放射線檢測器的制造方法技術

即使在通過蒸鍍或升華來形成由多晶膜或多晶的層疊膜構成的檢測層的第一過程的中途不能再供給Cl(氯)，也會在第一過程的開始或過程的中途供給與源S不同的附加源(例如HCl等含有Cl的氣體)。可以從成膜初期直至結束時為止，對為CdTe(碲化鎘)、ZnTe(碲化鋅)或CdZnTe(碲鋅鎘)的多晶或多晶的層疊膜的檢測層在厚度方向上均勻地摻雜Cl。其結果，可以使晶粒均勻化并且使檢測特性均勻化。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及具有檢測包括X射線、Y射線、光等在內的放射線的功能，用于醫療領域、工業領域、原子能領域中的，尤其是涉及對放射線有感的檢測層由半導體構成且該半導體由多晶構成的技術。
技術介紹
以往，作為高靈敏度放射線檢測器的材料，研究、開發了各種半導體材料，尤其是CdTe (碲化鎘)、ZnTe (碲化鋅)或CdZnTe (碲鋅鎘)的晶體，并且一部分形成產品。但是，為了應用于醫用診斷用的放射線檢測器或放射線攝像裝置，需要形成大面積(例如20cm見方以上)的放射線轉換層。形成這種大面積的晶體在技術上、成本上是不現實的，公開了用近空間升華法形成多晶膜·或多晶的層疊膜的方法(例如參照專利文獻I)。對于使用CdTe大塊單晶的小型放射線檢測器而言，已知為了降低泄漏電流而摻雜鋅(Zn)，為了改善載流子移動性、提高檢測性能而摻雜氯(Cl)等鹵素的有效性。作為近空間升華法中的對于CdTe或CdZnTe多晶膜摻雜Cl的方法，公開了將含有CdTe、ZnTe,CdZnTe中的至少一種的第一材料，和含有CdCl2 (氯化鎘)、ZnCl2 (氯化鋅)中的至少一種的第二材料的混合物作為源，通過蒸鍍或升華法形成多晶膜或多晶的層疊膜的方法(例如參照專利文獻2)。專利文獻1:日本特開2001-242255號公報專利文獻2:日本特許第4269653號
技術實現思路
_6] 專利技術要解決的問題但是，上述專利文獻2的摻雜Cl的方法中，0(1(:12、211(:12等(:1化合物與0(^、21^、CdZnTe相比，熔點低、蒸氣壓高而先消耗。因此可知存在成膜中途不能再供給氯(Cl)、僅在成膜初期的基板界面附近摻雜Cl的問題。如圖8所示確認，在摻雜了 Cl的基板界面附近晶粒小，在未摻雜Cl的部位晶粒增大、晶粒不能均勻化。若晶粒不能均勻化，則各像素內得不到均勻的特性(例如泄漏電流、靈敏度)，進而時間性的變動也增大。這些形成噪音源而難以進行靈敏度校正，使圖像特性(檢測效率)劣化。因此，如上述專利文獻2的權利要求3所述那樣，提出了用上述源通過蒸鍍或升華法形成多晶膜或多晶的層疊膜后，追加摻雜Cl的技術。然而，這種情況下，雖然通過追加摻雜Cl可以保護晶粒，但是不能使已經較大生長的粒徑自身減小，依然不能實現晶粒的均勻化。另外，鑒于成膜中途不能再供給Cl，也考慮增加以CdCl2 (氯化鎘)、ZnCl2 (氯化鋅)為代表的第二材料的比率以供給Cl直至成膜工序的最后為止。但是，由圖9的實驗數據可知，無論如何增加第二材料的比率，成膜中途第二材料也會先消耗完。圖9為表示僅使用CdCl2作為源時的腔室內各成分的壓力的時間性變化的實驗數據，圖10為表示使用CdCl2作為源、進而使用HCl作為附加源時的腔室內各成分的壓力的時間性變化的實驗數據。對于該實驗數據而言，如圖9所示可知，若僅利用源、通過近空間升華法來形成多晶膜或多晶的層疊膜，則腔室內的各成分中，HCl(氯化氫)的成分(C1、H2)隨著時間推移而降低。另一方面，如圖10所示可知，供給作為與源不同的Cl化合物的HCl作為附加源時，即使時間推移，腔室內的各成分中，HCl的成分也不會降低。本專利技術是鑒于這種情況而提出的，其目的在于，提供可以使晶粒均勻化并且使檢測特性均勻化的。用于解決問題的方案本專利技術為了達成這種目的而采用下述技術方案。S卩，本專利技術的的特征在于，其為制造基板具備感應放射線的檢測層的放射線檢測器的方法，前述檢測層的形成過程包括:第一過程，將含有Cd (鎘)的單質、Te (碲)的單質、Zn (鋅)的單質、CdTe (碲化鎘)、ZnTe (碲化鋅)、CdZnTe(碲鋅鎘)中的至少一種的第一材料作為源，通過蒸鍍或升華法形成多晶膜或多晶的層疊膜；和第二過程，在該第一過程的開始或過程的中途，供給與前述源不同的Cl (氯)的單質或Cl化合物作為附加源，并進行加熱，使前述多晶膜或多晶的層疊膜生長。[作用和效果]根據本專利技術的，在第一過程的開始或過程的中途供給與包含第一材料的源不同的附加源。由于附加源中含有Cl，因此從第一過程的開始或過程的中途起直至結束時為止連續供給Cl。因此，可以從成膜的第一過程的開始或過程的中途起直至結束時為止，對CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的層疊膜在厚度方向上均勻地摻雜Cl。從而可以制造保持低的泄漏電流并且放射線的檢測特性(靈敏度、響應特性等)良好的放射線檢測器。其結果，可以使晶粒均勻化并且使檢測特性均勻化。上述第一過程中使用的源為上述第一材料和含有CdCl2 (氯化鎘),ZnCl2 (氯化鋅)中的至少一種的第二材料的混合物，上述第一過程中，使用包含第一材料和第二材料的混合物的源，通過蒸鍍或升華法來形成多晶膜或多晶的層疊膜為宜。