JPH0224031B2 - - Google Patents
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- JPH0224031B2 JPH0224031B2 JP57124449A JP12444982A JPH0224031B2 JP H0224031 B2 JPH0224031 B2 JP H0224031B2 JP 57124449 A JP57124449 A JP 57124449A JP 12444982 A JP12444982 A JP 12444982A JP H0224031 B2 JPH0224031 B2 JP H0224031B2
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/10—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors
- H10F30/15—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors comprising amorphous semiconductors
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
本発明は蓄積モードで用いられる受光素子、更
に具体的にいえば、光導電型撮像管ターゲツトあ
るいは固体撮像デバイスなどに用いることの出来
る受光面の構造に関する。 従来から蓄積モードで使用される受光装置の代
表的な例としては第１図の光導電型撮像管があ
る。これは通常フエースプレートと称する透光性
基板１、透明導電膜２、光導電体層３、電子銃
４、外囲器５とからなる。フエースプレート１を
通して光導電体層３に結像された光像を光電変換
し、光導電体層３の表面に電荷パターンとして蓄
積し、走査電子ビーム６によつて時系列的に読み
取る仕組になつている。 このとき、光導電体層３に要求される重要な特
性は、特定の絵素が走査電子ビーム６によつて走
査される時間間隔（すなわち蓄積時間）のうち
に、電荷パターンが拡散によつて消滅してしまわ
ないことである。したがつて、通常、光導電体層
３の材料としては比抵抗が1010Ω・cm以上の半導
体、たとえばSb2S3、PbO、Se系カルコゲンガラ
スなどが用いられている。もしSi単結晶のように
比抵抗が1010Ω・cm未満の材料を用いる場合に
は、電子ビーム走査側の面をモザイク状に分割し
て電荷パターンの消滅を防ぐことが必要である。
これらの材料のなかで、Si単結晶は加工工程が複
雑であり、他の高抵抗半導体は通常、光キヤリア
の走行を妨げるトラツプ準位を高濃度に含むため
に光応答特性が悪く、撮像デバイスとしては、長
い残像や焼付現象が発生するといつた不都合が起
り易い。 本発明は上記の欠点を解消しようとするもので
ある。本発明の目的は解像度の高い蓄積モードの
受光素子を提供するにある。更に本発明になる受
光素子は焼付現象がきわめて少ないものであり、
残像特性も好ましい。加えてその製造方法が簡便
なるものである。 本発明の基本的構成は次の通りである。 受光面は少なくとも透明導電膜と光導電体膜を
有し、この光導電体膜は単層もしくは積層より成
る。そして前記光導電物質の単層もしくは積層の
少なくとも一層が水素を含有するシリコン（Si）
とカーボン（Ｃ）を主成分とする非晶質材料、即
ち〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕ｙなる組成を有する非晶
質材料（以下、非晶質Si1-xCx（Ｈ）と略記する）
より成るものである。 その比抵抗は1010Ω・cm以上となる如く構成す
るのが良い。前記光導電体膜は一般に厚さ100nm
より20μmの範囲より選択する。 光導電材料としては〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕ｙ、
０＜ｘ0.6，0.02ｙ0.5なる組成を有する非
晶質材料が好ましい。また、0.02ｘ0.3，0.05
ｙ0.3なる組成範囲がより好ましい。 本発明者らによれば、〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕ｙな
る非晶質材料は容易に1010Ω・cm以上の高い比抵
抗にすることができ、しかも光キヤリアの走行を
さまたげるトラツプが非常に少ない良質の光導電
材料であることが見出された。ここで、この非晶
質材料に若干の不純物が含まれることも当然あり
得る。また、Si、Ｃと同族元素であるゲルマニウ
ムでその一部を置換することが出来る。Ｃの40％
迄程度の置換量を実用上用いている。 SiとＣとでもつて非晶質材料を構成することに
よつて、Siを主体とする材料に比較しより広いバ
ンド・ギヤツプ（Eg）を実現することが出来る。
従つて、より視感度に近い分光感度を持たせ得る
というこれまでのSi主体とする非晶質材料にない
利点を生ずる。しかしｘ＝0.6以上になると光導
電効率が低下し実用的でない。一方、ｘ＝0.3以
下の組成範囲ではカーボンの含有量に対するバン
ド・ギヤツプEgの変化が極めて直線的に変化し
特性の制御が容易である。最も実用に供し易い。 一方、本発明の非晶質材料に含有される水素は
シリコンとカーボンを主体とする材料を非晶質な
らしめるに特に有効な構成要素であると推察して
いる。 一般にカーボンは常温、常圧付近で合成したも
のは、三配位のグラフアイト構造をとり、半金属
になり、四配位のダイヤモンド構造の半導体には
ならないことが知られている。従つて四配位のダ
イヤモンド型の結合をしているSi系非晶質にカー
ボンを混入するだけで、四配位のSi−Ｃ系非晶質
が合成されるとは期待されない。これに対し、水
素を導入することにより電子デバイスに適用して
有用な非晶質Si1-xCx（Ｈ）を実現し得た。この材
料の構造は次の様に構成されていると推察してい
る。 即ち、最近接の原子の配列が、Si原子が四面体
の中央に位置し、隣接のSi原子が正四面体の角の
位置を占めるいわゆる四配位のダイヤモンド構造
が基本単位となり、他方非晶質となるために必然
的に生じてくるダングリングボンドが水素（Ｈ）
によりSi−Ｈ、SiＨ Ｈ等の形で埋められている。 しかし含有水素が余り多すぎると膜そのものの
機械的強度が低下し、また熱的な安定度も低下
し、寿命等の点でも好ましくない。 この材料は薄膜状で使用されるが、薄膜試料は
SiH4のグロー放電による分解、水素を含む雰囲
気中でのシリコン合金のスパツタリング、あるい
は活性水素を含む雰囲気中でのシリコン合金の電
子ビーム蒸着法など各種方法によつて形成するこ
とができる。 以下に光導電材料の主要な方法を説明する。 第１の方法は反応性スパツタリング法である。
