放射线检测元件以及放射线检测元件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种放射线检测元件，其即使在制成电极部与基板的密合性高、为了得到高清晰的放射线描绘图像而电极部之间的间隔窄的放射线检测元件这样的情况下，也不会产生因多个电极部之间的绝缘不充分而引起的性能不良。一种放射线检测元件，其特征在于，在由含有碲化镉或碲化镉锌的化合物半导体晶体构成的基板的表面具备多个电极部和设于电极部之间的绝缘部，在多个电极部与基板之间存在含有碲的氧化物的中间层，在绝缘部的上部存在碲氧化物，并且，绝缘部的上部的碲氧化物的最大厚度为30nm以下。

The manufacturing methods of radiation testing elements and radiation testing elements

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】放射线检测元件以及放射线检测元件的制造方法
本专利技术涉及使用含有碲化镉(CdTe)或碲化镉锌(CdZnTe)的化合物半导体晶体的放射线检测元件以及放射线检测元件的制造方法。
技术介绍
作为II族(2B族)元素的镉(Cd)和作为VI族(6B族)元素的碲(Te)的II－VI族化合物即碲化镉(CdTe)的晶体材料是具有较大带隙(～1.44eV)的结晶性化合物半导体材料。另外，也包括通过将CdTe的Cd的一部分用作为同族元素的Zn置换而进一步增大了带隙的碲化镉锌(CdZnTe)在内，CdTe系化合物半导体晶体材料适合用于太阳电池、电光调制器、红外窗口等光学元件，暗视场摄像机(Darkfieldcamera)、红外望远镜等红外检测器，X射线照片(X-rayphotograph)、X射线计算机体层摄影(ComputerTomography，CT)、环境放射线测量仪等放射线检测器这样的广泛的用途。其中，在放射线检测器用途中，对电阻率高的绝缘性的CdTe系晶体施加高偏压(biasvoltage)，通过放射线入射到晶体材料时产生的(内部)光电效应将放射线的入射转变为电流信号，由此能电检测放射线。就是说，成为放射线检测器中感测放射线的主要部分的放射线检测元件至少由CdTe系晶体材料和用于对该CdTe系晶体材料施加高偏压的电极部构成。若将放射线检测元件构成为在CdTe系晶体的表面上以改变位置的方式配置了多个电极部，则能根据电极部的位置来检测放射线。若利用该放射线检测元件并将多个电极部配置成矩阵状，则能得到与各电极部感测放射线的像素对应的放射线图像。X射线照片、X射线CT应用上述原理，得到作为放射线的一种的X射线的描绘图像。关于这样的放射线检测元件，如专利文献1～3所公开的技术等是公知的。在CdTe系晶体上以改变位置的方式配置了多个电极部的放射线检测元件通过如下方式制作：在由含有CdTe系化合物的半导体晶体构成的基板的表面以规定的间隔分离地配置形成多个电极部。对此，在专利文献1中，利用抗蚀剂膜等对基板表面上的与多个电极部之间对应的部分进行掩蔽，在该状态下将基板浸渍于镀液中而在基板表面的未被掩蔽的部分利用镀敷形成导电膜，形成成为电极部的薄膜。另外，关于电极部的形成方法，如专利文献4那样，还存在不利用镀敷法而使用蒸镀法等的现有技术。在形成电极部后，抗蚀剂膜等掩蔽材料被去除。在专利文献1中，在通过上述方法形成电极部时，使用特定的镀液在特定的条件下进行镀敷处理，由此在所形成的电极部与基板面之间形成电阻率107Ω·cm以下的含有Te氧化物的中间层。通过该中间层的存在，能大幅度提高由含有CdTe系化合物的晶体材料构成的基板的表面与所形成的薄膜状的电极材料之间的密合性。从得到基板与电极层的密合性高、高耐久性、高寿命的放射线检测元件的方面考虑，上述专利文献1的技术是非常有用的技术。作为近年来的技术趋势，对放射线检测元件的描绘图像的高清晰化的要求提高，与此相伴，推进各电极部的面积以及电极部之间的间隔的缩小化。为了可靠地分离来自各电极部的电信号而得到高清晰的描绘图像，即使电极部之间的间隔缩小而变窄，电极部之间被可靠地绝缘也是重要的。因此，需要电极部之间的材料、即由含有CdTe系化合物的晶体材料构成的基板自身具有足够高的电阻率。然而，仅通过控制基板的电阻值，绝缘是不充分的，特别是在制作电极部之间的间隔窄的放射线检测元件的情况下等，确认到产生因电极部之间的绝缘不充分而引起的元件性能的不良(电极部之间的漏电流等)。这样的产生了不良的元件无法根据各电极部的位置对放射线的检测信号进行适当的分离，因此空间分辨率降低而产生描绘图像的不清晰化，或者根据情况也会产生无法发挥作为放射线检测元件的功能的情况。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013－157494号公报专利文献2：日本特表2013－503481号公报专利文献3：日本特开2003－142673号公报专利文献4：日本特开平08－125203号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本公开内容的技术要解决上述的问题，其问题在于提供一种电极部与基板的密合性高、并且降低了由电极部之间的漏电流引起的元件不良的放射线检测元件。