這種情況下，由于包含第一材料和第二材料的混合體的源中含有Cl，因此通過蒸鍍或升華在第一過程中形成由多晶膜或多晶的層疊膜構成的檢測層時，Cl同時含有在檢測層中。即使第一過程的中途源不能再供給Cl，也會在第一過程的開始或過程的中途供給與源不同的附加源。由于附加源含有Cl，因此可從第一過程的初期直至結束時為止連續供給Cl。因此，可以從成膜初期直至結束時為止，對CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的層疊膜在厚度方向上均勻地摻雜Cl。從而可以制造保持低的泄漏電流并且放射線的檢測特性(靈敏度、響應特性等)良好的放射線檢測器。其結果，可以使晶粒均勻化并且使檢測特性均勻化。對于制造方法的一例而言，在腔室內進行上述第一過程，可以將附加源配置在腔室內而在腔室內進行上述第二過程，也可以將附加源配置在腔室外、并供給到腔室內，由此在腔室內進行上述第二過程。如前者那樣，將附加源配置在腔室內時，尤其是可以在腔室內將高濃度的Cl蒸氣供給到基板的表面，從而可以將高濃度的Cl摻雜到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的層疊膜。如后者那樣，將附加源配置在腔室外、并供給到腔室內時，可以進行與上述腔室不同的溫度控制，因此可以控制良好地將Cl摻雜到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的層疊膜。另外，如后者那樣將附加源配置在腔室外、并供給到腔室內時，優選以氣體形式供給，附加源優選為HCl (氯化氫)，Cl2，CHCl3 (氯仿)，或者它們被N2、02、H2或稀有氣體稀釋而成的氣體。氣體的情況下，可以均勻、效率良好地將Cl摻雜到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的層疊膜。對于附加源不限定于上述氣體，只要含有Cl則也可以為固體、液體。例如附加源可以為CdCl2(氯化鎘)、ZnCl2(氯化鋅)或它們的混合物，附加源還可以為含有Cl(氯)的液體。固體的情況下，可以安全地將Cl摻雜到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的層疊膜。固體、液體的情況下，將附加源配置在腔室內時或者將附加源配置在腔室外時，兩者都可以適用。專利技術的效果根據本專利技術的，通過在第一過程的開始或過程的中途供給與包含第一材料的源不同的附加源，可以從成膜的第一過程的開始或過程的中途起直至結束時為止，對CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的層疊膜在厚度方向上均勻地摻雜Cl。其結果，可以使晶粒均勻化并且使檢測特性均勻化。附圖說明圖1為表示實施例1、2的放射線檢測器的結構的縱截面圖。圖2為表示放射線攝像裝置的示意性結構的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.07.06 JP 2010-1540491.一種放射線檢測器的制造方法，其特征在于，其為制造基板具備感應放射線的檢測層的放射線檢測器的方法， 所述檢測層的形成過程包括: 第一過程，將含有Cd (鎘)的單質、Te (碲)的單質、Zn (鋅)的單質、CdTe (碲化鎘)、ZnTe (碲化鋅)、CdZnTe (碲鋅鎘)中的至少一種的第一材料作為源，通過蒸鍍或升華法形成多晶膜或多晶的層疊膜；和 第二過程，在該第一過程的開始或過程的中途，供給與所述源不同的Cl (氯)的單質或Cl化合物作為附加源，并進行加熱，使所述多晶膜或多晶的層疊膜生長。2.根據權 利要求1所述的放射線檢測器的制造方法，其特征在于， 所述第一過程中使用的所述源為所述第一材料和含有CdCl2(氯化鎘)、ZnCl2(氯化鋅)中的至少一種的第二材料的混合物， 所述第一過程中，使用包含所述第一材料和所述第二材料的混合物的源，通過蒸鍍或升華法形成多晶膜或多晶的層疊膜。3.根據權利要求2所述的放射線檢測器的制造方法，其特征在于，在所述檢測層的形成過程之前預先在常壓非活性氣氛中對所述混合物進行加熱，從而燒結化。4.根據權利要求1 3中任一項所述的放射線檢測器的制造方法，其特征在于， 在腔室內進行所述第一過程， 將所述附加源配置在所述腔室內而在腔室內進行所述第二過程。5.根據權利要求4所述的放射線檢測器的制造方法，其特征在于，通過利用加熱器對所述源進行加熱來使源升華，并且對所述附加源進行加熱。6.根據權利要求5所述的放射線檢測器的制造方法，其特征在于，在所述腔室的上下部分別配備所述加熱器。7.根據權利要求5或6所述的放射線檢測器的制造方法，其特征在于，通過所述加熱器的余熱對所述附加源進行加熱來進行所述第二過程。8.根據權利要求4所述的放射線檢測器的制造方法，其特征在于， 通過利用加熱器對所述源進行加熱來使源升華， 并且通過與所述加熱器不同的輔助加熱器對所述附加源進...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徳田敏，田邊晃一，吉牟田利典，岸原弘之，貝野正知，吉松圣菜，佐藤敏幸，桑原章二，
申請(專利權)人：株式會社島津制作所，獨立行政法人國立高等專門學校機構，
類型：
國別省市：