| 研究概要 |
電極を形成する前のCdTe結晶表面の状態を明確にするため,有機洗浄,酸化層除去前後の結晶表面の組成およびフェルミ準位を全反射光電子分光装置(TRXPS)を用いて調べた.さらに,In,Al,Tiショットキー電極を洗浄後の表面に形成し,表面状態が整流特性に与える影響を調べ,プラズマ処理によるCdTe表面処理技術を開発した.装置は誘導結合型のプラズマ処理装置を用い,CdTe結晶を石英間の中において,表面処理を行う.ガスとしては,He,H_2を用いる.CdTe単結晶の鏡面研磨時に用いるBr-メタノールエッチング処理により,CdTe表面にはTeリッチ層が存在することがわかっている.Heを用いたプラズマ処理においてTeリッチ層が取り除かれ,化学量論比からなる表面が得られる事がわかり,その結果,Cd面,Te面の両面において,整流特性が大幅に改善される事を明らかにした.さらに,水素プラズマ処理においては,処理時間を調整することにより,化学量論的組成からCdリッチな状態まで,CdTe表面のTe/Cd組成比を制御できる事を明らかにした.また,Cdリッチ層が存在する場合でも電流-電圧特性が改善されることを示した.そして,処理後のCdTe表面に電子ビーム蒸着法で,ショットキー素子を形成し,整流特性,放射線検出特性を測定し,表面状態がショットキー障壁高さ,リーク電流特性,整流特性に与える影響を調べ,表面制御技術の有効性を確かめた.さらに,水素プラズマ処理により表面を化学量論的組成及びCdリッチな状態としたいずれの試料においても,半値幅が2keV以下と小さく良好な放射線検出特性が得られた.
|
