(57)【要約】  チャンバ３１内にグラファイト基板１１を収容して、ポンプＰにより真空引きを行う。そして、真空中でカーボンを加熱することでカーボン中の不純物を蒸発させて、カーボンを純化する。グラファイト基板１１のカーボンを純化することで、グラファイト基板１１のカーボンに含まれる半導体層のドナー・アクセプタ元素、さらには金属元素の不純物を0.1ppm以下に抑えることができる。その結果、リーク電流や異常リーク点の発生を抑制し、半導体層における結晶の異常成長を抑制することができる。
2012137429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の入射により放射線の情報を電荷情報に変換し、ＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）またはＣｄＺｎＴｅ（テルル化カドミウム亜鉛）で形成された半導体層と、
この半導体層にバイアス電圧を印加し、支持基板を兼用した電圧印加電極用のグラファイト基板と
を備えた放射線検出器を製造する方法であって、
前記グラファイト基板の主構成元素であるカーボンを純化することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線検出器の製造方法において、
前記カーボンを加熱することで純化することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の放射線検出器の製造方法において、
真空中で前記カーボンを加熱することでカーボン中の不純物を蒸発させて、カーボンを純化することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載の放射線検出器の製造方法において、
気体を供給した状態で前記カーボンを加熱することで純化することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の放射線検出器の製造方法において、
前記カーボンを洗浄することで純化することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の放射線検出器の製造方法において、
前記カーボンを加熱し、当該カーボンを洗浄することで純化することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の放射線検出器の製造方法において、
真空中で前記カーボンを加熱することでカーボン中の不純物を蒸発させて、カーボンを純化することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【請求項８】
請求項６に記載の放射線検出器の製造方法において、
気体を供給した状態で前記カーボンを加熱することで純化することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【請求項９】
放射線の入射により放射線の情報を電荷情報に変換し、ＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）またはＣｄＺｎＴｅ（テルル化カドミウム亜鉛）で形成された半導体層と、
この半導体層にバイアス電圧を印加し、支持基板を兼用した電圧印加電極用のグラファイト基板と
を備えた放射線検出器であって、
前記グラファイト基板のカーボンに含まれる前記半導体層のドナー・アクセプタ元素の不純物が0.1ppm以下であることを特徴とする放射線検出器。
【請求項１０】
請求項９に記載の放射線検出器において、
Ｃｄ（カドミウム）サイトのドナーは、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）であり、
アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）が0.1ppm以下であることを特徴とする放射線検出器。
【請求項１１】
請求項９に記載の放射線検出器において、
Ｃｄ（カドミウム）サイトのアクセプタは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）であり、
リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）が0.1ppm以下であることを特徴とする放射線検出器。
【請求項１２】
請求項９に記載の放射線検出器において、
Ｔｅ（テルル）サイトのドナーは、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）であり、
フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）が0.1ppm以下であることを特徴とする放射線検出器。
【請求項１３】
請求項９に記載の放射線検出器において、
Ｔｅ（テルル）サイトのアクセプタは、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）であり、
窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）が0.1ppm以下であることを特徴とする放射線検出器。
【請求項１４】
請求項９から請求項１３のいずれかに記載の放射線検出器において、
前記カーボンに含まれる金属元素の不純物が0.1ppm以下であることを特徴とする放射線検出器。
【請求項１５】
請求項１４に記載の放射線検出器において、
前記金属元素は、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、鉄（Ｆｅ）、Ｃｏ（コバルト）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）であり、
マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、鉄（Ｆｅ）、Ｃｏ（コバルト）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）が0.1ppm以下であることを特徴とする放射線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、医療分野、工業分野、さらには原子力分野等に用いられる放射線検出器の製造方法および放射線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高感度な放射線検出器の材料として各種の半導体材料、特にＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）またはＣｄＺｎＴｅ（テルル化カドミウム亜鉛）の結晶体が研究・開発され、一部製品化されている。この種の放射線検出器では、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅで形成された半導体層にバイアス電圧を印加して信号を取り出すが、支持基板に導電性を有するグラファイト基板を採用することで、電圧印加電極用の共通電極を省略することができる（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−７１９６１号公報
【特許文献２】特開２００５−０１２０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅで形成された半導体層中に不純物が存在すると抵抗値が下がり、リーク電流の増加や異常リーク点などの発生につながる。また、半導体層における結晶の異常成長にもつながる。【０００５】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、リーク電流や異常リーク点の発生を抑制し、半導体層における結晶の異常成長を抑制することができる放射線検出器の製造方法および放射線検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意研究した結果、次のような知見を得た。【０００７】
すなわち、上記の問題を解決するためには、半導体層にドープ（添加）される半導体層のドナー・アクセプタ元素の不純物を抑えるべく、半導体層に含まれる不純物を従来は抑えてきた。一方、グラファイト基板の場合には、人工または天然のグラファイト（黒鉛）をベースとして形成されていることから純化処理を施さない場合は、検出できる程度のＡｌ、Ｂ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｋ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎａ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ等の不純物が含有しているものの、グラファイト基板に対しては何の処置も施されてこなかった。グラファイト基板と半導体層との間には阻止層が介在、あるいはグラファイト基板に半導体層が直接に積層されており、半導体層に含まれる不純物を抑えたとしても、グラファイト基板側から半導体層に不純物がドープされる可能性があるという知見を得た。【０００８】
このような知見に基づくこの発明は、次のような構成をとる。
すなわち、この発明に係る放射線検出器の製造方法は、放射線の入射により放射線の情報を電荷情報に変換し、ＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）またはＣｄＺｎＴｅ（テルル化カドミウム亜鉛）で形成された半導体層と、この半導体層にバイアス電圧を印加し、支持基板を兼用した電圧印加電極用のグラファイト基板とを備えた放射線検出器を製造する方法であって、前記グラファイト基板の主構成元素であるカーボンを純化することを特徴とするものである。【０００９】
