DE2411517A1

DE2411517A1 - Verfahren zum herstellen einer lichtempfindlichen heterogendiode

Info

Publication number: DE2411517A1
Application number: DE2411517A
Authority: DE
Inventors: Naohiro Goto; Keiko Ooki; Toru Takigawa; Yasuo Tanaka; Hideaki Yamamoto
Original assignee: Hitachi Ltd; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1973-03-12
Filing date: 1974-03-11
Publication date: 1974-09-26
Also published as: JPS49118384A; GB1465367A; US3941672A; FR2221817A1; JPS5137155B2; FR2221817B1; DE2411517B2; NL159824B; NL7403234A

Description

Patentanwälte

DIpL-Ing. R. BJlETZ serW
DlpMng. K. LAf-.-iPfiECHT

Dr.-!rsg. R. B "C E: T Z Jr,
München 22, Steinsdorfstr. 18

81-22.289P(22.29OH) 11. 3·

HITACHI, LTD., Tokio (Japan) NIPPON HOSO KYOKAI, Tokio (Japan)

Verfahren zum Herstellen einer lichtempfindlichen Heterogendiode

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines lichtempfindlichen Elements, insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen einer verbesserten Grenzfläche des pn-Überganges einer Fotodiode, einer fotoleitenden Zelle oder eines lichtempfindlichen Elements, das als Target einer Vidikon-Bildabtaströhre verwendet wird.

Es ist ein lichtempfindliches Element bekannt, bei dem eine n-Oxidleitschicht, die sich auf einer transparenten Unterlage erstreckt,

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und eine auf der n-Oxidleitschicht vorgesehene p-Leitschicht einen Gleichrichtkontakt bilden, an den man als Rückwärts vorspannung eine Spannung anlegt- Auch ist ein lichtempfindliches Element bekannt, bei dem eine n-Leitmetallchalcogenidschicht, die auf einer n-Transparentleitmetalloxidschicht vorgesehen ist, und eine p-Leitschicht einen Gleichrichtkontakt bilden.

Ein Vorteil dieser lichtempfindlichen Elemente ist, daß ihr Ansprechen auf Licht schnell und ihr Dunkelstrom gering ist, wodurch der Rauschabstand verbessert wird, da ihr Gleichricht-Heterogenübergang gewöhnlich rückwärts vorgespannt ist, und ein anderer Vorteil davon ist, daß sich Elemente großer Fläche leicht erzeugen lassen, da für sie üblicherweise statt eines Einkristalls ein polykristallines oder amorphes Material verwendet wird.

Jedoch hängt die Rückwärtsdurchbruchs spannung einer solchen Heterogenübergangsdiode sehr stark vom Zustand der Grenzfläche zwischen der n-Transparentleitschicht und der p-Leitschicht ab. Man kann bei Beobachtung mit einem Elektronenmikroskop erkennen, daß die z.B. durch ein Vakuumaufdampfverfahren, eine chemische Dampfabscheidungsmethode (CVD) oder ein pyrolytisches Zersetzungsverfahren hergestellte n-Transparentleitschicht aus einem Polykristallinaterial mit einer Korngröße in der Größenordnung von einigen 100 bis einigen 1000 A besteht und ihre Oberfläche ziemlich rauh ist. Wenn p-Leitschichten direkt auf solche n-Leitschichten mit gleichmäßiger Zusammensetzung und Dicke aufgebracht werden, richtet sich der Bereich der Abweichung der Schwellenspannung V für den Durchbruch des rückwärts vorgespannten

