JPH0810582B2 - 受光素子 - Google Patents
受光素子Info
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- JPH0810582B2 JPH0810582B2 JP62004867A JP486787A JPH0810582B2 JP H0810582 B2 JPH0810582 B2 JP H0810582B2 JP 62004867 A JP62004867 A JP 62004867A JP 486787 A JP486787 A JP 486787A JP H0810582 B2 JPH0810582 B2 JP H0810582B2
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- electrode
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光を電気信号に変換する受光素子に係り、特
に非晶質半導体中の電荷増倍作用を用いて高感度を実現
するような受光素子に関する。
に非晶質半導体中の電荷増倍作用を用いて高感度を実現
するような受光素子に関する。
［従来の技術］ 従来、非晶質半導体を主体とする受光素子として、フ
ォトセル、一次元イメージセンサー（例えば、特許第10
22633号）、固体駆動回路と非晶質光導電体とを組合せ
た２次元イメージセンサー（以下、光導電膜積層型固体
受光素子と称する，例えば特公昭59−26154号）、光導
電形撮像管（例えば、特許第902189号）などが知られて
いる。これらのうち、フォトセル、一次元イメージセン
サー、光導電膜積層形固体受光素子においては、通常良
好な光応答特性を実現するため、光導電膜にたいして、
電荷の注入を阻止するような接触を有する電極を用いる
構造が採用されている。しかし、これまでに入射光によ
って生成されたキャリア数以上の信号電荷を取り出す素
子は得られていない。すなわち光電変換の利得は１以下
であった。
ォトセル、一次元イメージセンサー（例えば、特許第10
22633号）、固体駆動回路と非晶質光導電体とを組合せ
た２次元イメージセンサー（以下、光導電膜積層型固体
受光素子と称する，例えば特公昭59−26154号）、光導
電形撮像管（例えば、特許第902189号）などが知られて
いる。これらのうち、フォトセル、一次元イメージセン
サー、光導電膜積層形固体受光素子においては、通常良
好な光応答特性を実現するため、光導電膜にたいして、
電荷の注入を阻止するような接触を有する電極を用いる
構造が採用されている。しかし、これまでに入射光によ
って生成されたキャリア数以上の信号電荷を取り出す素
子は得られていない。すなわち光電変換の利得は１以下
であった。
次に、光導電型撮像管に関してみれば、光導電型撮像
管に用いられるターゲットには、信号電極側および電子
ビーム走査側からの電荷の注入を阻止した構造の、いわ
ゆる阻止型ターゲット（例えば特許第902189号）と、信
号電極側と電子ビーム走査側の双方、あるいはそれらの
一方から電荷が注入される構造の、いわゆる注入型ター
ゲットがある。このうち阻止型ターゲットは残像が小さ
くできるという特徴を持っているが、この場合にもこれ
までに利得が１より高い感度を有するものは得られてい
ない。
管に用いられるターゲットには、信号電極側および電子
ビーム走査側からの電荷の注入を阻止した構造の、いわ
ゆる阻止型ターゲット（例えば特許第902189号）と、信
号電極側と電子ビーム走査側の双方、あるいはそれらの
一方から電荷が注入される構造の、いわゆる注入型ター
ゲットがある。このうち阻止型ターゲットは残像が小さ
くできるという特徴を持っているが、この場合にもこれ
までに利得が１より高い感度を有するものは得られてい
ない。
一方、注入型ターゲットでは、原理的に入射光子数以
上の電子を外部回路に取りだすことができるので、利得
１より大の高感度化が可能で、すでに光導電層のビーム
走査側に、走査電子の注入および走査電子と正孔の再結
合が行われる電子注入再結晶層を設けた高感度撮像管タ
ーゲット（1985年テレビジョン学会全国大会講演予稿
集、25−26頁）が提案されている。
上の電子を外部回路に取りだすことができるので、利得
１より大の高感度化が可能で、すでに光導電層のビーム
走査側に、走査電子の注入および走査電子と正孔の再結
