JPH0512989A - 半導体光電面およびその製造方法 - Google Patents
半導体光電面およびその製造方法Info
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- JPH0512989A JPH0512989A JP3159369A JP15936991A JPH0512989A JP H0512989 A JPH0512989 A JP H0512989A JP 3159369 A JP3159369 A JP 3159369A JP 15936991 A JP15936991 A JP 15936991A JP H0512989 A JPH0512989 A JP H0512989A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】ガラスウィンドウ１に貼着したＰ型Ａｌ0.5 Ｇ
ａ0.5 Ａｓ層２上のＰ型ＧａＡｓ層３の表面に、ＣｓＯ
又はＣｓ活性層５を形成して半導体光電面となす。この
場合ＣｓＯ又はＣｓ活性層５とＰ型ＧａＡｓ層３との間
に硫黄単原子層４を１０-7Ｔorr 程度の通常真空内で形
成する。この硫黄単原子層４はＰ型ＧａＡｓ層３表面と
の結合力が強く、表面に酸素を介在させず、界面の結晶
状態を極めて安定状態として保持し、Ｐ型ＧａＡｓ層３
上面に発生する光電感度を著しく阻害する自然酸化膜の
発生を抑止する。入射光１０１は、Ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓ層２を通過してＰ型ＧａＡｓ層３に達して電子
−正孔対を発生し、薄膜の硫黄単原子層４を通過したあ
と、トンネル効果によってＣｓＯ又はＣｓ活性層５を透
過し光電子として放出される。 【効果】１０-7Ｔorr 程度の超高真空度環境を利用する
ことなく、通常の真空度環境で所望の光電感度を確保し
た半導体光電面を形成できる。
ａ0.5 Ａｓ層２上のＰ型ＧａＡｓ層３の表面に、ＣｓＯ
又はＣｓ活性層５を形成して半導体光電面となす。この
場合ＣｓＯ又はＣｓ活性層５とＰ型ＧａＡｓ層３との間
に硫黄単原子層４を１０-7Ｔorr 程度の通常真空内で形
成する。この硫黄単原子層４はＰ型ＧａＡｓ層３表面と
の結合力が強く、表面に酸素を介在させず、界面の結晶
状態を極めて安定状態として保持し、Ｐ型ＧａＡｓ層３
上面に発生する光電感度を著しく阻害する自然酸化膜の
発生を抑止する。入射光１０１は、Ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓ層２を通過してＰ型ＧａＡｓ層３に達して電子
−正孔対を発生し、薄膜の硫黄単原子層４を通過したあ
と、トンネル効果によってＣｓＯ又はＣｓ活性層５を透
過し光電子として放出される。 【効果】１０-7Ｔorr 程度の超高真空度環境を利用する
ことなく、通常の真空度環境で所望の光電感度を確保し
た半導体光電面を形成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体光電面およびその
製造方法に関し、特に暗所における物体の観察用に用い
る暗視装置に配備する照度増幅用イメージインテンシフ
ァイアー管の半導体光電面およびその製造方法に関す
る。
製造方法に関し、特に暗所における物体の観察用に用い
る暗視装置に配備する照度増幅用イメージインテンシフ
ァイアー管の半導体光電面およびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＧａおよびＡｓを含む化合物半導体、た
とえばＧａＡｓ等の半導体を用いた光電面は、光電効率
が高く第３世代のイメージインテンシファイアー管の光
電面とし開発が進んでいる。
とえばＧａＡｓ等の半導体を用いた光電面は、光電効率
が高く第３世代のイメージインテンシファイアー管の光
電面とし開発が進んでいる。
【０００３】従来、この種の半導体光電面とその製造方
法は、例えば、アドバンスィーズイン エレクトロニク
ス アンド エレクトロン フィジクス（ＡＤＶＡＮＣ
ＥＳ ＩＮ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＡＮＤ ＥＬＥ
