[其他]非晶硅攝像靶及制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85100514
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100514A
• 公開（公告）日: 1986-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳宗炎;沈月華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: H01J31/26
• 分類號: H01J31/26;H01J9/20;H01L21/205
• 代理公司: 中國科學(xué)院上海專利事務(wù)所
• 代理人: 潘振甦

本發(fā)明屬于電真空器件領(lǐng)域。

非晶硅攝像靶是新一代攝像管，可用于工業(yè)電視，監(jiān)控，醫(yī)用，及微光和探傷等場合進(jìn)而還可以用于廣播電視。日本東工大Shimizu報(bào)導(dǎo)的非晶硅攝像靶是將光電導(dǎo)層、空穴阻擋層和電子阻擋層做在帶有導(dǎo)電層SnO₂或ITO的玻片上制成的。光電導(dǎo)層是用硼烷（B₂O₆）微摻雜補(bǔ)償因有弱n型、電阻率為10Ω·cm左右的非晶硅制成的;非晶Si_xN_1-x或PH₃摻雜的n型非晶硅為空穴阻擋層;Sb₂S₃或As₂Se₃為電子阻擋層。這種三層組成的攝像靶靈敏度僅達(dá)600μA/lm（低于單晶硅靶攝像管），暗電流3～5mA以下，偏置光下隋性為6%以下，另外Sb₂S₃或As₂Se₃等材料的應(yīng)用，使制成的攝像管不能在高環(huán)境溫度下工作（如高爐前、野外日曬下），迫使攝像機(jī)要按裝致冷設(shè)備從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜，攜帶使用不便。

本發(fā)明的目的在于提供一種非晶硅攝像靶，該攝像靶靈敏度大于規(guī)有600μA/m，可與單晶硅攝像管靈敏度比美，可以在微光下應(yīng)用并且由于不使用Sb₂S₃或As₂Se₃等材料作的電子阻擋層，因而對工業(yè)電視及攝像管可以在高環(huán)境溫度下工作。

本發(fā)明所述的工業(yè)電視級非晶硅攝像靶的優(yōu)點(diǎn)只由空穴阻擋層和高電導(dǎo)層組成而省去電子阻擋層，從而簡化了工藝，降低成本同時(shí)也提高成品率。雖然不用電子阻擋層，暗電流仍小于3nA，分辨率可達(dá)550～650線，惰性在暗場中可小于11%，滿足工業(yè)電視攝像靶的要求。更重要的是不用Sb₂S₃、As₂Se₃易再結(jié)晶等材料，使攝像靶可以在高環(huán)境溫度下工作而不致?lián)p傷，攝像機(jī)亦不必致冷使用和攜帶方便。

本發(fā)明的空穴阻擋層是用氫氣攜帶赤磷蒸氣，與SiH₄混合后進(jìn)入反應(yīng)室，再在輝光放電下分解制備而成的n型非晶硅;光電導(dǎo)層是用Ga、In或BBr₃的蒸氣，由氫氣攜帶與SiH₄混合后進(jìn)入反應(yīng)室，再在輝光放電下分解制備的高阻非晶硅，所以本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不采用PH₃、B₂H₆等毒性極大的氣體摻雜劑而改用氣載摻雜劑-P、Ga、In、單質(zhì)或BBr₃，毒性大大減少而且所得攝像靶靈敏度大大提高，可高達(dá)3500μA/lm以上，比一般由光電導(dǎo)層、空穴阻擋層電子阻擋層做成的非晶硅攝像靶靈敏度高6～7倍，與單晶硅靶攝像管靈敏度比美。

本發(fā)明提供的非晶硅攝像靶結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。（1）光電導(dǎo)層，厚1～2μ左右，（2）空穴阻擋層約250A，（3）導(dǎo)電層SnO₂，（4）玻璃基片。

n型空穴阻擋層是由10SCCN流量經(jīng)凈化過H₂，經(jīng)過汽化赤磷（加熱至290℃）表面，與120SCCM流量的SiH₄混合，在反應(yīng)室內(nèi)由高頻場13.56MHZ分解，沉積1分30秒制成的。光電導(dǎo)層是由10SCCM流量經(jīng)凈化高純H₂經(jīng)過BBr₃或Ga、In表面（加熱到700～750℃），與120SCCM流量SiH₄混合，再在高頻場13.56MHZ下分解淀積1小時(shí)而制成的。