JPH022254B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は電子ビームで電気信号の書き込み、読
み出しを行う蓄積管の蓄積ターゲツトの製造方法
に関し、更に詳細には、サフアイヤ単結晶基板を
使用した蓄積ターゲツトの製造方法に関する。

従来技術 サフアイヤ単結晶基板を蓄積基板とする走査変
換型蓄積管即ちスキヤンコンバータ管の蓄積ター
ゲツトは特開昭55−1066号公報に開示されてい
る。ここに開示されている蓄積ターゲツトは、第
１図及び第２図に概略的に示すように、サフアイ
ヤ単結晶基板１の主表面にストライプ状即ち格子
状パタンのコレクタ電極２を設け、このコレクタ
電極２の相互間に露出するサフアイヤ単結晶基板
１の表面を蓄積面としたものである。ところで、
サフアイヤ単結晶基板１のコレクタ電極２を設け
る面の方位と書き込み速度との関係については、
従来検討されたが、コレクタ電極２のパタンの指
向性即ちストライプの方向と基板１の結晶軸との
関係が書き込み速度にどのように影響するかにつ
いてはまだ検討されていない。上記関係を検討し
なかつた大きな理由は、コレクタ電極２のストラ
イプの方向が書き込み速度に殆んど関係しないで
あろうと推測した為である。ところが、ストライ
プ方向と書き込み速度との間に重要な関係がある
ことが今回判明した。

従来は上記関係が不明であつた為に、同一構造
の蓄積ターゲツトを多数作製した際に生じる書き
込み速度の30％程度のバラツキを除去又は低減す
ることが困難であつた。また、サフアイヤ単結晶
基板を使用するために、最高5000div／μsec程度
の書き込み速度を得ることが可能であり、数
100MHz程度の入力信号を蓄積することが可能で
あつたが、最高の書き込みを速度を有する蓄積タ
ーゲツトを常に得ることは不可能であつた。この
ため、蓄積管を搭載するストレージオシロスコー
プに於いて、制御グリツドの電圧又は蓄積ターゲ
ツトのコレクタ電極電圧の調整範囲を大きく設計
し、これにより書き込み速度の調整を大幅に行う
必要があつた。また、コレクタ電極電圧を高める
ことにより書き込み速度の増大が可能であつて
も、高耐圧化が要求され、必然的に装置が大型且
つ高価になつた。また、コレクタ電極電圧を高く
すれば、消去、書き込み、読み取りの各モードに
対応したコレクタ電極の電圧の切換を簡単な回路
で迅速に行うことが困難になつた。

尚、上述の如き書き込み速度のバラツキの問題
は特公昭57−33820号公報に示されているような
サフアイヤ単結晶基板を使用した直視蓄積管の蓄
積ターゲツトを製造する場合にも同様に生じた。

発明の目的 本発明の目的は書き込み速度のバラツキの少な
い状態で多数の蓄積ターゲツトを作製する方法を
提供することにある。

発明の構成 上記目的を達成するための本発明は、サフアイ
ヤ単結晶基板と、該基板上に設けられた指向性を
有するパタンのコレクタ電極とを具備する蓄積タ
ーゲツトを製造する際に、前記コレクタ電極の指
向性の方向が、前記基板のＣ面を除く表面に前記
単結晶の結晶軸を示すＣ軸を投影することによつ
て得られるＣ軸投影線に対して略一定になるよう
に前記コレクタ電極を形成することを特徴とする
蓄積ターゲツトの製造方法に係わるものである。

作用効果 上記本発明によれば、コレクタ電極の指向性の
方向のＣ軸投影線に対する角度を特定することに
より、複数の蓄積ターゲツト間に於ける書き込み
速度のバラツキを小にすることが可能になる。

実施例 次に図面を参照して本発明の実施例について述
べる。

第１の実施例（第１図〜第８図） 第３図及び第４図に示す第１の実施例に係わる
走査変換型蓄積管の蓄積ターゲツト３は、サフア
イヤ単結晶基板１の一方の主表面上に指向性を有
するストライプ状パタンのコレクタ電極２を有
し、外観上は第１図及び第２図に示す従来の蓄積
ターゲツトと同一に構成されている。然しなが
ら、有効走査領域に設けらている幅１〜50μm程
度のコレクタ電極の線条部分２ａ及びこの線条部
分２ａの相互間に露出する基板１の表面である幅
５〜50μm程度の線条蓄積面１ａの延びる方向即
ち指向性の方向が第３図に示すＣ軸投影線４の延
びる方向に一致するように特定されている。即
ち、Ｃ軸投影線４に対してコレクタ電極線条部分
２ａが略平行に配置されている。また、コレクタ
電極線条部分２ａの方向を特定するために、表面
がＲ面（Ｊ02）である円板状基板１の側面にＣ
軸投影線４の方向に一致して延びる平坦面５即ち
オリエンテーシヨンフラツトが設けられている。