Heterogenübergangs im Dunkeln (im folgenden mit Rückwärtsdurchbruchs-

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spannung abgekürzt) nach dem Stoff der n-Transparentleitschicht, deren Herstellungsverfahren und den Verfahrensbedingungen. Diese Tatsache ist für die Herstellung eines lichtempfindlichen Elements mit einem niedrigen Dunkelstrom und einer hohen Rückwärtsdurchbruchsspannung mit guter Reproduzierbarkeit nachteilig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer glatten Grenzschicht eines pn-Überganges bei der Fertigung eines solchen lichtempfindlichen Elements anzugeben, um die Rückwärtsdurchbruchsspannung und die Reproduzier bar keit einer lichtempfindlichen Heterogenübergangsdiode zu verbessern.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist ein Verfahren zum Herstellen eines lichtempfindlichen Elements durch Bilden einer n-Transparentleitschicht auf einer transparenten Unterlage und Bilden einer p-Fotoleitschicht auf der n-Transparentleitschicht unter Schaffung eines Gleichrichtkontakts mit dieser, mit dem Kennzeichen, daß man die Spitzen von MikrovorSprüngen der Oberfläche der n-Transparentleitschicht vor dem Abscheiden der p-Fotoleitschicht glättet und die Fotoleitschicht aus einem Stoff bildet, dessen Hauptbestandteil ein wenigstens Selen enthaltendes Chalcogenid ist.

Somit besteht das Hauptmerkmal der Erfindung darin, daß die zunächst ziemlich rauhe Oberfläche einer n-Transparentleitschicht geebnet wird oder die Spitzen bzw. Außenpunkte von scharfen Vorsprüngen ihrer Oberfläche durch mechanisches Polieren oder Beschüß von durch Entladung beschleunigten Ionen geglättet werden.

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Die n-Transparentleitschicht kann man durch Abscheiden eines Stoffes aus der Gruppe Zinnoxid, Indiumoxid, Titanoxid, Tantaloxid, Thalliumoxid, Zinkoxid und deren Mischungen auf einer transparenten Unterlage nach einem Verfahren der Vakuumaufdampfun g, chemischen Dampfniederschlagung, pyrolytischen Zersetzung oder HF-Aufstäubung ausbilden. Die so abgeschiedene n-Transparentleitschicht kann weiter mit einer η-leitenden Chalcogenidschicht aus CdS, CdSe, ZnS, ZnSe oder dergleichen über schichtet werden.

Das durch Abscheiden eines Selen enthaltenden p-Chalcogenids auf der so gebildeten n-Leitschicht, deren Oberfläche erfindungsgemäß geglättet ist, hergestellte lichtempfindliches Element ist, wenn man es im rückwärts vorgespannten Zustand verwendet, hinsichtlich der Rückwärtsdurchbruchsspannung im Vergleich mit dem bekannten lichtempfindlichen Element, bei dem die Grenzfläche des pn-Übergangs nicht geglättet ist, erheblich verbessert.

Die Erfindung offenbart also ein Verfahren zum Herstellen einer lichtempfindlichen Heterogendiode mit einer n-Transparentleitschicht und einer darauf vorgesehenen und damit einen Gleichrichtkontakt bildenden p-Fotoleitschicht, bei dem vor Anbringung der p-Fotoleitschicht auf der n-Transparentleitschicht die Oberfläche der letzteren durch mechanisches Polieren oder Beschüß mit durch Entladung beschleunigten Ionen geglättet und abgeflacht wird.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen:

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Fig. 1, 9, 11 und 13 Querschnitte von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten lichtempfindlichen Elementen,

Fig. 2 eine Elektronenmikroskopaufnahme (χ 20 000) der Oberfläche einer n^-Zinnoxidleitschicht, die nicht geglättet wurde,

Fig. 3 eine Elektronenmikroskopaufnahme der Oberfläche einer n-Zinnoxidleitschicht, die durch mechanisches Polieren geglättet wurde,

Fig. 4 und 5 Abtastelektronenmikroskopaufnahmen (x 6000) der Oberflächen von n-Leitschichten, die nicht geglättet bzw. geglättet wurden,

Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit zwischen der Rückwärtsdurchbruchsspannung und der Ätztiefe,

Fig. 7 eine Elektronenmikroskopaufnahme (x 20 000) der Oberfläche einer n-Zinnoxidleitschicht, die bis zu einem gewissen Ausmaß geglättet wurde, in der jedoch noch Körner des polykristallinen Materials blieben,