ＣＴＲＯＮ ＰＨＹＳＩＣＳ）６４Ａ巻，Ｐ７１〜Ｐ７
５，「第３世代イメージインテンシファイアー」に示さ
れている。
法は、例えば、アドバンスィーズイン エレクトロニク
ス アンド エレクトロン フィジクス（ＡＤＶＡＮＣ
ＥＳ ＩＮ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＡＮＤ ＥＬＥ
ＣＴＲＯＮ ＰＨＹＳＩＣＳ）６４Ａ巻，Ｐ７１〜Ｐ７
５，「第３世代イメージインテンシファイアー」に示さ
れている。
【０００４】以下、図面を参照してその大要を説明す
る。図３にその構造の断面図（ａ）と、エネルギーバン
ド構造図（ｂ）を示す。入射光１０１は、ガラスウィン
ドウ１およびＰ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ層２を通過して
到達したＰ型ＧａＡｓ層３内で電子−正孔対を発生させ
る。このＰ型ＧａＡｓ層３の表面上に形成されたＣｓＯ
又はＣｓ活性層５は仕事関数がＰ型ＧａＡｓ層３の伝導
帯端より低く、かつその膜厚を約１０オングストローム
と極めて薄くしてあるため入射光により励起された電子
がトンネル効果により前記ＣＳＯ又はＣｓ活性層５を透
過し、光電子として真空中に放出される。
る。図３にその構造の断面図（ａ）と、エネルギーバン
ド構造図（ｂ）を示す。入射光１０１は、ガラスウィン
ドウ１およびＰ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ層２を通過して
到達したＰ型ＧａＡｓ層３内で電子−正孔対を発生させ
る。このＰ型ＧａＡｓ層３の表面上に形成されたＣｓＯ
又はＣｓ活性層５は仕事関数がＰ型ＧａＡｓ層３の伝導
帯端より低く、かつその膜厚を約１０オングストローム
と極めて薄くしてあるため入射光により励起された電子
がトンネル効果により前記ＣＳＯ又はＣｓ活性層５を透
過し、光電子として真空中に放出される。
【０００５】図４にその製造方法を工程順に示す。先ず
図４（ａ）に示す如く、面方位［１００］のＧａＡｓ基
板７上に液相成長法，ＶＰＥ法あるいはＭＢＥ法によ
り、順次厚さ０．５μｍのエッチングストッパ用のＡｌ
0.5 Ｇａ0.5 Ａｓエッチングストップ層６、厚さ２μｍ
の光吸収用のＰ型ＧａＡｓ層３および厚さ５μｍの光透
過用のＰ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ層をエピタキシャル成
長した後、Ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ層２の上に、ガラ
ス貼り付け時の保護膜としてのＳｉ3 Ｎ4 膜８をプラズ
マＣＶＤ法により厚さ０．１μｍに形成する。次いで、
図４（ｂ）に示す如く、ガラスウィンドウ１の片側に図
４（ａ）にて作成したウェーハを、Ｓｉ3 Ｎ4 膜８の側
から低融点ガラス９を介して貼り付け温度５５０℃にて
貼り付ける。
図４（ａ）に示す如く、面方位［１００］のＧａＡｓ基
板７上に液相成長法，ＶＰＥ法あるいはＭＢＥ法によ
り、順次厚さ０．５μｍのエッチングストッパ用のＡｌ
0.5 Ｇａ0.5 Ａｓエッチングストップ層６、厚さ２μｍ
の光吸収用のＰ型ＧａＡｓ層３および厚さ５μｍの光透
過用のＰ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ層をエピタキシャル成
長した後、Ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ層２の上に、ガラ
ス貼り付け時の保護膜としてのＳｉ3 Ｎ4 膜８をプラズ
マＣＶＤ法により厚さ０．１μｍに形成する。次いで、
図４（ｂ）に示す如く、ガラスウィンドウ１の片側に図
４（ａ）にて作成したウェーハを、Ｓｉ3 Ｎ4 膜８の側
から低融点ガラス９を介して貼り付け温度５５０℃にて
貼り付ける。
【０００６】引続き、図４（ｃ）に示す如く、ガラスウ
ィンドウ付きウェーハをｐＨが７．１以下の過酸化水素
−アンモニア水系の室温のエッチング液中に浸漬し、Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓエッチングストップ層６の表面まで
ＧａＡｓ基板７を選択的に除去する。この選択エッチン
