Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОРЕЗИСТОРА
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОРЕЗИСТОРА

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОРЕЗИСТОРА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано в качестве активного элемента приемника ИК-излучения. Сущность: способ изготовления фоторезистора включает формирование активного элемента из монокристалла твердого раствора теллурида олова в теллуриде свинца с примесью индия при соотношении компонентов, мас. % : олово 8,3 - 9,6; индий 0,2 - 0,7; теллур 40,6 - 41,1; свинец - остальное. Элемент облучают потоком быстрых электронов при дозе облучения (1-2)·1016см-2. 1 ил. , 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2012103
Класс(ы) патента: H01L31/18
Номер заявки: 4955170/25
Дата подачи заявки: 28.06.1991
Дата публикации: 30.04.1994
Заявитель(и): МГУ им.М.В.Ломоносова
Автор(ы): Акимов Б.А.; Албул А.В.; Брандт Н.Б.; Мусалитин А.М.; Рябова Л.И.; Скипетров Е.П.
Патентообладатель(и): Акимов Борис Александрович
Описание изобретения: Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано в качестве активного элемента приемника ИК-излучения, работающего в условиях радиационного воздействия.
Известен [1, 2] активный элемент фоторезистора на основе монокристаллического твердого раствора теллурида олова в теллуриде свинца с примесью индия при соотношении компонентов, мас. % : Sn - от 8,3 до 9,6; In - от 0,2 до 0,7; Te - от 40,5 до 41,1; Pb - остальное.
Указанный активный элемент обладает высокой фоточувствительностью, а области температур ниже 25 К - так называемой задержанной фотопроводимостью (т. е. памятью по фотоотклику), что позволяет работать в режиме счета фотонов (интегрировать поток ИК-излучения). Для работы в указанном режиме, особенно при регистрации малых потоков излучения, требуется стабильность параметров фоторезистора, особенно темновой проводимости, в том числе и в условиях радиационного воздействия.
Целью изобретения является повышение радиационной стойкости при сохранении чувствительности активного элемента фоторезистора.
Цель достигается тем, что известный активный элемент фоторезистора подвергается облучению потоком быстрых электронов величиной до (1-2)˙1016 см-2.
Выбор вида облучения основан на следующем. Известно, что наибольшее изменение электрофизических параметров узкощелевых полупроводников вызывает облучение быстрыми электронами. Если выбраны быстрые электроны с энергией ε= 6 МэВ. Значение этой энергии превышает пороговую энергию ε пор дефектообразования во всех исследованных полупроводниках. Глубина проникновения быстрых электронов в Pb1-xSnxTe более 1 см, а толщина рабочего элемента фоторезистора не превышала 0,5 мм. Облучение протонами или α -частицами приводит к нарушению лишь поверхностного слоя толщиной порядка 1 мкм. При высокой проводимости образцов, вызванной ИК-облучением, этот тонкий слой шунтируется объемом образца. Облучение γ -квантами эквивалентно облучению электронами, поскольку кванты выбивают в кристалле вторичные электроны, которые, в свою очередь, оказывают такое же действие, как и β-облучение. Таким образом, облучение быстрыми электронами является одновременно и способом изменять свойства образца, и хорошим инструментом для проверки на предмет радиационной стойкости.
