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JPH0345331B2 - - Google Patents
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JPH0345331B2 - - Google Patents

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JPH0345331B2
JPH0345331B2 JP56117911A JP11791181A JPH0345331B2 JP H0345331 B2 JPH0345331 B2 JP H0345331B2 JP 56117911 A JP56117911 A JP 56117911A JP 11791181 A JP11791181 A JP 11791181A JP H0345331 B2 JPH0345331 B2 JP H0345331B2
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JP56117911A
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Pishaaru Gii
Roie Mitsusheru
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Do Terekomyunikashon SA
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Do Terekomyunikashon SA
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    • HELECTRICITY
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  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はP型基板および前記基板と接合部を
形成するN型領域を備えてなる、0.8μm〜2μmに
最高の感度をもつ光起電型検知器及びその製法に
関する。
光起電型検知器では応答時間ができるだけ短い
ことが望ましい。このこのは特にこのような検知
器を光フアイバーにより伝達される光信号を検出
するのに使用する(このタイプのリンクにおける
デイジタル速度は非常に大きい)時に必須であ
る。
光フアイバーによる伝達の減衰は1.3μmおよ
び/または1.6μmの波長で最小であることは既知
であり、従つて検知器はこれらの波長に対して感
度がよく、且つ所要の応答特性を示すものが開発
されなければならない。
この発明は800nmと2000nmとの間に最高の感
度をもち、Hg1-xCdxTe(ここにxは所望のスペ
クトル応答の函数として選ばれ、即ち上記800〜
2000μmの範囲で最高の感度が得られるように選
ばれる)から造られたP型基板と、該基板中に形
成されたN型領域とを備える型の光起電型検知器
において、xが0.4〜0.9の範囲内の価で、基板中
のPキヤリアの濃度が1015/cm3以下で、N型領域
6とP型領域1との間に比較的厚い真正領域Iが
形成されていることを特徴とする、光起電型検知
器に関する。
この発明はまた、800nmと2000nmとの間に最
高の感度をもち、Hg1-xCdxTe(ここにxは所望
のスペクトル応答の函数として選ばれる)から造
られたP型基板と、該基板中に形成されたN型領
域とを備える型の光起電型検知器の製法におい
て、N型領域と真正領域IとがCdTeの層を通し
て水銀を熱拡散させることによつて形成すること
を特徴とする、xが0.4〜0.9の範囲内の価で、基
板中のPキヤリアの濃度が1015/cm3以下で、N型
領域6とP型基板1との間に比較的厚い真正領域
Iが形成されてなる、光起電型検知器の製法にも
関する。
基板の純度が非常に高いために、また水銀およ
び/またはカドミウムのギヤツプを含む三元化合
物Hg1-xCdxTeの特殊の構造のために、適当な濃
度のドープ剤の導入によりP領域のドープ領域と
N領域のドープ領域との中間に真正ドープ領域、
すなわちPIN結合が極めて簡単に創製される。こ
のような接合はそのドープ剤濃度が非常に低いた
め、且つその厚さが比較的厚いために容量は非常
に小さく、従つて検知器は非常に短い応答を示
し、高逆バイアス電位により動作する。
N領域を形成するために水銀をドープ剤として
使用することが好ましく、水銀の熱拡散はフラン
ス特許第2336804号により教示されるようにプレ
ナートランジスタ−技法によつて行う。
使用できる他の方法は適当な焼鈍後にインジウ
ム、アルミニウムまたはホウ素の原子のようなN
型の電気的活性をもつ原子のイオン注入法であ
る。
この発明は図を参照して説明する以下の記載か
ら一層容易に理解されよう。
さて、第1図〜第7図においてフランス特許第
2336804号に記載の方法による、この発明の光起
電型検知器の製造工程を説明する。
ここに記載の例は1.3μmで最高の感度を示す検
知器で、検知器の基板はHg1-xCdxTe合金(カド
ミウムの割合xは約0.7である)により構成され
る。
この発明による光起電型検知器を製造するには
非常に高純度の、従つて1015/cm3程度のPキヤリ
アの非常に低濃度のHg1-xCdxTeにより造られる
P型基板1(第1図参照)から出発する。このよ
うな結晶はHgTeのインゴツトとCdTeのインゴ
ツトとを加熱帯域中を移動させることによつて該
帯域中でテルルのような溶媒が前記2種のインゴ
ツトを溶解することからなる、いわゆるTHM法
(トラベル・ヒータ法)により得られる。この溶
媒帯域を離去すると、高純度Hg1-xCdxTe(xは
出発インゴツトの割合の函数である)の単一イン
ゴツトが得られる。このような方法はレビユウ・
デ・フイジーク・アプリケ(Revue de physique
Applique´e)第12巻、2月号(1977年)123頁の
「CdTe・エンド・CdTe:Hgアロイズ・クリス
タル・グロース・ユージング・ストイキオメトリ
ツク・エンド・オフーストイキオメトリツク・ゾ
ーン・パ−シング・テクニ−ク(CdTe and
CdTe:Hg alloys crystal growthusing
stoichiometric and off−stichiometric zone
passing technique)」と題するアール・トルブー
レー(R.Triboulet)の報文に記載されている。
基板1上に例えば陰極スパツタリングにより
CdTeの層2が析出される。好ましくはZnS、
SiOまたはSiO2のマスク層3が層2の上に析出さ
れる(第2図)。第2図の素子を次いで200℃〜
400℃の温度で熱処理して、層2を再結晶させ、