グ液によってＡｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓエッチングストップ
層６の表面に生じた自然酸化膜を、室温の濃塩酸に数秒
間浸漬することにより除去した後、Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａ
ｓエッチングストップ層６を硫酸−過酸化水素−水（混
合比３：１：１）のエッチング液にて選択的に除去す
る。
ィンドウ付きウェーハをｐＨが７．１以下の過酸化水素
−アンモニア水系の室温のエッチング液中に浸漬し、Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓエッチングストップ層６の表面まで
ＧａＡｓ基板７を選択的に除去する。この選択エッチン
グ液によってＡｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓエッチングストップ
層６の表面に生じた自然酸化膜を、室温の濃塩酸に数秒
間浸漬することにより除去した後、Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａ
ｓエッチングストップ層６を硫酸−過酸化水素−水（混
合比３：１：１）のエッチング液にて選択的に除去す
る。
【０００７】最後に、図４（ｄ）に示す如く、ＧａＡｓ
基板７とＡｌ0.5Ｇａ0.5 Ａｓエッチングストップ層６
を除去したウェーハを、１０-10 Ｔorr 程度の超高真空
を実現できる超高真空装置の中にセットし１０-10 Ｔ
orr 程度の超高真空中で５２０℃にてベーキングするこ
とにより、Ｐ型ＧａＡｓ層３の表面に存在する薄い自然
酸化膜を蒸発させ、正常なＰ型ＧａＡｓ表面を実現した
後、Ｃｓを１０オングストローム程度真空蒸着すること
により、Ｃｓ活性層５を有する光電効率の高いＧａＡｓ
光電面を形成する。Ｃｓを真空蒸着し始めてから微量の
酸素を導入することにより、ＣｓＯ活性層５を形成すれ
ば更に光電効率の高い安定なＧａＡｓ光電面が得られ
る。
基板７とＡｌ0.5Ｇａ0.5 Ａｓエッチングストップ層６
を除去したウェーハを、１０-10 Ｔorr 程度の超高真空
を実現できる超高真空装置の中にセットし１０-10 Ｔ
orr 程度の超高真空中で５２０℃にてベーキングするこ
とにより、Ｐ型ＧａＡｓ層３の表面に存在する薄い自然
酸化膜を蒸発させ、正常なＰ型ＧａＡｓ表面を実現した
後、Ｃｓを１０オングストローム程度真空蒸着すること
により、Ｃｓ活性層５を有する光電効率の高いＧａＡｓ
光電面を形成する。Ｃｓを真空蒸着し始めてから微量の
酸素を導入することにより、ＣｓＯ活性層５を形成すれ
ば更に光電効率の高い安定なＧａＡｓ光電面が得られ
る。
【０００８】因みに、Ｐ型ＧａＡｓ層３の表面に存在す
る厚さ２０Ａ°程度の自然酸化膜が、ＣｓＯもしくはＣ
ｓ活性層５の下に残ったままでは、入射光により励起さ
れてた電子が光電効果で真空中に放出される際の電子に
対するエネルギーバリアが厚くなってこのエネルギーバ
リアをトンネル効果で透過できなくなり、光電感度が激
減する。
る厚さ２０Ａ°程度の自然酸化膜が、ＣｓＯもしくはＣ
ｓ活性層５の下に残ったままでは、入射光により励起さ
れてた電子が光電効果で真空中に放出される際の電子に
対するエネルギーバリアが厚くなってこのエネルギーバ
リアをトンネル効果で透過できなくなり、光電感度が激
減する。
【０００９】従って、光電感度の良好なＧａＡｓ光電面
を得るには、このＰ型ＧａＡｓ層の表面の自然酸化膜を
除去することが必要条件となる。
を得るには、このＰ型ＧａＡｓ層の表面の自然酸化膜を
除去することが必要条件となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述した図３に示す従
来の構造を有するＧａＡｓ光電面を実現するための図４
に示す従来の製造方法は、Ｐ型ＧａＡｓ層３の表面に存
在し光電効率を低下させる自然酸化膜を１０-10 Ｔorr
台の超高真空中でウェーハをベーキングすることにより
蒸発させて除去しているため、高価な超高真空装置を必
要とし、製造コストを高くするという欠点がある。
来の構造を有するＧａＡｓ光電面を実現するための図４