В таблице приведены параметры образцов активного элемента фоторезистора из заявленного интервала составов до и после облучения, а также образцов составов, выходящих из указанного интервала и нелегированного образца (без примеси In). Исследованные образцы выращивались по методу Чохральского из-под флюса В2О3. Содержание компонентов в готовых твердых растворах определялось с точностью 0,1% . Образцы в виде прямоугольных параллелепипедов с размерами (3,5-4) х (0,2-0,5) х (0,2-0,5) мм вырезались из слитков на электроэрозионном станке. Нарушенный слой стравливался полирующим травителем, представляющим собой 5% -ный раствор брома в HBr. Токовые и потенциальные контакты подпаивались сплавом, содержащим 95 мас. % In, 4 мас. % Ag, 1 мас. % Au. Исследования температурных зависимостей сопротивления в интервале 4,2-25 К в отсутствие и при ИК-подсветке тепловым источником, имеющим температуру до Т*= 50 К, кинетики спада сигнала фотопроводимости, подвижности μ и концентрации n (р) носителей заряда проводились после каждой дозы облучения. Облучение осуществлялось быстрыми электронами на ускорителе ЭПУ-6 дозами по (1-2) 1016 см-2, максимальный поток облучения достигал Фmax = 1017 см-2. Для исключения неконтролируемой засветки образец и тепловой источник излучения помещали в вакуумированную металлическую камеру, которую погружали в криостат с жидким гелием. Температура образца и источника излучения контролировались термопарами. В таблице приведены темновые (в отсутствие подсветки) значения n(p) и μ при 20 К, величины приращения проводимости Δ σ при освещении источником ИК-излучения с Т*= 30 К, величины темнового удельного сопротивления ρ при Т = 4,2 К, в том числе после различных доз облучения, показатели γ степенных законов спада сигнала фотопроводимости после выключения подсветки.
На чертеже представлены также температурные зависимости удельного сопротивления образцов 1 и 5 в интервале температур 4,2-25 К. Кружки - образец N 5 (светлые Ф = 0, темные - Ф max), треугольники - образец N 1 (светлые Ф = 0, темные - Фmax). Темновые кривые обозначены буквой а, кривые при подсветке - буквой б. Результаты исследований сводятся к следующему. Нелегированный образец N 6 существенно меняет свои параметры при облучении; величина n линейно по Ф увеличивается, подвижность μ уменьшается. У образцов 1-5 перечисленные параметры меняются при Фmaxна 5-15% . При этом практически указанные изменения происходят уже при облучении дозой (1N2) ˙1016 см-2. Далее при увеличении изменения n, μ составляют не более 1-2% . В таблице приведены абсолютные значения n, μ . Относительные измерения проводили с существенно большей точностью, что и позволяет делать вывод о неизменности n, μ в пределах 1-2% после облучения дозой 2 ˙1016 см-3 и вплоть по крайней мере до дозы ˙1017см-3. Стационарное значение Δ σ при длительном освещении образца источником с фиксированной температурой является интегральной характеристикой фотопроводимости. Величина Δ σ также изменяется в пределах 5-15% при дозах 2 ˙1016 см-2, а затем остается неизменной в пределах 1-2% по крайней мере до дозы 1017 см-3. Изменения темнового значения удельного сопротивления ρ более существенны. Однако, как следует из таблицы, если при дозах облучения 1-2 ˙1016 см-2 изменения составляют от 30 до 800% , то при увеличении дозы до 1017 см-2 они не превышают 5% . Перечисленные результаты в совокупности свидетельствуют о том, что облучение быстрыми электронами с потоком до 2 ˙1016 см-2 резко повышает радиационную стойкость активного элемента из заявленной области составов. Указанная радиационная стойкость сохраняется по меньшей мере до интегральной дозы облучения 1017 см-2. Были исследованы также характеристики образцов, выходящих за рамки заявленной области составов либо по количеству олова, либо по количеству индия. Поскольку по параметрам n(p), μ , Δ σ они уступают образцам заявленного состава и не могут работать в интегрирующем режиме (ввиду отсутствия либо срывов задержанной фотопроводимости), они не удовлетворяют поставленным задачам и не подвергались облучению электронами и проверке на радиационную стойкость.
Таким образом, полученный таким образом активный элемент фоторезистора отличается повышенной радиационной стойкостью по сравнению с известными техническими решениями.
Экономическая эффективность может быть определена в каждом случае конкретного применения.
Формула изобретения: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОРЕЗИСТОРА, включающий формирование активного элемента из монокристалла твердого раствора теллурида олова в теллуриде свинца с примесью индия при соотношении компонентов, мас. % :
Олово 8,3 - 9,6
Индий 0,2 - 0,7
Теллур 40,5 - 41,1
Свинец Остальное
отличающийся тем, что, с целью повышения радиационной стойкости при сохранении чувствительности, активный элемент облучают потоком быстрых электронов при дозе облучения (1 - 2) · 1016 см-2.