合が行われる電子注入再結晶層を設けた高感度撮像管タ
ーゲット（1985年テレビジョン学会全国大会講演予稿
集、25−26頁）が提案されている。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記［従来技術］の項において、フォトセル、一次元
イメージセンサー、光導電膜積層型固体受光素子の場合
には、利得１以上の高感度は得られていなかった。ま
た、光導電型撮像管ターゲットの場合、利得を１より大
に増加せしめた上記従来技術は走査電子の一部を撮像管
ターゲットに注入させる方式であるため、原理上ターゲ
ットの実効蓄積容量が増加し、残像が大きくなる問題が
あった。
イメージセンサー、光導電膜積層型固体受光素子の場合
には、利得１以上の高感度は得られていなかった。ま
た、光導電型撮像管ターゲットの場合、利得を１より大
に増加せしめた上記従来技術は走査電子の一部を撮像管
ターゲットに注入させる方式であるため、原理上ターゲ
ットの実効蓄積容量が増加し、残像が大きくなる問題が
あった。
本発明の目的は、上記従来の問題点を除去し、光電変
換の利得が１よりも大きく、光応答特性も良好な非晶質
半導体受光素子を提供することにある。
換の利得が１よりも大きく、光応答特性も良好な非晶質
半導体受光素子を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 上記目的は、入射光で生成された光キャリアを電荷増
倍作用を有する非晶質半導体を主体とし、かつ、阻止型
構造を有する光導電層内で増倍せしめて取りだすことに
より達成される。
倍作用を有する非晶質半導体を主体とし、かつ、阻止型
構造を有する光導電層内で増倍せしめて取りだすことに
より達成される。
本発明者等は、Seを主体とする非晶質半導体層に強い
電界をかけると非晶質半導体層の内部で電荷増倍作用が
起こることを発見した。非晶質半導体におけるこのよう
な増倍現象の確認は、本発明者等によって初めてなされ
た。
電界をかけると非晶質半導体層の内部で電荷増倍作用が
起こることを発見した。非晶質半導体におけるこのよう
な増倍現象の確認は、本発明者等によって初めてなされ
た。
上記効果を第２図により具体的に説明する。第２図
は、透光性ガラス基板上に、順次、透明電極、酸化セリ
ウム薄層、非晶質Se層、Au電極を堆積した受光素子にお
ける出力信号電流と印加電界の関係（同図の曲線101）
および暗電流と印加電界の関係（同図の曲線102）を示
した図である。図は透明電極がAu電極に対して正電位に
なるように電圧を印加した状態で、ガラス基板側から光
を照射した場合の光信号電流と印加電圧の関係および暗
電流と印加電圧の関係を示したものであり、印加電圧は
電界強度で示してある。
は、透光性ガラス基板上に、順次、透明電極、酸化セリ
ウム薄層、非晶質Se層、Au電極を堆積した受光素子にお
ける出力信号電流と印加電界の関係（同図の曲線101）
および暗電流と印加電界の関係（同図の曲線102）を示
した図である。図は透明電極がAu電極に対して正電位に
なるように電圧を印加した状態で、ガラス基板側から光
を照射した場合の光信号電流と印加電圧の関係および暗
電流と印加電圧の関係を示したものであり、印加電圧は
電界強度で示してある。
透明電極と非晶質Se層の間にある酸化セリウム層には
正孔の注入を阻止する作用があり、また、Au電極から非
晶質Se層への電子の注入は極めて少ないので、本受光素
子は、いわゆる電荷注入阻止型受光素子として動作す
る。同図から明らかなように、信号電流と印加電圧の関
係はA,B,Cの３つの領域からなっている。
正孔の注入を阻止する作用があり、また、Au電極から非
晶質Se層への電子の注入は極めて少ないので、本受光素
子は、いわゆる電荷注入阻止型受光素子として動作す
る。同図から明らかなように、信号電流と印加電圧の関
係はA,B,Cの３つの領域からなっている。
領域Ａでは、透光性ガラス基板を通過した入射光はSe
層内で電子正孔対を発生し、その一部は印加電圧により
分離され、電子は透明電極側に向けて走行し、正孔はAu
電極に向けて走行する。この電界領域では信号電流は電
界の増加とともに増大するが、電子正孔の再結合の影響
が大きく、従って受孔素子の利得は１以下である。
層内で電子正孔対を発生し、その一部は印加電圧により
分離され、電子は透明電極側に向けて走行し、正孔はAu
電極に向けて走行する。この電界領域では信号電流は電
界の増加とともに増大するが、電子正孔の再結合の影響