に示す従来の製造方法は、Ｐ型ＧａＡｓ層３の表面に存
在し光電効率を低下させる自然酸化膜を１０-10 Ｔorr
台の超高真空中でウェーハをベーキングすることにより
蒸発させて除去しているため、高価な超高真空装置を必
要とし、製造コストを高くするという欠点がある。
【００１１】本発明の目的は上述した欠点を除去し、高
価な高真空装置を必要とせず、製造コストを著しく低減
しうる半導体光電面およびその製造方法を提供すること
にある。
価な高真空装置を必要とせず、製造コストを著しく低減
しうる半導体光電面およびその製造方法を提供すること
にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体光電面
は、ＧａおよびＡｓを含む化合物半導体表面にＣｓＯも
しくはＣｓからなる活性層を備えた半導体光電面におい
て、前記活性層と前記化合物半導体表面の間に単原子層
程度の厚さを有する硫黄単原子層を介在させた構造を有
する。
は、ＧａおよびＡｓを含む化合物半導体表面にＣｓＯも
しくはＣｓからなる活性層を備えた半導体光電面におい
て、前記活性層と前記化合物半導体表面の間に単原子層
程度の厚さを有する硫黄単原子層を介在させた構造を有
する。
【００１３】また本発明の半導体光電面の製造方法は、
ＧａおよびＡｓを含む化合物半導体表面にＣｓＯもしく
はＣｓからなる活性層を真空蒸着により形成する半導体
光電面の製造方法において、前記活性層形成前に前記化
合物半導体表面を硫化アンモニウム溶液中に浸漬する第
一の工程と前記第一の工程後に真空中で前記化合物半導
体表面を２６０℃≦Ｔ≦５２０℃の加熱温度Ｔでベーキ
ングする第二の工程とを含む特徴を有する。
ＧａおよびＡｓを含む化合物半導体表面にＣｓＯもしく
はＣｓからなる活性層を真空蒸着により形成する半導体
光電面の製造方法において、前記活性層形成前に前記化
合物半導体表面を硫化アンモニウム溶液中に浸漬する第
一の工程と前記第一の工程後に真空中で前記化合物半導
体表面を２６０℃≦Ｔ≦５２０℃の加熱温度Ｔでベーキ
ングする第二の工程とを含む特徴を有する。
【００１４】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１５】図１は本発明の第１の実施例の半導体光電
面の構造を示す拡大断面図、図２は、図１の半導体光電
面の製造方法を主な工程順に従って示す工程図である。
面の構造を示す拡大断面図、図２は、図１の半導体光電
面の製造方法を主な工程順に従って示す工程図である。
【００１６】図２中の（ａ）〜（ｃ）は、図３中の
（ａ）〜（ｃ）と同一工程である。
（ａ）〜（ｃ）と同一工程である。
【００１７】図２（ｄ）では、ＧａＡｓ基板７およびＡ
ｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓエッチングストップ層６を選択エッ
チングにより除去した後のガラスウィンドウ付きウェー
ハを濃塩酸中に１分間浸して、ＧａＡｓ表面に形成され
た自然酸化膜の大部分を除去し、窒素ブローにより乾燥
させた後、続いて室温の硫化アンモニウム溶液中に浸漬
し、Ｐ型ＧａＡｓ層３の表面に硫化アンモニウム堆積層
１０を形成する。
ｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓエッチングストップ層６を選択エッ
チングにより除去した後のガラスウィンドウ付きウェー
ハを濃塩酸中に１分間浸して、ＧａＡｓ表面に形成され
た自然酸化膜の大部分を除去し、窒素ブローにより乾燥
させた後、続いて室温の硫化アンモニウム溶液中に浸漬
し、Ｐ型ＧａＡｓ層３の表面に硫化アンモニウム堆積層
１０を形成する。
【００１８】文献「硫化処理したＧａＡｓ表面の構
造」、アプライド フィジックス レターズ，５４巻，
１９８９年，Ｐ．２５６５〜に記載されているとおり、
この硫化アンモニウム堆積層１０は、黄色を呈している
が真空中に放置している間にその大部分が飛散し、ウェ
ーハ表面は鏡面を呈する。その後１０-10 Ｔorr 台の超
高真空中で２６０℃〜４２０℃の比較的低温でベーキン
グすることにより、単原子層程度の硫黄層へと変化す
る。この硫黄単原子層４はＰ型ＧａＡｓ層３表面との結