Fig. 8 eine Elektronenmikroskopaufnahme (x 20 000) der Oberfläche einer n-Zinnoxidleitschicht, die durch HF-Plasmaätzung geglättet wurde,

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Fig. 10 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Auswirkungen des Grenzflächenzustands auf die Rückwärtsdurchbruchsspannung eines Übergangs zwischen einer n-Zinnoxidleitschicht und einem reinen Selenfilm einer Dicke von

Fig. 12 eine Elektronenmikroskopaufnahme (x 20 000) der Oberfläche einer n-Indiumoxidleitschicht, die nicht geglättet wurde, und

Fig. 14 eine Elektronenmikroskopaufnahme (x 20 000) der Oberfläche einer durch HF-Aufstäubung abgeschiedenen Zinnoxidschicht .

Seispiel 1

Gemäß Fig. 1 wird eine n-Zinnoxidtransparentleitschicht 2 auf einer Glasplatte 1 durch pyrolytische Zersetzung einer alkoholischen Lösung von Zinnchlorid bis zu einer Dicke von etwa 2000 A abgeschieden. Nach Beobachtung mit einem Elektronenmikroskop besteht die Oberfläche der abgeschiedenen Schicht aus Polykristallen mit Korngrößen von etwa einigen 100 bis einigen 1000 A, wie in Fig. 2 veranschaulicht ist, wobei alle Kristallkörner Scheitelpunkte und Kanten aufweisen. Wenn man an die abgeschiedene Schicht ein Potential anlegt, konzentrieren sich die elektrischen Feldlinien an den Scheitelpunkten und Kanten, so daß der meiste Strom konzentriert durch diese Teile fließt. Infolgedessen

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wird angenommen, daß sich die Rückwärtsdurchbruchsspannung verringert. Als sekundärer Effekt kann angenommen werden, daß der Teil um die Vorsprünge der Mikrokristalle aufgrund der Joule-Erhitzung eine qualitätsmäßige Veränderung erleidet oder daß, wenn als Chalcogenid ein amorpher Stoff verwendet wird, Kristallkeime entstehen und Veranlassung für Strompfade bilden können.

Wenn diese Oberfläche während etwa 1 Stunde durch eine Läppmaschine mit A Ium iniumoxidpulver einer Korngröße in der Größenordnung von 500 bis 1000 A als Schleifmittel poliert wird, läßt sich die n-Leitschicht um etwa 500 bis 1000 A abschleifen. Nachdem Polieren unterwirft man die Oberfläche der n-Leitschicht einer ausreichenden Ultraschallwäsche und trocknet sie anschließend ausreichend durch Erhitzen auf 150 C.

Eine Elektronenmikroskopaufnahme der so bearbeiteten Oberfläche ist in Fig. 3 abgebildet. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Oberfläche der n-Oxidleitschicht geglättet. Der Zustand des Glättens läßt sich noch nachdrücklicher als durch Beobachtung mit einem üblichen Elektronenmikroskop durch Beobachtung des Zustands der Sekundärelektronenemission aufgrund der elektrischen Feldkonzentration auf Basis eines Äbtastelektronenmikrogramms der n-Leitschicht, auf die ein Goldfilm einer Dicke von etwa einigen 100 A aufgebracht ist, beobachten, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist.

Fig. 4 ist eine Abtastelektronenmikroskopaufnahme der Oberfläche der n-Leitschicht, die nicht geglättet wurde. Das elektrische Feld konzentriert sich örtlich in jedem Kristallkorn.

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Fig. 5 ist eine Abtastelektronenmikroskopaufnahme der geglätteten Oberfläche der n-Leitschicht. Hier verteilt sich das elektrische Feld ziemlich gleichmäßig über die gesamte Oberfläche.