が大きく、従って受孔素子の利得は１以下である。
さらに印加電圧を領域Ｂまで高めると、入射光により
発生した電子正孔対のほとんどが電界により分離し、そ
れぞれが再結合することなく透明電極およびAu電極に向
けて走行する。この領域では、信号電流は飽和する傾向
を示し始めるが、信号電流が最大になるのは入射光がす
べて電子正孔対に変換され、信号電流として取だされた
ときであるから、光導電膜の利得は最大時でも１であ
る。前述の［従来技術］の項で説明したフォトセル、一
次元イメージセンサー、光導電膜積層型固体受光素子は
ここに述べた領域ＡまたはＢの範囲で動作させている。
発生した電子正孔対のほとんどが電界により分離し、そ
れぞれが再結合することなく透明電極およびAu電極に向
けて走行する。この領域では、信号電流は飽和する傾向
を示し始めるが、信号電流が最大になるのは入射光がす
べて電子正孔対に変換され、信号電流として取だされた
ときであるから、光導電膜の利得は最大時でも１であ
る。前述の［従来技術］の項で説明したフォトセル、一
次元イメージセンサー、光導電膜積層型固体受光素子は
ここに述べた領域ＡまたはＢの範囲で動作させている。
本発明者等は、光導電膜が非晶質Seの場合、前述の領
域Ｂからさらに印加電界を強めていくと、信号電流が急
激に増加して利得が１より大になる現象が生じることを
見出した。非晶質Seにおけるこの信号電流増加現象の物
理的解釈はまだ十分解明されていない。しかし、領域Ｃ
においても暗電流の増大は認められず、また、非晶質Se
の膜厚を増やすと同一印加電界強度に対する信号電流の
増倍率が増大することなどから、本発明の受光素子にお
ける電荷増倍作用は、前述の［従来の技術］の項で説明
した電荷注入による増倍作用でないことは明らかであ
る。すなわち、これは非晶質Se膜内での従来知られてい
なかった電荷増倍作用である。
域Ｂからさらに印加電界を強めていくと、信号電流が急
激に増加して利得が１より大になる現象が生じることを
見出した。非晶質Seにおけるこの信号電流増加現象の物
理的解釈はまだ十分解明されていない。しかし、領域Ｃ
においても暗電流の増大は認められず、また、非晶質Se
の膜厚を増やすと同一印加電界強度に対する信号電流の
増倍率が増大することなどから、本発明の受光素子にお
ける電荷増倍作用は、前述の［従来の技術］の項で説明
した電荷注入による増倍作用でないことは明らかであ
る。すなわち、これは非晶質Se膜内での従来知られてい
なかった電荷増倍作用である。
第３図は、上記電荷増倍作用を光導電型撮像管ターゲ
ットで調べた例で、透光性ガラス基板上に、順次、透光
性導電層、酸化セリウム薄層、非晶質Se層、Sb2S3層を
堆積した撮像管ターゲットにおける出力信号電流とター
ゲット電圧の関係を示した図である。同図は、同電層が
Sb2S3層にたいして正電位になるように電圧を印加した
状態で、ガラス基板側から光を照射した場合の光信号電
流と印加電圧の関係を示したものであり、ターゲット電
圧は電界強度で示したある。
ットで調べた例で、透光性ガラス基板上に、順次、透光
性導電層、酸化セリウム薄層、非晶質Se層、Sb2S3層を
堆積した撮像管ターゲットにおける出力信号電流とター
ゲット電圧の関係を示した図である。同図は、同電層が
Sb2S3層にたいして正電位になるように電圧を印加した
状態で、ガラス基板側から光を照射した場合の光信号電
流と印加電圧の関係を示したものであり、ターゲット電
圧は電界強度で示したある。
酸化セリウム層には正孔の注入を阻止する作用があ
り、また、Sb2S3層は走査電子が非晶質Seに流入するの
を防止する作用があるので、本撮像管ターゲットは、い
わゆる阻止型ターゲットとして動作する。同図から明ら
かなように、この光導電型撮像管ターゲットにおいて
も、高電界の領域Ｃにおいて、信号電流が大きく増加す
る。
り、また、Sb2S3層は走査電子が非晶質Seに流入するの
を防止する作用があるので、本撮像管ターゲットは、い
わゆる阻止型ターゲットとして動作する。同図から明ら
かなように、この光導電型撮像管ターゲットにおいて
も、高電界の領域Ｃにおいて、信号電流が大きく増加す
る。
第４図は第３図の撮像管ターゲットにおけるターゲッ
ト電界と暗電流および残像の関係を示した図である。図
からわかるように、利得が１より大になる本発明の領域
Ｃにおける残像は領域Ｂにくらべて全く増加せず、この
ことも、本発明の受光素子における電荷増倍作用が、前