上記ストライプ状パタンのコレクタ電極２を形
成する際には、基板１の上に例えばクロムを蒸着
又はスパツタで厚さ0.05〜数μmに被着させてク
ロム層を形成し、線条部分２ａの方向がＣ軸投影
線４に平行になるように平坦面５を基準に選択エ
ツチングのマスクを設け、クロム層を選択的にエ
ツチングして蓄積面１ａを線条に露出させる。尚
線条部分２ａの相互間隔は好ましくは電子ビーム
の径（例えば約50μm）以下の値（例えば約
24μm）とする。

上記Ｃ軸投影線４は、基板１の表面にこの基板
１を構成するサフアイヤ単結晶の結晶軸を示すＣ
軸（主軸）を投影することによつて得られる直線
である。この実施例の基板１の面はＲ面（Ｊ
02）であり、そのＣ軸投影線を図面を用いて説明
するのが複雑であるから、この代りに代面に対す
るＣ軸投影線を第５図を参照して説明する。共通
平面上に120度角度間隔で３つの結晶軸a₁、a₂、
a₃を配し、この３つの軸a₁、a₂、a₃の交点から垂
直（直角）方向にＣ軸を配した場合に於いて、
m₁、m₂、m₃、m₄で囲んで示すＭ面にＣ軸を点
線で示すように投影すれば、Ｍ面上にＣ軸投影線
４が生じる。この投影は第５図から明らかなよう
にＣ軸から直角に延びる点線７をＭ面（投影面）
の最も近い位置に導くようになされる。今、Ｍ面
を使用して説明したが、三方晶系に属する菱面体
結晶（サフアイヤ単結晶）の他の面に於いても全
く同様にＣ軸投影線を決定する。

第６図は第３図及び第４図に示す蓄積ターゲツ
ト３を内蔵する走査変換型蓄積管を示す。この蓄
積管は、真空外壁１０の内に、電子銃１１と、偏
向系１２と、コリメーシヨン系１３と、蓄積ター
ゲツト３とを順次に配すことによつて構成されて
いる。尚電子銃１１は順次に配された陰極１４、
制御グリツド１５、加速電極１６、集束電極１
７、及びアステイグ電極１８から成り、ターゲツ
ト３の方向に向う電子ビームを生み出す。偏向系
１２はビームバスに沿つて配置された一対の垂直
偏向板からなる垂直偏向系１９と、一対の水平偏
向板からなる水平偏向系２０とから成り、垂直方
向と水平方向との２つの直交方向に電子ビームを
偏向する。コリメーシヨン系１３はウオール電極
２１とフイルドメツシユ電極２２とから成る。各
部の電圧を陰極１４の電圧（例えば−900V）を
基準（0V）として例示すると、加速電極１６は
約1kV、ウオール電極２１は約1kV、フイールド
メツシユ電極２２は約2300V、ターゲツト３のコ
レクタ電極２の電圧は読み取り時に15V、書き込
み時には信号の周波数帯域に応じて１〜10kVで
ある。

上述の如き蓄積管によれば、書き込み速度を
5000div／μsec程度とすることが可能であり、こ
れを搭載したストレージオシロスコープによれば
DC〜数100Hzの範囲の入力信号を書き込むことが
可能である。そして、本実施例のように、基板１
の表面即ちＲ面（Ｊ02）面に於けるＣ軸投影線
４に対してコレクタ電極線条部分２ａを有効域で
平行に配置すれば、ほぼ最高の書き込み速度を得
ることが出来る。

第７図はＣ軸投影線４とコレクタ電極線条部分
２ａとの間の角度と書き込み速度との関係を示す
ものであり、第８図に示すようにＣ軸投影線４に
対応する平坦面５に対るコレクタ電極線条部分２
ａの角度θを変化させて同一構造の種々の蓄積タ
ーゲツトを作り、ビーム量、蓄積ターゲツト電圧
等を一定に保つた同一動作条件で書き込み速度を
測定した結果を示すものである。この結果から明
らかなように、基板１及びコレクタ電極２が同一
材料及び同一形状であつても、角度θが±90゜の
時に最低の書き込み速度V₁＝5000div／μsecとな
り、角度θが0゜の時即ち第３図に示すように両者
が平行になる時に最高の書き込み速度V₂＝
6500div／μsecが得られる。