Auf der n-Oxidleitschicht 2 wird eine Schicht 3 eines p-Fotoleitmaterials, wie z. B. Selen, abgeschieden, die einen Gleichrichtkontakt mit der n-Leitschicht 2 bildet. Eine Metallelektrode 4, die einen ohm'sehen Kontakt mit der p-Fotoleitschicht 3 ergibt, wird auf der p-Fotoleitschicht 3 angebracht, um ein lichtempfindliches Element zu vervollständigen. Die Bezugsziffern 5 und 6 bezeichnen Anschlußdrähte zur Signalableitung.

Fig. 6 veranschaulicht die Beziehungen zwischen der Ätztiefe und der Durchbruchs spannung. Wenn die Ätztiefe etwa 100 A beträgt, bleibt noch eine gewisse Rauhheit aufgrund der polykristallinen Körner übrig. Jedoch sind die scharfen Spitzen der Kristallkörner schon abgestumpft, wie Fig. 7 darstellt. Die Rückwärtsdurchbruchsspannung der n-Leitschicht mit einer solchen Oberfläche steigt rasch bis etwa zu der Rückwärtsdurchbruchsspannung der n-Leitschicht mit der in Fig. 3 veranschaulichten Oberfläche.

Jedoch ist es zur Verbesserung der Lebensdauer und d er Reproduzierbarkeit der Eigenschaften des lichtempfindlichen Elements vorteilhaft, wenigstens 30 % der Dicke der n-Leitschicht zu entfernen, deren Vorsprünge noch nicht abgestumpft sind. Hierbei muß man jedoch vorsichtig sein, um die n-Leitschicht nicht in einem solchen Grade zu entfernen, daß die Leitfähigkeit der n-Leitschicht beeinträchtigt wird.

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Obwohl jedes Polierverfahren und jedes Schleifmittel zum mechanischen Polieren der n-Leitschicht verwendbar sind, solange sich damit eine glatte und reine Oberfläche ohne Vorsprünge herstellen läßt, verwendet man vorzugsweise eine wäßrige Suspension von Ceroxid, Aluminiumoxid, Chromoxid oder Siliziumoxid mit einer Korngröße von etwa einigen 100 bis einigen 1000 A als Schleifmittel. Wenn das mechanische Polieren angewendet wurde, kann sich der Gleichrichtkontakt unter Umständen infolge einer Verunreinigung der Oberfläche beim mechanischen Polieren verschlechtern. Dementsprechend ist es erforderlich, daß man die Oberfläche nach dem Polieren einem Ultraschallwaschen zum Reinigen und einer Erhitzung zum ausreichenden Trocknen unterwirft.

Beispiel 2

Die Oberfläche der n-Leitschicht kann auch durch elektrische Entladung statt mechanischen Polierens im Beispiel 1 geglättet werden.

Zur Oberflächenbehandlung der n-Leitschicht durch eine solche Entladung verwendet man z. B. eine HF-Triodenauf Stäubvorrichtung oder eine HF-Diodenaufstäubvorrichtung. Die mit der n-Leitschicht versehene transparente Unterlage wird als Kathode (auch Targetseitenelektrode genannt) der HF-Aufstäubvorrichtung eingerichtet und dieser eine HF-Hochspannung zwischen der Kathode und der entgegengesetzten Elektrode (der sogenannten Anode oder Unter lagenseitenelektrode) zugeführt, um eine Glimmentladung in einem Inertgas zu erzeugen. Durch die Entladung erzeugte Inertgasionen treffen auf die Oberfläche der n-Leitschicht auf und haben eine ätzende Wirkung auf diese. Durch Beobachtung

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mit einem Elektronenmikroskop stellt man fest, daß die so behandelte Oberfläche der n-Leitschicht 2 geglättet ist, wie durch Fig. 8 veranschaulicht wird. Mit Inertgas sind He, Ne, Ar, Kr oder X gemeint. Dabei wird das "Plasmaätzen" unter solchen Bedingungen durch-

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geführt, daß der Druck des Inertgases 1 χ 10 bis 1 χ 10 Torr beträgt, während eine Beschleunigungsspannung von etwa 0,5 bis 3 kV verwendet wird.