述の「従来の技術」の項で説明した電荷注入による増倍
作用でないことを示している。
ト電界と暗電流および残像の関係を示した図である。図
からわかるように、利得が１より大になる本発明の領域
Ｃにおける残像は領域Ｂにくらべて全く増加せず、この
ことも、本発明の受光素子における電荷増倍作用が、前
述の「従来の技術」の項で説明した電荷注入による増倍
作用でないことを示している。
上記の、非晶質Seに強い電界を印加したときに非晶質
Se膜内で電荷増倍作用が生じる現象を利用し、さらにこ
のような動作を有効に発生させるような受光素子構造と
することにより、光応答特性を劣化させることなく利得
が１より大の高い感度を有する受光素子を得ることがで
きる。
Se膜内で電荷増倍作用が生じる現象を利用し、さらにこ
のような動作を有効に発生させるような受光素子構造と
することにより、光応答特性を劣化させることなく利得
が１より大の高い感度を有する受光素子を得ることがで
きる。
しかしながら、上記非晶質Seに、内部で電荷増倍作用
を生じせしめるほどに強い電界を印加しようとすると、
十分な増倍効果が得られる以前に電界によって受光素子
が破壊したり、また撮像撮像管ターゲットでは局所的な
画面欠陥が生じやすいおそれがあった。
を生じせしめるほどに強い電界を印加しようとすると、
十分な増倍効果が得られる以前に電界によって受光素子
が破壊したり、また撮像撮像管ターゲットでは局所的な
画面欠陥が生じやすいおそれがあった。
本発明者等は、上記非晶質Seを主体とする光導電層に
おける電荷増倍作用を用いた受光素子に対してより詳細
な検討を行い、基板上の電極として、Cu,Ag,Au,Al,In,T
i,Ta,Cr,Mo,Ni,Ptの少なくとも一者であるような金属電
極を用いた場合、上記問題点が大巾に改善できることを
見出した。さらに、金属電極と非晶質Se層との間に酸化
セリウム単層、あるいはGe,Zn,Cd,Al,Si,Nb,Ta,Cr,Wの
少なくとも一者の酸化物と酸化セリウムの積層を介在せ
しめれば、さらなる改善効果が得られることが判明し
た。
おける電荷増倍作用を用いた受光素子に対してより詳細
な検討を行い、基板上の電極として、Cu,Ag,Au,Al,In,T
i,Ta,Cr,Mo,Ni,Ptの少なくとも一者であるような金属電
極を用いた場合、上記問題点が大巾に改善できることを
見出した。さらに、金属電極と非晶質Se層との間に酸化
セリウム単層、あるいはGe,Zn,Cd,Al,Si,Nb,Ta,Cr,Wの
少なくとも一者の酸化物と酸化セリウムの積層を介在せ
しめれば、さらなる改善効果が得られることが判明し
た。
ところで、上記金属電極を透光性電極として、基板側
から光導電膜へ光を入射するような素子構成の場合、受
光素子全体としての利得は、半透明金属電極の光透過率
が低い分だけ低下する。しかしながら金属電極を用いる
ことにより、印加電界をより高くした状態で動作させる
ことが可能となり、透過率による利得の低下分を補って
あまりあるほどの高い信号電流が得られることが判明し
た。
から光導電膜へ光を入射するような素子構成の場合、受
光素子全体としての利得は、半透明金属電極の光透過率
が低い分だけ低下する。しかしながら金属電極を用いる
ことにより、印加電界をより高くした状態で動作させる
ことが可能となり、透過率による利得の低下分を補って
あまりあるほどの高い信号電流が得られることが判明し
た。
ところで、上記金属電極を透光性電極として、基板側
から光導電膜や光を入射するような素子構成の場合、受
光素子全体としての利得は、半透明金属電極の光透過率
が低い分だけ低下する。しかしながら金属電極を用いる
ことにより印加電界をより高くした状態で動作させるこ
とが可能となり、透過率による利得の低下分を補ってあ
まりあるほどの高い信号電流が得られることが判明し
た。
から光導電膜や光を入射するような素子構成の場合、受
光素子全体としての利得は、半透明金属電極の光透過率
が低い分だけ低下する。しかしながら金属電極を用いる
ことにより印加電界をより高くした状態で動作させるこ
とが可能となり、透過率による利得の低下分を補ってあ
まりあるほどの高い信号電流が得られることが判明し
た。
一方、光を基板と反対側から入射する構成の場合に
も、当然本発明を適用しうるが、この場合には基板に対
向する側の電極として酸化物などの透明電極を用いるこ
とができ、上記のような基板上に設けた電極の光透過率