従来は蓄積ターゲツトの基板１の面に於けるコ
レクタ電極２の方向を考慮しなかつたので、V₁
〜V₂の書き込み速度のバラツキ（約30％）が生
じた。これに対して、本発明では、例えば、平坦
面５をマーカとしてコレクタ電極２の線条部分２
ａの向きを例えばＣ軸投影線４に対して平行に特
定するので、同一構造の多数の蓄積ターゲツトを
製造した際に於ける書き込み速度のバラツキは約
10％となり極めて少なくなる。また、角度θを好
ましくは−45゜〜＋45゜の範囲、より好ましくは０
度に特定することにより、常に高い書き込み速度
を得ることが出来る。尚、角度θが小さくなるに
従つて書き込み速度が大きくなる理由は、明確で
はないが、コレクタ電極の線条部分２ａのＣ軸投
影線４に対する角度が小さくなるに従つて、電子
ビーム衝撃によつて発生した電子及び正孔の易動
度が大きくなり、結果としてドリフト距離が長く
なり、それだけコレクタ電極２の電子捕獲効率が
良くなるためと考えられる。

本実施例のように、線条部分２ａの方向をＣ軸
投影線４に対してほぼ平行に特定すれば、書き込
み速度のバラツキが大幅に小さくなるで、制御電
極１５及び／又はコレクタ電極２の電圧によつて
バラツキを調整する範囲を少なくすることが可能
になり、これ等の電圧の調整範囲を狭くすること
が可能になる。従つて設計上の自由度が増加す
る。

また、従来は最低の書き込み速度に合せてコレ
クタ電極２の電圧等を決定する必要があつたの
で、必然的にコレクタ電極２の電圧が高くなつ
た。これに対して、本実施例では書き込み速度を
従来の最低に比較して実質的に30％程度向上させ
ることが出来るので、従来と同一書き込み速度が
得られるようにコレクタ電極２の電圧を設定する
場合には、書き込み時のコレクタ電極２の電圧を
約30％落すことが出来る。そして、この電圧低下
によつて、消去、書き込み、読み取りを行う際の
コレクタ電極２の電圧切換を迅速に行うことが可
能になる。又、電極間の耐圧不良を大幅に減少さ
せることが可能になる。

第２の実施例（第９図） 第９図に示す第２の実施例の蓄積ターゲツト
は、サフアイヤ単結晶基板１の表面即ちＲ面（Ｊ
Ｊ02）にＣ軸投影線４に平行になるように２つの
コレクタ電極２，２３を設けたものである。各コ
レクタ電極２，２３は有効走査領域に互いに平行
な線条部分２ａ，２３ａを有し、くし歯状に形成
され、異なる電圧を印加するために電気的に分離
されている。このように構成された蓄積ターゲツ
トを使用して書き込みを行う場合には、２つのコ
レクタ電極２，２３に異なる電圧を印加して隣接
する２つの線条部分２ａ，２３ａの間にドリフト
電界を生じさせ、書き込み電子ビームの衝撃によ
つて発生した電子―正孔対のドリフト速度を大に
する。これにより、コレクタ電極２，２３の電子
捕獲効率が向上し、書き込み速度を更に増大させ
ることが出来る。勿論、線条部分２ａ，２３ａの
方向の特定により、書き込み速度のバラツキも低
減する。

第３の実施例（第１０図〜第１３図） 第１０図〜第１１図は直視蓄積管の蓄積ターゲ
ツト２４を示す。このターゲツト２４は、サフア
イヤ単結晶基板２５の一方の主表面に水平方向に
延びる溝２６を一定間隔で複数形成し、他方の主
表面（裏面）には垂直方向に延びる溝２７を形成
し、両溝２６，２７の交差点に開孔２８を設け、
一方の主表面にコレクタ電極２９を設け、他方の
主表面に背面電極３０を設けたものである。尚、
基板２５の面は第１の実施例と同様にＲ面（Ｊ
02）とされ、コレクタ電極２９の水平に延びる線
条部分２９ａがＣ軸投影線３１に平行になるよう
に配置されている。

このように構成された蓄積ターゲツト２４は、
第１３図に示す如く直視蓄積管に使用される。第
１３図の直視蓄積管は、真空外壁３２の中に、陰
極３３、第１格子３４、第２格子３５、第１の陽
極３６、第２の陽極３７、垂直偏向系３８、水平
偏向系３９、蓄積ターゲツト２４、螢光体層４０
を順次に配し、更に、読み取り及び消去に使うフ
ラツド（flood）銃４１を設けたものである。尚
蓄積ターゲツト２４はコレクタ電極２９が電子銃
側になるように配置され、書き込み時には基板２
５の表面側にビームが投射される。また、読み出
し時には書き込みに対応してビームが開孔２８を
選択的に通過する。上述の如き直視蓄積管の蓄積
ターゲツトに於いても第１の実施例と全く同様な
効果が得られる。

変形例 以上、本発明の実施例について述べたが、本発
明はこれに限定されるものでなく、例えば次のよ
うな変形例が可能である。

(1) 基板１，２５の面をＲ面（Ｊ02）以外のＡ
面（JJ２０）、Ｍ面（J0０）等としてもよい。
即ちＣ面を除くどの方向でもよい。

(2) マーカは平坦面５以外の形式であつてもよ
い。また、マーカをＣ軸投影線４に一致するよ
うに設けなくともよい。要するに、マーカはＣ
軸投影線４と一定の角度関係を有していればよ
い。

(3) コレクタ電極を３箇以上設ける場合にも適用
可能である。

(4) コレクタ電極２を指向性を有する網状に形成
する場合にも適用可能である。

(5) 第３図及び第９図の蓄積ターゲツトの基板１
の背面に背面電極を設けてもよい。

(6) マーカを設ける代りに、Ｘ線回析等で方向を
判定し、これに基づいてコレクタ電極２の方向
を決定してもよい。

(7) コレクタ電極２をクロム以外のAl、Ni、
Mo、Au等の金属で設けてもよい。

(8) 第１及び第２の実施例では線条部分２ａ，２
３ａが延びる方向をビームの水平走査方向に一
致させたが、互いに直交するように配してもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蓄積ターゲツトの概略平面図、
第２図は第１図のターゲツトの―線断面図、
第３図は本発明の第１の実施例の蓄積ターゲツト
の概略平面図、第４図は第３図のターゲツトの
―線断面図、第５図はＣ軸投影線を説明するた
めの説明的斜視図、第６図は第３図のターゲツト
を内蔵する走査変換型蓄積管を示す横断面図、第
７図はコレクタ電極の角度と書き込み速度を示す
特性図、第８図はＣ軸投影線とコレクタ電極との
角度を示す平面図、第９図は第２の実施例のター
ゲツトを示す平面図、第１０図は第３の実施例の
直視蓄積管のターゲツトを示す一部切欠平面図、
第１１図は第１０図のターゲツトのXI―XI線断面
図、第１２図は第１０図のターゲツトのXII―XII線
断面図、第１３図は第１０図のターゲツトを使用
した直視蓄積管を示す断面図である。 １……サフアイヤ単結晶基板、１ａ……蓄積
面、２……コレクタ電極、２ａ……線条部分、３
……蓄積ターゲツト、４……Ｃ軸投影線、５……
平坦面（マーカ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ サフアイヤ単結晶基板と、該基板上に設けら
   れた指向性を有するパタンのコレクタ電極とを具
   備する蓄積ターゲツトを製造する際に、前記コレ
   クタ電極の指向性の方向が、前記基板のＣ面を除
   く表面に前記単結晶の結晶軸を示すＣ軸を投影す
   ることによつて得られるＣ軸投影線に対して略一
   定になるように前記コレクタ電極を形成すること
   を特徴とする蓄積ターゲツトの製造方法。 ２ 前記Ｃ軸投影線に対して略一定になるように
   前記コレクタ電極を形成することは、前記基板に
   前記Ｃ軸投影線を示すマーカを設け、前記マーカ
   を基準にして前記コレクタ電極を形成することで
   ある特許請求の範囲第１項記載の蓄積ターゲツト
   の製造方法。 ３ 前記コレクタ電極の指向性の方向を前記Ｃ軸
   投影線に対して略平行になるように前記コレクタ
   電極を形成することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の蓄積ターゲツトの製造方
   法。 ４ 前記コレクタ電極は、異なる電圧を印加する
   ことが可能なように電気的に分離された複数のコ
   レクタ電極である特許請求の範囲第１項記載の蓄
   積ターゲツトの製造方法。 ５ 前記コレクタ電極は走査変換型蓄積管のコレ
   クタ電極である特許請求の範囲第１項記載の蓄積
   ターゲツトの製造方法。 ６ 前記コレクタ電極は、直視蓄積管のコレクタ
   電極である特許請求の範囲第１項記載の蓄積ター
   ゲツトの製造方法。