JPS618980A - 光導電素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光導電素子に関するもので２特にテレビカメラ
用撮像管ターゲットの改良に関するものである。

従来例の構成とその問題点 ′従来、撮像管ターゲットの光導電材料として（Ｚｎ　
（１−ｘ）　Ｃｄｘ’ｌ’ｅ　）　　　（丁ｎ２　Ｔｅ
３　）’Ｊ　ｙ、　用イ−Ｙ た光導室形撮像管には、例えば白黒用のパニュービコン
”（商品名）と、カラー用として光学ストライプフィル
タを内蔵した１′ニユーコスビコン゛（商品名）等があ
る。この撮像管ターゲットは透明電極からの正孔の注入
を防ぐ目的で。

Ｚｎ５ｅやＺｎ　Ｑ−ａ）　Ｃｄａ　Ｓ　ｏ膜２透明電
極ト、　光導電材料（Ｚｎ（１−Ｘ）　ＣｄｘＴｅ　）
　　　（Ｉ＋ｎ２　Ｔｅ５）Ｙ１″″ｙ との間に形成している。しかし正孔のブロッキング材料
としてＺｎ５ｅ　ｆ用いたものは、光学的バンドギャッ
プが２．６７　（３０ｏＫ）ｅｖであるため４６０朋よ
シ短波長の光は吸収してしまい、（Ｚｎ　（１−Ｘ）　
ＣｄｘＴｅ）１−ｙ（Ｉｎ２　Ｔｅ５）’Ｉに光が入射
しなくなって青色感度が低下してしまうという欠点があ
る。またＺｎ　（１−ａ）　ＣｄａＳ　　ｆ用いたもの
は＋　ＺｎとＣｄ　　の係数ａの値を変化させることに
よシ分光特性全３５０　ｍｔｓから４９０順まで自由に
設定できる。この場合、ａ＝０にすると、すなわちＺｎ
　（１−ａ）　ＣｄａＳ　＝　ＺｎＳ　　になシ、青色
光はよく透過するが、抵抗が高いためＶＣ、（Ｚｎ　（
１−ｘ）　ＣｄｘＴｅ　）　１−Ｙ　（Ｉｎ　ｚＴｅ、
：ｓ）　ｙ　膜に電圧がかからなくなる。このような光
導電素子を撮像管ターゲットとして使用したときは、焼
付けの消える電圧が高くなシ、ターゲット電圧を高く設
定しなければならない。これは、テレビ画面に白点キズ
を多数発生させる原因となる。

また、ａ−１にしてＺｎ、（１−ａ）　ＣｄａＳ　＝　
ＣａＳにすると抵抗は低くなるが青色光が透過しなくな
シ、青色感度が低下してしまう。したがってａの値は透
過率と抵抗とのかねあいから最適値がＪ　　　　　ある
。しかしながら、この中間膜材料の三元素には、当然な
がら蒸気圧に差があるため組成の制御が困難であり、し
たがって青感度のバラツキが多く生産の歩留シが低下し
てしまうという欠点があった。

発明の目的 本発明の目的は、青感度を向上させたことによシ可視光
全域にわたシ高感度な光導電素子盆再現性よく提供する
ことで塾る。

発明の構成 本発明は上記の目的を達するため、透明電極を有する透
光性基板上にＧ　ｓ　Ｎ　ｘ膜を形成し、さうＫ　ソノ
上Ｋ　（Ｚｎ（１−ｘ）　ＣｄｘＴｅ　）　１−　ｙ　
　（Ｉ　ｎ　２　′ｌｌ′ｅ３）ｙ、（ｏ≦Ｘ≦１．０
≦ｙ≦０．１）の光導電膜全形成してなる光導電素子を
構成したものである。

実施例の説明 第１図は１本発明の光導電素子の断面図を示すものであ
る。すなわち１本発明の光導電素子は第１図に示すよう
に透明電極（２）付きの透光性基板（１）上にＧ　ａ　
Ｎ　ｘ膜（３）ヲもうけ５次に光導電材　　　　Ｆ料で
ある（Ｚｎ（１−ｘ）　ｃｄｘ’ｒｅ）１−ｙ（Ｉｎ、
２　Ｔｅ３　）ｙの膜（４）ｔ−形成したものである。