による受光素子全体としての利得の低下は考慮する必要
はない。必要なことは基板側の電極を光透過率の大小を
問わずに前述の金属材料で形成することである。また、
本発明の金属電極は、単に一様な電極である必要は無
く、用途に応じ、櫛状、簾状、島状など、いかなる形状
とすることもできる。
も、当然本発明を適用しうるが、この場合には基板に対
向する側の電極として酸化物などの透明電極を用いるこ
とができ、上記のような基板上に設けた電極の光透過率
による受光素子全体としての利得の低下は考慮する必要
はない。必要なことは基板側の電極を光透過率の大小を
問わずに前述の金属材料で形成することである。また、
本発明の金属電極は、単に一様な電極である必要は無
く、用途に応じ、櫛状、簾状、島状など、いかなる形状
とすることもできる。
さらに上記の説明では、光導電層として一様な非晶質
Seを用いた場合について述べたが、光導電層は必ずしも
Seのみで構成する必要は無く、非晶質Seの熱的安定性
や、長波長光にたいする感度を高める目的で、As,Ge,Te
等を添加した光導電膜であっても上記効果は得られる。
また、本発明は非晶質Seを主体とする光導電膜に限られ
るものではなく、高電界下で非晶質Seと類似の増倍機能
を有する他の非晶質半導体を主体とする光導電層におい
ても適用し得る。
Seを用いた場合について述べたが、光導電層は必ずしも
Seのみで構成する必要は無く、非晶質Seの熱的安定性
や、長波長光にたいする感度を高める目的で、As,Ge,Te
等を添加した光導電膜であっても上記効果は得られる。
また、本発明は非晶質Seを主体とする光導電膜に限られ
るものではなく、高電界下で非晶質Seと類似の増倍機能
を有する他の非晶質半導体を主体とする光導電層におい
ても適用し得る。
第１図は本発明を実施する場合の受光素子の原理的構
成図の一例である。基本的には、基板１、金属電極２、
電荷増倍作用を有する非晶質半導体を主体とする光導電
層４、対電極５からなっている。電極２または５と光導
電層４の間の電荷注入阻止機能が不十分な場合には、阻
止型接触補助層3,3′を両者の間に介在させればよい。
上記受光素子を光導電性撮像管ターゲットとして用いる
場合は、対電極５を設ける必要はなく、光導電層４の表
面を電子ビームで走査して信号を読み取るようにすれば
良い。この場合、走査電子ビームの注入を阻止するため
の層を設けると効果的である。
成図の一例である。基本的には、基板１、金属電極２、
電荷増倍作用を有する非晶質半導体を主体とする光導電
層４、対電極５からなっている。電極２または５と光導
電層４の間の電荷注入阻止機能が不十分な場合には、阻
止型接触補助層3,3′を両者の間に介在させればよい。
上記受光素子を光導電性撮像管ターゲットとして用いる
場合は、対電極５を設ける必要はなく、光導電層４の表
面を電子ビームで走査して信号を読み取るようにすれば
良い。この場合、走査電子ビームの注入を阻止するため
の層を設けると効果的である。
［作用］ 第１図に示す構造の受光素子に［問題点を解決するた
めの手段］の項で述べたような電荷増倍作用に生じるよ
うな電界を印加する。この状態で基板側あるいは対電極
側から光を照射すると、発生した光キャリアのうち、電
子が正電極側、正孔が負電極側へ走行し、非晶質半導体
中の電荷増倍作用によって電荷の増倍が起り、利得が１
より大の高い感度を得ることができる。
めの手段］の項で述べたような電荷増倍作用に生じるよ
うな電界を印加する。この状態で基板側あるいは対電極
側から光を照射すると、発生した光キャリアのうち、電
子が正電極側、正孔が負電極側へ走行し、非晶質半導体
中の電荷増倍作用によって電荷の増倍が起り、利得が１
より大の高い感度を得ることができる。
第５図は、第１図においてそれぞれ基板１として透光
性ガラス、電極２として半透明Taの薄膜、正孔注入阻止
層３としてGeO2薄膜、孔導電層４として非晶質Se、対電
極５としてAuを用いた受光素子（１）と、電極２として
のSnO2を主体とする透明導電膜を用い、他は受光素子
（１）と同じ構成の受光素子（２）の両者における電界
印加時の素子破損率と印加電界の関係を示した図であ
る。同図から、電極に金属薄膜を用いる本発明の受光素
子（１）の方がより高い電界で動作させ得ることが明ら
かである。従って、より高い感度が得られることがわか
る。
性ガラス、電極２として半透明Taの薄膜、正孔注入阻止
層３としてGeO2薄膜、孔導電層４として非晶質Se、対電
