薄膜ｆ ＣｕＣＲ２の蒸気中
で結晶成長させるに際しては、図に示す様に例えばアル
ミナ製ボートを使用する。すなわちアルミナ製ボートの
本体１の中央底部にＣｕＣ１ｚ ５ ｆ置きＣｄＳなど
の蒸着膜４を設けた基板３を上向きに置き、ふた２’（
して加熱するのである。
で結晶成長させるに際しては、図に示す様に例えばアル
ミナ製ボートを使用する。すなわちアルミナ製ボートの
本体１の中央底部にＣｕＣ１ｚ ５ ｆ置きＣｄＳなど
の蒸着膜４を設けた基板３を上向きに置き、ふた２’（
して加熱するのである。
また結晶成長の際に薄膜４とＣｕＣｌ！、□５との間に
ＣｄＳ、ＣｄＳｅあるいは、これらの混合粉末６を置い
ても同様の結果が得られる。ただこの時は結晶成長の温
度’１３５０〜４５０Ｃにした方が良い。
ＣｄＳ、ＣｄＳｅあるいは、これらの混合粉末６を置い
ても同様の結果が得られる。ただこの時は結晶成長の温
度’１３５０〜４５０Ｃにした方が良い。
ＣｄＳによるＣｄＣＪ２□−気吸収の結果薄膜付近のＣ
ｕＣＲ□の蒸気が少なくなり温度金少し高温側へずらす
必要が生じるのである。３５０ｔｌ：以下で結晶成長が
起り難いこと、４５０℃以上では結晶成長が促進され過
ぎることなど前と同様に起こる。
ｕＣＲ□の蒸気が少なくなり温度金少し高温側へずらす
必要が生じるのである。３５０ｔｌ：以下で結晶成長が
起り難いこと、４５０℃以上では結晶成長が促進され過
ぎることなど前と同様に起こる。
以下本発明の効果を実施１例をもって説明する。
実施例
図に示すボー）１用いて光導電性薄膜を形成した。Ｃｄ
Ｓ０．６Ｓｅｏ、４ヲ蒸発源として、ガラス基板３（コ
ーニング７Ｑ６９．２３０Ｘ５０Ｘ１．２−）の上に約
４００ｏ人の厚さに蒸着膜４を形成した。直径５ｉｏｎ
φの多孔質アルミナ棒５にＣｕＣＲ□水溶液として含浸
させ乾燥後の含浸率を５■／ｃｎｓ として、図に見
る様にアルミナ製ボート１（上ぶた２つき内容積６２Ｘ
３１０Ｘ２０−の直方体）の中央底部に長さ方向に置く
。基板３は蒸着膜４が上に来る様にして置きふた２との
ギャップが２ｍｍとなる様にふたをして後加熱する。こ
の時の温度は３００゜３５０および４００’Ｃであった
。この様にして得几膜をさらにＮ２ ガス中で熱処理
した。この時の温度は４００，４５０．５００およびｓ
ｓｏ℃”’ｃ’あった。この様にして得た光センサ膜に
Ａ２ の蒸着電極を設け（巾２ｍｍ、ギヤツブ１聰）、
ＤｃｌｏＶを印加して１００λｕｘの光（波長５５５ｎ
ｍ）照射下で元電流工９、その立上り時間τｒ（飽和値
の５０％に上るまでの時間、立下り時間τｄ（飽和値か
らその５０％に下がる芝での時間）を測定した。
Ｓ０．６Ｓｅｏ、４ヲ蒸発源として、ガラス基板３（コ
ーニング７Ｑ６９．２３０Ｘ５０Ｘ１．２−）の上に約
４００ｏ人の厚さに蒸着膜４を形成した。直径５ｉｏｎ
φの多孔質アルミナ棒５にＣｕＣＲ□水溶液として含浸
させ乾燥後の含浸率を５■／ｃｎｓ として、図に見
る様にアルミナ製ボート１（上ぶた２つき内容積６２Ｘ
３１０Ｘ２０−の直方体）の中央底部に長さ方向に置く
。基板３は蒸着膜４が上に来る様にして置きふた２との
ギャップが２ｍｍとなる様にふたをして後加熱する。こ
の時の温度は３００゜３５０および４００’Ｃであった
。この様にして得几膜をさらにＮ２ ガス中で熱処理
した。この時の温度は４００，４５０．５００およびｓ
ｓｏ℃”’ｃ’あった。この様にして得た光センサ膜に
Ａ２ の蒸着電極を設け（巾２ｍｍ、ギヤツブ１聰）、
ＤｃｌｏＶを印加して１００λｕｘの光（波長５５５ｎ
ｍ）照射下で元電流工９、その立上り時間τｒ（飽和値
の５０％に上るまでの時間、立下り時間τｄ（飽和値か
らその５０％に下がる芝での時間）を測定した。
結果を次表に載せる。
特性表 ＩＰ（τ１．τｄ）
比較のため通常の方法でも作製した。すなわち、同じガ
ラス基板の上にＣｄＳ０．６Ｓ ｅｏ、４： Ｃｕを蒸
発源として約４０００人の厚さに蒸着した。含有するＣ
μ量は結晶成長温度が３５０℃である場合と同じ０．０
０８モル係である。この膜を図に見る様にアルミナ製ボ
ートに上向きに置き、ボートの中央底部にＣｄｓ：ｃｃ
ｌｃｉ２（２モル％）粉末６をｏ、２ｙ／ｃｍの割合で
長さ方向に置き、ふたをして後加熱する。６００℃で１
時間加熱した。この様にして得た膜に前と同じ条件で電