層2の組成を基板1との境界面では基板1の組成
に等しい組成でZnS、SiOまたはSiO2の層3との
境界面では純CdTeからなる組成となるように
徐々に変化させる。
この熱処理の後で層2及び層3に少なくとも1
個の開口10を造り、基板の表面1aの一部を裸
出させ(第3図)、次いでCdTeの層4を少なく
とも開口10に析出させる(第4図)。
次いで水銀をCdTe層4を通して基板中に拡散
させる(第5図、矢印5)。層4は300℃以上の拡
散温度で水銀に対し透過性である。こうして基板
Pの接合部7を形成する約1016原子/cm3のドープ
剤を含むN型領域6が得られる。先に説明したよ
うに、この接合部は真正領域Iと呼ばれる低濃度
ドープ剤(1013原子/cm3)を含有する比較的厚い
領域からなるPIN接合である。開口8を化学エツ
チングにより層4に造り(第6図)、この開口は
接点9を造るためにAlまたはInのような導電性
金属で満たす(第7図)。得られた光起電型検知
器は第8図に示すスペクトル感度を呈する。感度
スペクトルバンド範囲は0.9〜1.35μmで、1.3μm
で最大である。第8図の曲線はバイアスをかけな
いときの環境温度(300〓)でのスペクトル感度
を示す。
第9図に3・10-4cm2の活性面積をもつ検知器の
IV(電流−電圧)特性の例を示す。
この発明の検知器の特性は下記の通りである: 降伏電圧(I=10μA) >70ボルト 飽和電流 <1nA 逆電流(V=−10ボルト) 10nA 全容量(V=−10ボルト) <1pF 接合容量(V=−10ボルト) <0.1pF 抵抗・面積積(V=0ボルト) 6.10-4Ωcm2 λ=1.3μmでの電流レスポンス >0.5A/w V=−10ボルトでの内部利得 >5 ここに記載の検知器は−10ボルトに等しい逆バ
イアス電圧に対して常に1ナノ秒以下の応答時間
を示すか、或は500MHz以上の−3dBでの帯域巾
を示す。
1・10-4cm2の感受性表面をもつ検知器について
他の実施例を下記に示す: 動作温度 T=300〓 感受性表面積 1・10-4cm2 スペクトル感度範囲 0.9〜1.3μm 応答感度(レスポンシビテイ) ≧0.8A/w 抵抗・面積積(V=0) 6・104Ωcm2 暗流(V=−10V) ≦1nA 降伏電圧 ≧70V 全容量(V=−10V) <1pF 立上がり時間(V=−10V) <1nS 帯域巾(V=−10ボルト) >500MHz ここに記載の検知器は1.3μmで最大の感度を示
す。xが0.4〜0.9の範囲外にあると第8図及び第
9図の曲線の性能は得られない。xを0.4〜0.9に選
定しP型キヤリア濃度を1015/cm3以下に選定する
ことによりN型領域のP型領域(基板)との間に
キヤリア濃度が真正(I=約1013/cm3)である中
間層を生成してPIN型の構造を生成する。もし異
なるスペクトル感度、例えば1・6μmで最高の
感度を得ようとすれば最初に異なる組成の基板を
採用すればよい。Hg1-xCdxTe合金中のカドミウ
ムと水銀との割合の函数としてスペクトル感度が
変わること自体は周知の事柄である。
【図面の簡単な説明】
第1図から第7図はこの発明による光起電型検
知器を製造する工程の種々の段階を説明する、光
起電型検知器の断面図、第8図はこの発明による
光起電型検知器のスペクトル感度を示す図、第9
図はこの発明による光起電型検知器の電圧電流特
性を示す図である。図中: 1……高純度Hg1-xCdxTe結晶P型基板(基
板)、2……CdTe層、3……マスク層、4……
CdTe層、5……水銀拡散方向、6……N型領
域、7……(基板PとN型領域との)接合部、8
……開口、9……接点。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 800nmと2000との間に最高の感度をもち、
    Hg1-xCdxTe(ここにxは所望のスペクトル応答
    の函数として選ばれる)から造られたP型基板
    と、該基板中に形成されたN型領域とを備える型
    の光起電型検知器において、xが0.4〜0.9の範囲
    内の価で、基板中のPキヤリアの濃度が1015/cm3
    以下で、N型領域6とP型領域1との間に比較的
    厚い真正領域Iが形成されていることを特徴とす
    る、光起電型検知器。 2 800nmと2000nmとの間に最高の感度をも
    ち、Hg1-xCdxTe(ここにxは所望のスペクトル
    応答の函数として選ばれる)から造られたP型基
    板と、該基板中に形成されたN型領域とを備える
    型の光起電型検知器の製法において、N型領域と
    真正領域IとがCdTeの層を通して水銀を熱拡散
    させることによつて形成されることを特徴とす
    る、xが0.4〜0.9の範囲内の価で、基板中のPキ
    ヤリアの濃度が1015/cm3以下で、N型領域6とP
    型領域1との間に比較的厚い真正領域Iが形成さ
    れてなる、光起電型検知器の製法。 3 N型領域の真正領域Iがインジウム、アルミ
    ニウムまたはホウ素のイオン注入法により形成さ
    れる、特許請求の範囲第2項記載の製法。
JP56117911A 1980-07-30 1981-07-29 Photoelectromotive detector sensitive to near infrared region Granted JPS5753633A (en)

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Publication Number Publication Date
JPS5753633A JPS5753633A (en) 1982-03-30
JPH0345331B2 true JPH0345331B2 (ja) 1991-07-10

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JP (1) JPS5753633A (ja)
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FR (1) FR2488048A1 (ja)

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FR2488048B1 (ja) 1983-12-23
FR2488048A1 (fr) 1982-02-05
EP0045258B1 (fr) 1985-10-30
JPS5753633A (en) 1982-03-30
DE3172767D1 (en) 1985-12-05
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EP0045258A2 (fr) 1982-02-03

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