Wenn die Abmessungen der mit der n-Leitschicht versehenen transparenten Unterlage geringer als die der Kathode der HF-Aufstäubvorrichtung sind, wird auch das die Kathode bildende Metall plasmageätzt, so daß die Oberfläche der n-Leitschicht verunreinigt wird. Daher ist es zweckmäßig, die Kathode aus einem schwer zu ätzenden Material zu machen oder sie mit einem Isoliermaterial abzudecken. Als ein solches Isoliermaterial kann man z.B. ein isolierendes Oxid wie SiO„ oder Al O„ verwenden. Die mit der n-Leitschicht bedeckte trans-

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parente Unterlage wird dann auf dem Abdeckisolierstoff angebracht.

Das lichtempfindliche Element, das die einem solchen Plasmaätzverfahren unterworfene n-Leitschicht und eine Selen enthaltende p-Chalcogeniclschicht mit einem Gleichrichtkontakt zwischen dieser und der n-Leitschicht aufweist, kann eine bessere Reproduzierbarkeit als das lichtempfindliche Element aufweisen, dessen n-Leitschicht dem me· chanischen Polieren entsprechend Beispiel 1 unterworfen wurde. Es ist anzunehmen, daß dies auf die leichte Steuerungsmöglichkeit des Ätzens der n-Leitschicht und die hohe Genauigkeit des Plasmaätzens zurückzuführen ist, wobei die Narben, Ungleichmäßigkeit und Verunreinigung

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der Oberfläche, die beim mechanischen Polieren leicht auftreten können, sowie die Tiefe der durch Ätzen erzeugten mechanischen Spannung gering sind.

Beispiel 3

Wenn man die Elektrode 4 nach Fig. 1 entfernt, kann man ein lichtempfindliches Element bilden, das mit einem Elektronenstrahl abgetastet wird, wie in Fig. 9 veranschaulicht ist. In Fig. 9 erkennt man eine Glasunterlage 7, einen Anschlußdraht 12 zur Signalableitung und eine n-Leitschicht 8, deren Oberfläche wie im Beispiel 1 geglättet wird bzw. ist. Eine amorphe p-Halbleiterschicht 9 aus Se Te As wird auf die n-Leitschicht 8 bis zu einer Dicke von 5 um in einem Vakuum von 3 χ 10 Torr aufgedampft. Auf die Halbleiter schicht 9 wird dann eine poröse Schicht 10 aus Sb S bis zu einer Dicke von etwa 1000 A in einer Ar-Atmosphäre bei etwa 5 χ 10 Torr aufgedampft, um das "Landen" eines Abtastelektronenstrahls 11 zu verbessern.

Fig. 10 zeigt die Beziehungen zwischen dem Dunkelstrom und der Rückwärtsvorspannung von lichtempfindlichen Elementen der in Fig. 9 gezeigten Art, bei denen ein reiner Selenfilm einer Dicke von 1 um als p-Leitschicht verwendet wurde. Dieses Diagramm zeigt, daß die Rückwärtsdurchbruchsspannung hauptsächlich vom Muster des elektrischen Feldes um die Grenzfläche des Gleichrichtkontakts abhängt. Die Rückwärtsdurchbruchs spannung wird durch Glätten der Oberfläche der n-Leitschicht merklich verbessert. In Fig. 10 entspricht die Kurve 13

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der η-Leitschicht, die nicht geglättet wurde, und die Kurve 14 entspricht der geglätteten n-Leitschicht.

Beispiel 4

Fig. 11 zeigt ein lichtempfindliches Element, das dem nach Fig. 1 mit der Ausnahme gleicht, daß eine n-Chalcogenidleitschicht 17 zwischen der n-Oxidleitschicht 16 und der p-Fotoleitschicht 18 vorgesehen ist, um die thermische und chemische Stabilität des Gleichrichtkontakts zu verbessern. Das Strom-Spannungs-Verhalten des Elements nach Fig. 11 als Diode ist im wesentlichen das gleiche wie das des Elements nach Fig. 1, sofern die Dicke der n-Chalcogenidleitschicht 17 ausreichend klein ist.

