JPS63274182A - 半導体放射線検出器 - Google Patents
半導体放射線検出器Info
- Publication number
- JPS63274182A JPS63274182A JP62110215A JP11021587A JPS63274182A JP S63274182 A JPS63274182 A JP S63274182A JP 62110215 A JP62110215 A JP 62110215A JP 11021587 A JP11021587 A JP 11021587A JP S63274182 A JPS63274182 A JP S63274182A
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- Japan
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- radiation detector
- crystal
- teox
- electrode
- 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.)
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (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
本発明は放射線線量計、医療用放射線診断装置。
工業用Ｘ線非破壊検査装置などに用いる半導体放射線検
出器に関するものである。
出器に関するものである。
従来の技術
一般に半導体放射線検出器にはケイ素（Ｓｉ）。
ゲルマニウム（Ｇｅ）などの元素半導体より構成される
ものと、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、砒化ガリウ
ム（Ｇａムｓ）、ヨウ化水銀（ＨダＩ２）などの化合物
半導体によシ構成されるものがある。これらの半導体の
うち、Ｃ（ＩＴ６は禁制帯幅が室温で約１．５ｅＶ
と広く室温動作が可能であるとともに放射線の吸収係数
が大きいので高感度が得られる。
ものと、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、砒化ガリウ
ム（Ｇａムｓ）、ヨウ化水銀（ＨダＩ２）などの化合物
半導体によシ構成されるものがある。これらの半導体の
うち、Ｃ（ＩＴ６は禁制帯幅が室温で約１．５ｅＶ
と広く室温動作が可能であるとともに放射線の吸収係数
が大きいので高感度が得られる。
Ｃｄ１Ｔｅ放射線検出器には、低キヤリア濃度の高抵抗
ＣｄＴｅ結晶の対向面にオーミック接合電極を形成し、
結晶全体を空乏層すなわち放射線の有感領域とした全空
乏層型検出器をはじめ、一方の面に表面障壁電極、他方
にオーミック接合電極を形成し、障壁近傍に発生する空
乏層において放射線を検出する表面障壁型検出器、ある
いは一方の面にＰｎ接合、他方の面にオーミック接合を
形成し逆バイアス電圧を印加することによりＰｎ接合に
発生する空乏層で放射線を検出するＰｎ接合型検出器が
ある。これらのＣｄＴｅ放射線検出器のうち全空乏層型
検出器は検出器全体が有感層となるため非常に高感度で
ある。
ＣｄＴｅ結晶の対向面にオーミック接合電極を形成し、
結晶全体を空乏層すなわち放射線の有感領域とした全空
乏層型検出器をはじめ、一方の面に表面障壁電極、他方
にオーミック接合電極を形成し、障壁近傍に発生する空
乏層において放射線を検出する表面障壁型検出器、ある
いは一方の面にＰｎ接合、他方の面にオーミック接合を
形成し逆バイアス電圧を印加することによりＰｎ接合に
発生する空乏層で放射線を検出するＰｎ接合型検出器が
ある。これらのＣｄＴｅ放射線検出器のうち全空乏層型
検出器は検出器全体が有感層となるため非常に高感度で
ある。
以上に述べた半導体放射線検出器のオーミック接合電極
は金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎ ｌ ）
＋カルシウム（Ｃｕ）、アルミニウム（ムｅ）、インジ
ウム（Ｉｎ）の蒸着、ｐｔの無電解メッキなど、ＣｄＴ
ａ結晶上に直接被着する方法が用いられていた。
は金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎ ｌ ）
＋カルシウム（Ｃｕ）、アルミニウム（ムｅ）、インジ
ウム（Ｉｎ）の蒸着、ｐｔの無電解メッキなど、ＣｄＴ
ａ結晶上に直接被着する方法が用いられていた。
発明が解決しようとする問題点