［作用・効果］この発明に係る放射線検出器の製造方法によれば、グラファイト基板のカーボンを純化することで、グラファイト基板のカーボンに含まれる半導体層のドナー・アクセプタ元素、さらには金属元素の不純物を抑えることができる。その結果、グラファイト基板側から半導体層に拡散される不純物（ドナー・アクセプタ元素や金属元素）をも抑制することができる。したがって、半導体層にドープされたドナー・アクセプタ元素が引き起こすリーク電流や異常リーク点の発生を抑制し、半導体層にドープされた金属元素が引き起こす半導体層における結晶の異常成長を抑制することができる。【００１０】
カーボンを純化する一例として、カーボンを加熱することで純化する。この一例の場合には、グラファイト基板中の不純物を加熱により除去することができる。加熱の一例として、真空中でカーボンを加熱することでカーボン中の不純物を蒸発させて、カーボンを純化する。加熱の他の一例として、気体を供給した状態でカーボンを加熱することで純化する。【００１１】
また、カーボンを純化する他の一例として、カーボンを洗浄することで純化する。この一例の場合には、グラファイト基板の表面の不純物を洗浄により除去することができる。なお、カーボンを加熱する一例と、カーボンを洗浄する一例とを両方組み合わせてもよい。【００１２】
また、この発明に係る放射線検出器は、放射線の入射により放射線の情報を電荷情報に変換し、ＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）またはＣｄＺｎＴｅ（テルル化カドミウム亜鉛）で形成された半導体層と、この半導体層にバイアス電圧を印加し、支持基板を兼用した電圧印加電極用のグラファイト基板とを備えた放射線検出器であって、前記グラファイト基板のカーボンに含まれる前記半導体層のドナー・アクセプタ元素の不純物が0.1ppm以下であることを特徴とするものである。【００１３】
［作用・効果］上述したこの発明に係る放射線検出器の製造方法によって、グラファイト基板のカーボンを純化することでグラファイト基板のカーボンに含まれる半導体層のドナー・アクセプタ元素の不純物を0.1ppm以下にした放射線検出器を実現することができる。その結果、リーク電流や異常リーク点の発生を抑制することができる。【００１４】
この発明に係る放射線検出器において、カーボンに含まれる金属元素の不純物が0.1ppm以下であるのが好ましい。金属元素が半導体層にドープされると結晶核となり、半導体層における結晶の異常成長を引き起こす可能性がある。そこで、グラファイト基板のカーボンを純化することでグラファイト基板のカーボンに含まれる金属元素の不純物をも0.1ppm以下にした放射線検出器を実現することができる。その結果、半導体層における結晶の異常成長を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係る放射線検出器の製造方法によれば、グラファイト基板のカーボンを純化することで、リーク電流や異常リーク点の発生を抑制し、半導体層における結晶の異常成長を抑制することができる。
また、この発明に放射線検出器の製造方法によって、グラファイト基板のカーボンを純化することでグラファイト基板のカーボンに含まれる半導体層のドナー・アクセプタ元素の不純物を0.1ppm以下にした放射線検出器を実現することができる。さらには、グラファイト基板のカーボンに含まれる金属元素の不純物をも0.1ppm以下にした放射線検出器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例に係る放射線検出器のグラファイト基板側の構成を示す縦断面図である。
【図２】実施例に係る放射線検出器の読み出し基板側の構成を示す縦断面図である。
【図３】読み出し基板および周辺回路の構成を示す回路図である。
【図４】実施例に係るグラファイト基板側の構成と読み出し基板側の構成とを貼り合わせたときの縦断面図である。
【図５】真空中でカーボンからなるグラファイト基板を加熱するときの模式図である。
【図６】気体を供給した状態でカーボンからなるグラファイト基板を加熱するときの模式図である。
【実施例】
【００１７】
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係る放射線検出器のグラファイト基板側の構成を示す縦断面図であり、図２は、実施例に係る放射線検出器の読み出し基板側の構成を示す縦断面図であり、図３は、読み出し基板および周辺回路の構成を示す回路図であり、図４は、実施例に係るグラファイト基板側の構成と読み出し基板側の構成とを貼り合わせたときの縦断面図である。【００１８】
放射線検出器は、図１〜図４に示すようにグラファイト基板１１と読み出し基板２１とに大別される。図１、図４に示すようにグラファイト基板１１に、電子阻止層１２、半導体層１３、正孔阻止層１４の順に積層形成する。図２、図４に示すように読み出し基板２１には後述する画素電極２２を有し、コンデンサ２３や薄膜トランジスタ２４などをパターン形成する（図２では読み出し基板２１、画素電極２２のみ図示）。グラファイト基板１１は、この発明におけるグラファイト基板に相当し、半導体層１３は、この発明における半導体層に相当する。【００１９】