用于解决问题的方案为了解决上述问题，本专利技术人等进行了深入研究，结果可知：利用抗蚀剂对电极部之间的绝缘部(上部)进行掩蔽，然后，将基板浸渍于镀液中而形成成为电极部的薄膜，但此时镀液侵入绝缘部上部与抗蚀剂之间，在绝缘部上部形成绝缘性较差的氧化物。其结果可知因以该氧化物为泄漏路径(leakpath)的电流流过而产生元件不良。由此，得到如下见解，从而完成了本专利技术，即，通过提高绝缘部上部与抗蚀剂的密合性，能防止镀液的侵入，抑制氧化物的形成，降低由漏电流引起的元件不良。基于上述的见解，本公开内容提供以下的专利技术。1)一种放射线检测元件，其特征在于，在由含有碲化镉或碲化镉锌的化合物半导体晶体构成的基板的表面具备多个电极部和设于所述电极部之间的绝缘部，在所述多个电极部与所述基板之间存在含有碲的氧化物的中间层，在所述绝缘部的上部存在碲氧化物，并且，所述绝缘部的上部的碲氧化物的最大厚度为30nm以下。2)根据上述1)所述的放射线检测元件，其特征在于，所述绝缘部的上部的碲氧化物的最大厚度为20nm以下。3)根据上述2)所述的放射线检测元件，其特征在于，所述绝缘部的上部的碲氧化物的最大厚度为10nm以下。4)根据上述1)～3)中任一项所述的放射线检测元件，其中，所述绝缘部的上部的碲氧化物呈岛状存在。5)根据上述1)～4)中任一项所述的放射线检测元件，其特征在于，所述中间层的平均厚度为100nm以上。6)根据上述5)所述的放射线检测元件，其特征在于，所述中间层的平均厚度为200nm以上。7)根据上述6)所述的放射线检测元件，其特征在于，所述中间层的平均厚度为400nm以上。8)根据上述1)～7)中任一项所述的放射线检测元件，其特征在于，设于所述电极部之间的绝缘部的宽度为100μm以下。9)根据上述1)～8)中任一项所述的放射线检测元件，其特征在于，设于所述电极部之间的绝缘部是含有碲化镉或碲化镉锌的化合物半导体晶体。10)根据上述1)～9)中任一项所述的放射线检测元件，其特征在于，所述电极部由含有铂、金、或含有铂和金中的至少一方的合金的薄膜构成。11)根据上述1)～10)中任一项所述的放射线检测元件，其特征在于，在与所述基板的表面垂直的剖面中，所述电极部为凹状的形状，设于所述电极部之间的绝缘部为凸状的形状。12)根据上述1)～11)中任一项所述的放射线检测元件，其特征在于，在所述化合物半导体晶体为碲化镉锌晶体(Cd1-xZnxTe)的情况下，所述化合物半导体晶体是II族元素中的锌的浓度x为2at％以上且10at％以下的碲化镉锌晶体。在此，at％是指原子组成百分率。13)根据上述1)～12)中任一项所述的放射线检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种放射线检测元件，其特征在于，/n在由含有碲化镉或碲化镉锌的化合物半导体晶体构成的基板的表面具备多个电极部和设于所述电极部之间的绝缘部，/n在所述多个电极部与所述基板之间存在含有碲的氧化物的中间层，/n在所述绝缘部的上部存在碲氧化物，并且，所述绝缘部的上部的碲氧化物的最大厚度为30nm以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180925 JP 2018-1793421.一种放射线检测元件，其特征在于，
在由含有碲化镉或碲化镉锌的化合物半导体晶体构成的基板的表面具备多个电极部和设于所述电极部之间的绝缘部，
在所述多个电极部与所述基板之间存在含有碲的氧化物的中间层，
在所述绝缘部的上部存在碲氧化物，并且，所述绝缘部的上部的碲氧化物的最大厚度为30nm以下。


2.根据权利要求1所述的放射线检测元件，其特征在于，
所述绝缘部的上部的碲氧化物的最大厚度为20nm以下。


3.根据权利要求2所述的放射线检测元件，其特征在于，
所述绝缘部的上部的碲氧化物的最大厚度为10nm以下。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的放射线检测元件，其中，
所述绝缘部的上部的碲氧化物呈岛状存在。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的放射线检测元件，其特征在于，
所述中间层的平均厚度为100nm以上。


6.根据权利要求5所述的放射线检测元件，其特征在于，
所述中间层的平均厚度为200nm以上。


7.根据权利要求6所述的放射线检测元件，其特征在于，
所述中间层的平均厚度为400nm以上。


8.根据权利要求1～7中任一项所述的放射线检测元件，其特征在于，
设于所述电极部之间的绝缘部的宽度为100μm以下。


9.根据权利要求1～8中任一项所述的放射线检测元件，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田浩平，村上幸司，
申请(专利权)人：JX金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP