JP2858598B2 - ＣｄＴｅ単結晶の製造方法 - Google Patents
ＣｄＴｅ単結晶の製造方法Info
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Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、放射線検出素子用等とし
て有用な高抵抗ＣｄＴｅ単結晶の製造方法に関する。
て有用な高抵抗ＣｄＴｅ単結晶の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】ＣｄＴｅ単結晶は室温動作が可能な放射線
検出素子に有用であり、素子のエネルギ−分解能の改善
を目的に、従来からその製造方法が検討されている。
検出素子に有用であり、素子のエネルギ−分解能の改善
を目的に、従来からその製造方法が検討されている。
【０００３】高エネルギ−分解能を達成するためには、
抵抗率が高いことが重要である。抵抗率が低いと放射線
検出器の信号ノイズが増大し好ましくなく、１×１０8
Ωｃｍ以上が必要である。
抵抗率が高いことが重要である。抵抗率が低いと放射線
検出器の信号ノイズが増大し好ましくなく、１×１０8
Ωｃｍ以上が必要である。
【０００４】しかし、不純物無添加のＣｄＴｅ単結晶で
は、Ｃｄの空孔がアクセプタとなって、ｐ型で１００Ω
ｃｍ程度の抵抗率のものしか得られない。
は、Ｃｄの空孔がアクセプタとなって、ｐ型で１００Ω
ｃｍ程度の抵抗率のものしか得られない。
【０００５】また、ドナ−不純物であるＣｌやＩｎを添
加することによって、Ｃｄの空孔によるアクセプタを補
償して、抵抗率を向上する方法が知られているが、Ｃｌ
を添加した場合、作製した放射線検出素子の計数率がバ
イアス電圧の印加後の時間に伴って、大きく変化すると
いう問題がある。Ｉｎ添加の場合には、このような問題
はないが、高い抵抗率のＣｄＴｅ単結晶を再現性良く製
造できないという問題があった。
加することによって、Ｃｄの空孔によるアクセプタを補
償して、抵抗率を向上する方法が知られているが、Ｃｌ
を添加した場合、作製した放射線検出素子の計数率がバ
イアス電圧の印加後の時間に伴って、大きく変化すると
いう問題がある。Ｉｎ添加の場合には、このような問題
はないが、高い抵抗率のＣｄＴｅ単結晶を再現性良く製
造できないという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】本発明は、上記の問
題点を解決したものであって、Ｉｎ添加した高抵抗率の
ＣｄＴｅ単結晶を再現性良く製造できる方法を提供する
ものである。
題点を解決したものであって、Ｉｎ添加した高抵抗率の
ＣｄＴｅ単結晶を再現性良く製造できる方法を提供する
ものである。
【０００７】
【問題点を解決するための手段および作用】本発明は、
Ｉｎを０．００１重量ｐｐｍ以上、０．５重量ｐｐｍ以
下の濃度となるように添加して、ＴＨＭ法で育成したＣ
ｄＴｅ単結晶を、真空中、あるいは不活性ガス中で１７
０℃以上、２３０℃以下の温度で熱処理することを特徴
とするＣｄＴｅ単結晶の製造方法であり、本発明によ
り、放射線検出素子に適した高抵抗のＩｎ添加ＣｄＴｅ
単結晶を再現性良く得ることができる。
Ｉｎを０．００１重量ｐｐｍ以上、０．５重量ｐｐｍ以
下の濃度となるように添加して、ＴＨＭ法で育成したＣ
ｄＴｅ単結晶を、真空中、あるいは不活性ガス中で１７
０℃以上、２３０℃以下の温度で熱処理することを特徴
とするＣｄＴｅ単結晶の製造方法であり、本発明によ
り、放射線検出素子に適した高抵抗のＩｎ添加ＣｄＴｅ
単結晶を再現性良く得ることができる。
【０００８】本発明者は、結晶の熱履歴が抵抗率に大き
く影響すると考え、Ｉｎ濃度レベルの異なるＣｄＴｅ単
結晶を熱処理温度を変化させて熱処理し、その抵抗率を
測定する実験を行った。その実験結果を図１に示す。
く影響すると考え、Ｉｎ濃度レベルの異なるＣｄＴｅ単
結晶を熱処理温度を変化させて熱処理し、その抵抗率を
測定する実験を行った。その実験結果を図１に示す。
【０００９】実験は、ＣｄＴｅ単結晶中のＩｎ濃度が
０．０５重量ｐｐｍ，０．５重量ｐｐｍ，１．９重量ｐ
ｐｍのもの及びＩｎ無添加のものの４種類のＣｄＴｅ単
結晶をウエハ−に切断し、真空中で１１０℃から３７５
℃の温度範囲で１５時間熱処理した後、抵抗率を測定し
た。
０．０５重量ｐｐｍ，０．５重量ｐｐｍ，１．９重量ｐ
ｐｍのもの及びＩｎ無添加のものの４種類のＣｄＴｅ単
結晶をウエハ−に切断し、真空中で１１０℃から３７５
℃の温度範囲で１５時間熱処理した後、抵抗率を測定し
た。
【００１０】図１より、Ｉｎ無添加のものは熱処理温度
に無関係に抵抗率はほぼ１×１０2Ωｃｍで変化がな
い。また、Ｉｎ濃度が１．９重量ｐｐｍのものでは、熱
処理温度が高くなるに従って抵抗率が低下している。こ
れらに対し、Ｉｎ濃度が０．０５重量ｐｐｍ及び０．５
重量ｐｐｍのものでは、熱処理温度２００℃付近で抵抗
率が最高値を示し、１×１０9Ωｃｍに達している。
に無関係に抵抗率はほぼ１×１０2Ωｃｍで変化がな
い。また、Ｉｎ濃度が１．９重量ｐｐｍのものでは、熱
処理温度が高くなるに従って抵抗率が低下している。こ
れらに対し、Ｉｎ濃度が０．０５重量ｐｐｍ及び０．５
重量ｐｐｍのものでは、熱処理温度２００℃付近で抵抗
率が最高値を示し、１×１０9Ωｃｍに達している。
【００１１】本発明における熱処理温度は、放射線検出
素子用として必要な抵抗率５×１０ ８ Ωｃｍ以上とする
ために、１７０℃以上、２３０℃以下とされる。
素子用として必要な抵抗率５×１０ ８ Ωｃｍ以上とする
ために、１７０℃以上、２３０℃以下とされる。
【００１２】本発明におけるＣｄＴｅ単結晶へのＩｎの
添加濃度は０．００１重量ｐｐｍ以上、０．５重量ｐｐ
ｍ以下とされる。０．００１重量ｐｐｍ未満では、無添
加と同程度の結果しか得られず、０．５重量ｐｐｍを超
えると、抵抗率が５×１０ ８ Ωｃｍ未満となる。
添加濃度は０．００１重量ｐｐｍ以上、０．５重量ｐｐ
ｍ以下とされる。０．００１重量ｐｐｍ未満では、無添
加と同程度の結果しか得られず、０．５重量ｐｐｍを超
えると、抵抗率が５×１０ ８ Ωｃｍ未満となる。
【００１３】本発明における熱処理雰囲気は、結晶の酸
化防止のため真空中あるいはＡｒ、窒素などの不活性ガ
ス雰囲気とされる。
化防止のため真空中あるいはＡｒ、窒素などの不活性ガ
ス雰囲気とされる。
【００１４】本発明の熱処理時間は、１時間以上とし、
好ましくは１５時間以上とされる。なお、ＣｄＴｅ単結
晶の熱処理時の形状はウエハ−でも、インゴットで行な
っても同様の効果を得ることができる。
好ましくは１５時間以上とされる。なお、ＣｄＴｅ単結
晶の熱処理時の形状はウエハ−でも、インゴットで行な
っても同様の効果を得ることができる。
【００１５】
【実施例】結晶中のＩｎ濃度が０．５重量ｐｐｍとなる
ようにＩｎを添加して、ＴＨＭ法でＣｄＴｅ単結晶を育
成した。
ようにＩｎを添加して、ＴＨＭ法でＣｄＴｅ単結晶を育
成した。
【００１６】このＣｄＴｅ単結晶をウエハ−に切断し、
真空中で２２０℃で１５時間熱処理した後、熱処理炉内
で冷却速度１０〜５０℃／Ｈｒの範囲で室温まで冷却
後、抵抗率を測定した。抵抗率はすべて（１〜２）×１
０9Ωｃｍと一様であり、放射線検出素子に十分な抵抗
率であった。
真空中で２２０℃で１５時間熱処理した後、熱処理炉内
で冷却速度１０〜５０℃／Ｈｒの範囲で室温まで冷却
後、抵抗率を測定した。抵抗率はすべて（１〜２）×１
０9Ωｃｍと一様であり、放射線検出素子に十分な抵抗
率であった。
【００１７】
【比較例１】実施例１で成長した単結晶を熱処理を行な
わないで抵抗率の測定を行なったところ、１×１０5〜
３×１０7Ωｃｍと大きなバラツキを示し、放射線検出
素子用には抵抗率が不足であった。
わないで抵抗率の測定を行なったところ、１×１０5〜
３×１０7Ωｃｍと大きなバラツキを示し、放射線検出
素子用には抵抗率が不足であった。
【００１８】
【発明の効果】Ｉｎを０．００１重量ｐｐｍ以上、０．
５重量ｐｐｍ以下の濃度となるように添加して、ＴＨＭ
法で育成したＣｄＴｅ単結晶を、真空中、あるいは不活
性ガス中で１７０℃以上、２３０℃以下の温度で熱処理
することにより、放射線検出素子用に適した高抵抗率の
Ｉｎ添加ＣｄＴｅ単結晶を再現性良く得ることができ
る。
５重量ｐｐｍ以下の濃度となるように添加して、ＴＨＭ
法で育成したＣｄＴｅ単結晶を、真空中、あるいは不活
性ガス中で１７０℃以上、２３０℃以下の温度で熱処理
することにより、放射線検出素子用に適した高抵抗率の
Ｉｎ添加ＣｄＴｅ単結晶を再現性良く得ることができ
る。
【図１】Ｉｎ濃度レベルの異なるＣｄＴｅ単結晶を熱処
理温度を変化させて熱処理し、その抵抗率を測定した結
果を示す図である。
理温度を変化させて熱処理し、その抵抗率を測定した結
果を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｉｎを０．００１重量ｐｐｍ以上、０．５
重量ｐｐｍ以下の濃度となるように添加して、ＴＨＭ法
で育成したＣｄＴｅ単結晶を、真空中、あるいは不活性
ガス中で１７０℃以上、２３０℃以下の温度で熱処理す
ることを特徴とするＣｄＴｅ単結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16748491A JP2858598B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | ＣｄＴｅ単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16748491A JP2858598B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | ＣｄＴｅ単結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04367597A JPH04367597A (ja) | 1992-12-18 |
| JP2858598B2 true JP2858598B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=15850541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16748491A Expired - Lifetime JP2858598B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | ＣｄＴｅ単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2858598B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6018532B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2016-11-02 | Ｊｘ金属株式会社 | 半導体ウエハ、放射線検出素子、放射線検出器、および化合物半導体単結晶の製造方法 |
| JP6713341B2 (ja) * | 2016-04-28 | 2020-06-24 | Ｊｘ金属株式会社 | 化合物半導体基板およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-06-13 JP JP16748491A patent/JP2858598B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04367597A (ja) | 1992-12-18 |
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