図１に示すようにグラファイト基板１１は、支持基板と電圧印加電極とを兼用している。つまり、半導体層１３にバイアス電圧（実施例では−０．１Ｖ／μｍ〜１Ｖ／μｍの負のバイアス電圧）を印加し、支持基板を兼用した電圧印加電極用のグラファイト基板１１で本実施例に係る放射線検出器を構築している。グラファイト基板１１は、導電性カーボングラファイトの板材からなり、半導体層１３の熱膨張係数と一致させるために焼成条件を調整した平坦な板材（厚み約２ｍｍ）を使用する。【００２０】
半導体層１３は、放射線（例えばＸ線）の入射により放射線の情報を電荷情報（キャリア）に変換する。半導体層１３については、ＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）またはＣｄＺｎＴｅ（テルル化カドミウム亜鉛）で形成された多結晶膜を使用する。なお、これらの半導体層１３の熱膨張係数は、ＣｄＴｅが約５ｐｐｍ／ｄｅｇ、ＣｄＺｎＴｅはＺｎ濃度に応じてこれらの中間値を採る。【００２１】
電子阻止層１２については、ＺｎＴｅ、Ｓｂ２Ｓ３、Ｓｂ２Ｔｅ３などのＰ型半導体を使用し、正孔阻止層１４については、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｓｂ２Ｓ３などのＮ型もしくは超高抵抗半導体を使用する。なお、図１や図４では正孔阻止層１４を連続的に形成しているが、正孔阻止層１４の膜抵抗が低い場合には画素電極２２に対応して分割形成してもよい。なお、画素電極２２に対応して正孔阻止層１４を分割形成する場合には、グラファイト基板１１と読み出し基板２１との貼り合わせの際に、正孔阻止層１４と画素電極２２との位置合わせが必要になる。また、放射線検出器の特性上問題がなければ、電子阻止層１２、正孔阻止層１４のいずれか、もしくは両方を省略してもよい。【００２２】
図２に示すように読み出し基板２１は、後述するコンデンサ２３の容量電極２３ａ（図４を参照）の箇所（画素領域）に導電性材料（導電ペースト、異方導電性フィルム（ＡＣＦ）、異方導電性ペースト等）によってグラファイト基板１１との貼り合わせの際にバンプ接続することで、その箇所に画素電極２２を形成する。このように画素電極２２は、画素ごとに応じて形成されており、半導体層１３で変換されたキャリアを読み出す。読み出し基板２１については、ガラス基板を使用する。【００２３】
図３に示すように読み出し基板２１は、電荷蓄積容量であるコンデンサ２３と、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ２４とを画素毎に分割してパターン形成している。なお、図３では、３×３画素分しか示していないが、実際には二次元放射線検出器の画素数に合わせたサイズ（例えば１０２４×１０２４画素分）の読み出し基板２１が使用される。【００２４】
図４に示すように読み出し基板２１の面に、コンデンサ２３の容量電極２３ａと、薄膜トランジスタ２４のゲート電極２４ａとを積層形成して、絶縁層２５で覆う。その絶縁層２５に、コンデンサ２３の基準電極２３ｂを、絶縁層２５を介在させて容量電極２３ａに対向するように積層形成し、薄膜トランジスタ２４のソース電極２４ｂおよびドレイン電極２４ｃを積層形成し、画素電極２２の接続部分を除いて絶縁層２６で覆う。なお、容量電極２３ａとソース電極２４ｂとは相互に電気的に接続される。図４のように容量電極２３ａおよびソース電極２４ｂを一体的に同時形成すればよい。基準電極２３ｂについては接地する。絶縁層２５、２６については、例えばプラズマＳｉＮを使用する。【００２５】
図３に示すようにゲート線２７は、図４に示す薄膜トランジスタ２４のゲート電極２４ａに電気的に接続され、データ線２８は、図４に示す薄膜トランジスタ２４のドレイン電極２４ｃに電気的に接続されている。ゲート線２７は、各々の画素の行方向にそれぞれ延びており、データ線２８は、各々の画素の列方向にそれぞれ延びている。ゲート線２７およびデータ線２８は互いに直交している。これらゲート線２７やデータ線２８を含めて、コンデンサ２３や薄膜トランジスタ２４や絶縁層２５、２６については、半導体薄膜製造技術や微細加工技術を用いてガラス基板からなる読み出し基板２１の表面にパターン形成される。【００２６】
さらに、図３に示すように読み出し基板２１の周囲には、ゲート駆動回路２９と読み出し回路３０とを備えている。ゲート駆動回路２９は各行に延びたゲート線２７にそれぞれ電気的に接続されており、各行の画素を順に駆動する。読み出し回路３０は、各列に延びたデータ線２８にそれぞれ電気的に接続されており、データ線２８を介して各画素のキャリアを読み出す。これらゲート駆動回路２９および読み出し回路３０は、シリコン等の半導体集積回路で構成され、異方導電性フィルム（ＡＣＦ）等を介してゲート線２７やデータ線２８をそれぞれ電気的に接続する。【００２７】