極５としてAuを用いた受光素子（１）と、電極２として
のSnO2を主体とする透明導電膜を用い、他は受光素子
（１）と同じ構成の受光素子（２）の両者における電界
印加時の素子破損率と印加電界の関係を示した図であ
る。同図から、電極に金属薄膜を用いる本発明の受光素
子（１）の方がより高い電界で動作させ得ることが明ら
かである。従って、より高い感度が得られることがわか
る。
第６図は、本発明を撮像管ターゲット適用した場合の
効果を示す図で、電極２として半透明Cr金属薄膜を用い
た撮像管ターゲット（１）と電極にIn2O3を主体とする
透明導電膜を用いた撮像管ターゲット（２）における白
点状画面欠陥の発生率と印加電界の関係を示したもので
ある。この場合も、本発明の方が画面欠陥を抑止した状
態でより高い電界で動作させるころができる。従って、
より高い感度が実現できることがわかる。
効果を示す図で、電極２として半透明Cr金属薄膜を用い
た撮像管ターゲット（１）と電極にIn2O3を主体とする
透明導電膜を用いた撮像管ターゲット（２）における白
点状画面欠陥の発生率と印加電界の関係を示したもので
ある。この場合も、本発明の方が画面欠陥を抑止した状
態でより高い電界で動作させるころができる。従って、
より高い感度が実現できることがわかる。
以上により、基板上の電極として金属電極を用いる本
発明を実施することで、より高電界を印加することがで
き、信号増幅率が高い受光素子が実現できる。
発明を実施することで、より高電界を印加することがで
き、信号増幅率が高い受光素子が実現できる。
［実施例］ 以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
実施例１ 石英基板上に膜厚0.01μｍのCr半透明電極を電子ビー
ム蒸着法で形成する。その上に、両者を合わせた膜厚が
0.03μｍであるようなGeO2,CeO2の薄膜を蒸着法で堆積
し、正孔注入阻止層とする。さらにその上にSe,As,Teか
らなる非晶質半導体層を0.5〜10μｍの厚さに蒸着法で
形成する。さらにその上に、膜厚0.3μｍのAl電極を蒸
着法で堆積して、フォトセルを得る。
ム蒸着法で形成する。その上に、両者を合わせた膜厚が
0.03μｍであるようなGeO2,CeO2の薄膜を蒸着法で堆積
し、正孔注入阻止層とする。さらにその上にSe,As,Teか
らなる非晶質半導体層を0.5〜10μｍの厚さに蒸着法で
形成する。さらにその上に、膜厚0.3μｍのAl電極を蒸
着法で堆積して、フォトセルを得る。
実施例２ 半絶縁性半導体基板上に膜厚0.2μｍのAuを主体とす
る金属電極を蒸着法により形成する。その上に、非晶質
Seを0.5〜10μｍの厚さに蒸着法で形成する。さらにそ
の上に、正孔注入阻止層としてCeO2を0.03μｍの厚さに
蒸着法で堆積する。さらにその上に低温スパッタリング
法により、膜厚0.1μｍのIn2O3を主体とする透光性電極
を形成し、受孔素子を得る。
る金属電極を蒸着法により形成する。その上に、非晶質
Seを0.5〜10μｍの厚さに蒸着法で形成する。さらにそ
の上に、正孔注入阻止層としてCeO2を0.03μｍの厚さに
蒸着法で堆積する。さらにその上に低温スパッタリング
法により、膜厚0.1μｍのIn2O3を主体とする透光性電極
を形成し、受孔素子を得る。
実施例３ ガラス基板上に、膜厚0.01μｍのTa半透明電極をスパ
ッタリング法により形成する。その上に、正孔注入阻止
層としてCeO2を0.03μｍの厚さに蒸着法で堆積する。そ
の上に、非晶質Seを0.5〜６μｍの厚さに蒸着法で形成
する。さらにその上に、電子注入阻止層としてSb2S3を
２×10-1Torrの不活性ガス雰囲気中で0.1μｍの厚さに
抵抗加熱蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管ターゲッ
トを得る。このターゲットを、電子銃を内蔵する撮像管
匡体に組み込み、光導電型撮像管とする。
ッタリング法により形成する。その上に、正孔注入阻止
層としてCeO2を0.03μｍの厚さに蒸着法で堆積する。そ
の上に、非晶質Seを0.5〜６μｍの厚さに蒸着法で形成
する。さらにその上に、電子注入阻止層としてSb2S3を
２×10-1Torrの不活性ガス雰囲気中で0.1μｍの厚さに
抵抗加熱蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管ターゲッ