合力が強く、ＧａＡｓ表面に酸素を介在させない特異な
性質を有し、ＧａＡｓ界面の結晶状態を極めて理想的な
安定状態のまま保持することができるものである。この
ような硫黄単原子層４により被覆された理想的なＧａＡ
ｓ界面は、上述した超高真空中でなくても実現でき、１
０-7Ｔorr 台の真空度を有する通常の真空蒸着装置内に
おいても得られることがわかった。この事実を利用し、
以下のように工程を進めた。
造」、アプライド フィジックス レターズ，５４巻，
１９８９年，Ｐ．２５６５〜に記載されているとおり、
この硫化アンモニウム堆積層１０は、黄色を呈している
が真空中に放置している間にその大部分が飛散し、ウェ
ーハ表面は鏡面を呈する。その後１０-10 Ｔorr 台の超
高真空中で２６０℃〜４２０℃の比較的低温でベーキン
グすることにより、単原子層程度の硫黄層へと変化す
る。この硫黄単原子層４はＰ型ＧａＡｓ層３表面との結
合力が強く、ＧａＡｓ表面に酸素を介在させない特異な
性質を有し、ＧａＡｓ界面の結晶状態を極めて理想的な
安定状態のまま保持することができるものである。この
ような硫黄単原子層４により被覆された理想的なＧａＡ
ｓ界面は、上述した超高真空中でなくても実現でき、１
０-7Ｔorr 台の真空度を有する通常の真空蒸着装置内に
おいても得られることがわかった。この事実を利用し、
以下のように工程を進めた。
【００１９】図２（ｅ）に示す如く、硫化アンモニウム
堆積層１０をＰ型ＧａＡｓ層３の表面に有するガラスウ
ィンドウ１付きウェーハを通常の真空蒸着装置内にセッ
トし、１０-7Ｔorr 台の真空中にて１時間放置した後、
加熱温度４２０℃でベーキングを行ない、得られたＰ型
ＧａＡｓ３の界面に酸素を含まない硫黄単原子層４の上
に同一真空装置内にてＣｓの真空蒸着を行ない、Ｃｓ蒸
着途中で微量の酸素を導入してＣｓＯ活性層５を形成し
た。
堆積層１０をＰ型ＧａＡｓ層３の表面に有するガラスウ
ィンドウ１付きウェーハを通常の真空蒸着装置内にセッ
トし、１０-7Ｔorr 台の真空中にて１時間放置した後、
加熱温度４２０℃でベーキングを行ない、得られたＰ型
ＧａＡｓ３の界面に酸素を含まない硫黄単原子層４の上
に同一真空装置内にてＣｓの真空蒸着を行ない、Ｃｓ蒸
着途中で微量の酸素を導入してＣｓＯ活性層５を形成し
た。
【００２０】上述した製造方法にて得られたＧａＡｓ光
電面の構造は、図１（ａ）の断面図と、図１（ｂ）のエ
ネルギーバンド構造図に示すごとくＰ型ＧａＡｓ層３と
ＣｓＯ活性層５との界面に厚さ約２オングストロームの
硫黄単原子層４が存在するのみで、他は図３の従来構造
と全く同じである。
電面の構造は、図１（ａ）の断面図と、図１（ｂ）のエ
ネルギーバンド構造図に示すごとくＰ型ＧａＡｓ層３と
ＣｓＯ活性層５との界面に厚さ約２オングストロームの
硫黄単原子層４が存在するのみで、他は図３の従来構造
と全く同じである。
【００２１】従って、Ｐ型ＧａＡｓ層３から高電子が真
空放出される際トンネル効果で透過すべきＰ型ＧａＡｓ
層１の表面におけるエネルギーバリヤは、その高さと厚
さがほとんど変わらず、従来と同程度の電子透過率を有
する。
空放出される際トンネル効果で透過すべきＰ型ＧａＡｓ
層１の表面におけるエネルギーバリヤは、その高さと厚
さがほとんど変わらず、従来と同程度の電子透過率を有
する。
【００２２】このような製造方法で製作された構造を有
するＧａＡｓ光電面の光電感度は、１４００μＡ／ｌｍ
（ルーメン）であり、従来の超高真空装置を用いる製造
方法によって製作された従来のＧａＡｓ光電面の光電感
度と同程度が確保できた。尚、図２（ｅ）の工程で熱処
理温度を、２６０℃あるいは５２０℃とした場合も同様
の結果が得られた。
するＧａＡｓ光電面の光電感度は、１４００μＡ／ｌｍ
（ルーメン）であり、従来の超高真空装置を用いる製造
方法によって製作された従来のＧａＡｓ光電面の光電感
度と同程度が確保できた。尚、図２（ｅ）の工程で熱処
理温度を、２６０℃あるいは５２０℃とした場合も同様
の結果が得られた。
【００２３】更に、第２の実施例として図１，図２のＰ
型ＧａＡｓ層１の代わりにＡｌを少量としたＰ型Ａｌ
0.03Ｇａ0.97Ａｓ層を用いたものでも、前述した内容と
同様な製造方法により製作されたＡｌＧａＡｓ光電面の