第２図に反応性スパツタリング法に用いる装置の
模式面を示す。装置そのものは一般的なスパツタ
リング装置である。１０１は真空に排気し得る容
器、１０２はスパツタ・ターゲツト、１０３は試
料基板、１０４はシヤツタ、１０５はスパツタ用
高周波発振器よりの入力、１０６は基板加熱用ヒ
ータ、１０７は基板冷却用水冷管、１０８は高純
度水素源、１０９はアルゴン等のガス導入口、１
１０はガス溜、１１１は圧力計、１１２は真空
計、１１３は排気系への接続口である。 シリコン及びグラフアイトに代表される炭素
（Ｃ）をスパツタ・ターゲツトに用いる。この場
合、たとえば、第３図ａ，ｂに示す如くシリコン
基板２１上にグラフアイト薄片２２をとう載しタ
ーゲツトとするのが好都合である。なお、ａはタ
ーゲツトの平面図、ｂは断面図である。シリコン
と炭素の面積比を適当に選ぶことによつて非晶質
Si1-xCx（Ｈ）の組成を制御することが出来る。勿
論、炭素基板上にシリコン薄片を設けても良い。
更に両材料を並置してターゲツトを構成してを良
い。 又、スパツタ用のターゲツトとして、たとえぱ
予め、リン（Ｐ）、ヒ素（As）、ほう素（Ｂ）等
を含んだSiを用いることにより、これらの元素を
不純物元素として導入することが可能である。こ
の方法によつてｎ型、ｐ型等任意の伝導型の非晶
質Si1-xCx（Ｈ）を得ることができる。また、この
様な不純物のドーピングによつて、材料の抵抗値
を変化させることが出来る。〜1013Ω・cm程度の
高抵抗も実現出来る。 上述の如き装置を用いて、水素（H2）を30モ
ル％以下の種々の混合比で含むAr雰囲気中で、
高周波放電を発生せしめSi及びグラフアイトをス
パツタし、これを基板上に堆積させることにより
薄層を得ることができる。この場合水素を含む
Ar雰囲気の圧力は、グロー放電が維持できる範
囲であればいずれでもよく、一般に0.01〜
1.0Torr程度を用いる。0.1〜1.0Torrの場合特に
安定である。試料基板の温度は室温より300℃で
選択するのが良い。100〜200℃程度が最も実用的
である。余り低温では好都合に水素を非晶質材料
中に導入しずらく、又余り高温でも水素は逆に非
晶質材料より放出される傾向を持つからである。
基板温度を200℃に保つた場合、基板上への堆積
速度は、SiとＣの混合比により第４図のように変
化することを確認した。従つて、この方法では、
Ｃの濃度０〜99％までの非晶質Si1-xCx（Ｈ）の形
成は能率的に行われるが、Ｃが100％の場合は極
端に堆積速度が小さくなる。また、第５図は前述
のSiとＣのターゲツトの各々の成分の面積比を変
化させ製造した非晶質Si1-xCx（Ｈ）の成分比を示
す図である。雰囲気中の水素含有量は６モル％の
例であるが、SiとＣの混合比は雰囲気中の水素含
有量に実際上依存しないと考えて良い。一方、
Ar雰囲気中の水素分圧を制御することによつて、
含有水素量を制御する。雰囲気中の水素量を５〜
７モル％とした場合、非晶質Si1-xCx（Ｈ）中に約
30原子数％の含有量を実現出来る。他の組成につ
いても大略この割合を目安に水素分圧を設定すれ
ば良い。材料中の水素成分は加熱により発生する
水素ガスを質量分析法で定量した。 なお、雰囲気のArはKr等他の希ガスにおき替
えることができる。 高抵抗試料を得るために特に好ましいプロセス
は、水素とアルゴンの如き希ガスとの混合雰囲気
中でのシリコン合金の反応性スパツタリングによ
る上述の方法である。スパツタ装置としてはマグ
ネトロン型の低温高速スパツタ装置が適してい
る。 本発明の非晶質Si1-xCx（Ｈ）を製造する第２の
方法はグロー放電を用いる方法である。SiH4お
よびCH4の混合気体でグロー放電を行つてこれ等
の有機物を分解させて基板上に堆積させることに
よつて形成される。この場合SiH4とCH4の混合
気体の圧力は0.1〜5Torrの間に保つ。グロー放
電は、直流バイアス法でも、高周波放電法でもよ
い。また、SiH4とCH4の混合気体の比率を変え
ることにより、SiとＣの割合を制御できる。良質
の非晶質Si1-xCx（Ｈ）を得るためには、基板温度
は100〜200℃に保つ必要がある。 ｐ型或いはｎ型の非晶質Si1-xCx（Ｈ）を作成す
るにはSiH4とCH4の混合気体に更にそれぞれ
B2H6、PH3を0.1〜１％（体積比）を混合させる
ことにより行うことができる。 使用する気体としては、SiH4、CH4の代わり
に、C2H4等の適当な有機物でよく、ｐ型或いは
ｎ型にする場合のドーピング用の気体としては、
AsH3、Sb（CH3）3、Bi（CH3）3等も有効である。 本発明の材料はその他活性水素雰囲気中での電
子ビーム蒸着の方法等によつても製造することも
できる。 蓄積モードの受光装置において、高い解像力を
得るために電荷パターンが蓄積されて一定時間保
持されるための高抵抗層は必ずしも光導電体層全
体である必要はなく、電荷パターンが出現する面
を含む光導電体層の一部分であつて差支えない。
通常、高抵抗層は等価回路的に容量成分として動
作するので、回路定数からの要求により、少なく
とも100nm以上厚さにあることが望ましい。 第６図は上記の高抵抗非晶質光導電体層を光導
電体層３の一部分のみに使用した場合の一例であ
る。光導電体層３は、高抵抗非晶質光導電体層７
と別の光導電体層８との二層構造となつている。
この場合、フエースプレート１の方向から入射し
た光によつて光導電体層８の中に光キヤリアが発
生し、それが高抵抗非晶質光導電体層７の中に注
入され、その非晶質層７の表面に電荷パターンと
して蓄積されることになる。光導電体層８は蓄積
には直接関与しないので必ずしも1010Ω・cm以上
の高抵抗を有する必要はなく、CdS、CdSe、Se、
ZnSeなどの周知の光導電体を用いることができ
る。 透明導電膜２としては通常ZnO2、In2O3、
TiO2などの低抵抗酸化膜、あるいはAl、Auなど
の半透明金属膜を用いることができる。受光装置
の暗電流の低減のためおよび応答速度を早めるた
めには、前記透明導電膜２と光導電体層３との間
に整流性接触を形成することが望ましい。光導電
体層３と透明導電膜２の中間に薄いｎ型酸化物層
を介在せしめることにより、透明導電膜２から光
導電体層３への正孔の注入を抑制することが可能
である。これよつて良好な整流性接触が得られる
ことがわかつた。この場合、この接触をホイダイ
オードとして用いるには透明導電膜側を正極と
し、非晶質層側を負極とすることが望ましい。第
７図はこのような構造の受光素子の一例を示すも
のである。透明導電膜２と非晶質光導電体層３と
の間にｎ型酸化物面９を介在せしめてある。第８
図もｎ型酸化物層を持つた受光素子の例を示す断
面図である。光導電体膜３が層７および８の積層
構造になつている点を除いて第７図の例と同様で
ある。通常、可視光域に感度を有する光導電体は
禁止帯幅が2.0eV程度の半導体である。従つてこ
の場合、ｎ型酸化物層９は光導電体層３への光の
到達を妨げないよう、禁止帯巾が2.0eV以上ある
ことが望ましい。また、透明導電膜２からの正孔
の注入を阻止するためには、ｎ型酸化物層９の厚
みは5nmから100nm程度であれば十分である。こ
の用途に適した材料としては酸化セリウム、酸化
タングステン、酸化ニオブ、酸化ゲルマニウム、
酸化モリブデン等の化合物が好ましい特性を有す
る。これらの材料は通常ｎ型の導電性を示すの
で、光によつて非晶質光導電体層３の中に発生し
た光電子が透明導電膜２に向つて流れるのを妨げ
ることはない。 本発明の光導電体層を第１図のように撮像管タ
ーゲツトとして用いる場合には光導電体層３の表
面に更に三硫化アンチモン層を重ねて用い、走査
電子ビーム６からの電子の注入を防いだり、光導
電体層３からの２次電子の発生を抑制することが
望ましい。この目的のためには三硫化アンチモン
膜は１×10-3Torrから１×10-2Torrまでの低圧
アルゴンガス中で蒸着し、膜厚は10nmから1μm
の範囲にあれば十分である。第９図はこの構造の
例を示す断面図である。透光性基板１上に透明導
電膜２、光導電体膜３が設けられ、更にこの上部
に三硫化アンチモン膜１１が形成されている。ま
た第１０図より第１２図も光導電体膜３上に三硫
化アンチモン膜１１が形成された例を示す断面図
である。この場合第１０図は光導電体膜３が層７
および８の積層構造となつている例、第１１図お
よび第１２図は光導電体膜３と透明電極の間にｎ
型酸化物層を設けた構造に適用した例を示すもの
である。 なお、これまでの光導電体層３は、単層又は層
７および８の２層の例しか示していないが、更に
多層に光導電体層を構成しても良い。この場合、
電荷パターンが蓄積される部分が前述の如き高抵
抗層として構成することは、勿論である。 又、組成を連続的に変化せしめても良い。 これまで説明してきた各種受光面の構成は目的
に応じて選択すれば良い。 次に本発明の受光面の特徴をとりまとめると次
の通りである。 (1) 解像度は1″当り800本以上の高解像度を実現
出来る。 (2) 結晶Si、或は非晶質Si等の材料に比べより短
波長領域に分光感度を有する。即ち約5600Å〜
4500Åの間の任意の波長の光に対し感度のピー
クを持たせることが出来る。 (3) 焼付現象はなくこの特性は極めて良好であ
る。 (4) 耐熱性に優れる。特に非晶質Si（Ｈ）が350℃
程度で分解しはじめるのに対しＣを30％含むも
のでは500℃まで分解しない。 (5) 機械的強度が大である。 (6) 製造方法が容易である。 (7) 有毒元素を含まず無公害である。 以下、本発明を実施例を用いて更に詳細に説明
する。 実施例 １ 第１図のごとくガラス基板１上にSnCl4の空気
中での熱分解による方法を用いて200nmの厚みに
酸化錫透明導電膜２を形成する。次に高周波スパ
ツタ装置に純度99.99999％のシリコン多結沼体の
基板上に純度99.9999％のグラフアイト片を搭載
したターゲツトを装着した。シリコンと炭素の面
積比を変化させ各種の試料を作製した。５×
10-3Torrの圧力のアルゴンと３×10-4〜３×
10-3Torrの水素から成る各種混合雰囲気中で上
記透明導電膜上に、非晶質シリコン膜３を反応性
スパツタリング法により形成する。この場合基板
は200℃に保持する。また高周波電力は13.65M
Hz、入力250Wとした。非晶質シリコン膜の厚み
は約2μmである。このようにして作られた非晶質
〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕ｙ膜を持つターゲツトの例を
第１表に示す。 この様にして形成した受光面をビジコン型撮像
管受光面として用いると焼付現象のない、すぐれ
た撮像特性の撮像管が得られた。
に具体的にいえば、光導電型撮像管ターゲツトあ
るいは固体撮像デバイスなどに用いることの出来
る受光面の構造に関する。 従来から蓄積モードで使用される受光装置の代
表的な例としては第１図の光導電型撮像管があ
る。これは通常フエースプレートと称する透光性
基板１、透明導電膜２、光導電体層３、電子銃
４、外囲器５とからなる。フエースプレート１を
通して光導電体層３に結像された光像を光電変換
し、光導電体層３の表面に電荷パターンとして蓄
積し、走査電子ビーム６によつて時系列的に読み
取る仕組になつている。 このとき、光導電体層３に要求される重要な特
性は、特定の絵素が走査電子ビーム６によつて走
査される時間間隔（すなわち蓄積時間）のうち
に、電荷パターンが拡散によつて消滅してしまわ
ないことである。したがつて、通常、光導電体層
３の材料としては比抵抗が1010Ω・cm以上の半導
体、たとえばSb2S3、PbO、Se系カルコゲンガラ
スなどが用いられている。もしSi単結晶のように
比抵抗が1010Ω・cm未満の材料を用いる場合に
は、電子ビーム走査側の面をモザイク状に分割し
て電荷パターンの消滅を防ぐことが必要である。
これらの材料のなかで、Si単結晶は加工工程が複
雑であり、他の高抵抗半導体は通常、光キヤリア
の走行を妨げるトラツプ準位を高濃度に含むため
に光応答特性が悪く、撮像デバイスとしては、長
い残像や焼付現象が発生するといつた不都合が起
り易い。 本発明は上記の欠点を解消しようとするもので
ある。本発明の目的は解像度の高い蓄積モードの
受光素子を提供するにある。更に本発明になる受
光素子は焼付現象がきわめて少ないものであり、
残像特性も好ましい。加えてその製造方法が簡便
なるものである。 本発明の基本的構成は次の通りである。 受光面は少なくとも透明導電膜と光導電体膜を
有し、この光導電体膜は単層もしくは積層より成
る。そして前記光導電物質の単層もしくは積層の
少なくとも一層が水素を含有するシリコン（Si）
とカーボン（Ｃ）を主成分とする非晶質材料、即
ち〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕ｙなる組成を有する非晶
質材料（以下、非晶質Si1-xCx（Ｈ）と略記する）
より成るものである。 その比抵抗は1010Ω・cm以上となる如く構成す
るのが良い。前記光導電体膜は一般に厚さ100nm
より20μmの範囲より選択する。 光導電材料としては〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕ｙ、
０＜ｘ0.6，0.02ｙ0.5なる組成を有する非
晶質材料が好ましい。また、0.02ｘ0.3，0.05
ｙ0.3なる組成範囲がより好ましい。 本発明者らによれば、〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕ｙな
る非晶質材料は容易に1010Ω・cm以上の高い比抵
抗にすることができ、しかも光キヤリアの走行を
さまたげるトラツプが非常に少ない良質の光導電
材料であることが見出された。ここで、この非晶
質材料に若干の不純物が含まれることも当然あり
得る。また、Si、Ｃと同族元素であるゲルマニウ
ムでその一部を置換することが出来る。Ｃの40％
迄程度の置換量を実用上用いている。 SiとＣとでもつて非晶質材料を構成することに
よつて、Siを主体とする材料に比較しより広いバ
ンド・ギヤツプ（Eg）を実現することが出来る。
従つて、より視感度に近い分光感度を持たせ得る
というこれまでのSi主体とする非晶質材料にない
利点を生ずる。しかしｘ＝0.6以上になると光導
電効率が低下し実用的でない。一方、ｘ＝0.3以
下の組成範囲ではカーボンの含有量に対するバン
ド・ギヤツプEgの変化が極めて直線的に変化し
特性の制御が容易である。最も実用に供し易い。 一方、本発明の非晶質材料に含有される水素は
シリコンとカーボンを主体とする材料を非晶質な
らしめるに特に有効な構成要素であると推察して
いる。 一般にカーボンは常温、常圧付近で合成したも
のは、三配位のグラフアイト構造をとり、半金属
になり、四配位のダイヤモンド構造の半導体には
ならないことが知られている。従つて四配位のダ
イヤモンド型の結合をしているSi系非晶質にカー
ボンを混入するだけで、四配位のSi−Ｃ系非晶質
が合成されるとは期待されない。これに対し、水
素を導入することにより電子デバイスに適用して
有用な非晶質Si1-xCx（Ｈ）を実現し得た。この材
料の構造は次の様に構成されていると推察してい
る。 即ち、最近接の原子の配列が、Si原子が四面体
の中央に位置し、隣接のSi原子が正四面体の角の
位置を占めるいわゆる四配位のダイヤモンド構造
が基本単位となり、他方非晶質となるために必然
的に生じてくるダングリングボンドが水素（Ｈ）
によりSi−Ｈ、SiＨ Ｈ等の形で埋められている。 しかし含有水素が余り多すぎると膜そのものの
機械的強度が低下し、また熱的な安定度も低下
し、寿命等の点でも好ましくない。 この材料は薄膜状で使用されるが、薄膜試料は
SiH4のグロー放電による分解、水素を含む雰囲
気中でのシリコン合金のスパツタリング、あるい
は活性水素を含む雰囲気中でのシリコン合金の電
子ビーム蒸着法など各種方法によつて形成するこ
とができる。 以下に光導電材料の主要な方法を説明する。 第１の方法は反応性スパツタリング法である。
第２図に反応性スパツタリング法に用いる装置の
模式面を示す。装置そのものは一般的なスパツタ
リング装置である。１０１は真空に排気し得る容
器、１０２はスパツタ・ターゲツト、１０３は試
料基板、１０４はシヤツタ、１０５はスパツタ用
高周波発振器よりの入力、１０６は基板加熱用ヒ
ータ、１０７は基板冷却用水冷管、１０８は高純
度水素源、１０９はアルゴン等のガス導入口、１
１０はガス溜、１１１は圧力計、１１２は真空
計、１１３は排気系への接続口である。 シリコン及びグラフアイトに代表される炭素
（Ｃ）をスパツタ・ターゲツトに用いる。この場
合、たとえば、第３図ａ，ｂに示す如くシリコン
基板２１上にグラフアイト薄片２２をとう載しタ
ーゲツトとするのが好都合である。なお、ａはタ
ーゲツトの平面図、ｂは断面図である。シリコン
と炭素の面積比を適当に選ぶことによつて非晶質
Si1-xCx（Ｈ）の組成を制御することが出来る。勿
論、炭素基板上にシリコン薄片を設けても良い。
更に両材料を並置してターゲツトを構成してを良
い。 又、スパツタ用のターゲツトとして、たとえぱ
予め、リン（Ｐ）、ヒ素（As）、ほう素（Ｂ）等
を含んだSiを用いることにより、これらの元素を
不純物元素として導入することが可能である。こ
の方法によつてｎ型、ｐ型等任意の伝導型の非晶
質Si1-xCx（Ｈ）を得ることができる。また、この
様な不純物のドーピングによつて、材料の抵抗値
を変化させることが出来る。〜1013Ω・cm程度の
高抵抗も実現出来る。 上述の如き装置を用いて、水素（H2）を30モ
ル％以下の種々の混合比で含むAr雰囲気中で、
高周波放電を発生せしめSi及びグラフアイトをス
パツタし、これを基板上に堆積させることにより
薄層を得ることができる。この場合水素を含む
Ar雰囲気の圧力は、グロー放電が維持できる範
囲であればいずれでもよく、一般に0.01〜
1.0Torr程度を用いる。0.1〜1.0Torrの場合特に
安定である。試料基板の温度は室温より300℃で
選択するのが良い。100〜200℃程度が最も実用的
である。余り低温では好都合に水素を非晶質材料
中に導入しずらく、又余り高温でも水素は逆に非
晶質材料より放出される傾向を持つからである。
基板温度を200℃に保つた場合、基板上への堆積
速度は、SiとＣの混合比により第４図のように変
化することを確認した。従つて、この方法では、
Ｃの濃度０〜99％までの非晶質Si1-xCx（Ｈ）の形
成は能率的に行われるが、Ｃが100％の場合は極
端に堆積速度が小さくなる。また、第５図は前述
のSiとＣのターゲツトの各々の成分の面積比を変
化させ製造した非晶質Si1-xCx（Ｈ）の成分比を示
す図である。雰囲気中の水素含有量は６モル％の
例であるが、SiとＣの混合比は雰囲気中の水素含
有量に実際上依存しないと考えて良い。一方、
Ar雰囲気中の水素分圧を制御することによつて、
含有水素量を制御する。雰囲気中の水素量を５〜
７モル％とした場合、非晶質Si1-xCx（Ｈ）中に約
30原子数％の含有量を実現出来る。他の組成につ
いても大略この割合を目安に水素分圧を設定すれ
ば良い。材料中の水素成分は加熱により発生する
水素ガスを質量分析法で定量した。 なお、雰囲気のArはKr等他の希ガスにおき替
えることができる。 高抵抗試料を得るために特に好ましいプロセス
は、水素とアルゴンの如き希ガスとの混合雰囲気
中でのシリコン合金の反応性スパツタリングによ
る上述の方法である。スパツタ装置としてはマグ
ネトロン型の低温高速スパツタ装置が適してい
る。 本発明の非晶質Si1-xCx（Ｈ）を製造する第２の
方法はグロー放電を用いる方法である。SiH4お
よびCH4の混合気体でグロー放電を行つてこれ等
の有機物を分解させて基板上に堆積させることに
よつて形成される。この場合SiH4とCH4の混合
気体の圧力は0.1〜5Torrの間に保つ。グロー放
電は、直流バイアス法でも、高周波放電法でもよ
い。また、SiH4とCH4の混合気体の比率を変え
ることにより、SiとＣの割合を制御できる。良質
の非晶質Si1-xCx（Ｈ）を得るためには、基板温度
は100〜200℃に保つ必要がある。 ｐ型或いはｎ型の非晶質Si1-xCx（Ｈ）を作成す
るにはSiH4とCH4の混合気体に更にそれぞれ
B2H6、PH3を0.1〜１％（体積比）を混合させる
ことにより行うことができる。 使用する気体としては、SiH4、CH4の代わり
に、C2H4等の適当な有機物でよく、ｐ型或いは
ｎ型にする場合のドーピング用の気体としては、
AsH3、Sb（CH3）3、Bi（CH3）3等も有効である。 本発明の材料はその他活性水素雰囲気中での電
子ビーム蒸着の方法等によつても製造することも
できる。 蓄積モードの受光装置において、高い解像力を
得るために電荷パターンが蓄積されて一定時間保
持されるための高抵抗層は必ずしも光導電体層全
体である必要はなく、電荷パターンが出現する面
を含む光導電体層の一部分であつて差支えない。
通常、高抵抗層は等価回路的に容量成分として動
作するので、回路定数からの要求により、少なく
とも100nm以上厚さにあることが望ましい。 第６図は上記の高抵抗非晶質光導電体層を光導
電体層３の一部分のみに使用した場合の一例であ
る。光導電体層３は、高抵抗非晶質光導電体層７
と別の光導電体層８との二層構造となつている。
この場合、フエースプレート１の方向から入射し
た光によつて光導電体層８の中に光キヤリアが発
生し、それが高抵抗非晶質光導電体層７の中に注
入され、その非晶質層７の表面に電荷パターンと
して蓄積されることになる。光導電体層８は蓄積
には直接関与しないので必ずしも1010Ω・cm以上
の高抵抗を有する必要はなく、CdS、CdSe、Se、
ZnSeなどの周知の光導電体を用いることができ
る。 透明導電膜２としては通常ZnO2、In2O3、
TiO2などの低抵抗酸化膜、あるいはAl、Auなど
の半透明金属膜を用いることができる。受光装置
の暗電流の低減のためおよび応答速度を早めるた
めには、前記透明導電膜２と光導電体層３との間
に整流性接触を形成することが望ましい。光導電
体層３と透明導電膜２の中間に薄いｎ型酸化物層
を介在せしめることにより、透明導電膜２から光
導電体層３への正孔の注入を抑制することが可能
である。これよつて良好な整流性接触が得られる
ことがわかつた。この場合、この接触をホイダイ
オードとして用いるには透明導電膜側を正極と
し、非晶質層側を負極とすることが望ましい。第
７図はこのような構造の受光素子の一例を示すも
のである。透明導電膜２と非晶質光導電体層３と
の間にｎ型酸化物面９を介在せしめてある。第８
図もｎ型酸化物層を持つた受光素子の例を示す断
面図である。光導電体膜３が層７および８の積層
構造になつている点を除いて第７図の例と同様で
ある。通常、可視光域に感度を有する光導電体は
禁止帯幅が2.0eV程度の半導体である。従つてこ
の場合、ｎ型酸化物層９は光導電体層３への光の
到達を妨げないよう、禁止帯巾が2.0eV以上ある
ことが望ましい。また、透明導電膜２からの正孔
の注入を阻止するためには、ｎ型酸化物層９の厚
みは5nmから100nm程度であれば十分である。こ
の用途に適した材料としては酸化セリウム、酸化
タングステン、酸化ニオブ、酸化ゲルマニウム、
酸化モリブデン等の化合物が好ましい特性を有す
る。これらの材料は通常ｎ型の導電性を示すの
で、光によつて非晶質光導電体層３の中に発生し
た光電子が透明導電膜２に向つて流れるのを妨げ
ることはない。 本発明の光導電体層を第１図のように撮像管タ
ーゲツトとして用いる場合には光導電体層３の表
面に更に三硫化アンチモン層を重ねて用い、走査
電子ビーム６からの電子の注入を防いだり、光導
電体層３からの２次電子の発生を抑制することが
望ましい。この目的のためには三硫化アンチモン
膜は１×10-3Torrから１×10-2Torrまでの低圧
アルゴンガス中で蒸着し、膜厚は10nmから1μm
の範囲にあれば十分である。第９図はこの構造の
例を示す断面図である。透光性基板１上に透明導
電膜２、光導電体膜３が設けられ、更にこの上部
に三硫化アンチモン膜１１が形成されている。ま
た第１０図より第１２図も光導電体膜３上に三硫
化アンチモン膜１１が形成された例を示す断面図
である。この場合第１０図は光導電体膜３が層７
および８の積層構造となつている例、第１１図お
よび第１２図は光導電体膜３と透明電極の間にｎ
型酸化物層を設けた構造に適用した例を示すもの
である。 なお、これまでの光導電体層３は、単層又は層
７および８の２層の例しか示していないが、更に
多層に光導電体層を構成しても良い。この場合、
電荷パターンが蓄積される部分が前述の如き高抵
抗層として構成することは、勿論である。 又、組成を連続的に変化せしめても良い。 これまで説明してきた各種受光面の構成は目的
に応じて選択すれば良い。 次に本発明の受光面の特徴をとりまとめると次
の通りである。 (1) 解像度は1″当り800本以上の高解像度を実現
出来る。 (2) 結晶Si、或は非晶質Si等の材料に比べより短
波長領域に分光感度を有する。即ち約5600Å〜
4500Åの間の任意の波長の光に対し感度のピー
クを持たせることが出来る。 (3) 焼付現象はなくこの特性は極めて良好であ
る。 (4) 耐熱性に優れる。特に非晶質Si（Ｈ）が350℃
程度で分解しはじめるのに対しＣを30％含むも
のでは500℃まで分解しない。 (5) 機械的強度が大である。 (6) 製造方法が容易である。 (7) 有毒元素を含まず無公害である。 以下、本発明を実施例を用いて更に詳細に説明
する。 実施例 １ 第１図のごとくガラス基板１上にSnCl4の空気
中での熱分解による方法を用いて200nmの厚みに
酸化錫透明導電膜２を形成する。次に高周波スパ
ツタ装置に純度99.99999％のシリコン多結沼体の
基板上に純度99.9999％のグラフアイト片を搭載
したターゲツトを装着した。シリコンと炭素の面
積比を変化させ各種の試料を作製した。５×
10-3Torrの圧力のアルゴンと３×10-4〜３×
10-3Torrの水素から成る各種混合雰囲気中で上
記透明導電膜上に、非晶質シリコン膜３を反応性
スパツタリング法により形成する。この場合基板
は200℃に保持する。また高周波電力は13.65M
Hz、入力250Wとした。非晶質シリコン膜の厚み
は約2μmである。このようにして作られた非晶質
〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕ｙ膜を持つターゲツトの例を
第１表に示す。 この様にして形成した受光面をビジコン型撮像
管受光面として用いると焼付現象のない、すぐれ
た撮像特性の撮像管が得られた。
【表】
【表】
このように非晶質材料の組成を制御することに
より約5600Å〜4500Åの間の任意の波長の光に対
して感度のピークを持つ受光面を実現出来る。 更に非晶質Si1-xCx（Ｈ）を用いた受光面は耐熱
性において優れる。たとえば、材料を加熱するこ
とによつて放出される水素原子数を測定してみる
と極めて明らかにこの事実が裏付けられる。 第２表はこの結果の例を示すものである。
より約5600Å〜4500Åの間の任意の波長の光に対
して感度のピークを持つ受光面を実現出来る。 更に非晶質Si1-xCx（Ｈ）を用いた受光面は耐熱
性において優れる。たとえば、材料を加熱するこ
とによつて放出される水素原子数を測定してみる
と極めて明らかにこの事実が裏付けられる。 第２表はこの結果の例を示すものである。
【表】
実施例 ２
本実施例を第８図に基づいて説明する。
ガラス基板１上にSnO2とIn2O3の混合物を周知
の高周波スパツタリングによつて堆積し、膜厚
150nmの透明導電膜２を形成する。更にその上に
CeO2をモリブデンボードを用いて20nmの厚みに
真空蒸着しｎ型酸化物層９を形成する。0.5ppm
のホウ素をドープしたシリコン単結晶上に面積比
で45％の高純度グラフアイト薄板（厚さ0.5mm）
をとう載したターゲツトを高周波スパツタ装置に
装着する。次いで５×10-3Torrのアルゴンおよ
び３×10-3Torrの水素を雰囲気として、上記基
板に100nmの厚みに非晶質シリコン−炭素膜８を
形成する。この時基板温度は150℃に保持した。
この様にして形成された非晶質シリコン−炭素膜
は約40原子％の水素を膜中に含有する。更にこれ
に続けてアルゴンの分圧を１×10-2Torrに上げ
既に入つている水素との混合雰囲気中で高純度シ
リコンターゲツトを用いて3μmの厚みに非晶質シ
リコン膜７を重ねて形成する。この非晶質シリコ
ン膜は約25原子％の水素を含有し、比抵抗は
10-12Ω・cmである。この様にして形成した受光
面をビジコン型撮像管のターゲツトとして用い
る。この受光面は整流性接触を有するので光応答
速度が早く、暗電流も低い。また光入射面に近く
水素濃度の高い非晶質シリコン−炭素膜を有する
のでシリコン膜にくらべてバンドギヤツプが広く
表面再結晶の影響を小さくすることができ、した
がつて青色光領域で高い感度を示す。 またｎ型酸化物層として、酸化タングステン、
酸化ニオブ、酸化ゲルマニウム、酸化モリブデン
等を用いても同等の効果を得ることができる。 更に前述の８，７より成る光導電体膜３上に三
硫化アンチモン膜を形成してもビジコン型撮像管
のターゲツトとして好ましいものである。三硫化
アンチモン膜の形成は次の如き方法で良い。前述
の非晶質シリコン膜の複合膜より成る光導電体膜
を持つ基板を真空蒸着装置内に設置する。アルゴ
ンガスを気圧３×10-3Torrにおいて三硫化アン
チモンを100nmの厚みに蒸着形成する。これは第
１２図に示す構造である。 本例では表面再結晶による青色感度の低下を防
ぐために非晶質シリコン−炭素膜８を２と７の間
に階段的に挿入した場合について述べた。しかし
ながら８，７から成る光導電膜３は階段的に接続
される必要に無く連続的に変化していてもよい。
この場合非晶質シリコン−炭素膜中の炭素の割合
が多い程バンドギヤツプは広くなるから光の入射
側（本例では基板１の側）程炭素量が同量または
多いことが必要である。光導電膜３の膜厚3μmに
わたつて炭素量を30％から０％まで連続直線的に
変化させた場合青色感度がシリコンのみの場合よ
り80％、前記階段的に構成した場合より３％向上
した。組成を連続的に変化させる本構造はSiH4
とCH4やC2H4、C2H2等のグロー放電法によつて
作成する場合CH4、C2H4、C2H2等のガス流量を
順次連続的に減少させれば良いので作成の容易さ
から見てもすぐれている。 実施例 ３ 本実施例を第１０図を用いて説明する。 400℃に加熱したガラス基板１にSnCl4の水溶
液を噴霧して酸化し、SnO2透明導電膜２を形成
する。この基板を真空装置内で200℃に保持し、
透明導電膜２上に光導電体層８としてCdSeを
2μmの厚みに蒸着する。その後、この膜を空気中
で500℃の温度で１時間熱処理する。更にこの基
板を真空装置内で250℃に保持し、１×10-3Torr
の活性水素雰囲気中で電子ビーム蒸着法により
0.5μmの厚みの非晶質〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕ｙ層７
を蒸着する。その後、基板温度を常温にもどし、
５×10-3Torrのアルゴン雰囲気中で三硫化アン
チモン膜１１を50nmの厚みに蒸着し、ビジコン
型撮像管ターゲツトとする。この様にして形成し
た受光素子はCdSe膜中で発生した光キヤリアを
利用しているため、可視光全域にわたつて高い光
感度を有する。 実施例 ４ 本実施例を第１３図に基づいて説明する。絶縁
性の平滑な基板１２上に金属クロムを１×
10-6Torrの真空度で100nmの厚みに蒸着して電
極１０を形成する。この基板を高周波スパツタ装
置に入れ、基板温度130℃において、アルゴン５
×10-3Torrと水素１×10-3Torrの混合気体中で
Si−Ｃターゲツトを用いて、厚さ10μmの非晶質
〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕ｙ膜７を形成する。この非晶
質〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕ｙ膜７は〜1012Ω・cmの
比抵抗を有する。この基板を200℃に保ち、その
上に高周波スパツタによつて酸化ニオブの膜９を
50nmの厚みに堆積する。さらに、この基板を真
空蒸着装置に入れ、基板温度を150℃に保ち、１
×10-3Torrの酸素雰囲気中で金属インジウムを
100nmの厚みに蒸着する。これを１気圧の大気中
にとりだし、150℃で１時間の熱処理を行なう金
属インジウムは酸化インジウムの透明電極２に変
る。こうして作られた受光素子は酸化インジウム
透明電極が正に、金属クロム電極が負になるよう
に電圧を印加すると、逆バイアスされたホトダイ
オードとして動作する。 また、次の様な受光素子をも製作した。 絶縁性の平滑な基板１２上に金属クロムを、１
×10-6Torrの真空度で100nmの厚みに蒸着して
電極１０を形成する。この基板を高周波スパツタ
装置に入れ、基板温度200℃において、アルゴン
２×10-3Torrと水素２×10-3Torrの混合気体中
でシリコン70原子％、炭素30原子％のターゲツト
を用いて、厚さ10μmの非晶質膜７を形成する。
この非晶質膜７は５×1012Ω・cmの比抵抗を有す
る。この基板を150℃に保ち、その上に高周波ス
パツタによつて酸化ニオブの膜９を50nmの厚み
に堆積する。さらに、この基板を真空蒸着装置に
入れ、基板温度を150℃に保ち、１×10-3Torrの
酸素雰囲気中で金属インジウムを100nmの厚みに
蒸着する。これを１気圧の大気中にとりだし、
150℃で１時間の熱処理を行なうと金属インジウ
ムは酸化インジウム透明電極２に変る。こうして
受光素子が作製される。前述と同様に動作させる
ことが可能である。本実施例は固体受光装置の例
である。これまで述べた撮像管ターゲツトの場合
と比較して多重膜の形成順序が逆になつている
が、受光面の構造は共通の部分を有することにな
る。また本実施例にある基板上の金属クロム電極
を多数の素片に分割し、外部スイツチによつて順
次に蓄積電荷を読みとる回路と接続することによ
り、１次元あるいは２次元の固体光イメージセン
サとすることができる。 以上、実施例を用いて説明してきたように、水
素と、シリコンおよび炭素を含有する非晶質薄膜
は、すぐれた光電変換特性と高い比抵抗を有する
ので、特に蓄積型の受光装置に用いることによつ
て、構造が簡単で、高い解像力が得られ、工業上
極めて大なる効果を有するものである。
の高周波スパツタリングによつて堆積し、膜厚
150nmの透明導電膜２を形成する。更にその上に
CeO2をモリブデンボードを用いて20nmの厚みに
真空蒸着しｎ型酸化物層９を形成する。0.5ppm
のホウ素をドープしたシリコン単結晶上に面積比
で45％の高純度グラフアイト薄板（厚さ0.5mm）
をとう載したターゲツトを高周波スパツタ装置に
装着する。次いで５×10-3Torrのアルゴンおよ
び３×10-3Torrの水素を雰囲気として、上記基
板に100nmの厚みに非晶質シリコン−炭素膜８を
形成する。この時基板温度は150℃に保持した。
この様にして形成された非晶質シリコン−炭素膜
は約40原子％の水素を膜中に含有する。更にこれ
に続けてアルゴンの分圧を１×10-2Torrに上げ
既に入つている水素との混合雰囲気中で高純度シ
リコンターゲツトを用いて3μmの厚みに非晶質シ
リコン膜７を重ねて形成する。この非晶質シリコ
ン膜は約25原子％の水素を含有し、比抵抗は
10-12Ω・cmである。この様にして形成した受光
面をビジコン型撮像管のターゲツトとして用い
る。この受光面は整流性接触を有するので光応答
速度が早く、暗電流も低い。また光入射面に近く
水素濃度の高い非晶質シリコン−炭素膜を有する
のでシリコン膜にくらべてバンドギヤツプが広く
表面再結晶の影響を小さくすることができ、した
がつて青色光領域で高い感度を示す。 またｎ型酸化物層として、酸化タングステン、
酸化ニオブ、酸化ゲルマニウム、酸化モリブデン
等を用いても同等の効果を得ることができる。 更に前述の８，７より成る光導電体膜３上に三
硫化アンチモン膜を形成してもビジコン型撮像管
のターゲツトとして好ましいものである。三硫化
アンチモン膜の形成は次の如き方法で良い。前述
の非晶質シリコン膜の複合膜より成る光導電体膜
を持つ基板を真空蒸着装置内に設置する。アルゴ
ンガスを気圧３×10-3Torrにおいて三硫化アン
チモンを100nmの厚みに蒸着形成する。これは第
１２図に示す構造である。 本例では表面再結晶による青色感度の低下を防
ぐために非晶質シリコン−炭素膜８を２と７の間
に階段的に挿入した場合について述べた。しかし
ながら８，７から成る光導電膜３は階段的に接続
される必要に無く連続的に変化していてもよい。
この場合非晶質シリコン−炭素膜中の炭素の割合
が多い程バンドギヤツプは広くなるから光の入射
側（本例では基板１の側）程炭素量が同量または
多いことが必要である。光導電膜３の膜厚3μmに
わたつて炭素量を30％から０％まで連続直線的に
変化させた場合青色感度がシリコンのみの場合よ
り80％、前記階段的に構成した場合より３％向上
した。組成を連続的に変化させる本構造はSiH4
とCH4やC2H4、C2H2等のグロー放電法によつて
作成する場合CH4、C2H4、C2H2等のガス流量を
順次連続的に減少させれば良いので作成の容易さ
から見てもすぐれている。 実施例 ３ 本実施例を第１０図を用いて説明する。 400℃に加熱したガラス基板１にSnCl4の水溶
液を噴霧して酸化し、SnO2透明導電膜２を形成
する。この基板を真空装置内で200℃に保持し、
透明導電膜２上に光導電体層８としてCdSeを
2μmの厚みに蒸着する。その後、この膜を空気中
で500℃の温度で１時間熱処理する。更にこの基
板を真空装置内で250℃に保持し、１×10-3Torr
の活性水素雰囲気中で電子ビーム蒸着法により
0.5μmの厚みの非晶質〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕ｙ層７
を蒸着する。その後、基板温度を常温にもどし、
５×10-3Torrのアルゴン雰囲気中で三硫化アン
チモン膜１１を50nmの厚みに蒸着し、ビジコン
型撮像管ターゲツトとする。この様にして形成し
た受光素子はCdSe膜中で発生した光キヤリアを
利用しているため、可視光全域にわたつて高い光
感度を有する。 実施例 ４ 本実施例を第１３図に基づいて説明する。絶縁
性の平滑な基板１２上に金属クロムを１×
10-6Torrの真空度で100nmの厚みに蒸着して電
極１０を形成する。この基板を高周波スパツタ装
置に入れ、基板温度130℃において、アルゴン５
×10-3Torrと水素１×10-3Torrの混合気体中で
Si−Ｃターゲツトを用いて、厚さ10μmの非晶質
〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕ｙ膜７を形成する。この非晶
質〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕ｙ膜７は〜1012Ω・cmの
比抵抗を有する。この基板を200℃に保ち、その
上に高周波スパツタによつて酸化ニオブの膜９を
50nmの厚みに堆積する。さらに、この基板を真
空蒸着装置に入れ、基板温度を150℃に保ち、１
×10-3Torrの酸素雰囲気中で金属インジウムを
100nmの厚みに蒸着する。これを１気圧の大気中
にとりだし、150℃で１時間の熱処理を行なう金
属インジウムは酸化インジウムの透明電極２に変
る。こうして作られた受光素子は酸化インジウム
透明電極が正に、金属クロム電極が負になるよう
に電圧を印加すると、逆バイアスされたホトダイ
オードとして動作する。 また、次の様な受光素子をも製作した。 絶縁性の平滑な基板１２上に金属クロムを、１
×10-6Torrの真空度で100nmの厚みに蒸着して
電極１０を形成する。この基板を高周波スパツタ
装置に入れ、基板温度200℃において、アルゴン
２×10-3Torrと水素２×10-3Torrの混合気体中
でシリコン70原子％、炭素30原子％のターゲツト
を用いて、厚さ10μmの非晶質膜７を形成する。
この非晶質膜７は５×1012Ω・cmの比抵抗を有す
る。この基板を150℃に保ち、その上に高周波ス
パツタによつて酸化ニオブの膜９を50nmの厚み
に堆積する。さらに、この基板を真空蒸着装置に
入れ、基板温度を150℃に保ち、１×10-3Torrの
酸素雰囲気中で金属インジウムを100nmの厚みに
蒸着する。これを１気圧の大気中にとりだし、
150℃で１時間の熱処理を行なうと金属インジウ
ムは酸化インジウム透明電極２に変る。こうして
受光素子が作製される。前述と同様に動作させる
ことが可能である。本実施例は固体受光装置の例
である。これまで述べた撮像管ターゲツトの場合
と比較して多重膜の形成順序が逆になつている
が、受光面の構造は共通の部分を有することにな
る。また本実施例にある基板上の金属クロム電極
を多数の素片に分割し、外部スイツチによつて順
次に蓄積電荷を読みとる回路と接続することによ
り、１次元あるいは２次元の固体光イメージセン
サとすることができる。 以上、実施例を用いて説明してきたように、水
素と、シリコンおよび炭素を含有する非晶質薄膜
は、すぐれた光電変換特性と高い比抵抗を有する
ので、特に蓄積型の受光装置に用いることによつ
て、構造が簡単で、高い解像力が得られ、工業上
極めて大なる効果を有するものである。
第１図は蓄積型受光装置の代表例である光導電
型撮像管の断面図、第２図は本発明の光導電材料
の製造装置を示す説明図、第３図はスパツタ・タ
ーゲツトの例を示す図、第４図はスパツタ時の堆
積指数と材料組成の関係を示す図、第５図はスパ
ツタ・ターゲツトの炭素とシリコンの面積比と材
料組成の関係を示す図、第６図より第１２図は本
発明の受光素子を利用した撮像管ターゲツトを示
す断面図、第１３図は本発明の受光素子を用いた
固体受光装置の一例の受光部断面図である。 １……透明性基板、２……透明導電膜、３……
光導電体層、４……電子銃、５……外囲器、６…
…走査電子ビーム、７……高抵抗非晶質光導電体
層、８……他の光導電体層、９……ｎ型酸化物
層、１０……対電極、１１……三硫化アンチモン
層、１０１……真空容器、１０２……スパツタ・
ターゲツト、１０３……試料基板、１０８……水
素源、１０９……希ガス源。
型撮像管の断面図、第２図は本発明の光導電材料
の製造装置を示す説明図、第３図はスパツタ・タ
ーゲツトの例を示す図、第４図はスパツタ時の堆
積指数と材料組成の関係を示す図、第５図はスパ
ツタ・ターゲツトの炭素とシリコンの面積比と材
料組成の関係を示す図、第６図より第１２図は本
発明の受光素子を利用した撮像管ターゲツトを示
す断面図、第１３図は本発明の受光素子を用いた
固体受光装置の一例の受光部断面図である。 １……透明性基板、２……透明導電膜、３……
光導電体層、４……電子銃、５……外囲器、６…
…走査電子ビーム、７……高抵抗非晶質光導電体
層、８……他の光導電体層、９……ｎ型酸化物
層、１０……対電極、１１……三硫化アンチモン
層、１０１……真空容器、１０２……スパツタ・
ターゲツト、１０３……試料基板、１０８……水
素源、１０９……希ガス源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも透明導電膜と光導電体層とを具備
し、前記透明導電膜を光の入射側に配置された電
極となした受光面であつて、光導電体層は光導電
物質の単層もしくは積層で構成され、この光導電
物質の少なくとも一層が 〔Si1-xCx〕1-y〔Ｈ〕y （ただし、0.02ｘ0.3および0.05ｙ0.3） で示される非晶質材料より成ることを特徴とする
２次元像信号の光電変換用受光面。 ２ 前記非晶質材料の比抵抗が1010Ω・cm以上な
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
光電変換用受光面。 ３ 前記光導体層が厚さ100nmより20μmなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
記載の光電変換用受光面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57124449A JPS5825280A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 光電変換用受光面 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57124449A JPS5825280A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 光電変換用受光面 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5825280A JPS5825280A (ja) | 1983-02-15 |
| JPH0224031B2 true JPH0224031B2 (ja) | 1990-05-28 |
Family
ID=14885789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57124449A Granted JPS5825280A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 光電変換用受光面 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825280A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04131362U (ja) * | 1991-02-02 | 1992-12-02 | 卓二 小林 | 鏡のくもり止め装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH067594B2 (ja) * | 1987-11-20 | 1994-01-26 | 富士通株式会社 | 半導体基板の製造方法 |
-
1982
- 1982-07-19 JP JP57124449A patent/JPS5825280A/ja active Granted
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| APPLIED PHYSICS LETTERS=1978 * |
| JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS=1977 * |
| PHILSASPHICAL MAGUZINE=1977 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04131362U (ja) * | 1991-02-02 | 1992-12-02 | 卓二 小林 | 鏡のくもり止め装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5825280A (ja) | 1983-02-15 |
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