全空乏層型検出器を構成するためには、結晶のキャリア
濃度が１０ ｆｆ 以下であることが必要であり、
また、表面障壁型検出器、Ｐｎ接合型検出器の空乏層幅
は結晶のキャリア濃度が小さいほど広く、そして高感度
が得られるものである。従ってＣｄＴｅ結晶は非常に高
抵抗のものが用いられる。
濃度が１０ ｆｆ 以下であることが必要であり、
また、表面障壁型検出器、Ｐｎ接合型検出器の空乏層幅
は結晶のキャリア濃度が小さいほど広く、そして高感度
が得られるものである。従ってＣｄＴｅ結晶は非常に高
抵抗のものが用いられる。
しかしながら、高抵抗ＣｄＴｅ結晶に良好なオーミック
接合を形成することは一般に困難である。
接合を形成することは一般に困難である。
つまり前記の蒸着あるいは無電解メッキの方法で電極構
成したＣ４Ｔｅ放射線検出器は、いずれも金属電極とＣ
ｄＴｅ結晶層との接触面にバリア層が形成されるもので
あシ、電極界面にバリア層が存在するために外部印加電
界がバリア層に集中し、有感層を形成するための電界が
減少し、有感層の厚みが小さくなり感度が低下するもの
である。また、有感層で発生した電荷が電極界面のバリ
ア層にトラップされ、電極とＣｄＴｅ結晶との界面に空
間電荷が蓄積され易くなり、電荷収集効率の低下すなわ
ち検出器特性が悪化するという問題があった。
成したＣ４Ｔｅ放射線検出器は、いずれも金属電極とＣ
ｄＴｅ結晶層との接触面にバリア層が形成されるもので
あシ、電極界面にバリア層が存在するために外部印加電
界がバリア層に集中し、有感層を形成するための電界が
減少し、有感層の厚みが小さくなり感度が低下するもの
である。また、有感層で発生した電荷が電極界面のバリ
ア層にトラップされ、電極とＣｄＴｅ結晶との界面に空
間電荷が蓄積され易くなり、電荷収集効率の低下すなわ
ち検出器特性が悪化するという問題があった。
また、蓄積される空間電荷量は電圧印加したのち時間経
過とともに増加し、この蓄積された電荷により検出器を
長時間動作させると感度が時間経過とともに低下するな
どの問題があった。
過とともに増加し、この蓄積された電荷により検出器を
長時間動作させると感度が時間経過とともに低下するな
どの問題があった。
本発明は上記問題点を解決するもので、良好なオーミッ
ク接合を備え、長時間動作させても検出感度が良好かつ
安定な半導体放射線検出器を提供することを目的とする
ものである。
ク接合を備え、長時間動作させても検出感度が良好かつ
安定な半導体放射線検出器を提供することを目的とする
ものである。
問題点を解決するための手段
上記目的を達成するために本発明の半導体放射線検出器
は、テルル化カドミウム結晶と金属電極層の間にテルル
酸化物層を有するものである。
は、テルル化カドミウム結晶と金属電極層の間にテルル
酸化物層を有するものである。
作用
上記構成において、テルル酸化物（ＴｅＯｘ）層はテル
ル化カドミウム（ＣＩＴｅ）結晶に比べて抵抗率が低く
、かつキャリア濃度が大きい。したがって、例えばＰ形
ＣｄＴｅ結晶と金属電極層の間にＴｅＯｘ層を設けた場
合、ＴａＯｘ層はＰ＋層と同様な作用を有し、金属電極
層との接合面に障壁のない良好なオーミック接合を形成
することができる。従って、半導体放射線検出器を長時
間動作させても検出感度が変化せず極めて良好かつ安定
な放射線検出が可能となる。
ル化カドミウム（ＣＩＴｅ）結晶に比べて抵抗率が低く
、かつキャリア濃度が大きい。したがって、例えばＰ形
ＣｄＴｅ結晶と金属電極層の間にＴｅＯｘ層を設けた場
合、ＴａＯｘ層はＰ＋層と同様な作用を有し、金属電極
層との接合面に障壁のない良好なオーミック接合を形成
することができる。従って、半導体放射線検出器を長時
間動作させても検出感度が変化せず極めて良好かつ安定
な放射線検出が可能となる。
実施例
以下に本発明の一実施例の半導体放射線検出器について
図面を参照しながら説明する。
図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の一実施例の半導体放射線検出器の断面
図である。第１図において、１０８〜１０１馳−の高抵
抗ＣｄＴｅ結晶１の一方の面に、Ｔ・層を真空蒸着した
後、熱酸化を行ないＴａＯｘ層２を形成し、次に、Ｔｅ
Ｏｘ層２上に真空蒸着法によりムＵ電極３を形成してい
る。またＣｄＴａ結晶１の他方の面にも同様な方法でＴ
ａＯｘ層２とムＵ電極３を積層し全空乏層型ＣｄＴθ放
射線検出器が構成されている。
図である。第１図において、１０８〜１０１馳−の高抵
抗ＣｄＴｅ結晶１の一方の面に、Ｔ・層を真空蒸着した
後、熱酸化を行ないＴａＯｘ層２を形成し、次に、Ｔｅ
Ｏｘ層２上に真空蒸着法によりムＵ電極３を形成してい
る。またＣｄＴａ結晶１の他方の面にも同様な方法でＴ
ａＯｘ層２とムＵ電極３を積層し全空乏層型ＣｄＴθ放
射線検出器が構成されている。
本実施例の半導体放射線検出器の電流−電圧特性を第２
図に示す。第２図から明らかなように、実施例に示され
た半導体放射線検出器は良好なオーミック特性を示す。
図に示す。第２図から明らかなように、実施例に示され
た半導体放射線検出器は良好なオーミック特性を示す。
第３図は検出器感度の時間変化を測定した結果を示す特
性図である。第３図の横軸は検出器を動作し始めてから
の経過時間、縦軸は初期感度を１とした相対感度である
。本検出器では感度の時間変化がない。つまり、ムＵ電
極３とＴａＯｘ層２の接合界面にバリア層がなく、空間
電荷が蓄積されていないことを示す。
性図である。第３図の横軸は検出器を動作し始めてから
の経過時間、縦軸は初期感度を１とした相対感度である
。本検出器では感度の時間変化がない。つまり、ムＵ電
極３とＴａＯｘ層２の接合界面にバリア層がなく、空間
電荷が蓄積されていないことを示す。
なおＴｅ０７５２の形成方法としては、化学気相成長（
ＣＶＤ ）法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法、液相
エピタキ／−（ＬＰＥ）法、プラズマＣＶＤ法によシ形
成したＴｏを酸化する方法がある。また、ＴＯとＴａ０
２の真空蒸着ヤＣＶＤ法、ＭＢＥ法、ＭＯＣＶＤ法、Ｌ
ＰＥ法、プラズマＣＶＤ法等によるＴａ０）Ｃの被着に
よる方法もある。さらにＴｅＯｘ層はＣｄＴｅ結晶のド
ライエツチングまたはウェットエツチングによりｃａ’
ｒｅ結晶表面にＴｅ過剰層を形成し、これを酸化するこ
とによっても得られる。なお以上のような方法で形成し
たＴｅＯｘ層は通常ＴｏとＴθ０□の混在した層となる
が、完全なテルル酸化物と同様の作用効果を得られるも
のである。
ＣＶＤ ）法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法、液相
エピタキ／−（ＬＰＥ）法、プラズマＣＶＤ法によシ形
成したＴｏを酸化する方法がある。また、ＴＯとＴａ０
２の真空蒸着ヤＣＶＤ法、ＭＢＥ法、ＭＯＣＶＤ法、Ｌ
ＰＥ法、プラズマＣＶＤ法等によるＴａ０）Ｃの被着に
よる方法もある。さらにＴｅＯｘ層はＣｄＴｅ結晶のド
ライエツチングまたはウェットエツチングによりｃａ’
ｒｅ結晶表面にＴｅ過剰層を形成し、これを酸化するこ
とによっても得られる。なお以上のような方法で形成し
たＴｅＯｘ層は通常ＴｏとＴθ０□の混在した層となる
が、完全なテルル酸化物と同様の作用効果を得られるも
のである。
金属電極層としてはＰｔ 、ｋｌ 、Ｎｉ 、Ｃｕ等が
あり、これらの形成方法としては、無電解メッキ、電解
メッキ、スパッタ法などがある。これらいずれの方法に
よって電極形成を行なっても同様の特性が得られる。
あり、これらの形成方法としては、無電解メッキ、電解
メッキ、スパッタ法などがある。これらいずれの方法に
よって電極形成を行なっても同様の特性が得られる。
次に本発明の他の実施例の半導体放射線検出器について
第４図を参照しながら説明する。
第４図を参照しながら説明する。
第４図は本発明の他の実施例における半導体放射線検出
器の断面図である。第４図に示す半導体放射線検出器は
、ＣｄＴｅ結晶のいずれか一方の面に金属電極層３をＴ
ｅＯｘ層２の介在なしに直接被着させ表面障壁電極とし
、他方の面に前述の第１の実施例と同様にＴｅＯｘ層２
を介在させ金属電極層３を積層しオーミック接合とした
表面障壁型放射線検出器である。
器の断面図である。第４図に示す半導体放射線検出器は
、ＣｄＴｅ結晶のいずれか一方の面に金属電極層３をＴ
ｅＯｘ層２の介在なしに直接被着させ表面障壁電極とし
、他方の面に前述の第１の実施例と同様にＴｅＯｘ層２
を介在させ金属電極層３を積層しオーミック接合とした
表面障壁型放射線検出器である。
本実施例の検出器は、一方の面にＴｅＯｘ層２を介在さ
せて構成した良効なオーミック接合を有するため、実験
の結果、表面障壁電極界面に電界が集中し、有感磨が大
きくなり高い感度が得られた。
せて構成した良効なオーミック接合を有するため、実験
の結果、表面障壁電極界面に電界が集中し、有感磨が大
きくなり高い感度が得られた。
発明の効果
本発明によれば、テルル化カドミウムと金属電極層の間
にテルル酸化物層を設けた構成としたために、金属電極
層とテルル化カドミウム結晶の間にバリア層が形成され
ず、良好なオーミック接合が得られ、放射線の検出効率
