放射线检测器的制造方法技术

即使在通过蒸镀或升华来形成由多晶膜或多晶的层叠膜构成的检测层的第一过程的中途不能再供给Cl(氯)，也会在第一过程的开始或过程的中途供给与源S不同的附加源(例如HCl等含有Cl的气体)。可以从成膜初期直至结束时为止，对为CdTe(碲化镉)、ZnTe(碲化锌)或CdZnTe(碲锌镉)的多晶或多晶的层叠膜的检测层在厚度方向上均匀地掺杂Cl。其结果，可以使晶粒均匀化并且使检测特性均匀化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有检测包括X射线、Y射线、光等在内的放射线的功能，用于医疗领域、工业领域、原子能领域中的，尤其是涉及对放射线有感的检测层由半导体构成且该半导体由多晶构成的技术。
技术介绍
以往，作为高灵敏度放射线检测器的材料，研究、开发了各种半导体材料，尤其是CdTe (碲化镉)、ZnTe (碲化锌)或CdZnTe (碲锌镉)的晶体，并且一部分形成产品。但是，为了应用于医用诊断用的放射线检测器或放射线摄像装置，需要形成大面积(例如20cm见方以上)的放射线转换层。形成这种大面积的晶体在技术上、成本上是不现实的，公开了用近空间升华法形成多晶膜·或多晶的层叠膜的方法(例如参照专利文献I)。对于使用CdTe大块单晶的小型放射线检测器而言，已知为了降低泄漏电流而掺杂锌(Zn)，为了改善载流子移动性、提高检测性能而掺杂氯(Cl)等卤素的有效性。作为近空间升华法中的对于CdTe或CdZnTe多晶膜掺杂Cl的方法，公开了将含有CdTe、ZnTe,CdZnTe中的至少一种的第一材料，和含有CdCl2 (氯化镉)、ZnCl2 (氯化锌)中的至少一种的第二材料的混合物作为源，通过蒸镀或升华法形成多晶膜或多晶的层叠膜的方法(例如参照专利文献2)。专利文献1:日本特开2001-242255号公报专利文献2:日本特许第4269653号
技术实现思路
_6] 专利技术要解决的问题但是，上述专利文献2的掺杂Cl的方法中，0(1(:12、211(:12等(:1化合物与0(^、21^、CdZnTe相比，熔点低、蒸气压高而先消耗。因此可知存在成膜中途不能再供给氯(Cl)、仅在成膜初期的基板界面附近掺杂Cl的问题。如图8所示确认，在掺杂了 Cl的基板界面附近晶粒小，在未掺杂Cl的部位晶粒增大、晶粒不能均匀化。若晶粒不能均匀化，则各像素内得不到均匀的特性(例如泄漏电流、灵敏度)，进而时间性的变动也增大。这些形成噪音源而难以进行灵敏度校正，使图像特性(检测效率)劣化。因此，如上述专利文献2的权利要求3所述那样，提出了用上述源通过蒸镀或升华法形成多晶膜或多晶的层叠膜后，追加掺杂Cl的技术。然而，这种情况下，虽然通过追加掺杂Cl可以保护晶粒，但是不能使已经较大生长的粒径自身减小，依然不能实现晶粒的均匀化。另外，鉴于成膜中途不能再供给Cl，也考虑增加以CdCl2 (氯化镉)、ZnCl2 (氯化锌)为代表的第二材料的比率以供给Cl直至成膜工序的最后为止。但是，由图9的实验数据可知，无论如何增加第二材料的比率，成膜中途第二材料也会先消耗完。图9为表示仅使用CdCl2作为源时的腔室内各成分的压力的时间性变化的实验数据，图10为表示使用CdCl2作为源、进而使用HCl作为附加源时的腔室内各成分的压力的时间性变化的实验数据。对于该实验数据而言，如图9所示可知，若仅利用源、通过近空间升华法来形成多晶膜或多晶的层叠膜，则腔室内的各成分中，HCl(氯化氢)的成分(C1、H2)随着时间推移而降低。另一方面，如图10所示可知，供给作为与源不同的Cl化合物的HCl作为附加源时，即使时间推移，腔室内的各成分中，HCl的成分也不会降低。本专利技术是鉴于这种情况而提出的，其目的在于，提供可以使晶粒均匀化并且使检测特性均匀化的。用于解决问题的方案本专利技术为了达成这种目的而采用下述技术方案。S卩，本专利技术的的特征在于，其为制造基板具备感应放射线的检测层的放射线检测器的方法，前述检测层的形成过程包括:第一过程，将含有Cd (镉)的单质、Te (碲)的单质、Zn (锌)的单质、CdTe (碲化镉)、ZnTe (碲化锌)、CdZnTe(碲锌镉)中的至少一种的第一材料作为源，通过蒸镀或升华法形成多晶膜或多晶的层叠膜；和第二过程，在该第一过程的开始或过程的中途，供给与前述源不同的Cl (氯)的单质或Cl化合物作为附加源，并进行加热，使前述多晶膜或多晶的层叠膜生长。[作用和效果]根据本专利技术的，在第一过程的开始或过程的中途供给与包含第一材料的源不同的附加源。由于附加源中含有Cl，因此从第一过程的开始或过程的中途起直至结束时为止连续供给Cl。因此，可以从成膜的第一过程的开始或过程的中途起直至结束时为止，对CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜在厚度方向上均匀地掺杂Cl。从而可以制造保持低的泄漏电流并且放射线的检测特性(灵敏度、响应特性等)良好的放射线检测器。其结果，可以使晶粒均匀化并且使检测特性均匀化。上述第一过程中使用的源为上述第一材料和含有CdCl2 (氯化镉),ZnCl2 (氯化锌)中的至少一种的第二材料的混合物，上述第一过程中，使用包含第一材料和第二材料的混合物的源，通过蒸镀或升华法来形成多晶膜或多晶的层叠膜为宜。这种情况下，由于包含第一材料和第二材料的混合体的源中含有Cl，因此通过蒸镀或升华在第一过程中形成由多晶膜或多晶的层叠膜构成的检测层时，Cl同时含有在检测层中。即使第一过程的中途源不能再供给Cl，也会在第一过程的开始或过程的中途供给与源不同的附加源。由于附加源含有Cl，因此可从第一过程的初期直至结束时为止连续供给Cl。因此，可以从成膜初期直至结束时为止，对CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜在厚度方向上均匀地掺杂Cl。从而可以制造保持低的泄漏电流并且放射线的检测特性(灵敏度、响应特性等)良好的放射线检测器。其结果，可以使晶粒均匀化并且使检测特性均匀化。对于制造方法的一例而言，在腔室内进行上述第一过程，可以将附加源配置在腔室内而在腔室内进行上述第二过程，也可以将附加源配置在腔室外、并供给到腔室内，由此在腔室内进行上述第二过程。如前者那样，将附加源配置在腔室内时，尤其是可以在腔室内将高浓度的Cl蒸气供给到基板的表面，从而可以将高浓度的Cl掺杂到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜。如后者那样，将附加源配置在腔室外、并供给到腔室内时，可以进行与上述腔室不同的温度控制，因此可以控制良好地将Cl掺杂到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜。另外，如后者那样将附加源配置在腔室外、并供给到腔室内时，优选以气体形式供给，附加源优选为HCl (氯化氢)，Cl2，CHCl3 (氯仿)，或者它们被N2、02、H2或稀有气体稀释而成的气体。气体的情况下，可以均匀、效率良好地将Cl掺杂到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜。对于附加源不限定于上述气体，只要含有Cl则也可以为固体、液体。例如附加源可以为CdCl2(氯化镉)、ZnCl2(氯化锌)或它们的混合物，附加源还可以为含有Cl(氯)的液体。固体的情况下，可以安全地将Cl掺杂到CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜。固体、液体的情况下，将附加源配置在腔室内时或者将附加源配置在腔室外时，两者都可以适用。专利技术的效果根据本专利技术的，通过在第一过程的开始或过程的中途供给与包含第一材料的源不同的附加源，可以从成膜的第一过程的开始或过程的中途起直至结束时为止，对CdTe、ZnTe或CdZnTe的多晶或多晶的层叠膜在厚度方向上均匀地掺杂Cl。其结果，可以使晶粒均匀化并且使检测特性均匀化。附图说明图1为表示实施例1、2的放射线检测器的结构的纵截面图。图2为表示放射线摄像装置的示意性结构的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.06 JP 2010-1540491.一种放射线检测器的制造方法，其特征在于，其为制造基板具备感应放射线的检测层的放射线检测器的方法， 所述检测层的形成过程包括: 第一过程，将含有Cd (镉)的单质、Te (碲)的单质、Zn (锌)的单质、CdTe (碲化镉)、ZnTe (碲化锌)、CdZnTe (碲锌镉)中的至少一种的第一材料作为源，通过蒸镀或升华法形成多晶膜或多晶的层叠膜；和 第二过程，在该第一过程的开始或过程的中途，供给与所述源不同的Cl (氯)的单质或Cl化合物作为附加源，并进行加热，使所述多晶膜或多晶的层叠膜生长。2.根据权 利要求1所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于， 所述第一过程中使用的所述源为所述第一材料和含有CdCl2(氯化镉)、ZnCl2(氯化锌)中的至少一种的第二材料的混合物， 所述第一过程中，使用包含所述第一材料和所述第二材料的混合物的源，通过蒸镀或升华法形成多晶膜或多晶的层叠膜。3.根据权利要求2所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，在所述检测层的形成过程之前预先在常压非活性气氛中对所述混合物进行加热，从而烧结化。4.根据权利要求1 3中任一项所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于， 在腔室内进行所述第一过程， 将所述附加源配置在所述腔室内而在腔室内进行所述第二过程。5.根据权利要求4所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，通过利用加热器对所述源进行加热来使源升华，并且对所述附加源进行加热。6.根据权利要求5所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，在所述腔室的上下部分别配备所述加热器。7.根据权利要求5或6所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，通过所述加热器的余热对所述附加源进行加热来进行所述第二过程。8.根据权利要求4所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于， 通过利用加热器对所述源进行加热来使源升华， 并且通过与所述加热器不同的辅助加热器对所述附加源进...

【专利技术属性】
技术研发人员：徳田敏，田边晃一，吉牟田利典，岸原弘之，贝野正知，吉松圣菜，佐藤敏幸，桑原章二，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，独立行政法人国立高等专门学校机构，
类型：
国别省市：