次に、上述の放射線検出器の具体的な製造方法について説明する。図５は、真空中でカーボンからなるグラファイト基板を加熱するときの模式図であり、図６は、気体を供給した状態でカーボンからなるグラファイト基板を加熱するときの模式図である。【００２８】
グラファイト基板１１として、比較的に安価で入手しやすいものは人工または天然のグラファイト（黒鉛）をベースとして形成されており、各種の不純物を含む。グラファイト基板１１中の不純物のうち、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅに対するドナー・アクセプタ元素が、半導体層１３の成膜過程でＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ膜に熱拡散により混入すると、膜特性に大きく影響する。ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅに対するドナー・アクセプタ元素に関しては、下記の元素が知られている。【００２９】
Ｃｄサイトのドナー：アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、Ｃｄサイトのアクセプタ：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、Ｔｅサイトのドナー：フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）、Ｔｅサイトのアクセプタ：窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）（ドナー、アクセプタに関する文献：Acceptor states in CdTe and comparison with ZnTe. E.molva et al. 1984、Shallow donoes in CdTe. L.M.Francou et al. 1990など）。【００３０】
これらの元素は、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅの２族−６族半導体膜に対し、過剰の電子や正孔を発生させるので、微量の混入であっても膜を低抵抗化させる。また、これらの混入により意図しないｐｎ接合が形成され、電流−電圧特性に異常が生じる。各種文献などによると、１０１５ｃｍ−３以上の不純物濃度でＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅのｐ型化やｎ型化が顕著に起こる。【００３１】
これらの結果、リーク電流が全体的に増加したり、部分的にリーク電流が極端に多い異常リーク点を形成してしまう。その結果、放射線検出器としてのＳＮ比を下げたり、放射線検出器を画像に適用した場合に、画像欠陥を生じてしまう。【００３２】
また、ドナー・アクセプタ以外の元素でも、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、鉄（Ｆｅ）、Ｃｏ（コバルト）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）は比較的にありふれた金属元素であり、グラファイト基板１１への混入がありうる。グラファイト基板１１から、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ膜へ混入された金属元素は成膜中の結晶成長過程で結晶核となり、結晶の異常成長を引き起こし、膜特性の均質化を阻害する。【００３３】
そこで、これらの影響を避けるために、グラファイト基板１１のカーボンを純化して、グラファイト基板１１の表面および内部の上記各種不純物を0.1ppm以下に制御する。グラファイト基板１１のカーボンを純化するのに、図５あるいは図６に示す手法でカーボンを加熱する。【００３４】
図５の場合には、チャンバ３１内にグラファイト基板１１を収容して、ポンプＰにより真空引きを行う。そして、真空中でカーボンを加熱することでカーボン中の不純物を蒸発させて、カーボンを純化する。加熱温度は１０００℃程度である。【００３５】
図６の場合には、チャンバ３２内にグラファイト基板１１を収容して、気体Ｇをチャンバ３２内に供給する。気体Ｇとしてはグラファイト基板１１に反応しない不活性ガスが好ましく、希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ）や窒素（Ｎ２）などを用いる。そして、気体Ｇを供給した状態でカーボンを加熱することで純化する。加熱温度は２０００℃以上である。【００３６】
図５あるいは図６に示す手法によりカーボンを加熱することで純化する。この純化によって、グラファイト基板１１の表面および内部の各種不純物を0.1ppm以下に制御する。閾値を0.1ppm以下としたのは、微量分析法である誘電結合プラズマ原子発光分析法や原子吸光法、吸光光度法、二次イオン質量分析法による測定限界以下であることを示す。図５あるいは図６に示す手法により測定限界以下の0.1ppm以下に不純物を抑えることができる。【００３７】
次に、純化されたグラファイト基板１１に、昇華法、蒸着法、スパッタリング法、化学析出法もしくは電析法等によって電子阻止層１２を積層形成する。【００３８】
変換層である半導体層１３を昇華法により電子阻止層１２に積層形成する。本実施例１では、数１０ｋｅＶ〜数１００ｋｅＶのエネルギのＸ線検出器として使用するために厚みが約３００μｍの亜鉛（Ｚｎ）を数ｍｏｌ％〜数１０ｍｏｌ％程度含んだＣｄＺｎＴｅ膜を半導体層１３として近接昇華法により形成する。もちろん、Ｚｎを含まないＣｄＴｅ膜を半導体層１３として形成してもよい。また、半導体層１３の形成については昇華法に限定されず、ＭＯＣＶＤ法、あるいはＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを含むペーストを塗布して、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅで形成された多結晶膜の半導体層１３を形成してもよい。研磨あるいは砂などの研磨剤を吹き付けることでブラスト加工を行うサンドブラスト加工等により、半導体層１３の平坦化処理を行う。【００３９】
次に、平坦化された半導体層１３に、昇華法、蒸着法、スパッタリング法、化学析出法もしくは電析法等によって正孔阻止層１４を積層形成する。【００４０】
そして、図４に示すように半導体層１３と画素電極２２とが内側に貼り合わされるように、半導体層１３が積層形成されたグラファイト基板１１と読み出し基板２１とを貼り合わせる。上述したように、絶縁層２６で覆われていない箇所で、容量電極２３ａの箇所に導電性材料（導電ペースト、異方導電性フィルム（ＡＣＦ）、異方導電性ペースト等）によってバンプ接続することで、その箇所に画素電極２２を形成して、グラファイト基板１１と読み出し基板２１とを貼り合わせる。【００４１】
上述の構成を備えた本実施例に係る放射線検出器の製造方法によれば、グラファイト基板１１のカーボンを純化することで、グラファイト基板１１のカーボンに含まれる半導体層１３のドナー・アクセプタ元素、さらには金属元素の不純物を抑えることができる。その結果、グラファイト基板１１側から半導体層１３に拡散される不純物（ドナー・アクセプタ元素や金属元素）をも抑制することができる。したがって、半導体層１３にドープされたドナー・アクセプタ元素が引き起こすリーク電流や異常リーク点の発生を抑制し、半導体層１３にドープされた金属元素が引き起こす半導体層１３における結晶の異常成長を抑制することができる。【００４２】
本実施例では、カーボンを加熱することで純化している。本実施例の場合には、グラファイト基板１１中の不純物を加熱により除去することができる。加熱の一例として、図５に示すように真空中でカーボンを加熱することでカーボン中の不純物を蒸発させて、カーボンを純化する。あるいは、加熱の他の一例として、図６に示すように気体Ｇを供給した状態でカーボンを加熱することで純化する。【００４３】
また、本実施例に係る放射線検出器の製造方法によって、グラファイト基板１１のカーボンを純化することでグラファイト基板１１のカーボンに含まれる半導体層１３のドナー・アクセプタ元素の不純物を0.1ppm以下にした放射線検出器を実現することができる。その結果、リーク電流や異常リーク点の発生を抑制することができる。【００４４】
本実施例では、好ましくは、カーボンに含まれる金属元素の不純物が0.1ppm以下である。金属元素が半導体層１３にドープされると結晶核となり、半導体層１３における結晶の異常成長を引き起こす可能性がある。そこで、グラファイト基板１１のカーボンを純化することでグラファイト基板１１のカーボンに含まれる金属元素の不純物をも0.1ppm以下にした放射線検出器を実現することができる。その結果、半導体層１３における結晶の異常成長を抑制することができる。【００４５】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。【００４６】
（１）上述した実施例では、放射線としてＸ線を例に採って説明したが、Ｘ線以外の放射線としてγ線、光等に例示されるように特に限定されない。【００４７】
（２）上述した実施例では、カーボンを加熱することで純化したが、グラファイト基板の表面の不純物を洗浄により除去してもよい。また、カーボンを加熱する実施例と、カーボンを洗浄するこの変形例とを両方組み合わせもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１１  …  グラファイト基板
１３  …  半導体層
Ｇ  …  気体
【図１】
2012137429.tif 000003
【図２】
2012137429.tif 000004
【図３】
2012137429.tif 000005
【図４】
2012137429.tif 000006
【図５】
2012137429.tif 000007
【図６】
2012137429.tif 000008
【国際調査報告】
2012137429.tif 000009
2012137429.tif 000010