が高く、かつ感度の時間変化がない信頼性の高い半導体
放射線検出器を提供できるものである。
にテルル酸化物層を設けた構成としたために、金属電極
層とテルル化カドミウム結晶の間にバリア層が形成され
ず、良好なオーミック接合が得られ、放射線の検出効率
が高く、かつ感度の時間変化がない信頼性の高い半導体
放射線検出器を提供できるものである。
第１図は本発明の一実施例の半導体放射線検出器の断面
図、第２図は同半導体放射線検出器の電流−電圧特性図
、第３図は同半導体放射線検出器における検出感度の時
間変化についての実験結果を示す特性図、第４図は本発
明の他の実施例の半導体放射線検出器の断面図である。 １・・・・・テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）結晶、２
・・・・・テルル酸化物（ＴｅＯｘ）層、３・・・・・
金属電極層。
図、第２図は同半導体放射線検出器の電流−電圧特性図
、第３図は同半導体放射線検出器における検出感度の時
間変化についての実験結果を示す特性図、第４図は本発
明の他の実施例の半導体放射線検出器の断面図である。 １・・・・・テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）結晶、２
・・・・・テルル酸化物（ＴｅＯｘ）層、３・・・・・
金属電極層。
Claims (2)
- （１）テルル化カドミウム結晶の少なくとも一方の面に
形成されたテルル酸化物層と、このテルル酸化物層およ
びテルル化カドミウム結晶上に形成された金属電極層を
備えた半導体放射線検出器。 - （２）テルル酸化物層は、テルルと二酸化テルルの混在
する層であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の半導体放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62110215A JPH0834316B2 (ja) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | 半導体放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62110215A JPH0834316B2 (ja) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | 半導体放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63274182A true JPS63274182A (ja) | 1988-11-11 |
| JPH0834316B2 JPH0834316B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=14529985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62110215A Expired - Fee Related JPH0834316B2 (ja) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | 半導体放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0834316B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110133707A (zh) * | 2016-07-11 | 2019-08-16 | 浜松光子学株式会社 | 放射线检测器 |
-
1987
- 1987-05-06 JP JP62110215A patent/JPH0834316B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110133707A (zh) * | 2016-07-11 | 2019-08-16 | 浜松光子学株式会社 | 放射线检测器 |
| US11555934B2 (en) | 2016-07-11 | 2023-01-17 | Hamamatsu Photonics K.K. | Radiation detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0834316B2 (ja) | 1996-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |