JPS6282331A - 発光パタ−ン測定用光検知器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 発光物質よりの発光を効率よく受光する方法として受光
素子の中央に貫通孔を設け、この貫通孔を通じて励起ビ
ームを基板に投則し、受光する構造。

〔産業上の利用分野〕

本発明は回収効率を向上した発光パターン測定用光検知
器の構造に関する。

ガリウム砒素（ＧａＡｓ）　＋インジウム燐（ＩｎＰ）
　、水銀カドミウム・テルル（ＩＩｇＣｄＴｅ）のよう
な直接遷移形のバンド構造を持つ半導体材料にエネルギ
ーギャップよりエネルギーの高い放射線を投射すると、
電子は伝導帯に励起され、この励起されて伝導帯に上が
った電子と価電子帯に生じた正孔とが直接に再結合する
ことによって発光が生ずる。

またこれらの半導体結晶中には空格子点や格子間原子、
転位などの結晶欠陥、不純物原子などを含んでおり、こ
れによる局在準位が発光中心となって、ホノンのエネル
ギーよりも充分に大きな遷移エネルギーを放出する場合
にも発光が起こる。

但し、局在準位が低くて遷移エネルギーがホノンのエネ
ルギーに近いとき、或いは電子と格子間る相互作用が大
きい場合には発光しない。

このような現象を利用し、受光素子を用いて半導体基板
からの発光パターンの分布を測定し、不鈍物や転移など
の情報を調査することが行われている。

本発明はかかる光検知器の構造に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図（Ａ）は従来の光検知器の構造を示す断面図、ま
た同図（Ｂ）はこれに使用している受光素子の斜視図で
ある。

すなわち）ＩｇＣｄＴｅ、　ＧａＡｓのような発光−質
からなる基板１にレーザ光や電子線のような励起ビーム
２を投射して走査すると基板１から発光した光３は一面
に放射されるが、従来の光検知器は図に示すように受光
素子４を基板１に対し傾けた位置に配置して発光した光
３の一部を受光すると共に受光素子４に対向した位置に
反射ｔＩＬ５を設置し、これからの反射光６が受光素子
４に入射するように構成されている。

然し、かかる従来の構造では励起ビーム２の基板への投
射により発光した光３の一部分のみしか受光素子４に入
射しないと云う問題があり、また反射Ｖ１５の調整が煩
雑であった。

なお、受光素子４は同図（Ｂ）にも示すように石英或い
はサファイアからなる透過窓７の中にｐｎ接合からなる
受光材８が配置されており、取り出し電極を通じてリー
ド線９が設けられた構造をしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上記したように従来の光検知器は集光効率が劣ると共
に反射鏡の調整が面倒で、またかなりのスペースを必要
とすることが問題である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題は発光物質よりなる基板に励起ビームを走査
し、該基板の発光分布を受光素子を用いて測定する光検
知器が該受光素子の中央に貫通孔が設けられてあり、該
貫通孔を通じて励起ビームを被処理基板に投射し、該基
板よりの発光を素子の全域で受光する構造をとる発光パ
ターン測定用光検知器により解決することができる。

〔作用〕

本発明は集光効率を向上する方法として受光素子の中央
に貫通孔を設け、この貫通孔を通じて励起ビームで基板
の走査を行い得るようにしたものである。

かかる構造をとると受光素子を従来に較べて基板に近づ
けることが可能で、そのため発光した光の殆どを受光す
ることができ、また反射鏡が不要となる。

〔実施例〕

第１図（Ａ）は本発明に係る光検知器の断面図でまた同
図（Ｂ）は斜視図であり、受光素子は同時に光検知器で
ある。

すなわち本発明に係る光検知器１０は従来の受光素子を
構成している透過窓７．受光材８およびこれらを収納し
ているケース１）の中央に貫通孔１２を設け、この貫通
孔１２を通して基板１の走査を行うものである。

このような構成をとると光検知器１０は基板１に接近さ
せることが可能であり、従って微弱な発光の検出が可能
となる。

実施例１： 受光材８としてシリコン（Ｓｉ）製の面積が５×５龍の
ｐｎ接合素子を用い、これに直径が１龍の貫通孔を設け
て励起用の電子ビームが通るようにした。

一方、基板として気相エピタキシャル成長法で形成した
ＩｎＰ基板を用い、カソードルミネッセンス（略称ＣＬ
）のパターン測定を行った。

ここで電子線の加速電圧は２０〜３０ＫＶとした。

その結果、気相エピタキシャル成長の際に生じた多数の
スポット状の非発光部を検出することができた。

実施例２： 実施例１の光検知器を用い、同様な測定条件で液相エピ
タキシャル成長法で得たＧａＡｓ基板についてＣＬパタ
ーンの測定を行った。

その結果、ＬＥＣ（Ｌｉｑｕｉｄ　　Ｅｎｃａｐｓｕｌ
ａｔｅｄ　　Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ）法で作った基板
について、転位に関する発光パターンのセル構造を明ら
かにすることができた。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば集光効率が向上するために
微弱な発光が検出できるだけでなく、反射鏡が不要なた
め、簡単に発光パターンを測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光検知器の断面図（Ａ）と斜視図
（Ｂ）、 第２図は従来の光検知器の断面図（Ａ）とこれに使用し
ている受光素子の斜視図（Ｂ）、である。 図において、 １は基板、　　　　　　２は励起ビーム、３は発光した
光、　　　４は受光素子、５は反射鏡、　　　　　　６
は反射光、７は透過窓、　　　　　８は受光材、 ｌＯは光検知器、　　　　１２は貫通孔、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 発光物質よりなる基板（１）に励起ビーム（２）を走査
   し、該基板（１）の発光分布を受光素子（４）を用いて
   測定する光検知器において、 該光検知器が該受光素子（４）の中央に貫通孔（１２）
   が設けられてあり、該貫通孔（１２）を通じて励起ビー
   ム（２）を基板（１）に投射し、該基板（１）より発光
   した光（３）を素子で受光する構造をとることを特徴と
   する発光パターン測定用光検知器。