Fig. 12 zeigt eine Elektronenmikroskopaufnahme einer n-Transparentleitschicht 16 aus Indiumoxid mit einer Dicke von etwa 1500 A, die auf eine bei 200 bis 300 C gehaltene Glasunterlage 15 in einer Sauerstoffatmosphäre bei 5 χ 10 Torr aufgedampft wurde. Wie Fig. 12 erkennen läßt, ist die Oberfläche der n-Leitschicht ziemlich rauh. Diese n-Leitschicht läßt sich um etwa 300 bis 500 A abschleifen, indem man sie etwa 20 Minuten einem mechanischen Polieren mit einem Ceroxidschleifmittel einer Korngröße von etwa 200 bis 800 A unterwirft. Die erhaltene n-Leitschicht 16 wird durch Ultraschallwäsche in reinem Wasser ausreichend gereinigt und dann bei 150 C ausreichend getrocknet. Danach dampft man CdSe auf die so behandelte n-Leitschicht 16, die auf 200 C gehalten wird, bis zu einer Dicke

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-6 von etwa 250 A in einem Vakuum von 5 χ 10 Torr zur Bildung einer n-Leitschicht 17 auf. Diese Einheit wird in einem Aluminiumunterlagehalter angeordnet, der auf der Kathode einer HF-A uf stäubvorrichtung unter Bedeckung der Kathode angebracht ist; man schafft

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eine Ar-Gasatmosphäre bei 4 χ 10 Torr und legt eine Spannung von 1 kV zwischen den entgegengesetzten Elektroden an, worauf ein HF-Plasmaätzen bei 13,56 MHz während 30 see erfolgt, um die n-Leitschicht 17 um etwa 100 A abzuätzen. Dann wird eine amorphe p-Halbleiterschicht 18 aus Se Ge_1nTe₁. auf die n-Leitschicht 17 bis

oU IU IU ,

zu einer Dicke von 6 ^im in einem Vakuum von 4 χ 10 Torr auf- ' gedampft, und schließlich dampft man eine Goldelektrode 19 auf die p-Halbleiterschicht 18 bis zu einer Dicke von etwa 1000 A in einem Vakuum von 1 χ 10 Torr auf. Außerdem erkennt man in Fig. 11 noch die Anschlußdrähte 20 und 21.

Beispiel 5

Zum Herstellen der im Beispiel 3 beschriebenen Anordnung nach Fig. 9 kann man auch das Glätten durch das im Beispiel 2 beschriebene HF-Plasmaätzen anwenden.

Die n-Transparentleitschicht 8 wird auf der Glasunterlage 7 durch pyrolytische Zersetzung einer alkoholischen Lösung von Zinnchlorid bis zu einer Dicke von etwa 1500 A abgeschieden. Die mit der n-Leitschicht 8 bedeckte Glasunterlage 7 wird auf einer Quarzglasplatte angeordnet, die die Kathode einer HF-Aufstäubvorrichtung abdeckt; man

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_2 schafft eine Ar-Atmosphäre mit etwa 5 χ 10 Torr und legt eine Spannung von 1 kV zwischen den entgegengesetzten Elektroden an, wonach die HF-Plasmaätzung bei 13,56 MHz während drei Minuten erfolgt, um die n-Leitschicht um etwa 400 A abzuätzen. Dann wird eine amorphe p-Halbleiterschicht 9 aus Se As Te auf die n-Leitschicht 8 bis zu einer Dicke von 5,5 um in einem Vakuum von 3 χ 10 Torr aufgedampft, und schließlich dampft man zur Verbesserung des Landens eines Elektronenstrahls 11 eine poröse Schicht 10 aus As Se auf die p-Schicht 9 bis zu einer Dicke von 1500 A in

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einer Ar-Atmosphäre bei 2 χ 10 Torr auf.

Beispiel 6

In gewissen Fällen kann man das Polieren und Ätzen der n-Leitschicht 17 im Beispiel 4 auslassen.

Eine mit einer n-Transparentoxidleitschicht 16 auf Basis von

Tl.„Zn,, durch Aufdampfen bis zu einer Dicke von 2000 A in einer 60 40 „

Sauerstoffatmosphäre von 1 χ 10 Torr beschichtete Glasunterlage 15 wird auf der entsprechend Beispiel 2 zum Plasmaätzen abgedeckten Kathode angeordnet. Durch eine Entladung in einer Kr-Gasatmosphäre

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bei etwa 3 χ 10 Torr wird ein Plasma durch eine andere Elektrode zur Plasmaerzeugung erzeugt, das durch eine Konvergier spule konvergiert wird. Durch Anlegen einer Spannung von 3 kV an die Elektrode zum Plasmaätzen, die senkrecht zum konvergierten Plasma angeordnet ist, um das HF-Plasmaätzen für 10 Minuten durchzuführen, wird die n-Leitschicht 16 um etwa 800 A abgeätzt. Dann wird eine n-Leit-

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Schicht 17 aus ZnSe auf der n-Leitschicht 16 bis zu einer Dicke von 100 A in einem Vakuum von 5 χ 10 Torr bei 250 C abgeschieden. Der so erzeugte ZnSe-FiIm 17 ist ausreichend glatt, auch ohne daß man ihn einem Glatt verfahr en unterwirft, da die n-Leitschicht 16 glatt und der ZnSe-FiIm 17 sehr dünn ist. Bei 6 χ 10 Torr werden die Legierungen CdTe und Se„_nAS zusammen in einem Verhältnis von 1 : 9 auf die n-Leitschicht 17 bis zu einer Dicke von 10 um zur Bildung einer p-Leitschicht 18 aufgedampft. Schließlich wird eine Elektrode 19 aus Tellur auf die p-Leitschicht 18 bei 5 χ 10 Torr aufgedampft .

Beispiel 7

Es ist natürlich möglich, ein lichtempfindliches Element des Elektronenstrahlabtasttyps zu bilden, indem man die Elektrode 19 im Beispiel 6 ersetzt. Dementsprechend erkennt man in Fig. 13 eine Glasplatte 22, eine n-Transparentoxidleitschicht 23 und eine n-Chalcogenidleitschicht 24. Ähnlich dem im Beispiel 3 beschriebenen Verfahren wird eine amorphe p-Halbleiterschicht 25 auf der n-Leitschicht 24 abgeschieden, und man dampft anschließend zur Verbesserung des Landens eines Abtastelektronenstrahls 27 eine poröse Schicht 26 aus Sb S auf die p-Halbleiter schicht 25 bis zu einer Dicke von etwa 1000 A in einer Ar-

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Atmosphäre bei etwa 5 χ 10 Torr auf. Man erkennt in Fig. 13 auch noch einen Anschlußdraht 28 zur Signalableitung.

Die Beziehung zwischen diesem lichtempfindlichen Element und dem in Beispiel 3 beschriebenen und in Fig. 9 dargestellten ist gleich der Be-

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ziehung zwischen dem in Fig. 11 dargestellten und in Beispiel 4 beschriebenen und dem in Fig. 1 dargestellten Element. Und zwar ist das so hergestellte lichtempfindliche Element nach Fig. 13 dem nach Fig. 1 hinsichtlich der Stärke des Gleichrichtkontakts im Anfangsverhalten (genauer gesagt im Anfangswert der Rückwärtsdurchbruchsspannung) etwas unterlegen, jedoch ist die Wärmestabilität des Gleichrichtkontakts gegenüber Fig. 1 verbessert. Beispielsweise tritt eine Verschlechterung des Gleichrichtverhaltens durch Kristallisation der amorphen p-Fotoleitschicht an der Grenzfläche des Kontakts kaum auf. Außerdem ergibt sich ein chemische Änderungen verhindernder Effekt. Folglich ist die Lebensdauer verlängert, und die Verläßlichkeit als lichtempfindliches Element ist hoch.

Beispiel 8

Es ist auch möglich, eine n-Oxidleitschicht durch HF-Aufstäubung zu erzeugen.

Ein Abdeckmaterial aus Hartglas auf der Kathode einer HF-Aufstäubvorrichtung wird mit ausreichend gemahlenem Zinnoxid überstrichen; man ordnet eine Glasplatte auf der entgegengesetzten Elektrode (Anode) an, füllt den inneren Raum der Aufstäubvorrichtung mit

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Ar-Gas von 6 χ 10 Torr und legt eine Spannung von 2 kV zwischen den beiden Elektroden an, um eine HF-Aufstäubung bei 13,56 MHz während 15 Minuten durchzuführen. So wird eine n-Zinnoxidleitschicht von etwa 2000 A Dicke auf der Glasplatte gebildet. Obwohl sich durch

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dieses HF-Aufstäuben eine ziemlich glatte Aufdampf oberfläche erzeugen läßt, wie Fig. 14 veranschaulicht, kann man eine noch glattere Oberfläche erreichen, indem man diese Schicht entsprechend dem im Beispiel 5 beschriebenen Verfahren einem Plasmaätzen unterwirft. Eine amorphe p-Halbleiterschicht aus Se As Te wird auf die n-Leitschicht bis zu einer Dicke von 4 um in einem Vakuum von 3· χ 10 Torr aufgedampft. Dann dampft man zur Verbesserung des Landens eines Abtastelektronenstrahls eine poröse Schicht aus Sb S auf die p-Halbleiterschicht bis zu einer Dicke von etwa 1000 A in einer Ar-

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Atmosphäre bei 5 χ 10 Torr auf.

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Claims

Patentansprüche

1 ly Verfahren zum Herstellen eines lichtempfindlichen Elements durch Bilden einer n-Transparentleitschicht auf einer transparenten Unterlage und Bilden einer p-Fotoleitschicht auf der n-Transparentleitschicht unter Schaffung eines Gleichrichtkontakts mit dieser, dadurch gekennzeichnet, daß man die Spitzen von Mikrovorsprüngen der Oberfläche der n-Transparentleitschicht (2; 8; 16; 23) vor dem Abscheiden der p-Fotoleitschicht (3; 9; 18; 25) glättet und die Fotoleitschicht aus einem Stoff bildet, dessen Hauptbestandteil ein wenigstens Selen enthaltendes Chalcogenid ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die p-Fotoleitschicht (z. B. 3) im amorphen Zustand ausbildet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Glätten der Spitzen der Mikrovorsprünge der Oberfläche der n-Transparentleitschicht (z. B. 2) wenigstens 30 % der Dicke dieser Schicht entfernt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Entfernen mittels Plasmaätzung durch Beschüß mit Inertgasionen vornimmt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

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man das Entfernen mittels mechanischen Polierens vornimmt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die n-Transparentleitschicht (z. B. 2) mit einem Stoff aus der Gruppe Zinnoxid, Indiumoxid, Titanoxid, Tantaloxid, Thalliumoxid, Zinkoxid und deren Mischungen als Hauptbestandteil ausbildet.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die n-Transparentleitschicht als Doppelschicht aus einer ersten Schicht (16; 23) mit einem Stoff aus der Gruppe Zinnoxid, Indiumoxid, Titanoxid, Tantaloxid, Thalliumoxid, Zinkoxid und deren Mischungen als Hauptbestandteil und einer zweiten Schicht (17; 24) aus einem Stoff der Gruppe CdS, CdSe, ZnS, ZnSe und deren Mischungen ausgebildet, die auf der ersten Schicht (16; 23) nach deren Glättung vorgesehen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man auch die Spitzen von Mikrovorsprüngen der Oberfläche der zweiten n-Transparentleitschicht (17; 24) glättet.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die n-Transparentleitschicht (z. B. 2) durch HF-Zerstäubungsabs cheidung bildet.

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