極を設は特性を測定した。
ラス基板の上にＣｄＳ０．６Ｓ ｅｏ、４： Ｃｕを蒸
発源として約４０００人の厚さに蒸着した。含有するＣ
μ量は結晶成長温度が３５０℃である場合と同じ０．０
０８モル係である。この膜を図に見る様にアルミナ製ボ
ートに上向きに置き、ボートの中央底部にＣｄｓ：ｃｃ
ｌｃｉ２（２モル％）粉末６をｏ、２ｙ／ｃｍの割合で
長さ方向に置き、ふたをして後加熱する。６００℃で１
時間加熱した。この様にして得た膜に前と同じ条件で電
極を設は特性を測定した。
■ は６ｏ ｐｋでτ１は６−５ｍ５ 、 τｄは２．
５ｍＳであった。
５ｍＳであった。
発明の効果
上記実施例から明らかな様に本発明の製法で得られる光
導電性薄膜は従来の製法で得られるものに比べて光電流
が余り小さくならずしてその光応答特性（立上り、立下
り時間とも）がはるかに優れている。
導電性薄膜は従来の製法で得られるものに比べて光電流
が余り小さくならずしてその光応答特性（立上り、立下
り時間とも）がはるかに優れている。
図は本発明に用いるボートの断面図である。
１・・・・・・ボート本体、２・・・・・・ボートふた
、３・・・・・・ガラス基板、４・・・・・・ＣｄＳ
、 ＣｄＳｅあるいはＣｄＳ −ＣｄＳｅ 、 ５・・
・・・・ＣｕＣβ２．６・・・・・・ｃｄｓあるいは／
およびＣｄＳｅ ０
、３・・・・・・ガラス基板、４・・・・・・ＣｄＳ
、 ＣｄＳｅあるいはＣｄＳ −ＣｄＳｅ 、 ５・・
・・・・ＣｕＣβ２．６・・・・・・ｃｄｓあるいは／
およびＣｄＳｅ ０
Claims (2)
- （１）ＣｄＳ、ＣｄＳｅあるいはこれら２種の化合物の
固溶体ＣｄＳ−ＣｄＳｅを主成分として成る薄膜を基板
上に形成し、該薄膜をＣｕＣｌ＿２と共に半密閉容器に
入れ、高温度にてＣｕＣｌ＿２の蒸気に暴露して結晶成
長させ、しかる後、中性雰囲気中または空気中にて上記
結晶成長の温度よりさらに高い温度にて熱処理して光導
電性を付与せしめることを特徴とする光導電性薄膜の製
造方法。 - （２）薄膜の膜厚が２０００〜１００００Å、結晶成長
の温度が３００〜４００℃、熱処理の温度が４００〜５
５０℃であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の光導電性薄膜の製造方法。（３）薄膜とＣｕＣｌ＿
２との間にＣｄＳ、ＣｄＳｅあるいは、これらの混合粉
末を置き、結晶成長の温度が３５０〜４５０℃、熱処理
の温度が４００〜５５０℃であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の光導電性薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59184032A JPS6161476A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 光導電性薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59184032A JPS6161476A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 光導電性薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6161476A true JPS6161476A (ja) | 1986-03-29 |
Family
ID=16146161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59184032A Pending JPS6161476A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 光導電性薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6161476A (ja) |
-
1984
- 1984-09-03 JP JP59184032A patent/JPS6161476A/ja active Pending
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