光電感度は約１４００μＡ／ｌｍであり、本発明の第１
の実施例であるＧａＡｓ光電面と同程度の感度特性が得
られることがわかった。
型ＧａＡｓ層１の代わりにＡｌを少量としたＰ型Ａｌ
0.03Ｇａ0.97Ａｓ層を用いたものでも、前述した内容と
同様な製造方法により製作されたＡｌＧａＡｓ光電面の
光電感度は約１４００μＡ／ｌｍであり、本発明の第１
の実施例であるＧａＡｓ光電面と同程度の感度特性が得
られることがわかった。
【００２４】また、第１および第２の実施例において
は、Ｃｓ真空蒸着途中で微量酸素を導入して形成したＣ
ｓＯ活性層５について説明したが、故意に微量酸素の導
入を行なうことなくＣｓ蒸着を行って得られたＣｓ活性
層５であっても、上述したＣｓＯ活性層５を用いたＧａ
Ａｓ光電面に近い１３００μＡ／ｌｍという光電感度が
得られた。
は、Ｃｓ真空蒸着途中で微量酸素を導入して形成したＣ
ｓＯ活性層５について説明したが、故意に微量酸素の導
入を行なうことなくＣｓ蒸着を行って得られたＣｓ活性
層５であっても、上述したＣｓＯ活性層５を用いたＧａ
Ａｓ光電面に近い１３００μＡ／ｌｍという光電感度が
得られた。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、光電面を
構成するＧａおよびＡｓを含む化合物半導体の表面に生
じる自然酸化膜を除去するため、化合物半導体表面を硫
化アンモニウム溶液中浸漬する工程と、その後真空中で
化合物半導体表面を放置した後２６０℃〜５２０℃の加
熱温度で加熱する工程とをとりこんだ製造方法により、
化合物半導体表面に硫黄単原子層を介してＣｓＯ活性層
もしくはＣｓ活性層を形成した半導体光電面を得て、こ
の光電感度を従来のＧａＡｓ光電面と同程度の良好な状
態に１０-7Ｔorr 台の通常の真空度の工程環境で安価に
実現できるという効果がる。
構成するＧａおよびＡｓを含む化合物半導体の表面に生
じる自然酸化膜を除去するため、化合物半導体表面を硫
化アンモニウム溶液中浸漬する工程と、その後真空中で
化合物半導体表面を放置した後２６０℃〜５２０℃の加
熱温度で加熱する工程とをとりこんだ製造方法により、
化合物半導体表面に硫黄単原子層を介してＣｓＯ活性層
もしくはＣｓ活性層を形成した半導体光電面を得て、こ
の光電感度を従来のＧａＡｓ光電面と同程度の良好な状
態に１０-7Ｔorr 台の通常の真空度の工程環境で安価に
実現できるという効果がる。
【図１】本発明の第１および第２の実施例の半導体光電
面の構造を併用して示す断面図（ａ）、およびエネルギ
ーバンド構造図（ｂ）である。
面の構造を併用して示す断面図（ａ）、およびエネルギ
ーバンド構造図（ｂ）である。
【図２】本発明の第１および第２の実施例の主要工程を
工程順に示す工程図である。
工程順に示す工程図である。
【図３】従来の半導体光電面の構造の一例を示す断面図
（ａ）、およびエネルギーバンド構造図（ｂ）である。
（ａ）、およびエネルギーバンド構造図（ｂ）である。
【図４】図３の半導体光電面の主要工程を工程順に示す
工程図である。
工程図である。
１ ガラスウィンドウ
２ Ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ層
３ Ｐ型ＧａＡｓ層
４ 硫黄単原子層
５ ＣｓＯ又はＣｓ活性層
６ Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓエッチングストップ層
７ ＧａＡｓ基板
８ Ｓｉ3 Ｎ4 膜
９ 低融点ガラス
１０ 硫化アンモニウム堆積層
Claims (2)
- 【請求項１】 ＧａおよびＡｓを含む化合物半導体表面
にＣｓＯもしくはＣｓからなる活性層を備えた半導体光
電面において、前記活性層と前記化合物半導体表面の間
に単原子層程度の厚さを有する硫黄単原子層を介在させ
たことを特徴とする半導体光電面。 - 【請求項２】 ＧａおよびＡｓを含む化合物半導体表面
にＣｓＯもしくはＣｓからなる活性層を真空蒸着により
形成する半導体光電面の製造方法において、 前記活性層形成前に前記化合物半導体表面を硫化アンモ
ニウム溶液中に浸漬する第一の工程と前記第一の工程後
に真空中で前記化合物半導体表面を２６０℃≦Ｔ≦５２
