[其他]非晶硅攝像靶及制造方法

無效

• 申請號: 85100514
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100514A
• 公開（公告）日: 1986-08-13
• 發明（設計）人: 吳宗炎;沈月華
• 申請（專利權）人: 中國科學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: 中國科學院上海專利事務所
• 代理人: 潘振甦

本發明屬于電真空器件領域。

非晶硅攝像靶是新一代攝像管，可用于工業電視，監控，醫用，及微光和探傷等場合進而還可以用于廣播電視。日本東工大Shimizu報導的非晶硅攝像靶是將光電導層、空穴阻擋層和電子阻擋層做在帶有導電層SnO₂或ITO的玻片上制成的。光電導層是用硼烷（B₂O₆）微摻雜補償因有弱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等材料的應用，使制成的攝像管不能在高環境溫度下工作（如高爐前、野外日曬下），迫使攝像機要按裝致冷設備從而導致結構復雜，攜帶使用不便。

本發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有600μA/m，可與單晶硅攝像管靈敏度比美，可以在微光下應用并且由于不使用Sb₂S₃或As₂Se₃等材料作的電子阻擋層，因而對工業電視及攝像管可以在高環境溫度下工作。

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

本發明的空穴阻擋層是用氫氣攜帶赤磷蒸氣，與SiH₄混合后進入反應室，再在輝光放電下分解制備而成的n型非晶硅;光電導層是用Ga、In或BBr₃的蒸氣，由氫氣攜帶與SiH₄混合后進入反應室，再在輝光放電下分解制備的高阻非晶硅，所以本發明另一個優點是不采用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3500μA/lm以上，比一般由光電導層、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。

本發明提供的非晶硅攝像靶結構示意圖如圖1所示。（1）光電導層，厚1～2μ左右，（2）空穴阻擋層約250A，（3）導電層SnO₂，（4）玻璃基片。

n型空穴阻擋層是由10SCCN流量經凈化過H₂，經過汽化赤磷（加熱至290℃）表面，與120SCCM流量的SiH₄混合，在反應室內由高頻場13.56MHZ分解，沉積1分30秒制成的。光電導層是由10SCCM流量經凈化高純H₂經過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小時而制成的。