第２図は第１図の構造におけるエネルギーバンド図を示
すもので、第２図（ａ）は平衡状態、同図（ｂ）は撮像
動作させた場合のものである。光は透明電極からＧ　ａ
Ｎ　ｘ膜？透過し、（Ｚｎ（１−ｘ）　ＣｄＸＴｅ　）
１−ｙ（Ｉ　ｎｚ　Ｔｅ　３　）　ｙ膜で吸収されて正
孔・電子対全発生する。発生した電子はトンネル効果に
よシＧａＮｘ中全通過して透明電極へ流扛、正孔は（ｚ
、−Ｘ）ＣｄｘＴｅ）１−ｙ　’（Ｉｎ２　Ｔｅ３　’
Ｙ模膜中表面に向かって移動し、その部分の電子と中和
して表面電位を低下させ、信号電流として流れる。

Ｇａ　Ｎ　ｘは光学的バンドギャップが３．３９　ｅＶ
　で（Ｚｎ　（１−Ｘ）　ＣｄｘＴｅ　）　１−ｙ　（
Ｉｎ’２　Ｔｅ３　）ｙよシ大きく、したがって、３６
００よシ長波長の光を透過するととも゛に、電極からの
正孔の注入をブロッキングする。一方、電子は、Ｇ　ａ
　Ｎ　ｘ膜中金トンネル効果によシ通過しなければなら
ず、そのためＧ　ａ　Ｎ　ｘの膜厚は無制限に厚くでき
ず一定め最適値がある。

以下、具体的な実施例を示す。

実施例　ｌ 第３図に実施例１の光導電素子の断面図を示す。

光学研摩したガラス基板ＩＤ上に透明電極としてＩ　ｎ
　２０３１１２を基板温度２５０℃、酸素分圧４Ｘ　１
０　　ｔｏｒｒ　　で１００ＯＡ真空蒸着法によシ形成
する。次にこの基板上にＱａＮｘ（１３１’ｅ形成する
。ＧａＮｘは、ＲＦスパッタリング法を用いて形成する
。ターゲットに純度６ＮのＧ　ａ　ｆ用い、Ａｒ　：Ｎ
　２−３　：　７の混合ガスで圧力ヲ３〜５Ｘ　Ｉ　Ｏ
ｔｏｒｒ　基板部５度３００°Ｃ１放電電力３０Ｗによ
シ％５００Ａの膜厚に形成する。次にこの基板全真空蒸
着装置に設定する。基板温度２００°Ｃにて（Ｚｎ０．
７　ｃｃｔＯ，３Ｔｅ）０．９５　（Ｉｎ２Ｔｅ３　）
０．０５　（１４１ｋ　Ｂ　ｐ　ｍ　（Ｄ厚すニ形成Ｌ
−ソノｆｆｌ真空中５５０”Ｃで１５〜６０分熱処理ケ
おこなう。このようにして得られた光導電素子を撮像管
ターゲットとして撮像管に組みこんで分光特性を測定し
た。その結果を第４図の線Ｂに示す。

比較の為、従来〕Ｚ　ｎ　Ｓ　ｅ　　（Ｚ　ｎ　（１−
ｎ）Ｃｄ　Ｘ　Ｔ　ｅ）　１　＋＋　ｙ（Ｉｎ２　Ｔｅ
５）ｙ　構造の撮像管ターゲッドニュ−ビコン”の分光
感度時ｔｌ線Ａに示す。このように本発明の構成で用い
た撮像管ターゲットは、従来の撮像管ターゲットよシ青
感度が高くなり、可視光から近赤外光の領域にわたシ高
感度な撮像管ターゲットを得ることができる。

実施例　２ 第５図に実施例２の光導電素子の断面図ケ示す。光学研
摩したガラス基板ｏＤ上に透明電極として５ｎｏ２（２
１スプレー法を用いて形成する。

次にこの基板上にＧａ　Ｎ　ｘ（ハ）を形成する。Ｇａ
Ｎｘは１反応性クラスタビーム法を用いて形成する。

ＧａＮｘ　　（純度５Ｎ）の粉末’Ｔｈ０．１ｓ＋ｉψ
の噴出孔をもつるつぼに入れて１０００°Ｃで加熱する
。

基板温度は４５０″Ｃでコントロールし、Ｎ２ガスｋ　
５　Ｘ　ｌ　Ｏ−’ｔｏｒｒ　　導入してＧ　ａ　Ｎ　
ｘとＮ２ガスをイオン化させて８００Ａの膜厚に形成さ
せる。次にこの基板を真空蒸着装置に設定する。

ｔ　　　　基板温度２００’Ｃにて−（Ｚｎａ　、　７
　Ｃｄ□　、　３　Ｔｅ　）０．９５’　　（”２　Ｔ
ｅ５）ｏ、ｏ５ｃｌ！４）ｔ　８　ｐ　ｍ　ｔｖ厚す［
形成し、その後真空中５５０°Ｃで１５〜６０分熱処理
？おこなう。このようにして得られた光導電素子を撮像
管ターゲットとして撮像管に組みこんで分光特性を測定
した。ところ実施例１と同等の分光感度特性が得られた
。また（）　ａ　Ｎ　ｘＯ形成方法はＲＦイオンプレー
ディング法でも形成可能であシ、ＧａＮｘ形成方法の違
いによる分光感度特性の違いはみられなかった。

本発明の光導電素子は、透明電極を有する透光性基板上
にＧａＮｘ　ｆ形成し、さらにその上に（Ｚｎ１−ｘ　
Ｃｄｘ　Ｔｅ）１−ｙ　（Ｉｎ２　Ｔｅ３　＞ｙの光導
電膜を形成しているが、この光導電膜を前半にＣｄＴｅ
を主成分とする膜？形成し、後半に（ＺｎＴｅ）　　　
（Ｉｎ２Ｔｅ３　）ｙ　　とする膜？形成した構１″′
ｙ 造にしても艮い。

発明の効果 本発明は好適な正孔防止膜？形成して、青色感度を向上
させる０と′よシ可視光力゛ら近赤外　　　　２光の領
域にわたり高感度な光導電素子全得るも　　　　□−一
のでアシ、撮像管ターゲットとして用いた場合には他の
特性を劣化させることなく青色感度？向上させる。特に
青感度が高いのでカラー用撮像管ターゲットに適してい
る。またＧａＮｘ　ｆもちいているため青感度のバラツ
キがなく再現性のよい撮像管ターゲットを得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光導電素子の基本的構成を示す断面図
、 第２図は第１図の断面図に対応した本発明の詳細な説明
するバンド図、 第３図は実施例１の断面図、 第４図は実施例■の光導電素子を撮像管ターゲットとし
て用いた場合の分光感度特性を従来のものと比較して示
すグラフ、 第５図は実施例２の断面図である。 ｒｎ−−−−一透光性基板 ＋２１−−−−一透明電極 ［３）　−−−−−ＧａＮｘ 膜 曲線Ａ−−−実捲例１の分光感度特性 的＠Ｂ　−−一従来のＺｎ５ｅを用いたニュービコンの
分光感度特性 σｎ−−−−−ガラス基板 圓−−−−−Ｉｎ２０３ （１３１−−−−−ＧａＮｘ （１４−−−−−（Ｚ　ｎｏ、７Ｃｄｏ、：ｙ、　Ｔ　
ｅ　＞　０，９５　（Ｉ　ｎ　２　Ｔ　ｅ　３）　０．
０５膜 （２］）　−−−−−ガラス基板 （２２＋−−−−−５ｎ０２ Ｃ！３１−−−−−　ＧａＮｘ （２４１−−−−−（Ｚｎ０．７Ｃｄ０．３Ｔｅ）０．
９５　（Ｉｎ２　Ｔｅｚ）０．０５膜 特許出願人　　松下電器産業株式会社 代　理　　人　　　新　　　実　　　健　　　部（外１
名） １１ａｌｌ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明電極を有する透光性基板上にＧａＮｘ膜を形成し、
   さらにその上に（Ｚｎ＿（＿１＿−＿ｘ）ＣｄｘＴｅ）
   ＿１＿−＿ｙ（Ｉｍ＿２Ｔｅ＿３）＿ｙ・（０≦ｘ≦１
   、０≦ｙ≦０．１）の光導電膜を形成した光導電素子。