０℃の加熱温度Ｔでベーキングする第二の工程とを含む
ことを特徴とする半導体光電面の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3159369A JPH0512989A (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 半導体光電面およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3159369A JPH0512989A (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 半導体光電面およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0512989A true JPH0512989A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15692331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3159369A Pending JPH0512989A (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 半導体光電面およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0512989A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0778554A (ja) * | 1993-09-10 | 1995-03-20 | Hamamatsu Photonics Kk | 光電子放出面およびそれを用いた電子管と光検出装置 |
| JP2015536012A (ja) * | 2012-08-03 | 2015-12-17 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | ホウ素層を有するシリコン基板を含むフォトカソード |
| JP2020533760A (ja) * | 2017-09-12 | 2020-11-19 | インテヴァック インコーポレイテッド | 熱アシスト負電子親和性フォトカソード |
-
1991
- 1991-07-01 JP JP3159369A patent/JPH0512989A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0778554A (ja) * | 1993-09-10 | 1995-03-20 | Hamamatsu Photonics Kk | 光電子放出面およびそれを用いた電子管と光検出装置 |
| JP2015536012A (ja) * | 2012-08-03 | 2015-12-17 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | ホウ素層を有するシリコン基板を含むフォトカソード |
| JP2018049846A (ja) * | 2012-08-03 | 2018-03-29 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | ホウ素層を有するシリコン基板を含むフォトカソード |
| JP2019050213A (ja) * | 2012-08-03 | 2019-03-28 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | ホウ素層を有するシリコン基板を含むフォトカソード |
| KR20200000483A (ko) * | 2012-08-03 | 2020-01-02 | 케이엘에이 코포레이션 | 붕소 층을 갖는 실리콘 기판을 포함하는 광전 음극 |
| JP2020533760A (ja) * | 2017-09-12 | 2020-11-19 | インテヴァック インコーポレイテッド | 熱アシスト負電子親和性フォトカソード |
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