トを得る。このターゲットを、電子銃を内蔵する撮像管
匡体に組み込み、光導電型撮像管とする。
上記実施例1,2,3の受光素子を８×107V/m以上の電界
で動作させ、例えば1.3×108V/mの電界で、利得10以上
の高感度が達成できる。
で動作させ、例えば1.3×108V/mの電界で、利得10以上
の高感度が達成できる。
［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、利得が１
より大で光応答特性に優れた高感度受光素子を得ること
が出来る。
より大で光応答特性に優れた高感度受光素子を得ること
が出来る。
第１図は、阻止型接触を有する受光素子の構造を示す
図、第２図は、本発明受光素子の信号電流，暗電流と電
界の関係を示す図、第３図は、本発明受光素子の信号電
流および利得と電界の関係を示す図、第４図は、本発明
による光導電型撮像管ターゲットにおけるターゲット電
界と残像ならびに暗電流の関係を示す図、第５図および
第６図は本発明の効果を示す図である。 １……基板、２……金属電極、 ３、３′……阻止型接触補助層、 ４……電荷増倍作用を有する非晶質半導体を主体とする
光導電層 ５……対電極
図、第２図は、本発明受光素子の信号電流，暗電流と電
界の関係を示す図、第３図は、本発明受光素子の信号電
流および利得と電界の関係を示す図、第４図は、本発明
による光導電型撮像管ターゲットにおけるターゲット電
界と残像ならびに暗電流の関係を示す図、第５図および
第６図は本発明の効果を示す図である。 １……基板、２……金属電極、 ３、３′……阻止型接触補助層、 ４……電荷増倍作用を有する非晶質半導体を主体とする
光導電層 ５……対電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 忠明 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 石岡 祥男 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 小川 博文 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 野中 育光 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 山崎 順一 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 河村 達郎 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 設楽 圭一 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 池田 喜積 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 谷岡 健吉 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 小杉 美津男 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】所定の基板と、該基板上に形成された金属
電極と、該金属電極上に形成された非晶質半導体を主体
とする光導電層と、該光導電層と前記金属電極との間に
形成された酸化セリウム単層、あるいはGe,Zn,Cd,Al,S
i,Nb,Ta,Cr,Wの少なくとも一者の酸化物と酸化セリウム
の積層よりなる阻止型接触補助層とを少なくとも具備し
た、電荷の注入を阻止する受光素子を、前記非晶質半導
体内で電荷増倍作用が生じる電界で動作させることを特
徴とする受光素子。 - 【請求項２】前記受光素子が、基板側から光を入射して
用いる場合、前記基板は透光性であり、かつ、前記金属
電極は入射光の大部分を透過させうることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の受光素子。 - 【請求項３】前記金属電極が、Cu,Ag,Au,Al,In,Ti,Ta,C
r,Mo,Ni,Ptの少なくとも一者であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項又は第２項記載の受光素子。 - 【請求項４】前記光導電層が、少なくともSeを主体とす
る非晶質半導体を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１項，第２項又は第３項記載の受光素子。 - 【請求項５】前記受光素子の、前記金属電極に対向する
表面を電子ビームで走査して信号を読みだすことを特徴
とする特許請求の範囲第１項，第２項，第３項又は第４
項記載の受光素子。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62004867A JPH0810582B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 受光素子 |
| US07/069,156 US4888521A (en) | 1986-07-04 | 1987-07-02 | Photoconductive device and method of operating the same |
| EP87305906A EP0255246B1 (en) | 1986-07-04 | 1987-07-03 | Image pick-up tube |
| DE3750796T DE3750796T2 (de) | 1986-07-04 | 1987-07-03 | Bildaufnahmeröhre. |
| US07/420,773 US4952839A (en) | 1986-07-04 | 1989-10-12 | Photoconductive device and method of operating the same |
| US07/561,678 US5233265A (en) | 1986-07-04 | 1990-08-01 | Photoconductive imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62004867A JPH0810582B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 受光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63174244A JPS63174244A (ja) | 1988-07-18 |
| JPH0810582B2 true JPH0810582B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=11595623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62004867A Expired - Lifetime JPH0810582B2 (ja) | 1986-07-04 | 1987-01-14 | 受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0810582B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH065223A (ja) * | 1992-06-19 | 1994-01-14 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 撮像装置およびその製造方法 |
| JP2921383B2 (ja) * | 1994-02-23 | 1999-07-19 | 住友電装株式会社 | コネクタハウジング供給装置 |
| JP4054168B2 (ja) * | 2000-08-10 | 2008-02-27 | 日本放送協会 | 撮像デバイス及びその動作方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0687404B2 (ja) * | 1986-07-04 | 1994-11-02 | 日本放送協会 | 撮像管及びその動作方法 |
| JPH0687404A (ja) * | 1992-07-20 | 1994-03-29 | Toyota Motor Corp | サイドエアバッグ装置の衝突センサ取付構造 |
-
1987
- 1987-01-14 JP JP62004867A patent/JPH0810582B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63174244A (ja) | 1988-07-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |