JPS63304551A - 撮像管及びその動作方法 - Google Patents
撮像管及びその動作方法Info
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- JPS63304551A JPS63304551A JP62149023A JP14902387A JPS63304551A JP S63304551 A JPS63304551 A JP S63304551A JP 62149023 A JP62149023 A JP 62149023A JP 14902387 A JP14902387 A JP 14902387A JP S63304551 A JPS63304551 A JP S63304551A
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- pickup tube
- amorphous semiconductor
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- layer
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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。
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〕
本発明は撮像管及びその動作方法に係り、特に良好な光
応答特性を保持した状態で感度を大幅に高めた阻止型接
触を有する光導電膜よりなる撮像管及びその動作方法に
関する。
応答特性を保持した状態で感度を大幅に高めた阻止型接
触を有する光導電膜よりなる撮像管及びその動作方法に
関する。
既に知られているように、光導型彫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902139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、光導電膜での増幅作用がな
いためこれまでに利得が1より大の高い感度を有するも
のは得られていない。
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902139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、光導電膜での増幅作用がな
いためこれまでに利得が1より大の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、利得が
1より大の高感度化の可能性があり、すでにnp構造の
単結晶半導体ターゲツト板を用いた高感度撮像管(特許
第571503号)や、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
電子性人再結合層を設けた高感度撮像管ターゲット(特
願昭60−140288号)が提案されている。
の電子を外部回路に取りだすことができるので、利得が
1より大の高感度化の可能性があり、すでにnp構造の
単結晶半導体ターゲツト板を用いた高感度撮像管(特許
第571503号)や、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
電子性人再結合層を設けた高感度撮像管ターゲット(特
願昭60−140288号)が提案されている。
しかし、光導電型撮像管ターゲットの感度を利得を1よ
り大に増加せしめた上記従来技術はいずれも走査電子の
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。
り大に増加せしめた上記従来技術はいずれも走査電子の
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。
また、前記特許第571503号明細書に記載されてい
る「半導体ターゲツト板」を有する撮像管では、n型単
結晶半導体層に到達した走査電子がn型単結晶半導体層
を通り信号電極に達する平均走査時間をTt、n型単結
晶半導体層における電子の平均寿命時間をTn、走査電
子ビームの1画素走査時間をTeとするとき、Tt<T
n<Teの条件を要するなどの制約があり、さらにまた
、良質の単結晶半導体基板を得ることは困難であること
に加え、単結晶基板としてSi単結晶を用いる場合は、
基板の比抵抗が低いため、前記特許公報にも記載されて
いるように、np構造をモザイり状に分離せざるを得す
、撮像管の解像度を高めるうえでは好ましくなかった。
る「半導体ターゲツト板」を有する撮像管では、n型単
結晶半導体層に到達した走査電子がn型単結晶半導体層
を通り信号電極に達する平均走査時間をTt、n型単結
晶半導体層における電子の平均寿命時間をTn、走査電
子ビームの1画素走査時間をTeとするとき、Tt<T
n<Teの条件を要するなどの制約があり、さらにまた
、良質の単結晶半導体基板を得ることは困難であること
に加え、単結晶基板としてSi単結晶を用いる場合は、
基板の比抵抗が低いため、前記特許公報にも記載されて
いるように、np構造をモザイり状に分離せざるを得す
、撮像管の解像度を高めるうえでは好ましくなかった。
本発明の目的は、これら従来の問題点を除去し、低残像
、高解像度で、感度を大幅に高めた撮像管及びその動作
方法を提供することにある。
、高解像度で、感度を大幅に高めた撮像管及びその動作
方法を提供することにある。
上記目的は、阻止型構造を有する光導電性のターゲット
部に、電荷増倍機能をもつ非晶質半導体層を用いること
により、達成される。
部に、電荷増倍機能をもつ非晶質半導体層を用いること
により、達成される。
また、そのようなターゲット部に上記非晶質半導体層内
で電荷増倍作用が生ずる電界を引加して撮像管を動作さ
せることにより、達成される。
で電荷増倍作用が生ずる電界を引加して撮像管を動作さ
せることにより、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。
第2図は本発明に係る撮像管のターゲット部の原理構成
図である。透光性基板21.透光性電極22、非晶質半
導体層24.電子注入阻止層25を示した。
図である。透光性基板21.透光性電極22、非晶質半
導体層24.電子注入阻止層25を示した。
透明電極22と光感電膜24の間に充分な整流性接触が
得られない場合には、整流性接触補助層23を介在させ
て整流性接触の機能を強化するのも有効である。
得られない場合には、整流性接触補助層23を介在させ
て整流性接触の機能を強化するのも有効である。
非晶質半導体層に強い電界を印加したときに非晶質半導
体層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ターゲット構造
とすることにより、残像を増加させることなく利得が1
より大の高い感度を有する撮像管を得ることができる。
体層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ターゲット構造
とすることにより、残像を増加させることなく利得が1
より大の高い感度を有する撮像管を得ることができる。
特に、前記光導電膜がセレンを主体とする非晶質半導体
層により形成される場合には、前記電荷増倍作用が生じ
る電界領域が少なくとも5×107V/mから2X10
”V/mの範囲で撮像管に好適な電荷増倍作用を得るこ
とができる。
層により形成される場合には、前記電荷増倍作用が生じ
る電界領域が少なくとも5×107V/mから2X10
”V/mの範囲で撮像管に好適な電荷増倍作用を得るこ
とができる。
第1図は、本発明に係る撮像管の原理的構成例を示して
いる。
いる。
撮像管は、透光性基板1.透光性電極2.光導電膜3よ
りなるターゲット部を用い、電子ビーム6を放出、加速
、偏向集束する電極群4,9゜10をガラス国体5に真
空封入することにより作成される。
りなるターゲット部を用い、電子ビーム6を放出、加速
、偏向集束する電極群4,9゜10をガラス国体5に真
空封入することにより作成される。
カソード4から放出された電子は、加速電極9に加えら
れる電圧により加速され、また偏向集束電極10に加え
られる電圧により偏向、集束され、電子ビーム6となっ
て光導電膜3の面を走査する。
れる電圧により加速され、また偏向集束電極10に加え
られる電圧により偏向、集束され、電子ビーム6となっ
て光導電膜3の面を走査する。
電子ビームによって走査されている部分では、その電子
ビーム、透光性電極2を経由して外部抵抗7、外部電極
8と閉回路が形成され、光導電膜3は電子ビーム走査側
が負電位となる向きに外部電圧まで充電される。この状
態で光11が照射されると、透光性基板1を透過した光
が光導電膜3で吸収され光キャリアを生成する。この光
キャリアは外部電源8によってきまる光導電膜3内の電
界によって分離され、光導電膜3内を走行する。撮像管
は通常図示の電界配置で用いられるため、光キャリアの
うち正孔は電子ビーム走査側に、電子は透光性電極2側
へ走行し、前述のように充電されている光導電膜3両端
の電位差が減少する。
ビーム、透光性電極2を経由して外部抵抗7、外部電極
8と閉回路が形成され、光導電膜3は電子ビーム走査側
が負電位となる向きに外部電圧まで充電される。この状
態で光11が照射されると、透光性基板1を透過した光
が光導電膜3で吸収され光キャリアを生成する。この光
キャリアは外部電源8によってきまる光導電膜3内の電
界によって分離され、光導電膜3内を走行する。撮像管
は通常図示の電界配置で用いられるため、光キャリアの
うち正孔は電子ビーム走査側に、電子は透光性電極2側
へ走行し、前述のように充電されている光導電膜3両端
の電位差が減少する。
次に電子ビーム6によって走査されたとき、この電位差
の減少分を補うように光導電膜3は再び充電さ九、この
とき外部抵抗7に流れる電流が信号として取り出される
。
の減少分を補うように光導電膜3は再び充電さ九、この
とき外部抵抗7に流れる電流が信号として取り出される
。
以上の過程において外部から印加される電界が充分高け
れば、光導電膜3内を走行する光キャリアは強く加速さ
れ、高エネルギーを得てそのエネルギーにより新たな光
キャリア対を生成する。そしてこの光キャリアの数はな
だれ的に増加する。
れば、光導電膜3内を走行する光キャリアは強く加速さ
れ、高エネルギーを得てそのエネルギーにより新たな光
キャリア対を生成する。そしてこの光キャリアの数はな
だれ的に増加する。
従ってこの場合、光キャリア数が増倍されない場合と比
較して、同じ強さの光に対しても上記過程による電位差
の減少が大きくなり、これに伴い再充電の過程で流れる
電流が大きくなる。即ち信号感度が高くなることを意味
している。
較して、同じ強さの光に対しても上記過程による電位差
の減少が大きくなり、これに伴い再充電の過程で流れる
電流が大きくなる。即ち信号感度が高くなることを意味
している。
ところで、非晶質半導体層に、内部で電荷増倍作用を生
ぜしぬるほどに強い電界を印加すると、整流性接触即ち
正孔注入阻止の機能が不充分となつたり、゛′奪ズが発
生しやすくなったり、あるいは走査ビームからの電子注
入阻止機能が不充分となって暗電流が増加し、画質が低
下する欠点がある。
ぜしぬるほどに強い電界を印加すると、整流性接触即ち
正孔注入阻止の機能が不充分となつたり、゛′奪ズが発
生しやすくなったり、あるいは走査ビームからの電子注
入阻止機能が不充分となって暗電流が増加し、画質が低
下する欠点がある。
これらの欠点は、次に述べるように非晶質半導体層内へ
特定の物質を添加して非晶質半導体層内の電界配分を制
御することにより解決できる。
特定の物質を添加して非晶質半導体層内の電界配分を制
御することにより解決できる。
先ず、本発明者らは正孔注入阻止機能を高めたり、キズ
の発生を抑制する目的でSsを主体とする非晶質半導体
層内の少くとも一部にこの非晶質半導体層中で正孔捕獲
準位を形成する物質を含有せしめることが有効であるこ
とを見い出した。又、このような非晶質半導体層中で正
孔捕獲準位を形成する物質としてはLi、Na、に、M
gt CatBa、Tlおよびそれらのフッ化物、およ
びAΩ。
の発生を抑制する目的でSsを主体とする非晶質半導体
層内の少くとも一部にこの非晶質半導体層中で正孔捕獲
準位を形成する物質を含有せしめることが有効であるこ
とを見い出した。又、このような非晶質半導体層中で正
孔捕獲準位を形成する物質としてはLi、Na、に、M
gt CatBa、Tlおよびそれらのフッ化物、およ
びAΩ。
Cr、Mn、Go、Pb、Ceのフッ化物からなる群か
ら選ばれた少くとも一部が極めて有効である。このうち
フッ化物については、LiF、NaF。
ら選ばれた少くとも一部が極めて有効である。このうち
フッ化物については、LiF、NaF。
MgF 2.CaF 2.BaF 2.AQF 3.C
rF 3゜MnF2.COF2.PbF2.CeF2.
TflF。
rF 3゜MnF2.COF2.PbF2.CeF2.
TflF。
KFのような化学量論的組成をもったものでも良いし、
それらからずれた組成比のものでもよい。
それらからずれた組成比のものでもよい。
さらに詳細に調べた結果、このような非晶質半導体層中
で正孔捕獲準位を形成する物質は、光導電膜の膜厚方向
に対して、必ずしも均一の濃度で分布している必要はな
く、濃度変化を持っていてもかまわないし、又その一部
分にのみ含有させてもよく、特に光入射側に添加した場
合に、電荷増倍機能を損なうことなしに電極界面近傍の
電界を緩和することができるので、その効果は顕著であ
ることが明らかとなった。
で正孔捕獲準位を形成する物質は、光導電膜の膜厚方向
に対して、必ずしも均一の濃度で分布している必要はな
く、濃度変化を持っていてもかまわないし、又その一部
分にのみ含有させてもよく、特に光入射側に添加した場
合に、電荷増倍機能を損なうことなしに電極界面近傍の
電界を緩和することができるので、その効果は顕著であ
ることが明らかとなった。
大切なことは、阻止型構造であって、光導電膜を形成す
る非晶質半導体層の少くともその一部にこの非晶質半導
体層中で正孔捕獲準位を形成する物質のうち少くとも一
部を含有せしめることである。
る非晶質半導体層の少くともその一部にこの非晶質半導
体層中で正孔捕獲準位を形成する物質のうち少くとも一
部を含有せしめることである。
第5図はSeを主体とする非晶質半導体層の一部にLi
Fを2000重量ppm含有せしめたターゲットにおけ
るキズの発生状況をLiFを添加しなかったターゲット
の場合と比較して示したものである。図から明らかなよ
うに、LiFを非晶質半導体層の少くとも一部に含有せ
しめることにより、電荷の増倍作用を損なうことなく光
導電膜内の電界を制御しキズの発生率を大幅に減少出来
ることが明らかである。
Fを2000重量ppm含有せしめたターゲットにおけ
るキズの発生状況をLiFを添加しなかったターゲット
の場合と比較して示したものである。図から明らかなよ
うに、LiFを非晶質半導体層の少くとも一部に含有せ
しめることにより、電荷の増倍作用を損なうことなく光
導電膜内の電界を制御しキズの発生率を大幅に減少出来
ることが明らかである。
上記非晶質半導体層中で上記正孔捕獲準位を形成する物
質の添加効果は、その添加量が少ないと充分でなく、ま
たその添加量が多すぎると上記非晶質半導体層内の電界
が変動しやすく焼付を生じるおそれがある。従って、上
記添加物質の非晶質半導体層内膜厚方向の局所的濃度は
20重量ppm以上10重量%以下であることが望まし
い。
質の添加効果は、その添加量が少ないと充分でなく、ま
たその添加量が多すぎると上記非晶質半導体層内の電界
が変動しやすく焼付を生じるおそれがある。従って、上
記添加物質の非晶質半導体層内膜厚方向の局所的濃度は
20重量ppm以上10重量%以下であることが望まし
い。
更にまた、Seを主体とする非晶質半導体層に、内部で
電荷増倍作用を生せしめるほどに強い電界を印加する場
合、走査電子ビームに対する阻止機能を高めるために発
明者らは非晶質半導体層の少くとも一部分に非晶質半導
体層中で電子捕獲準位を形成する物質を含有せしめるこ
とが有効であることを見い出した。この方法によれば走
査電子ビーム側阻止層の膜厚を増加させて電流を小さく
することができ、走査電子ビームに対する阻止機能を強
化する必要が無く、残像が増加して画質を低下させるこ
ともない。また、電荷増倍作用を損うことなく良好な暗
電流特性を得ることができた。
電荷増倍作用を生せしめるほどに強い電界を印加する場
合、走査電子ビームに対する阻止機能を高めるために発
明者らは非晶質半導体層の少くとも一部分に非晶質半導
体層中で電子捕獲準位を形成する物質を含有せしめるこ
とが有効であることを見い出した。この方法によれば走
査電子ビーム側阻止層の膜厚を増加させて電流を小さく
することができ、走査電子ビームに対する阻止機能を強
化する必要が無く、残像が増加して画質を低下させるこ
ともない。また、電荷増倍作用を損うことなく良好な暗
電流特性を得ることができた。
このような、非晶質半導体層中で電子捕獲準位を形成す
る物質としては、酸化銅、酸化インジウム、酸化セレン
、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン
、フッ化ガリウム、フッ化インジウム、Zn、Qa、I
n、CQ、I、およびBrから成る群から選ばれた少
くとも一部が極めて有効であることが明らかとなった。
る物質としては、酸化銅、酸化インジウム、酸化セレン
、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン
、フッ化ガリウム、フッ化インジウム、Zn、Qa、I
n、CQ、I、およびBrから成る群から選ばれた少
くとも一部が極めて有効であることが明らかとなった。
ここで酸化物、フッ化物に関しては、CuO。
In2O3,5e02.V2O6,MoO3,WO2゜
GaF3.InF3の様な化学量論的組成を有するもの
であっても、またそれらからずれた組成比を有するもの
であってもよい。
GaF3.InF3の様な化学量論的組成を有するもの
であっても、またそれらからずれた組成比を有するもの
であってもよい。
本発明者らはさらに詳細に調べた結果、このような非晶
質半導体層中で電子捕獲準位を形成する物質を電子ビー
ム走査側近傍に添加すると、電荷増倍機能を損うことな
しに電子ビーム走査側近傍の電界を緩和することができ
るので、その効果が顕著であること、添加する物質は光
導電層の膜厚方向に対して、必ずしも均一の濃度で分布
している必要はなく、濃度変化を持っていてもかまわな
いことが明らかとなった。Seを主体とする非晶質半導
体層の膜厚方向の少くとも一部に添加する前記電子捕獲
準位を形成する物質の濃度が少ない場合には、本発明の
効果は充分ではなく、また、多すぎる場合は焼付が生じ
やすくなるおそれがある。
質半導体層中で電子捕獲準位を形成する物質を電子ビー
ム走査側近傍に添加すると、電荷増倍機能を損うことな
しに電子ビーム走査側近傍の電界を緩和することができ
るので、その効果が顕著であること、添加する物質は光
導電層の膜厚方向に対して、必ずしも均一の濃度で分布
している必要はなく、濃度変化を持っていてもかまわな
いことが明らかとなった。Seを主体とする非晶質半導
体層の膜厚方向の少くとも一部に添加する前記電子捕獲
準位を形成する物質の濃度が少ない場合には、本発明の
効果は充分ではなく、また、多すぎる場合は焼付が生じ
やすくなるおそれがある。
従って、前記非晶質半導体層に添加する電子捕獲準位を
形成する物質の非晶質半導体層の膜厚方向の局所的な濃
度は20重量ppm以上10重量%以下であることが望
ましい。
形成する物質の非晶質半導体層の膜厚方向の局所的な濃
度は20重量ppm以上10重量%以下であることが望
ましい。
なお、この添加濃度の値は、添加する物質が複数種類で
ある場合には、その各添加物質の添加量の合計値である
。さらにまた上記電子捕獲準位を形成する物質を添加す
ると同時に少なくとも電子ビーム走査側近傍の一部にA
s又はGeの少くとも一者を添加した層を形成すると、
その効果が更に高められることが明らかとなった。
ある場合には、その各添加物質の添加量の合計値である
。さらにまた上記電子捕獲準位を形成する物質を添加す
ると同時に少なくとも電子ビーム走査側近傍の一部にA
s又はGeの少くとも一者を添加した層を形成すると、
その効果が更に高められることが明らかとなった。
第 1 表
第1表は、本発明を適用しSeを主体とする非晶質半導
体層の走査側近傍の一部分に酸化インジウムを2000
重量ppm、Asを38.8重量%含有せしめたターゲ
ット部(I)における暗電流特性と本発明を適用しなか
ったターゲット部(II)の暗電流特性とを比較して示
したものである。以下、本発明では非晶質半導体層に添
加する物質の濃度はすべて重量比で表わすことにする。
体層の走査側近傍の一部分に酸化インジウムを2000
重量ppm、Asを38.8重量%含有せしめたターゲ
ット部(I)における暗電流特性と本発明を適用しなか
ったターゲット部(II)の暗電流特性とを比較して示
したものである。以下、本発明では非晶質半導体層に添
加する物質の濃度はすべて重量比で表わすことにする。
表から明らかなように、本発明を適用した場合には、電
荷の増倍作用を損なうことなくターゲット部内の電界を
制御し暗電流を大幅に減少出来ることが明らかである。
荷の増倍作用を損なうことなくターゲット部内の電界を
制御し暗電流を大幅に減少出来ることが明らかである。
上述してきた、非晶質半導体層内に正孔捕獲準位を形成
する物質を添加する手段と、電子捕獲準位を形成する物
質を添加する手段は組み合せて用いることもできる。
する物質を添加する手段と、電子捕獲準位を形成する物
質を添加する手段は組み合せて用いることもできる。
また、第6図は、光導電膜に膜厚がそれぞれ異なるSe
を主体とする非晶質半導体層を用いた撮像管のターゲッ
ト部において、利得1、または10が得られるようなタ
ーゲット印加電圧、ならびに該ターゲット電圧印加時の
暗電流と膜厚の関係を示す図である。同図から、非晶質
半導体層の膜厚が0.5μm以下になると、暗電流が急
激に増大することがわかる。したがって、この非晶質半
導体層の膜厚は0.5μm以上が望ましい。
を主体とする非晶質半導体層を用いた撮像管のターゲッ
ト部において、利得1、または10が得られるようなタ
ーゲット印加電圧、ならびに該ターゲット電圧印加時の
暗電流と膜厚の関係を示す図である。同図から、非晶質
半導体層の膜厚が0.5μm以下になると、暗電流が急
激に増大することがわかる。したがって、この非晶質半
導体層の膜厚は0.5μm以上が望ましい。
一方、膜厚が厚くなると1より犬の利得を得るために必
要なターゲット印加電圧が高くなり、画面周辺にさざ波
状の模様(以下「さざ波現象」と呼ぶ。)が発生しやす
くなる。このように異常現象は印加電圧が700v以上
で発生しやすくなるので、実用上、この非晶質半導体層
の膜厚は、同図から10μm以下が望ましいことがわか
る。
要なターゲット印加電圧が高くなり、画面周辺にさざ波
状の模様(以下「さざ波現象」と呼ぶ。)が発生しやす
くなる。このように異常現象は印加電圧が700v以上
で発生しやすくなるので、実用上、この非晶質半導体層
の膜厚は、同図から10μm以下が望ましいことがわか
る。
また、上記非晶質半導体層中で正孔捕獲準位を形成する
物質および/または電子捕獲準位を形成する物質を含有
せしめてキズの発生率を低減する方法を組合せてもよい
。さらにまた、光導電膜は必ずしも非晶質半導体層の単
層である必要は無く、電荷増倍機能を有する異なる2種
以上の非晶質半導体層を堆積した構成でも良く、また、
結晶半導体層と上記非晶質半導体層を堆積した構成でも
良い。必要なことは、Seを主体とする非晶質半導体層
を少くとも含む光導電膜の内部で電荷の増倍を生じせし
めて用いる撮像管において、Seを主体とする非晶質層
の全膜厚を0.5μm以上10μm以下とすることであ
る。
物質および/または電子捕獲準位を形成する物質を含有
せしめてキズの発生率を低減する方法を組合せてもよい
。さらにまた、光導電膜は必ずしも非晶質半導体層の単
層である必要は無く、電荷増倍機能を有する異なる2種
以上の非晶質半導体層を堆積した構成でも良く、また、
結晶半導体層と上記非晶質半導体層を堆積した構成でも
良い。必要なことは、Seを主体とする非晶質半導体層
を少くとも含む光導電膜の内部で電荷の増倍を生じせし
めて用いる撮像管において、Seを主体とする非晶質層
の全膜厚を0.5μm以上10μm以下とすることであ
る。
ところで、非晶質半導体層としてSeを主体とする非晶
質半導体材料を用いる場合には、入射光を吸収して光キ
ャリア、即ち電子正孔対を発生しうる入射光の長波長側
の限界は、非晶質Seのエネルギーギャップで制限され
る。更に、非晶質Seには、入射光を吸収して発生した
電子正孔対の一部が電界により分離して信号電流になる
まえに再結合して消滅してしまうという性質がある。
質半導体材料を用いる場合には、入射光を吸収して光キ
ャリア、即ち電子正孔対を発生しうる入射光の長波長側
の限界は、非晶質Seのエネルギーギャップで制限され
る。更に、非晶質Seには、入射光を吸収して発生した
電子正孔対の一部が電界により分離して信号電流になる
まえに再結合して消滅してしまうという性質がある。
この現象は入射光が長波長の場合はど顕著であり、非晶
質Se膜内で電荷増倍作用が生ずるような強電界領域で
もこの傾向はまだ残っている。
質Se膜内で電荷増倍作用が生ずるような強電界領域で
もこの傾向はまだ残っている。
これらの問題を解決するには以下に述べる2つの手段が
有効であることがわかった。
有効であることがわかった。
先ず第1に本発明者等によれば、Seを主体とする非晶
質半導体層の少くとも一部にTe、Sb。
質半導体層の少くとも一部にTe、Sb。
Cd、Biのうち少なくとも一者を添加した場合に、前
記電荷増倍作用が維持され、長波長光に対しても容易に
高感度が得られることが明らかとなった。この時、Se
を主体とする非晶質半導体層に添加する元素の濃度は非
導電膜内で膜厚方向に対して一定である必要はなく、濃
度分布を持っていても構わない。第7図は、同一動作条
件下で得られた長波長光に対する感度とTeの平均添加
濃度の関係の一例を示したものである。図から明らかな
ように、Te添加濃度が増すにつれて長波長光に対する
感度が増加しており、Teを添加することが極めて有効
であることがわかる。必要なことはTe、Stz Cd
、Biのうち少なくとも一者を添加することである。添
加する物質の濃度は撮像管の用途に応じて選択すべきで
あるが、平均値で0.01重量%以上であることが望ま
しい。
記電荷増倍作用が維持され、長波長光に対しても容易に
高感度が得られることが明らかとなった。この時、Se
を主体とする非晶質半導体層に添加する元素の濃度は非
導電膜内で膜厚方向に対して一定である必要はなく、濃
度分布を持っていても構わない。第7図は、同一動作条
件下で得られた長波長光に対する感度とTeの平均添加
濃度の関係の一例を示したものである。図から明らかな
ように、Te添加濃度が増すにつれて長波長光に対する
感度が増加しており、Teを添加することが極めて有効
であることがわかる。必要なことはTe、Stz Cd
、Biのうち少なくとも一者を添加することである。添
加する物質の濃度は撮像管の用途に応じて選択すべきで
あるが、平均値で0.01重量%以上であることが望ま
しい。
しかし、添加量が多すぎると、阻止型接触部分の電界が
強くなって暗電流が増加するため撮像管として良好な特
性が得られなくなる。望ましくは添加する物質の濃度の
平均値を50重重量以下とすべきである。又、安定な整
流特性を得るには、例えば第1図に示した光導電膜3が
Seを主体とする非晶質半導体層のみから構成される場
合には、その光入射側電極界面の部分には上記物質を添
加しない方が望ましい。
強くなって暗電流が増加するため撮像管として良好な特
性が得られなくなる。望ましくは添加する物質の濃度の
平均値を50重重量以下とすべきである。又、安定な整
流特性を得るには、例えば第1図に示した光導電膜3が
Seを主体とする非晶質半導体層のみから構成される場
合には、その光入射側電極界面の部分には上記物質を添
加しない方が望ましい。
前述の問題を解決するための第2の手段として、非晶質
半導体層自体に電荷発生と電荷増倍の両方の機能を持た
せるのではなく、新たに非晶質半導体層と異なる光キャ
リア発生層を非晶質半導体層に隣接して光導電膜内に設
ける手段がある。この光キャリア発生層で入射光を吸収
させて光キャリアの大部分を発生せしめ、これを非晶質
半導体層に導いて非晶質半導体層内で増倍させれば、非
晶質半導体層内での自由電子と自由正孔の直接的な再結
合による消滅は極めて少いので上記の非晶質半導体層内
部での光キャリア再結合による効率低下の問題を解決で
きる。この手段によれば、光キャリア発生層の材料を目
的に応じて選択することにより、撮像管の用途にかなっ
た分光感度特性を設定することができる。
半導体層自体に電荷発生と電荷増倍の両方の機能を持た
せるのではなく、新たに非晶質半導体層と異なる光キャ
リア発生層を非晶質半導体層に隣接して光導電膜内に設
ける手段がある。この光キャリア発生層で入射光を吸収
させて光キャリアの大部分を発生せしめ、これを非晶質
半導体層に導いて非晶質半導体層内で増倍させれば、非
晶質半導体層内での自由電子と自由正孔の直接的な再結
合による消滅は極めて少いので上記の非晶質半導体層内
部での光キャリア再結合による効率低下の問題を解決で
きる。この手段によれば、光キャリア発生層の材料を目
的に応じて選択することにより、撮像管の用途にかなっ
た分光感度特性を設定することができる。
例えば非晶質Seは真空蒸着法により任意の光キャリア
発生層の上に均質の薄膜形成が容易に出来るので、電荷
増倍層に非晶質Seを用いた光導電膜を有するものは撮
像管のターゲット部として極めて有効である。
発生層の上に均質の薄膜形成が容易に出来るので、電荷
増倍層に非晶質Seを用いた光導電膜を有するものは撮
像管のターゲット部として極めて有効である。
このとき、光キャリア発生層を非晶質Se電荷増倍層よ
りも透明電極側の位置に設けると、非晶質Se内に流入
する電荷はほとんど正孔になるので、光生成される電子
の走行に基づく雑音成分を考慮する必要がなくなり、低
雑音増幅を行ううえでさらに好都合である。
りも透明電極側の位置に設けると、非晶質Se内に流入
する電荷はほとんど正孔になるので、光生成される電子
の走行に基づく雑音成分を考慮する必要がなくなり、低
雑音増幅を行ううえでさらに好都合である。
第8図は本発明に係る撮像管を実施する場合ののターゲ
ット部を示す原理構成図である。透光性基板81.透光
性電極82.光を吸収して電荷を=24− 生ずる光キャリア発生層86.電荷増倍層として働く非
晶質半導体層84.電子注入阻止N85を示しである。
ット部を示す原理構成図である。透光性基板81.透光
性電極82.光を吸収して電荷を=24− 生ずる光キャリア発生層86.電荷増倍層として働く非
晶質半導体層84.電子注入阻止N85を示しである。
透光性電極82と光キャリア発生層86との界面に、透
光性電極82から光キャリア発生層86への正孔注入を
阻止するための充分な整流性接触が得られない場合には
、整流性接触補助層83を介在させて整流性接触の機能
を強化することも有効である。
光性電極82から光キャリア発生層86への正孔注入を
阻止するための充分な整流性接触が得られない場合には
、整流性接触補助層83を介在させて整流性接触の機能
を強化することも有効である。
光キャリア発生層を構成する材料は、光吸収係数が大で
、かつ光電変換効率の大きなものであることはいうまで
もないが、必ずしも非晶質材料である必要はなく、結晶
性材料でもかまなわい。具体的には、たとえばカルコゲ
ナイド系非晶質半導体、テトラヘドラル系非晶質半導体
、m−v族化合物半導体、I[−Vl族化合物半導体も
しくはそれらの化合物などを用い得る。この場合、高電
界下で透光性電極から光キャリア発生層への正孔の流入
は阻止されているが、光キャリア発生層から非晶質半導
体層への正孔の流入は容易でなければならないことが重
要である。
、かつ光電変換効率の大きなものであることはいうまで
もないが、必ずしも非晶質材料である必要はなく、結晶
性材料でもかまなわい。具体的には、たとえばカルコゲ
ナイド系非晶質半導体、テトラヘドラル系非晶質半導体
、m−v族化合物半導体、I[−Vl族化合物半導体も
しくはそれらの化合物などを用い得る。この場合、高電
界下で透光性電極から光キャリア発生層への正孔の流入
は阻止されているが、光キャリア発生層から非晶質半導
体層への正孔の流入は容易でなければならないことが重
要である。
光キャリア発生層から電荷増倍層へのキャリアの走行が
スムースに行われない場合には、光キャリア発生層と電
荷増倍層との間に光キャリア発生層とは組成の異なる化
合物材料からなる中間層を挿入してキャリア走行性を向
上させることも有効である。この中間層として例えばS
eを主体とする非晶質半導体層にビスマス、カドミウム
またはそれらのカルコゲン化物、テルル、スズ等のバン
ド・ギャップを変化させる物質や、ヒ素、ゲルマニウム
、アンチモン、インジウム、ガリウムまたはそれらのカ
ルコゲン化物、硫黄、塩素、ヨウ素。
スムースに行われない場合には、光キャリア発生層と電
荷増倍層との間に光キャリア発生層とは組成の異なる化
合物材料からなる中間層を挿入してキャリア走行性を向
上させることも有効である。この中間層として例えばS
eを主体とする非晶質半導体層にビスマス、カドミウム
またはそれらのカルコゲン化物、テルル、スズ等のバン
ド・ギャップを変化させる物質や、ヒ素、ゲルマニウム
、アンチモン、インジウム、ガリウムまたはそれらのカ
ルコゲン化物、硫黄、塩素、ヨウ素。
臭素、酸化銅、酸化インジウム、酸化セレン、i酸化バ
ナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、フッ化
ガリウム、フッ化インジウム等の負の空間電荷を形成す
る物質を添加して光導電膜内の電界強度の分布を変化さ
せる層を用いるのが効果的である。
ナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、フッ化
ガリウム、フッ化インジウム等の負の空間電荷を形成す
る物質を添加して光導電膜内の電界強度の分布を変化さ
せる層を用いるのが効果的である。
いずれにせよ上記中間層の目的は、高電界下で電荷増倍
層から光キャリア発生層への電子の流入および光キャリ
ア発生層から非晶質半導体層への正孔の流入を容易なら
しめるためのものであって、中間層を形成する材料は必
ずしも上記の元素、添加物に限られるものではない。
層から光キャリア発生層への電子の流入および光キャリ
ア発生層から非晶質半導体層への正孔の流入を容易なら
しめるためのものであって、中間層を形成する材料は必
ずしも上記の元素、添加物に限られるものではない。
第9図は本発明に係る撮像管を実施する場合のターゲッ
ト部の原理的構成図である。透光性基板91、透光性電
極92、光を吸収して電荷を生ずる光キャリア発生層9
6、電荷増倍層として働く非晶質半導体層94、電子注
入阻止層95が図示してあり、透光性電極92と光キャ
リア発生層96との界面に、透光性電極92から光キャ
リア発生層96への正孔注入を阻止するための充分な整
流性接触が得られない場合には、整流性接触補助層93
を介在させて整流性接触の機能を強化することが有効で
あることは、第8図の説明で述べたのと同様である。第
9図では上記した中間層97の位置を原理的に示してい
る。
ト部の原理的構成図である。透光性基板91、透光性電
極92、光を吸収して電荷を生ずる光キャリア発生層9
6、電荷増倍層として働く非晶質半導体層94、電子注
入阻止層95が図示してあり、透光性電極92と光キャ
リア発生層96との界面に、透光性電極92から光キャ
リア発生層96への正孔注入を阻止するための充分な整
流性接触が得られない場合には、整流性接触補助層93
を介在させて整流性接触の機能を強化することが有効で
あることは、第8図の説明で述べたのと同様である。第
9図では上記した中間層97の位置を原理的に示してい
る。
この中間層に関し、膜中の電界強度を変化させる目的で
は、テトラヘドラル系材料からなる非晶質半導体層へ■
族、■族などの伝導型を変調できる物質を微量添加する
ことも有効であった。
は、テトラヘドラル系材料からなる非晶質半導体層へ■
族、■族などの伝導型を変調できる物質を微量添加する
ことも有効であった。
9Q 一
本発明者らは、光キャリア発生層について更に検討を加
え、以下に示す二者が好適であることを見い出した。
え、以下に示す二者が好適であることを見い出した。
第一に、Zn、Cd、HgおよびPbよりなる第1の群
のうちの少なくとも−っの元素と、O2S、Seおよび
Teよりなる第2の群のうちの少なくとも一つの元素と
を組み合わせたものをキャリア発生層の主体的な材料と
すれば、このキャリア発生層により高い光電変換効率が
得られる。そして、元素の組合せや組成比率によって光
学的バンドギャップ幅を調節でき、分光感度の制御がで
きるので、前記の光キャリア発生層の材料として極めて
優れている。
のうちの少なくとも−っの元素と、O2S、Seおよび
Teよりなる第2の群のうちの少なくとも一つの元素と
を組み合わせたものをキャリア発生層の主体的な材料と
すれば、このキャリア発生層により高い光電変換効率が
得られる。そして、元素の組合せや組成比率によって光
学的バンドギャップ幅を調節でき、分光感度の制御がで
きるので、前記の光キャリア発生層の材料として極めて
優れている。
この光キャリア発生層の材料としては、例えば、Z n
S 、 Cd S 、 Zn5e、 CdSe、 Z
nTe。
S 、 Cd S 、 Zn5e、 CdSe、 Z
nTe。
CdTe、HgCdTe、P bOおよびpbsの少な
くとも一つを主体とする材料が好ましい。
くとも一つを主体とする材料が好ましい。
また、例えば光キャリア発生層にCdSeや、Cd S
、ZnCdTe、CdTeなどを使用したターゲットは
可視光および近赤外光領域での撮像に適しており、Pb
SやHgCdTeなどを用いたものは赤外線撮像用に適
している。また光キャリア発生層にPbOなどを使用し
たターゲットはX線イメージ用に適している。
、ZnCdTe、CdTeなどを使用したターゲットは
可視光および近赤外光領域での撮像に適しており、Pb
SやHgCdTeなどを用いたものは赤外線撮像用に適
している。また光キャリア発生層にPbOなどを使用し
たターゲットはX線イメージ用に適している。
本発明に係る光キャリア発生層は、下地基板を加熱した
状態での真空蒸着や、アルゴンなどの不活性ガスや成分
元素を含む反応ガスの存在下でのスパッタリングなどに
より形成が可能である。また、光キャリア発生層を形成
した後に、O2,S。
状態での真空蒸着や、アルゴンなどの不活性ガスや成分
元素を含む反応ガスの存在下でのスパッタリングなどに
より形成が可能である。また、光キャリア発生層を形成
した後に、O2,S。
Se、Teなどのガス雰囲気中で加熱処理を行うことも
できる。
できる。
更に、本発明者が検討を加えた結果、光導電膜のうち入
射光を吸収して光キャリアの大部分を生成する層を、非
晶質テトラヘドラル系材料を主体としF、H,CQ、の
うち少なくとも一者を含有する非晶質半導体装置き換え
、電荷増倍層と組合せることにより、上記の非晶質半導
体層内部での光キャリア再結合による効率低下の問題を
改善した極めて高い感度を有する撮像管を実現できるこ
とを見出した。
射光を吸収して光キャリアの大部分を生成する層を、非
晶質テトラヘドラル系材料を主体としF、H,CQ、の
うち少なくとも一者を含有する非晶質半導体装置き換え
、電荷増倍層と組合せることにより、上記の非晶質半導
体層内部での光キャリア再結合による効率低下の問題を
改善した極めて高い感度を有する撮像管を実現できるこ
とを見出した。
入射光の大部分は、非晶質テトラヘドラル系材料からな
る光キャリア発生層内部で吸収されて電子正孔対を発生
する。フッ素、塩素などのハロゲンまたは水素を含む非
晶質テトラヘドラル系材料は内部欠陥が極めて低く抑え
られるので高い光電変換効率が得られ、しかも膜形成条
件やハロゲンまたは水素含有量、複数のテトラヘドラル
系材料との混晶化などによって光学的バンドギャップ幅
を調節できるので、薄い膜厚で効率良く信号光を吸収さ
せることができる。なかでも、水素をふくむ非晶質シリ
コンは可視領域の光に対する吸収率が高く、さらに、非
晶質Seと異なり、層内で吸収されたフォトンはほとん
どすべて自由電子と自由正孔に分離されるので、上記の
光キャリア発生層の材料として極めて優れている。
る光キャリア発生層内部で吸収されて電子正孔対を発生
する。フッ素、塩素などのハロゲンまたは水素を含む非
晶質テトラヘドラル系材料は内部欠陥が極めて低く抑え
られるので高い光電変換効率が得られ、しかも膜形成条
件やハロゲンまたは水素含有量、複数のテトラヘドラル
系材料との混晶化などによって光学的バンドギャップ幅
を調節できるので、薄い膜厚で効率良く信号光を吸収さ
せることができる。なかでも、水素をふくむ非晶質シリ
コンは可視領域の光に対する吸収率が高く、さらに、非
晶質Seと異なり、層内で吸収されたフォトンはほとん
どすべて自由電子と自由正孔に分離されるので、上記の
光キャリア発生層の材料として極めて優れている。
この場合、光キャリア発生層は、テトラヘドラル系材料
の、フッ素、塩素などのハロゲンまたは水素を含む雰囲
気中での反応性スパッタリングや、テトラヘドラル系元
素の水素化物、フッ化物、塩化物を含むガスの分解など
によって形成出来る。
の、フッ素、塩素などのハロゲンまたは水素を含む雰囲
気中での反応性スパッタリングや、テトラヘドラル系元
素の水素化物、フッ化物、塩化物を含むガスの分解など
によって形成出来る。
たとえば、水素を含む非晶質シリコンは、堆積下地基板
を100〜300℃に保持し、不活性ガスと水素の混合
雰囲気中でシリコンを反応性スパッタリングする方法や
、モノシラン、ジシランなどのシリコンを含有するガス
を、プラズマ放電。
を100〜300℃に保持し、不活性ガスと水素の混合
雰囲気中でシリコンを反応性スパッタリングする方法や
、モノシラン、ジシランなどのシリコンを含有するガス
を、プラズマ放電。
光、電磁界あるいは熱などのエネルギーを与えて分解す
る方法などにより形成できる。
る方法などにより形成できる。
さらに、シリコンとゲルマニウム、あるいはシリコンと
炭素の混合物をスパッタリングしたり、モノシランと同
時にゲルマニウムを含むゲルマンや炭素を含むメタン、
アセチレンなどを混合導入して分解させることにより、
エネルギーギャップが非晶質シリコンより狭い非晶質シ
リコンゲルマニウム化合物や、エネルギーギャップが非
晶質シリコンより広い非晶質シリコン炭素化合物を得る
ことも出来、撮像管の分光感度特性を調整することが出
来る。
炭素の混合物をスパッタリングしたり、モノシランと同
時にゲルマニウムを含むゲルマンや炭素を含むメタン、
アセチレンなどを混合導入して分解させることにより、
エネルギーギャップが非晶質シリコンより狭い非晶質シ
リコンゲルマニウム化合物や、エネルギーギャップが非
晶質シリコンより広い非晶質シリコン炭素化合物を得る
ことも出来、撮像管の分光感度特性を調整することが出
来る。
このとき、非晶質シリコン層と非晶質半導体層の間に、
エネルギーバンド構造あるいは電界強度を変化させた中
間層を介在させて、非晶質シリコン層から非晶質半導体
層への光キャリアの受渡しをより円滑にすることで、本
発明は一層効果を発揮することは前述の場合と同様であ
った。
エネルギーバンド構造あるいは電界強度を変化させた中
間層を介在させて、非晶質シリコン層から非晶質半導体
層への光キャリアの受渡しをより円滑にすることで、本
発明は一層効果を発揮することは前述の場合と同様であ
った。
この中間層として、前述したSeを主体とする非晶質半
導体層に特定の物質を添加した層、あるいは、非晶質テ
トラヘドラル系材料へ■族、■族などの伝導型を変調で
きる物質、ゲルマニウム。
導体層に特定の物質を添加した層、あるいは、非晶質テ
トラヘドラル系材料へ■族、■族などの伝導型を変調で
きる物質、ゲルマニウム。
炭素、窒素、スズなどを混合させてバンド・ギャップ、
空間電荷を制御する層あるいはそれらを組み合せたもの
を用いることも効果的であった。
空間電荷を制御する層あるいはそれらを組み合せたもの
を用いることも効果的であった。
以上本発明に係る撮像管を種々の改良発明の態様と共に
説明してきたが、以上の態様をそれぞれ組み合せて撮像
管を実施することができることはもちろんであり、更に
そのような撮像管を本発明に係る撮像管の動作方法によ
り動作し得ることはいうまでもない。
説明してきたが、以上の態様をそれぞれ組み合せて撮像
管を実施することができることはもちろんであり、更に
そのような撮像管を本発明に係る撮像管の動作方法によ
り動作し得ることはいうまでもない。
ここで第10図に、本発明に係る撮像管を用いた白黒カ
メラの構成例を示す。図に示されるようにカメラは光学
像を形成するための光学系101、電子ビームの偏向、
集束用コイルと撮像管を含むコイルアセンブリ102、
それから得られる映像信号電流を増幅し、所定の規格の
映像信号にして処理するための回路部分103、同期信
号を発生し、また電子ビームを偏向させるための偏向増
幅回路を含む回路部分104及び電源部105よりなる
。
メラの構成例を示す。図に示されるようにカメラは光学
像を形成するための光学系101、電子ビームの偏向、
集束用コイルと撮像管を含むコイルアセンブリ102、
それから得られる映像信号電流を増幅し、所定の規格の
映像信号にして処理するための回路部分103、同期信
号を発生し、また電子ビームを偏向させるための偏向増
幅回路を含む回路部分104及び電源部105よりなる
。
3管式カラーカメラの場合には、周知のように第10図
の構成がR,G、B、3色に対応する3系統の並列とな
り、更に色信号を処理する回路部分がそれに付加される
。本発明に係る撮像管は、例えば第10図に示される基
本的構成を有するカメラに適用されることにより、高精
細度テレビ映像を実現することができるだけではなく、
幅広い映像ニューメディアを開拓し得るものである。
の構成がR,G、B、3色に対応する3系統の並列とな
り、更に色信号を処理する回路部分がそれに付加される
。本発明に係る撮像管は、例えば第10図に示される基
本的構成を有するカメラに適用されることにより、高精
細度テレビ映像を実現することができるだけではなく、
幅広い映像ニューメディアを開拓し得るものである。
第3図により本発明に係る撮像管の非晶質半導体層にお
ける電荷増倍作用を説明する。第3図は、透光性ガラス
基板上に、順次、透光性N型電極。
ける電荷増倍作用を説明する。第3図は、透光性ガラス
基板上に、順次、透光性N型電極。
非晶質Se層、5b283層を堆積した撮像管のターゲ
ット部における出力信号電流とターゲット電圧との関係
を示した図である。同図は透光性N型電極がSb2S3
層に対して正電位になるように電圧を印加した状態で、
透光性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
は電界強度で示しである。
ット部における出力信号電流とターゲット電圧との関係
を示した図である。同図は透光性N型電極がSb2S3
層に対して正電位になるように電圧を印加した状態で、
透光性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
は電界強度で示しである。
透光性N型電極と非晶質Se層の界面には正孔の注入を
阻止する向きの整流作用があり、また、5b283層は
走査電子が非晶質Se層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、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。
阻止する向きの整流作用があり、また、5b283層は
走査電子が非晶質Se層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、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。
第3図の動作領域Cが本発明に係る撮像管の有する動作
領域である。動作領域Cの説明に先立ち、他の動作領域
AおよびBについて説明する。
領域である。動作領域Cの説明に先立ち、他の動作領域
AおよびBについて説明する。
まず第3図の領域Aの動作を説明する。例えば第2図の
透光性基板21.透光性電極22及び整流性接触補助層
23を透過した入射光子は非晶質−3弓 − 半導体層24で電子正孔対を発生させる。ターゲット電
界を零から増加させてゆくと、発生した電子正孔対の一
部は分離され、電子は透光性電極22に向い、正孔は電
子注入阻止層25に到達し走査電子ビームによって読み
取られる。このため信号電流はターゲット電界が強(な
るに従って増加する。以上が第3図の領域Aの動作であ
る。領域Aの動作では、非晶質半導体層24に発生する
電子正孔対の数が入射光子数以上になることはなく、ま
た、非晶質半導体層24の電界は充分に強くなく電子正
孔の再結合が活発に行われる状態であるため、ターゲッ
トの利得は1以下である。当然この場合はターゲット内
での増幅作用はない。
透光性基板21.透光性電極22及び整流性接触補助層
23を透過した入射光子は非晶質−3弓 − 半導体層24で電子正孔対を発生させる。ターゲット電
界を零から増加させてゆくと、発生した電子正孔対の一
部は分離され、電子は透光性電極22に向い、正孔は電
子注入阻止層25に到達し走査電子ビームによって読み
取られる。このため信号電流はターゲット電界が強(な
るに従って増加する。以上が第3図の領域Aの動作であ
る。領域Aの動作では、非晶質半導体層24に発生する
電子正孔対の数が入射光子数以上になることはなく、ま
た、非晶質半導体層24の電界は充分に強くなく電子正
孔の再結合が活発に行われる状態であるため、ターゲッ
トの利得は1以下である。当然この場合はターゲット内
での増幅作用はない。
続いて第3図の領域Bの動作について説明する。
=±’RW3ターゲット部の電界が、入射光子により発
生した電子正孔対のほとんどを分離し、それぞれを再結
合させることなく透光性電極22および電子注入阻止層
25に向けて走らせるに必要な強さになると、信号電流
は飽和する傾向を示しはじめ、それ以上に電界を強くし
ても信号電流の太きな増加は得られなくなる。以上が第
3図の領域Bの動作である。領域Bの動作では、前述の
領域Aの動作に比べ再結合は減るが、非晶質半導体層2
4に発生する電子正孔対の数が悠光子数以上になること
はないためターゲットの利得は最大時でも1である。す
なわち領域Bの場合もターゲットでの増幅作用はない。
生した電子正孔対のほとんどを分離し、それぞれを再結
合させることなく透光性電極22および電子注入阻止層
25に向けて走らせるに必要な強さになると、信号電流
は飽和する傾向を示しはじめ、それ以上に電界を強くし
ても信号電流の太きな増加は得られなくなる。以上が第
3図の領域Bの動作である。領域Bの動作では、前述の
領域Aの動作に比べ再結合は減るが、非晶質半導体層2
4に発生する電子正孔対の数が悠光子数以上になること
はないためターゲットの利得は最大時でも1である。す
なわち領域Bの場合もターゲットでの増幅作用はない。
前述の(従来の技術)の項で述べた阻止型ターゲットは
ここに述べた領域Bの範囲で動作させている。
ここに述べた領域Bの範囲で動作させている。
次に本発明に係る撮像管の有する動作領域である第3図
の領域Cについて説明する。本発明者らは前述の領域B
からさらにターゲット電界を強めてゆくと、第2図の非
晶質半導体層24の中で電荷増倍作用を生じ、信号電流
が急激に増加して利得が1以上になる効果を得ることが
できることを見い出した。本発明では上述の領域Cで生
じる電荷増倍の効果を利用した撮像管のターゲット部に
用いる光導電膜の高感度化を図るものである。
の領域Cについて説明する。本発明者らは前述の領域B
からさらにターゲット電界を強めてゆくと、第2図の非
晶質半導体層24の中で電荷増倍作用を生じ、信号電流
が急激に増加して利得が1以上になる効果を得ることが
できることを見い出した。本発明では上述の領域Cで生
じる電荷増倍の効果を利用した撮像管のターゲット部に
用いる光導電膜の高感度化を図るものである。
第3図の領域Cの動作電界で発生する電荷増倍作用の物
理的解釈はまだ充分解明されていない。
理的解釈はまだ充分解明されていない。
−;tb −
しかし第4図に示す本実施例のターゲット電界と暗電流
及び残像の関係では、領域Bに比べ利得が1以上となる
本発明の領域Cでの残像増加は全く認められず、また領
域Cの中でも極端に利得が高くなる電界領域を除いては
暗電流の増加が少ないことから、本発明に係る撮像管に
おける電荷増倍作用は、前述の従来の技術の項で述べた
電荷注入による増幅作用でないことは明らかであり、非
晶質半導体を使用した阻止形ターゲットに強い電界を印
加した時に生じる従来知られていなかった増幅作用であ
る。
及び残像の関係では、領域Bに比べ利得が1以上となる
本発明の領域Cでの残像増加は全く認められず、また領
域Cの中でも極端に利得が高くなる電界領域を除いては
暗電流の増加が少ないことから、本発明に係る撮像管に
おける電荷増倍作用は、前述の従来の技術の項で述べた
電荷注入による増幅作用でないことは明らかであり、非
晶質半導体を使用した阻止形ターゲットに強い電界を印
加した時に生じる従来知られていなかった増幅作用であ
る。
第2図に示す構造の撮像管ターゲットに〔問題点を解決
するための手段〕の項で述べたような向きに領域Cに相
当する電界を印加する。この状態で撮像管ターゲットの
ガラス基板側から光を照射すると、入射光の大部分は、
非晶質半導体層の主として透光性電極側で吸収されて電
子正孔対を発生する。このうち電子は透光性電極側へ流
れるが、正孔は非晶質半導体層内を電子注入阻止層へむ
けて走行する。従って、正孔が非晶質半導体層内を高電
界下で走行する際に電荷増倍作用を起こさせ、所望の特
性を得るほどに非晶質半導体層を厚くしておけば電荷の
増倍がおこり、阻止形ターゲットの低残像性を維持した
ままで利得が1より大の高感度を得ることができる。
するための手段〕の項で述べたような向きに領域Cに相
当する電界を印加する。この状態で撮像管ターゲットの
ガラス基板側から光を照射すると、入射光の大部分は、
非晶質半導体層の主として透光性電極側で吸収されて電
子正孔対を発生する。このうち電子は透光性電極側へ流
れるが、正孔は非晶質半導体層内を電子注入阻止層へむ
けて走行する。従って、正孔が非晶質半導体層内を高電
界下で走行する際に電荷増倍作用を起こさせ、所望の特
性を得るほどに非晶質半導体層を厚くしておけば電荷の
増倍がおこり、阻止形ターゲットの低残像性を維持した
ままで利得が1より大の高感度を得ることができる。
このような高電界印加時の電荷増倍作用は、結晶半導体
ではアバランシェ増幅現象としてすでに知られているが
、結晶半導体ではマイクロプラズマの発生があり、また
暗電流が1O−9A/mm2と大きく、素子の断面積が
大きい場合は暗電流を低く抑えられない等の問題からこ
れまで撮像管などの2次元光電変換デバイスとして実用
化された例は無い。一方、一般に非晶質半導体では内部
欠陥が多いためこのような現象は起らないと考えられて
おり、事実これまでに非晶質半導体における増幅現象の
開示例はなかった。しかしながら、本発明者等の詳しい
検討の結果、非晶質半導体においては電荷増倍作用が存
在し、しかも、大面積でありながら暗電流が結晶半導体
の100分の一以下であることを発見した。
ではアバランシェ増幅現象としてすでに知られているが
、結晶半導体ではマイクロプラズマの発生があり、また
暗電流が1O−9A/mm2と大きく、素子の断面積が
大きい場合は暗電流を低く抑えられない等の問題からこ
れまで撮像管などの2次元光電変換デバイスとして実用
化された例は無い。一方、一般に非晶質半導体では内部
欠陥が多いためこのような現象は起らないと考えられて
おり、事実これまでに非晶質半導体における増幅現象の
開示例はなかった。しかしながら、本発明者等の詳しい
検討の結果、非晶質半導体においては電荷増倍作用が存
在し、しかも、大面積でありながら暗電流が結晶半導体
の100分の一以下であることを発見した。
さらに、発明者等が詳しく調べたところでは、非晶質半
導体中での電荷増倍作用は正孔に対しては非常に顕著で
あるのに対して、電子に対しては僅かであることがわか
った。通常の光導電型撮像管は光導電膜中を正孔が走行
する動作方式のデバイスである。従って、非晶質半導体
における上記現象を光導電型撮像管に利用すれば、低雑
音で、かつ効率良く電荷の増幅を行うことができる。さ
らに、非晶質半導体は均質かつ大面積の薄膜形成が容易
であり、簡単なプロセスで撮像管のターゲット部形成が
可能であるなど、非晶質半導体材料を用いた本発明に係
る撮像管及びその動作方法は極めて有効である。
導体中での電荷増倍作用は正孔に対しては非常に顕著で
あるのに対して、電子に対しては僅かであることがわか
った。通常の光導電型撮像管は光導電膜中を正孔が走行
する動作方式のデバイスである。従って、非晶質半導体
における上記現象を光導電型撮像管に利用すれば、低雑
音で、かつ効率良く電荷の増幅を行うことができる。さ
らに、非晶質半導体は均質かつ大面積の薄膜形成が容易
であり、簡単なプロセスで撮像管のターゲット部形成が
可能であるなど、非晶質半導体材料を用いた本発明に係
る撮像管及びその動作方法は極めて有効である。
以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
本発明に係る撮像管は第1図に示す如く構成される。
実施例1゜
ガラス基板上に、酸化スズを主体とする透光性電極を形
成し、さらにこの透光性電極の上に非晶質Seを0.1
〜6μmの厚さに真空蒸着して非晶質半導体層とする。
成し、さらにこの透光性電極の上に非晶質Seを0.1
〜6μmの厚さに真空蒸着して非晶質半導体層とする。
非晶質Seの上に電子注入阻止層としてSb2S3を2
X10−’Torrの不活性ガス雰囲気中で1000人
の厚さに蒸着し、阻止形構造の光導電型撮像管のターゲ
ット部を得る。
X10−’Torrの不活性ガス雰囲気中で1000人
の厚さに蒸着し、阻止形構造の光導電型撮像管のターゲ
ット部を得る。
実施例2゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、さらにこの透光性電極の上にSeとAs、
またはSeとGeからなる膜厚0.1〜6μmの非晶質
半導体層を真空蒸着法により形成する。膜形成にさいし
ては、SeとAs2Se3、またはSeとGeをそれぞ
れ別々のボートから同時に蒸発させて基板に蒸着し、A
sまたはGeの濃度が平均2重量%となるようにする。
極を形成し、さらにこの透光性電極の上にSeとAs、
またはSeとGeからなる膜厚0.1〜6μmの非晶質
半導体層を真空蒸着法により形成する。膜形成にさいし
ては、SeとAs2Se3、またはSeとGeをそれぞ
れ別々のボートから同時に蒸発させて基板に蒸着し、A
sまたはGeの濃度が平均2重量%となるようにする。
その上に電子注入阻止層としてSb2S3をI XI
Q””Torrの不活性ガス雰囲気で800人の厚さに
蒸着し、阻止形構造の光導電型撮像管のターゲット部を
得る。
Q””Torrの不活性ガス雰囲気で800人の厚さに
蒸着し、阻止形構造の光導電型撮像管のターゲット部を
得る。
実施例3゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、その上に、SeとAsとGeからなる膜厚
0.5〜6μmの非晶質半導体層を形成する。膜形成に
さいしては、Se。
極を形成し、その上に、SeとAsとGeからなる膜厚
0.5〜6μmの非晶質半導体層を形成する。膜形成に
さいしては、Se。
・ Ag3 Sea+ GeSeをそれぞれ別々のポー
トから同時に蒸発させて基板に蒸着し、AsとGeの総
量が平均3重量%となるようにする。さらにその上に電
子注入阻止層としてSb2S3を2×1O−1Torr
の不活性ガス雰囲気中で800Aの厚さに蒸着し、阻止
形構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
トから同時に蒸発させて基板に蒸着し、AsとGeの総
量が平均3重量%となるようにする。さらにその上に電
子注入阻止層としてSb2S3を2×1O−1Torr
の不活性ガス雰囲気中で800Aの厚さに蒸着し、阻止
形構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
上記実施例1,2および3により得た撮像管のターゲッ
ト部を電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込み、光導電
型撮像管を得る。得られた撮像管を8X107V/m以
上のターゲット電界で動作させると非晶質半導体層内で
信号増幅が起こり、例えば1.2X108V/mのとき
利得約10の出力が得られる。
ト部を電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込み、光導電
型撮像管を得る。得られた撮像管を8X107V/m以
上のターゲット電界で動作させると非晶質半導体層内で
信号増幅が起こり、例えば1.2X108V/mのとき
利得約10の出力が得られる。
また、前記実施例1,2および3において、透光性電極
と非晶質半導体層′の間に整流性機能補助層として例え
ば膜厚300人の酸化セリウムの真空蒸着膜を介在せし
むることもできる。この場合、透光性電極からの正孔注
入阻止機能が向上するのでより高い電界での動作ができ
、電荷増倍率10以上の感度が得られる。
と非晶質半導体層′の間に整流性機能補助層として例え
ば膜厚300人の酸化セリウムの真空蒸着膜を介在せし
むることもできる。この場合、透光性電極からの正孔注
入阻止機能が向上するのでより高い電界での動作ができ
、電荷増倍率10以上の感度が得られる。
実施例4゜
ガラス基板上に、酸化スズを主体とする透光性電極を形
成し、さらにこの透光性電極の上に蒸発法により非晶質
SeQを1〜3μmの厚さに形成して非晶質半導体層と
する。この上に電子注入阻止層としてSb2S3を2X
i O−’Torrの不活性ガス雰囲気中で0.1μ
mの厚さに蒸着し、阻止形構造の光導電型撮像管のター
ゲット部を得る。
成し、さらにこの透光性電極の上に蒸発法により非晶質
SeQを1〜3μmの厚さに形成して非晶質半導体層と
する。この上に電子注入阻止層としてSb2S3を2X
i O−’Torrの不活性ガス雰囲気中で0.1μ
mの厚さに蒸着し、阻止形構造の光導電型撮像管のター
ゲット部を得る。
実施例5゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、さらにこの透光性電極の上にCeO2を0
.03μmの厚さに蒸着する。その上に膜厚0.5〜2
μmの厚さの非晶質Se層を真空蒸着法で形成して非晶
質半導体層とする。その上に電子注入阻止層としてSb
2S3をlX1O−1Torrの不活性ガス雰囲気中で
0.1μmの厚さに蒸着し、阻止形構造の光導電型撮像
管のターゲラ1〜部を得る。
極を形成し、さらにこの透光性電極の上にCeO2を0
.03μmの厚さに蒸着する。その上に膜厚0.5〜2
μmの厚さの非晶質Se層を真空蒸着法で形成して非晶
質半導体層とする。その上に電子注入阻止層としてSb
2S3をlX1O−1Torrの不活性ガス雰囲気中で
0.1μmの厚さに蒸着し、阻止形構造の光導電型撮像
管のターゲラ1〜部を得る。
実施例6゜
ガラス基板上に、酸化スズを主体とする透光性電極を形
成する。この透光性電極の上に順次Ge○2を0.01
5 μm、 CeO2を0.015μmの厚さに蒸着す
る。その上に真空蒸着法により0.02〜0.06μm
の厚さの非晶質Se層も形成する。次にSeとL i
Fをそれぞれ別々のポー1へから蒸発させ0.02〜0
.06μmの厚さの非晶質層を形成する。この時、L
i Fの濃度は4000重量ppmとじぬ厚方向に一定
に分布させる。その上に非晶質Se層を真空蒸着法によ
り形成し全体の膜厚を1〜8μmとする。非晶質Se層
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
蒸着し、阻止形構造の光導電型撮像管のターゲラ1一部
を得る。
成する。この透光性電極の上に順次Ge○2を0.01
5 μm、 CeO2を0.015μmの厚さに蒸着す
る。その上に真空蒸着法により0.02〜0.06μm
の厚さの非晶質Se層も形成する。次にSeとL i
Fをそれぞれ別々のポー1へから蒸発させ0.02〜0
.06μmの厚さの非晶質層を形成する。この時、L
i Fの濃度は4000重量ppmとじぬ厚方向に一定
に分布させる。その上に非晶質Se層を真空蒸着法によ
り形成し全体の膜厚を1〜8μmとする。非晶質Se層
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
蒸着し、阻止形構造の光導電型撮像管のターゲラ1一部
を得る。
実施例7゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、その上にCeO2を0.03μmの厚さに
蒸着する。さらにその上にSe。
極を形成し、その上にCeO2を0.03μmの厚さに
蒸着する。さらにその上にSe。
AsとLiFからなる膜厚0.02−0.04 μmの
非晶質半導体層を真空蒸着法により形成する。
非晶質半導体層を真空蒸着法により形成する。
膜形成にさいしては、Se、As2Se3およびLiF
をそれぞれ別々のボートから同時に蒸発させて蒸着し、
Asの濃度が3〜6重量%、LiFの濃度が平均300
0〜6000重量ppmとなるようにする。その上にS
e、AsとLiFからなる膜厚0.03〜0.045μ
mの非晶質半導体層を真空蒸着法により形成する。この
時のAs濃度は2〜5重量%、L、 i Fの濃度は平
均15000重量ppmとする。その上にSeとAsか
らなる非晶質半導体層を真空蒸着法により形成し全体の
膜厚を1〜4μmとする。この時のAs濃度は1〜3重
量%とするその上に電子注入阻止層としてSb2S3を
I X 10=Torrの不活性ガス雰囲気中で0.1
μmの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のタ
ーゲット部を得る。
をそれぞれ別々のボートから同時に蒸発させて蒸着し、
Asの濃度が3〜6重量%、LiFの濃度が平均300
0〜6000重量ppmとなるようにする。その上にS
e、AsとLiFからなる膜厚0.03〜0.045μ
mの非晶質半導体層を真空蒸着法により形成する。この
時のAs濃度は2〜5重量%、L、 i Fの濃度は平
均15000重量ppmとする。その上にSeとAsか
らなる非晶質半導体層を真空蒸着法により形成し全体の
膜厚を1〜4μmとする。この時のAs濃度は1〜3重
量%とするその上に電子注入阻止層としてSb2S3を
I X 10=Torrの不活性ガス雰囲気中で0.1
μmの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のタ
ーゲット部を得る。
44一
実施例8゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、その上に、SeとLiFからなる膜厚0.
02〜0.03μmの非晶質半導体層を真空蒸着法によ
り形成する。膜厚成にさいしては、SeとLiFをそれ
ぞれ別々のボートから同時に蒸発させて蒸着し、LiF
の濃度が平均2000重量ppmとなるようにする。そ
の上にSeとLiFからなる膜厚0.03−0.04μ
mの非晶質半導体層を真空蒸着法により形成する。
極を形成し、その上に、SeとLiFからなる膜厚0.
02〜0.03μmの非晶質半導体層を真空蒸着法によ
り形成する。膜厚成にさいしては、SeとLiFをそれ
ぞれ別々のボートから同時に蒸発させて蒸着し、LiF
の濃度が平均2000重量ppmとなるようにする。そ
の上にSeとLiFからなる膜厚0.03−0.04μ
mの非晶質半導体層を真空蒸着法により形成する。
この時のLiFの濃度は平均8000〜15000重量
ppmとする。さらにSeとTeをそれぞれ別々のボー
トから蒸発させ膜厚0.02〜0.04μmの非晶質半
導体層を形成する。この時、Te濃度は5〜15重量%
とする。次にその様な非晶質Se層を真空蒸着法により
形成し全体の膜厚が1〜4μmの厚さになるようにする
。
ppmとする。さらにSeとTeをそれぞれ別々のボー
トから蒸発させ膜厚0.02〜0.04μmの非晶質半
導体層を形成する。この時、Te濃度は5〜15重量%
とする。次にその様な非晶質Se層を真空蒸着法により
形成し全体の膜厚が1〜4μmの厚さになるようにする
。
さらにその上に電子注入阻止層としてSb2S3を2X
10−’Torrの不活性ガス雰囲気中で0.08μ
mの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のター
ゲット部を得る。
10−’Torrの不活性ガス雰囲気中で0.08μ
mの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のター
ゲット部を得る。
実施例4,5,6.7および8により得た撮像管のター
ゲット部を電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込み、光
導電型撮像管を得る。得られた撮像管を7X107V/
m以上の電界で動作させると非晶質光導電層内で俗信増
幅が起こり、例えば、膜厚2μmのターゲットの場合に
1.2X10”V / mのとき利得10以上の出力が
得られた。
ゲット部を電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込み、光
導電型撮像管を得る。得られた撮像管を7X107V/
m以上の電界で動作させると非晶質光導電層内で俗信増
幅が起こり、例えば、膜厚2μmのターゲットの場合に
1.2X10”V / mのとき利得10以上の出力が
得られた。
実施例9゜
ガラス基板上に、酸化スズを主体とする透光性電極を形
成し、さらにこの透光性電極の上にSeとTeをそれぞ
れ別々のボートから1〜2μmの厚さに真空蒸着する。
成し、さらにこの透光性電極の上にSeとTeをそれぞ
れ別々のボートから1〜2μmの厚さに真空蒸着する。
この時Te濃度は0.01重量%とし膜厚方向に一定に
分布させる。このSeを主体とした非晶質半導体層の上
に電子注入阻止層としてSb2S3を2X 10=To
rrの不活性ガス雰囲気中で0.1μmの厚さに蒸着し
、阻止形構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
分布させる。このSeを主体とした非晶質半導体層の上
に電子注入阻止層としてSb2S3を2X 10=To
rrの不活性ガス雰囲気中で0.1μmの厚さに蒸着し
、阻止形構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
実施例10゜
ガラス基板上に、酸化スズを主体とする透光性電極を形
成する。この透光性電極の上にSeとTeをそれぞれ別
々のボートから1〜3μmの厚さに真空蒸着する。この
時Tei度は、蒸着を開始する時点では0重量%とじ、
蒸着が進むにつれて次第に増加させ、膜全体の平均濃度
が0.1重量%となるようにする。この光導電層の上に
電子注入阻止層としてSb2S3を2 X 10−’T
orrの不活性ガス雰囲気中で0.1μmの厚さに蒸着
し、阻止形構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る
。
成する。この透光性電極の上にSeとTeをそれぞれ別
々のボートから1〜3μmの厚さに真空蒸着する。この
時Tei度は、蒸着を開始する時点では0重量%とじ、
蒸着が進むにつれて次第に増加させ、膜全体の平均濃度
が0.1重量%となるようにする。この光導電層の上に
電子注入阻止層としてSb2S3を2 X 10−’T
orrの不活性ガス雰囲気中で0.1μmの厚さに蒸着
し、阻止形構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る
。
実施例11゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成する。この透光性電極の上にSeとAs、また
はSeとGeからなる膜厚0.01〜1μmの層を真空
蒸着法により形成する。膜形成にさいしては、SeとA
S2S3、またはSeとGeをそれぞれ別々のボートか
ら同時に蒸発させて蒸着し、AsまたはGeの濃度が平
均3重量%となるようにする。次に、SeとTeまたは
sb、及びAsまたはGeとからなる膜厚0.01〜0
.06μmの層を真空蒸着法により形成する。膜形成に
さいしては、Se、Teまたはsb、及びAs2Se3
またはGeをそれぞれ別々のボートから同時に蒸発させ
て蒸着し、Teまたはsbの濃度が平均10〜15重量
%、AsまたはGeの濃度が平均2重量%となるように
する。
極を形成する。この透光性電極の上にSeとAs、また
はSeとGeからなる膜厚0.01〜1μmの層を真空
蒸着法により形成する。膜形成にさいしては、SeとA
S2S3、またはSeとGeをそれぞれ別々のボートか
ら同時に蒸発させて蒸着し、AsまたはGeの濃度が平
均3重量%となるようにする。次に、SeとTeまたは
sb、及びAsまたはGeとからなる膜厚0.01〜0
.06μmの層を真空蒸着法により形成する。膜形成に
さいしては、Se、Teまたはsb、及びAs2Se3
またはGeをそれぞれ別々のボートから同時に蒸発させ
て蒸着し、Teまたはsbの濃度が平均10〜15重量
%、AsまたはGeの濃度が平均2重量%となるように
する。
さらにSeとAs、またはSeとGeからなる層を真空
蒸着法により形成し全体の膜厚を2〜3μmとする。膜
形成にさいしては、SeとAs2Se3、またはSeと
Geをそれぞれ別々のボートから同時に蒸発させて蒸着
し、AsまたばGeの濃度が平均2重量%となるように
する。その上に電子注入阻止層としてSb2S3を1×
10−1Torrの不活性ガス雰囲気中で0.08μm
の厚さに蒸着し、阻止型(、カ造の光導電型撮像管のタ
ーゲット部を得る。
蒸着法により形成し全体の膜厚を2〜3μmとする。膜
形成にさいしては、SeとAs2Se3、またはSeと
Geをそれぞれ別々のボートから同時に蒸発させて蒸着
し、AsまたばGeの濃度が平均2重量%となるように
する。その上に電子注入阻止層としてSb2S3を1×
10−1Torrの不活性ガス雰囲気中で0.08μm
の厚さに蒸着し、阻止型(、カ造の光導電型撮像管のタ
ーゲット部を得る。
実施例12゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、その上にSeとAsとGeからなる膜厚0
.5〜1μmの層を形成する。膜形成にさいしては、S
e、As2Se、、、Geをそれぞれ別々のボートから
同時に蒸発させて蒸着し、AsとGeの総濃度が平均3
重量%となるようにする。これを第1層とする。次に、
第1層の上に第2層としてSe、AsとTe、Sb、C
d。
極を形成し、その上にSeとAsとGeからなる膜厚0
.5〜1μmの層を形成する。膜形成にさいしては、S
e、As2Se、、、Geをそれぞれ別々のボートから
同時に蒸発させて蒸着し、AsとGeの総濃度が平均3
重量%となるようにする。これを第1層とする。次に、
第1層の上に第2層としてSe、AsとTe、Sb、C
d。
Biのうち少くとも一者とからなる膜厚0.01〜0.
06μmの層を真空蒸着法により形成する。
06μmの層を真空蒸着法により形成する。
膜形成にさいしては、S e、As2Se3及びT e
。
。
Sb、Cd、Biのうち少くとも一者をそれぞれ別々の
ボートから同時に蒸発させて蒸着する。第2層内のTe
、Sb、Cd、B iの濃度は膜厚方向で変化させる。
ボートから同時に蒸発させて蒸着する。第2層内のTe
、Sb、Cd、B iの濃度は膜厚方向で変化させる。
第2Mの蒸着開始時点での濃度は0重量%とし、蒸着が
進むにつれて次第に増加させ、第2層蒸着の中間時点で
の濃度が極大値となるようにする。その後濃度を次第に
減少させ、第2Mの蒸着終了時点では、濃度が再度0重
量%となるようにする。この時第2層内のAs濃度は平
均2重量%とし、Tel sb、ca、Biの一者又は
複数の総濃度が第2層内の平均で15〜45重量%とな
るようにする。以上で第2層の蒸着を終わる。第2層の
上に第3層としてSeとAs、またはSeとGeからな
る層を真空蒸着法により形成し全体の膜厚を2〜3μm
とする。膜形成にさいしては、SeとAs2Se3また
はGeをそれぞれ別々のボートから同時に蒸発させて蒸
着し、AsまたはGeの濃度が平均2重量%となるよう
にする。さらにその上に電子注入阻止層としてSb2S
3を2X 10−1Torrの不活性ガス雰囲気中で0
.08μmの厚さに黒石し、阻止型構造の光導電型撮像
管のターゲット部を得る。
進むにつれて次第に増加させ、第2層蒸着の中間時点で
の濃度が極大値となるようにする。その後濃度を次第に
減少させ、第2Mの蒸着終了時点では、濃度が再度0重
量%となるようにする。この時第2層内のAs濃度は平
均2重量%とし、Tel sb、ca、Biの一者又は
複数の総濃度が第2層内の平均で15〜45重量%とな
るようにする。以上で第2層の蒸着を終わる。第2層の
上に第3層としてSeとAs、またはSeとGeからな
る層を真空蒸着法により形成し全体の膜厚を2〜3μm
とする。膜形成にさいしては、SeとAs2Se3また
はGeをそれぞれ別々のボートから同時に蒸発させて蒸
着し、AsまたはGeの濃度が平均2重量%となるよう
にする。さらにその上に電子注入阻止層としてSb2S
3を2X 10−1Torrの不活性ガス雰囲気中で0
.08μmの厚さに黒石し、阻止型構造の光導電型撮像
管のターゲット部を得る。
上記実施例9,10,11.12により得た撮像管のタ
ーゲット部を電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込み、
光導電型撮像管を得る。得られた撮像管を8 X 10
’ V/m以上のターゲット電界で動作させると非晶
質半導体層内で信号増幅が起こり、例えば1.2X10
”V/mのとき量子効率10以上の出力が得られる。
ーゲット部を電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込み、
光導電型撮像管を得る。得られた撮像管を8 X 10
’ V/m以上のターゲット電界で動作させると非晶
質半導体層内で信号増幅が起こり、例えば1.2X10
”V/mのとき量子効率10以上の出力が得られる。
また、上記実施例9,10,11.12において、透光
性電極と非晶質半導体層の間に整流性機能補助層として
例えば膜厚0.03μmの酸化セリウムの真空蒸着膜を
介在せしむることもできる。
性電極と非晶質半導体層の間に整流性機能補助層として
例えば膜厚0.03μmの酸化セリウムの真空蒸着膜を
介在せしむることもできる。
この場合、透光性電極からの正孔注入阻止機能が向上す
るので、より高い電界での動作ができ、さらに高感度が
実現できる。
るので、より高い電界での動作ができ、さらに高感度が
実現できる。
実施例13゜
ガラス基板上に、酸化スズを主体とする透光性電極を形
成し、さらにこの透光性電極の上にSeとLiFをそれ
ぞれ別々のボートから蒸発させ1〜6μmの厚さに真空
蒸着する。この時、LiFの濃度は500重量ppmと
し膜厚方向に一定に分布させる。この上に電子注入阻止
層としてSb2S3を2X 10−1Torrの不活性
ガス雰囲気中で0.1μmの厚さに蒸着し、阻止形構造
の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
成し、さらにこの透光性電極の上にSeとLiFをそれ
ぞれ別々のボートから蒸発させ1〜6μmの厚さに真空
蒸着する。この時、LiFの濃度は500重量ppmと
し膜厚方向に一定に分布させる。この上に電子注入阻止
層としてSb2S3を2X 10−1Torrの不活性
ガス雰囲気中で0.1μmの厚さに蒸着し、阻止形構造
の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
実施例14゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、さらにこの透光性電極の上にSeとCaF
2からなる膜厚0.01−0.045μmの層を真空蒸
着法により形成する。膜形成にさいしてはSeとCaF
2をそれぞれ別々のボートから同時に蒸発させて基板に
蒸着し、CaF 2の濃度が平均3000重量ppmと
なるようにする。
極を形成し、さらにこの透光性電極の上にSeとCaF
2からなる膜厚0.01−0.045μmの層を真空蒸
着法により形成する。膜形成にさいしてはSeとCaF
2をそれぞれ別々のボートから同時に蒸発させて基板に
蒸着し、CaF 2の濃度が平均3000重量ppmと
なるようにする。
その上にSeを蒸着し全体の膜厚を1〜6μmとする。
その上に電子注入阻止層としてSb2S3をI Xl
0−’Torrの不活性ガス雰囲気中で0.1μmの厚
さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のターゲット
部を得る。
0−’Torrの不活性ガス雰囲気中で0.1μmの厚
さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のターゲット
部を得る。
実施例15゜
ガラス基板上に、酸化スズを主体とする透光性電極を形
成する。この透光性電極の上にSeを0.02〜0.0
6μmの厚さに蒸着する。次にSeとKFをそれぞれ別
々のボートから蒸発させ0.02〜0.06μmの厚さ
に真空蒸着する。この時、KFの濃度は500重量pp
mとし膜厚方向に一定に分布させる。その上にSe層を
真空蒸着法により形成し全体の膜厚を1〜3μmとする
。
成する。この透光性電極の上にSeを0.02〜0.0
6μmの厚さに蒸着する。次にSeとKFをそれぞれ別
々のボートから蒸発させ0.02〜0.06μmの厚さ
に真空蒸着する。この時、KFの濃度は500重量pp
mとし膜厚方向に一定に分布させる。その上にSe層を
真空蒸着法により形成し全体の膜厚を1〜3μmとする
。
5ealの上に電子注入阻止層としてSb2S3を2
X 10−”Torrの不活性ガス雰囲気中で0.1μ
mの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のター
ゲット部を得る。
X 10−”Torrの不活性ガス雰囲気中で0.1μ
mの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のター
ゲット部を得る。
52一
実施例16゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、さらにこの透光性電極の上にSe、Asと
LiFからなる膜厚0.01−0.045μmの層を真
空蒸着法により形成する。
極を形成し、さらにこの透光性電極の上にSe、Asと
LiFからなる膜厚0.01−0.045μmの層を真
空蒸着法により形成する。
膜形成にさいしては、S e r A s 2 S e
3およびLiFをそれぞれ別々のボートから同時に蒸
発させて蒸着し、Asの濃度が3〜6重量%、LiFの
濃度が平均2000〜60oO重量ppmとなるように
する。その上にSe、AsとLiFからなる膜厚0.0
3〜0.045μmの層を真空蒸着法により形成する。
3およびLiFをそれぞれ別々のボートから同時に蒸
発させて蒸着し、Asの濃度が3〜6重量%、LiFの
濃度が平均2000〜60oO重量ppmとなるように
する。その上にSe、AsとLiFからなる膜厚0.0
3〜0.045μmの層を真空蒸着法により形成する。
この時のAs濃度は2〜3.5重量%、LiFの濃度は
平均10000重量ppmとする。その上にSeとAs
を真空中で蒸着し全体の膜厚を1〜4μmとする。この
時のAs濃度は1〜3重量%とする。その上に電子注入
阻止層としてSb2S3をI Xl 0−ITorrの
不活性ガス雰囲気中で0.1μmの厚さに蒸着し、阻止
型構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
平均10000重量ppmとする。その上にSeとAs
を真空中で蒸着し全体の膜厚を1〜4μmとする。この
時のAs濃度は1〜3重量%とする。その上に電子注入
阻止層としてSb2S3をI Xl 0−ITorrの
不活性ガス雰囲気中で0.1μmの厚さに蒸着し、阻止
型構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
実施例17゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、その上に、SeとLiFからなる膜厚0.
01〜0.015μmの層を真空蒸着法により形成する
。膜形成にさいしては、SeとLiFをそれぞれ別々の
ボートから同時に蒸発させて蒸着し、LiFの濃度が平
均3000重量ppmとなるようにする。その上にSe
とLiFからなる膜厚0.03〜0.045μmの層を
真空蒸着法により形成する。この時のLiFの濃度は平
均8000−15000重量ppmとする。さらにSe
とTeをそれぞれ別々のボートから蒸発させ膜厚0.0
2〜0.05μmの層を形成する。この時、Te濃度は
5〜15重量%とする。次にSeを蒸着し全体の膜厚が
1〜4μmの厚さになるようにする。さらにその上に電
子注入阻止層としてSb2S3を2X 10−1Tor
rの不活性ガス雰囲気中で0.08μmの厚さに蒸着し
、阻止型構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
極を形成し、その上に、SeとLiFからなる膜厚0.
01〜0.015μmの層を真空蒸着法により形成する
。膜形成にさいしては、SeとLiFをそれぞれ別々の
ボートから同時に蒸発させて蒸着し、LiFの濃度が平
均3000重量ppmとなるようにする。その上にSe
とLiFからなる膜厚0.03〜0.045μmの層を
真空蒸着法により形成する。この時のLiFの濃度は平
均8000−15000重量ppmとする。さらにSe
とTeをそれぞれ別々のボートから蒸発させ膜厚0.0
2〜0.05μmの層を形成する。この時、Te濃度は
5〜15重量%とする。次にSeを蒸着し全体の膜厚が
1〜4μmの厚さになるようにする。さらにその上に電
子注入阻止層としてSb2S3を2X 10−1Tor
rの不活性ガス雰囲気中で0.08μmの厚さに蒸着し
、阻止型構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
上記実施例13,14,15,16.17により得た撮
像管ターゲットを電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込
み、光導電型撮像管を得る。得られた撮像管を8 X
107V / m以上の電界で動作させると非晶質光導
体層内で信号増幅が起こり、例えば1.2X108V/
mのとき量子効率10以上の出力が得られた。
像管ターゲットを電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込
み、光導電型撮像管を得る。得られた撮像管を8 X
107V / m以上の電界で動作させると非晶質光導
体層内で信号増幅が起こり、例えば1.2X108V/
mのとき量子効率10以上の出力が得られた。
また、実施例13,14,15,16.17において、
透明導電極と非晶質半導体層の間に整流性機能補助層と
して例えば膜厚0.03μmの酸化セリウムの真空蒸着
膜を介在せしむることもできる。この場合、透光性電極
からの正孔注入阻止機能が更に向上するので、より高い
電界での動作ができ、さらに高感度が実現できる。
透明導電極と非晶質半導体層の間に整流性機能補助層と
して例えば膜厚0.03μmの酸化セリウムの真空蒸着
膜を介在せしむることもできる。この場合、透光性電極
からの正孔注入阻止機能が更に向上するので、より高い
電界での動作ができ、さらに高感度が実現できる。
実施例18゜
ガラス基板上に、酸化スズを主体とする透光性電極を形
成する。この透光性電極の上に非晶質Se半導体層を真
空蒸着法により形成する。
成する。この透光性電極の上に非晶質Se半導体層を真
空蒸着法により形成する。
さらにその上にSeとSeO2をそれぞれ別々のボート
から蒸発させ0.02〜0.06μmの厚さに真空蒸着
する。この時、5e02の濃度は2500ppmとし膜
厚方向に一定分布させる。この上にSeを0.05〜0
.06μmの厚さに蒸着し、上記Seを主体とする非晶
質半導体層全体の膜厚は1〜6μmとする。この上に電
子注入阻止層としてSb2S3を2 X 10−’To
rrの不活性ガス雰囲気中で0.1μmの厚さに蒸着し
、阻止形構成の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
から蒸発させ0.02〜0.06μmの厚さに真空蒸着
する。この時、5e02の濃度は2500ppmとし膜
厚方向に一定分布させる。この上にSeを0.05〜0
.06μmの厚さに蒸着し、上記Seを主体とする非晶
質半導体層全体の膜厚は1〜6μmとする。この上に電
子注入阻止層としてSb2S3を2 X 10−’To
rrの不活性ガス雰囲気中で0.1μmの厚さに蒸着し
、阻止形構成の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
実施例19゜
ガラス基板上に、酸化スズを主体とする透光性電極を形
成する。この透光性電極の上に非晶質Se半導体層を真
空蒸着法により形成する。その上にAg35e31 G
aF 3をそれぞれ別々のボートから蒸発させ0.03
〜0.06μmの厚さに真空蒸着する。この時、GaF
3の濃度は2000ppmとし膜厚方向に一定に分布
させる。上記Seを主体とする非晶質半導体層全体の膜
厚は1〜6μmとなるようにする。この上に電子注入阻
止層としてSb2S3を2X10−1Torrの不活性
ガス雰囲気中で0.1μmの厚さに蒸着し、阻止形構造
の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
成する。この透光性電極の上に非晶質Se半導体層を真
空蒸着法により形成する。その上にAg35e31 G
aF 3をそれぞれ別々のボートから蒸発させ0.03
〜0.06μmの厚さに真空蒸着する。この時、GaF
3の濃度は2000ppmとし膜厚方向に一定に分布
させる。上記Seを主体とする非晶質半導体層全体の膜
厚は1〜6μmとなるようにする。この上に電子注入阻
止層としてSb2S3を2X10−1Torrの不活性
ガス雰囲気中で0.1μmの厚さに蒸着し、阻止形構造
の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
実施例20゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成する。この透光性電極の上にSeとCaF 2
からなる膜厚0.01−0.05 ttmの層を真空蒸
着法により形成する。膜形成にさいしては、SeとCa
F2をそれぞれ別々のボートから同時に蒸発させて蒸着
し、CaF2の濃度が平均6000ppmとなるように
する。その上に非晶質Se層を真空蒸着法により形成し
、次にAs2Se3をボートから蒸発させ0.03〜0
.06μmの厚さに真空蒸着する。さらにその上にSe
とGaF3をそれぞれ別々のボートから蒸発させ0.0
2〜0.06μmの厚さに真空蒸着する。この時、Ga
F 3の濃度は4000ppmとし膜厚方向に一定に分
布させる。上記Seを主体とする非晶質半導体層全体の
膜厚は1〜6μmとする。その上に電子注入阻止層とし
てSb2S3をI X 10−1Torrの不活性ガス
雰囲気中で0.08μmの厚さに蒸着し、阻止型構造の
光導電型撮像管のターゲット部を得る。
極を形成する。この透光性電極の上にSeとCaF 2
からなる膜厚0.01−0.05 ttmの層を真空蒸
着法により形成する。膜形成にさいしては、SeとCa
F2をそれぞれ別々のボートから同時に蒸発させて蒸着
し、CaF2の濃度が平均6000ppmとなるように
する。その上に非晶質Se層を真空蒸着法により形成し
、次にAs2Se3をボートから蒸発させ0.03〜0
.06μmの厚さに真空蒸着する。さらにその上にSe
とGaF3をそれぞれ別々のボートから蒸発させ0.0
2〜0.06μmの厚さに真空蒸着する。この時、Ga
F 3の濃度は4000ppmとし膜厚方向に一定に分
布させる。上記Seを主体とする非晶質半導体層全体の
膜厚は1〜6μmとする。その上に電子注入阻止層とし
てSb2S3をI X 10−1Torrの不活性ガス
雰囲気中で0.08μmの厚さに蒸着し、阻止型構造の
光導電型撮像管のターゲット部を得る。
実施例21゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、さらにこの透光性電極の上にSe、Asと
LiFからなる膜厚0.01−0.06μmの層を真空
蒸着法により形成する。
極を形成し、さらにこの透光性電極の上にSe、Asと
LiFからなる膜厚0.01−0.06μmの層を真空
蒸着法により形成する。
膜形成にさいしては、S e、As2 Se3およびL
iFをそれぞれ別々のボートから同時に蒸発させて蒸着
し、Asの濃度が3〜6重量%、LiFの濃度が平均3
000〜6000ppmとなるようにする。その上にS
e、AsとLiFからなる膜厚0.03〜0.05μm
の層を真空蒸着法により形成する。この時のAs濃度は
2〜3.5重量%、LiFの濃度は平均15000pp
mとする。その上にSeとAs2Se3をそれぞれ別々
のボートから同時に蒸発させてAs濃度1〜3重量%の
非晶質半導体層を形成する。その上にAszSe:zI
n203をそれぞれ別々のボートから蒸発させ0.01
〜0.1μmの厚さに真空蒸着する。この時、In2O
3の濃度は700ppmとじ膜厚方向に一定に分布させ
る。その上にSeとAs2Se3をそれぞれ別々のボー
トから同時に蒸発させて0.01〜0.06μm厚さに
蒸着する。この時のAs濃度は1〜3重量%とする。上
記Seを主体とする非晶質半導体層全体の膜厚は1〜6
μmとする。その上に電子注入阻止層としてSb2S3
をI X 10−1Torrの不活性ガス雰囲気中で0
.08μmの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像
管のターゲット部を得る。
iFをそれぞれ別々のボートから同時に蒸発させて蒸着
し、Asの濃度が3〜6重量%、LiFの濃度が平均3
000〜6000ppmとなるようにする。その上にS
e、AsとLiFからなる膜厚0.03〜0.05μm
の層を真空蒸着法により形成する。この時のAs濃度は
2〜3.5重量%、LiFの濃度は平均15000pp
mとする。その上にSeとAs2Se3をそれぞれ別々
のボートから同時に蒸発させてAs濃度1〜3重量%の
非晶質半導体層を形成する。その上にAszSe:zI
n203をそれぞれ別々のボートから蒸発させ0.01
〜0.1μmの厚さに真空蒸着する。この時、In2O
3の濃度は700ppmとじ膜厚方向に一定に分布させ
る。その上にSeとAs2Se3をそれぞれ別々のボー
トから同時に蒸発させて0.01〜0.06μm厚さに
蒸着する。この時のAs濃度は1〜3重量%とする。上
記Seを主体とする非晶質半導体層全体の膜厚は1〜6
μmとする。その上に電子注入阻止層としてSb2S3
をI X 10−1Torrの不活性ガス雰囲気中で0
.08μmの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像
管のターゲット部を得る。
実施例22゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、その上に、SeとLiFからなる膜厚0.
03〜0.06μmの層を真空蒸着法により形成する。
極を形成し、その上に、SeとLiFからなる膜厚0.
03〜0.06μmの層を真空蒸着法により形成する。
膜形成にさいしては、SeとLiFをそれぞれ別々のボ
ートから同時に蒸発させて蒸着し、LiFの濃度が平均
4000ppmとなるようにする。その上にSeとLi
Fからなる膜厚0.03〜0.05μmの層を真空蒸着
法により形成する。この時のLiFの濃度は平均800
(1−10000ppmとする。さらにSeとTeをそ
れぞれ別々のボートから蒸発させ膜厚0.02〜0.0
6μmの層を形成する。この時、Te濃度は5〜15重
量%とする。その上に真空蒸着法により非晶質SeNを
形成する。その上にAs2 Se3.In2O3をそれ
ぞれ別々のボート−から蒸発させ0.03〜0.09μ
mの厚さに真空蒸着する。この時、I n 203の濃
度は500ppmとじ膜厚方向に一定に分布させる。次
にSeとIn2O3をそれぞれ別々のボートから蒸発さ
せ0.02〜0.2μmの厚さに真空蒸着する。この時
、In2O3の濃度は11000ppとし膜厚方向に一
定に分布させる。上記Seを主体とする非晶質半導体層
全体の膜厚は1〜6μmとする。′さらにその上に電子
注入阻止層としてSb2S3を2X 10−”Torr
の不活性ガス雰囲気中で0.1μmの厚さに蒸着し、阻
止型構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
ートから同時に蒸発させて蒸着し、LiFの濃度が平均
4000ppmとなるようにする。その上にSeとLi
Fからなる膜厚0.03〜0.05μmの層を真空蒸着
法により形成する。この時のLiFの濃度は平均800
(1−10000ppmとする。さらにSeとTeをそ
れぞれ別々のボートから蒸発させ膜厚0.02〜0.0
6μmの層を形成する。この時、Te濃度は5〜15重
量%とする。その上に真空蒸着法により非晶質SeNを
形成する。その上にAs2 Se3.In2O3をそれ
ぞれ別々のボート−から蒸発させ0.03〜0.09μ
mの厚さに真空蒸着する。この時、I n 203の濃
度は500ppmとじ膜厚方向に一定に分布させる。次
にSeとIn2O3をそれぞれ別々のボートから蒸発さ
せ0.02〜0.2μmの厚さに真空蒸着する。この時
、In2O3の濃度は11000ppとし膜厚方向に一
定に分布させる。上記Seを主体とする非晶質半導体層
全体の膜厚は1〜6μmとする。′さらにその上に電子
注入阻止層としてSb2S3を2X 10−”Torr
の不活性ガス雰囲気中で0.1μmの厚さに蒸着し、阻
止型構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
実施例1s、19,20,21.22により得た撮像管
ターゲットを電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込み、
光導電型撮像管を得る。得られた撮像管を8×107V
/m以上の電界で動作させると非晶質半導体層内で信号
増幅が起こり、例えば1.2X 10 ”V/mのとき
量子効率10以上の出力が得られた。
ターゲットを電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込み、
光導電型撮像管を得る。得られた撮像管を8×107V
/m以上の電界で動作させると非晶質半導体層内で信号
増幅が起こり、例えば1.2X 10 ”V/mのとき
量子効率10以上の出力が得られた。
また、実施例18,19,20,21.22において、
透光性電極と非晶質半導体層の間に整流性機能補助層と
して例えば膜厚0.03μmの酸化セリウムの真空蒸着
膜を介在せしむることもできる。この場合、透光性電極
からの正孔注入阻止機能・が更に向上するので、より高
い電界での動作ができ、電荷増倍率を更に高めることが
できる。
透光性電極と非晶質半導体層の間に整流性機能補助層と
して例えば膜厚0.03μmの酸化セリウムの真空蒸着
膜を介在せしむることもできる。この場合、透光性電極
からの正孔注入阻止機能・が更に向上するので、より高
い電界での動作ができ、電荷増倍率を更に高めることが
できる。
実施例23゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、さらに透光性電極の上に光キャリア発生層
として膜厚0.01〜1μmのカルコゲナイド非晶質半
導体またはテトラヘドラル系非晶質半導体、またはm−
v族化合物半導体、またはn −’vr族化合物半導体
層を形成する。さらにその上に非晶質Seを0.5〜6
μmの厚さに真空蒸着する。非晶質Se層の上に電子注
入阻止層としてSb2S3を2X 10−’Torrの
不活性ガス雰囲気中で1000人の厚さに蒸着し、阻止
型構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
極を形成し、さらに透光性電極の上に光キャリア発生層
として膜厚0.01〜1μmのカルコゲナイド非晶質半
導体またはテトラヘドラル系非晶質半導体、またはm−
v族化合物半導体、またはn −’vr族化合物半導体
層を形成する。さらにその上に非晶質Seを0.5〜6
μmの厚さに真空蒸着する。非晶質Se層の上に電子注
入阻止層としてSb2S3を2X 10−’Torrの
不活性ガス雰囲気中で1000人の厚さに蒸着し、阻止
型構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
実施例24゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、さらにその上に実施例1と同じ光キャリア
発生層を設け、さらにその上に非晶質SeとAs、また
はSeとGeからなる膜厚0.5〜6μmの非晶質半導
体層を真空蒸着する。その上に電子注入阻止層としてS
b2S3を2X 10−1Torrの不活性ガス雰囲気
中で100OAの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型
撮像管のターゲット部を得る。
極を形成し、さらにその上に実施例1と同じ光キャリア
発生層を設け、さらにその上に非晶質SeとAs、また
はSeとGeからなる膜厚0.5〜6μmの非晶質半導
体層を真空蒸着する。その上に電子注入阻止層としてS
b2S3を2X 10−1Torrの不活性ガス雰囲気
中で100OAの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型
撮像管のターゲット部を得る。
実施例23および24により得た撮像管のターゲット部
を電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込み、光導電型撮
像管を得る。得られた撮像管を、8×107〜2X10
8V/mの電界で動作させると非晶質半導体層内で信号
増幅が起こり、例えば1.2X10”V/mのとき、入
射光がすべて信号電流に変換された場合の10倍の出力
が得られた。
を電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込み、光導電型撮
像管を得る。得られた撮像管を、8×107〜2X10
8V/mの電界で動作させると非晶質半導体層内で信号
増幅が起こり、例えば1.2X10”V/mのとき、入
射光がすべて信号電流に変換された場合の10倍の出力
が得られた。
また実施例23および24において、透光性型極と非晶
質半導体層の間に整流性機能補助層として例えば膜厚3
00人の酸化セリウムの真空蒸着膜などを介在せしむる
こともできる。この場合、透光性電極からの正孔注入阻
止機能が向上するので、より高い電界での動作が出来、
電荷増倍率10以上の感度が得られる。
質半導体層の間に整流性機能補助層として例えば膜厚3
00人の酸化セリウムの真空蒸着膜などを介在せしむる
こともできる。この場合、透光性電極からの正孔注入阻
止機能が向上するので、より高い電界での動作が出来、
電荷増倍率10以上の感度が得られる。
実施例25゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、さらにその上に正孔注入阻止層として水素
を含む非晶質シリコン窒化物の薄層を100〜1000
A堆積する。次に、基板を200〜300℃に保持した
状態で、モノシランをグロー放電分解することにより、
水素を含む非晶質シリコンを0.5〜3μm堆積する。
極を形成し、さらにその上に正孔注入阻止層として水素
を含む非晶質シリコン窒化物の薄層を100〜1000
A堆積する。次に、基板を200〜300℃に保持した
状態で、モノシランをグロー放電分解することにより、
水素を含む非晶質シリコンを0.5〜3μm堆積する。
さらに、その上に中間層として、ヒ素を20%含むSe
を300人蒸漬し、引き続きヒ素を2%含むSeを0.
5〜6μmの厚さに真空蒸着する。非晶質Se層の上に
電子注入阻止層としてSb2S3を2X 10−’To
rrの不活性ガス雰囲気中で1000人の厚さに蒸着し
、阻止型構造の光導電 6A − 型撮像管のターゲット部を得る。
を300人蒸漬し、引き続きヒ素を2%含むSeを0.
5〜6μmの厚さに真空蒸着する。非晶質Se層の上に
電子注入阻止層としてSb2S3を2X 10−’To
rrの不活性ガス雰囲気中で1000人の厚さに蒸着し
、阻止型構造の光導電 6A − 型撮像管のターゲット部を得る。
実施例26゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、その上に正孔流入阻止層として水素を含む
非晶質シリコン窒化物の薄層を100〜1000人堆積
する。次に、基板を200〜300°Cに保持した状態
で、モノシランとジボランの混合ガスをグロー放電分解
することにより、ボロンを5PPmを含む非晶質シリコ
ンを0.5〜3μm堆積する。引き続き、中間層として
、テルルを30%含む非晶質Seを200人、砒素濃度
が20%から2%まで順次減少する組成分布を持つ非晶
質Seを500人積漬し、さらにそのうえに砒素を2%
含むSeを0.5〜6μmの厚さに真空蒸着する。非晶
質Se層の上に電子注入阻止層としてSb2S3を2
X 10−1Torrの不活性ガス雰囲気中で100O
Aの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のター
ゲット部を得る。
極を形成し、その上に正孔流入阻止層として水素を含む
非晶質シリコン窒化物の薄層を100〜1000人堆積
する。次に、基板を200〜300°Cに保持した状態
で、モノシランとジボランの混合ガスをグロー放電分解
することにより、ボロンを5PPmを含む非晶質シリコ
ンを0.5〜3μm堆積する。引き続き、中間層として
、テルルを30%含む非晶質Seを200人、砒素濃度
が20%から2%まで順次減少する組成分布を持つ非晶
質Seを500人積漬し、さらにそのうえに砒素を2%
含むSeを0.5〜6μmの厚さに真空蒸着する。非晶
質Se層の上に電子注入阻止層としてSb2S3を2
X 10−1Torrの不活性ガス雰囲気中で100O
Aの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のター
ゲット部を得る。
実施例25および26により得た撮像管のターゲット部
を電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込み、光導電型搬
像管を得る。得られた撮像管を、電荷増倍層にかかる電
界強度が8X107〜2×10’V/mになるように電
圧を印加し動作させると非晶質半導体層内で信号増幅が
起こり、例えば電荷増倍層にかかる電界強度が1.2X
108V / mのとき、利得約10の高感度が得られ
た。
を電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込み、光導電型搬
像管を得る。得られた撮像管を、電荷増倍層にかかる電
界強度が8X107〜2×10’V/mになるように電
圧を印加し動作させると非晶質半導体層内で信号増幅が
起こり、例えば電荷増倍層にかかる電界強度が1.2X
108V / mのとき、利得約10の高感度が得られ
た。
実施例27゜
透光性基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、さらにこの透光性電極の上に、光キャリア
発生層としてCdSeを膜厚0.01〜1μmの厚さに
真空蒸着する。このガラス面板を、酸素雰囲気中で20
0〜400℃の温度で熱処理した後、さらにその上に非
晶質Seを0.5〜6μmの厚さに真空蒸着する。非晶
質Se層の上に電子注入阻止層としてSb2S3を2×
10−’Torrの不活性ガス雰囲気中で1000人の
厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のターゲッ
ト部を得る。
極を形成し、さらにこの透光性電極の上に、光キャリア
発生層としてCdSeを膜厚0.01〜1μmの厚さに
真空蒸着する。このガラス面板を、酸素雰囲気中で20
0〜400℃の温度で熱処理した後、さらにその上に非
晶質Seを0.5〜6μmの厚さに真空蒸着する。非晶
質Se層の上に電子注入阻止層としてSb2S3を2×
10−’Torrの不活性ガス雰囲気中で1000人の
厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のターゲッ
ト部を得る。
実施例28゜
透光性基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、さらにその上に実施例27と同じ光キャリ
ア発生層を設け、さらにその上に非晶質SeとAs、ま
たはSeとGeからなる膜厚0.5〜6μmの非晶質半
導体層を真空蒸着する。その上に電子注入阻止層として
Sb2S3を2X 10−’Torrの不活性ガス雰囲
気中で1000λの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電
型撮像管のターゲット部を得る。
極を形成し、さらにその上に実施例27と同じ光キャリ
ア発生層を設け、さらにその上に非晶質SeとAs、ま
たはSeとGeからなる膜厚0.5〜6μmの非晶質半
導体層を真空蒸着する。その上に電子注入阻止層として
Sb2S3を2X 10−’Torrの不活性ガス雰囲
気中で1000λの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電
型撮像管のターゲット部を得る。
実施例29゜
透光性基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、さらにこの透光性電極の上に光キャリア発
生層としてZn5eを膜厚0.01−0.1μm、さら
にZnCdTe化合物を0.1−1μmの厚さに真空蒸
着する。このガラス面板を、酸素雰囲気中200〜60
0℃の温度で熱処理した後、さらにその上に非晶質Se
を0.5〜6μmの厚さに真空蒸着する。非晶質SeM
の上に電子注入阻止層としてSb2S3を2 X 10
””Torrの不活性ガス雰囲気中で1000人の厚
さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のターゲット
部を得る。
極を形成し、さらにこの透光性電極の上に光キャリア発
生層としてZn5eを膜厚0.01−0.1μm、さら
にZnCdTe化合物を0.1−1μmの厚さに真空蒸
着する。このガラス面板を、酸素雰囲気中200〜60
0℃の温度で熱処理した後、さらにその上に非晶質Se
を0.5〜6μmの厚さに真空蒸着する。非晶質SeM
の上に電子注入阻止層としてSb2S3を2 X 10
””Torrの不活性ガス雰囲気中で1000人の厚
さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のターゲット
部を得る。
実施例30゜
信号光透過性基板上に、酸化インジウムを主体とする透
光性電極を形成し、さらに透光性電極の上にPbSとp
b○からなる層を膜厚0.01〜1μmの厚さに真空蒸
着する。さらにその上に非晶質Seを0.5〜6μmの
厚さに真空蒸着する。
光性電極を形成し、さらに透光性電極の上にPbSとp
b○からなる層を膜厚0.01〜1μmの厚さに真空蒸
着する。さらにその上に非晶質Seを0.5〜6μmの
厚さに真空蒸着する。
非晶質Se層の上に電子注入阻止層としてSb2S3を
2X 10−1Torrの不活性ガス雰囲気中で100
0人の厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のタ
ーゲット部を得る。
2X 10−1Torrの不活性ガス雰囲気中で100
0人の厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電型撮像管のタ
ーゲット部を得る。
実施例31゜
信号光透過性基板上に、透光性金属薄膜からなる透光性
電極を形成し、さらにこの透光性電極の上に光キャリア
発生層としてHg Cd T e化合物を膜厚0.01
〜0.1μm堆積する。さらにその上に非晶質Seを0
.5〜6μmの厚さに真空蒸着する。非晶質Se層の上
に電子注入阻止層としてSb2S3を2X 10−1T
orrの不活性ガス雰囲−b’/ − 気中で100OAの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電
型撮像管のターゲット部を得る。
電極を形成し、さらにこの透光性電極の上に光キャリア
発生層としてHg Cd T e化合物を膜厚0.01
〜0.1μm堆積する。さらにその上に非晶質Seを0
.5〜6μmの厚さに真空蒸着する。非晶質Se層の上
に電子注入阻止層としてSb2S3を2X 10−1T
orrの不活性ガス雰囲−b’/ − 気中で100OAの厚さに蒸着し、阻止型構造の光導電
型撮像管のターゲット部を得る。
実施例27,28,29,30、および31により得た
撮像管ターゲットを電子銃を内蔵した撮像管国体に組み
込み、光導電型撮像管を得る。得られた撮像管を、電荷
増倍層にかかる電界が8×107〜2X108v/mと
なるように電圧を印 。
撮像管ターゲットを電子銃を内蔵した撮像管国体に組み
込み、光導電型撮像管を得る。得られた撮像管を、電荷
増倍層にかかる電界が8×107〜2X108v/mと
なるように電圧を印 。
加して動作させると非晶質半導体より成る電荷増倍層内
で信号増幅が起こり、例えば電荷増倍層にかかる電界が
1.2 X I O8V/mのとき、入射光がすべて信
号電流に変換された場合の10倍の出力が得られた。
で信号増幅が起こり、例えば電荷増倍層にかかる電界が
1.2 X I O8V/mのとき、入射光がすべて信
号電流に変換された場合の10倍の出力が得られた。
実施例32゜
表面に酸化インジウムを主体とする透光性電極を設けた
ガラス基板をスパッタリング装置内に設置し、この透光
性電極の上に正孔流入阻止層として5102薄層を10
0〜1000人堆積する。
ガラス基板をスパッタリング装置内に設置し、この透光
性電極の上に正孔流入阻止層として5102薄層を10
0〜1000人堆積する。
つぎに基板を200〜300℃に保持した状態で水素と
アルゴンの混合ガスを導入し、電極に設置した多結晶シ
リコンに高周波電力を印加し、基板=68− 上に水素を含む非晶質シリコンを0.5〜3μm堆積す
る。さらにその上に非晶質Seを0.5〜6μmの厚さ
に真空蒸着する。非晶質SeMの上に電子注入阻止層と
してSb2S3を2X10−’Torrの不活性ガス雰
囲気中で1000人の厚さに蒸着し、阻止型構造の光導
電型撮像管のターゲット部を得る。
アルゴンの混合ガスを導入し、電極に設置した多結晶シ
リコンに高周波電力を印加し、基板=68− 上に水素を含む非晶質シリコンを0.5〜3μm堆積す
る。さらにその上に非晶質Seを0.5〜6μmの厚さ
に真空蒸着する。非晶質SeMの上に電子注入阻止層と
してSb2S3を2X10−’Torrの不活性ガス雰
囲気中で1000人の厚さに蒸着し、阻止型構造の光導
電型撮像管のターゲット部を得る。
実施例33゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、その上に実施例32と同じ非晶質シリコン
からなる光キャリア発生層を設け、さらにその上に非晶
質SeとAs、またはSeとGeからなる膜厚0.5〜
6μmの非晶質半導体層を真空蒸着する。その上に電子
注入阻止層としてSb2S3を2X10−’Torrの
不活性ガス雰囲気中で1000人の厚さに蒸着し、阻止
型構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
極を形成し、その上に実施例32と同じ非晶質シリコン
からなる光キャリア発生層を設け、さらにその上に非晶
質SeとAs、またはSeとGeからなる膜厚0.5〜
6μmの非晶質半導体層を真空蒸着する。その上に電子
注入阻止層としてSb2S3を2X10−’Torrの
不活性ガス雰囲気中で1000人の厚さに蒸着し、阻止
型構造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
実施例32及び33により得た搬像管のターゲット部を
電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込み、光導電型撮像
管を得る。得られた撮像管を、電荷増倍層にかかる電界
強度が8×107〜2X108■/mになるように電圧
を印加し動作させると非晶質半導体層内で信号増幅が起
こり、例えば電荷増倍層にかかる電界強度が1.2X1
08V / mのとき、利得約10の高感度が得られた
。
電子銃を内蔵した撮像管国体に組み込み、光導電型撮像
管を得る。得られた撮像管を、電荷増倍層にかかる電界
強度が8×107〜2X108■/mになるように電圧
を印加し動作させると非晶質半導体層内で信号増幅が起
こり、例えば電荷増倍層にかかる電界強度が1.2X1
08V / mのとき、利得約10の高感度が得られた
。
実施例34゜
ガラス基板上に、酸化スズを主体とする透光性電極を形
成し、さらに整流性接触補助層としてGeO2を200
人、CeO2を20OAの厚さに3X10”’−6To
rrの真空中で蒸着する−その上に非晶質半導体層とし
てS e 、 As 2 Se 3を別々の蒸着ボート
から1μmの厚さに蒸着する。この場合As濃度は重量
比で2%とし、膜厚方向に一様に分布させる。非晶質半
導体層は2X10−’Torrの真空中で蒸着する。こ
の非晶質半導体層の上に電子注入阻止層5としてSb2
S3を3×10””Torrのアルゴン雰囲気中で80
0Aの厚さに蒸着する。以上により形成されたターゲッ
ト部を組み込んだ撮像管を形成し、その非晶質半導体層
を電荷増倍作用を生じる8×107V/m〜7l− 2X108■/mの電界で動作させる。
成し、さらに整流性接触補助層としてGeO2を200
人、CeO2を20OAの厚さに3X10”’−6To
rrの真空中で蒸着する−その上に非晶質半導体層とし
てS e 、 As 2 Se 3を別々の蒸着ボート
から1μmの厚さに蒸着する。この場合As濃度は重量
比で2%とし、膜厚方向に一様に分布させる。非晶質半
導体層は2X10−’Torrの真空中で蒸着する。こ
の非晶質半導体層の上に電子注入阻止層5としてSb2
S3を3×10””Torrのアルゴン雰囲気中で80
0Aの厚さに蒸着する。以上により形成されたターゲッ
ト部を組み込んだ撮像管を形成し、その非晶質半導体層
を電荷増倍作用を生じる8×107V/m〜7l− 2X108■/mの電界で動作させる。
実施例35゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成する。この透光性電極の上に整流性接触補助層
としてCeO2を300人の厚さに3X10−GTor
rの真空中で蒸着する。その上に非晶質半導体層として
Seを2μm厚さに2XIO−6Torrの真空中で蒸
着する。この非晶質半導体層の上に電子注入阻止層とし
てSb2S3を2X 10−1Torrのアルゴン雰囲
気中で1000人の厚さに蒸着する。以上により形成さ
れたターゲット部を組み込んだ撮像管を形成し、その非
晶質半導体層を電荷増倍作用を生じる8×107V/m
〜2X108V/mの電界で動作させる。
極を形成する。この透光性電極の上に整流性接触補助層
としてCeO2を300人の厚さに3X10−GTor
rの真空中で蒸着する。その上に非晶質半導体層として
Seを2μm厚さに2XIO−6Torrの真空中で蒸
着する。この非晶質半導体層の上に電子注入阻止層とし
てSb2S3を2X 10−1Torrのアルゴン雰囲
気中で1000人の厚さに蒸着する。以上により形成さ
れたターゲット部を組み込んだ撮像管を形成し、その非
晶質半導体層を電荷増倍作用を生じる8×107V/m
〜2X108V/mの電界で動作させる。
実施例36゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、さらに整流性接触補助層としてGeO2を
200人、C’e○2を200λの厚さに蒸着する。こ
の蒸着は2X10 ”Torrの真空中で行う。続い
て非晶質半導体層を蒸着する。
極を形成し、さらに整流性接触補助層としてGeO2を
200人、C’e○2を200λの厚さに蒸着する。こ
の蒸着は2X10 ”Torrの真空中で行う。続い
て非晶質半導体層を蒸着する。
非晶質半導体層はまずS e、As2Se3を別々の蒸
着ボートから300Aの厚さに蒸着する。この場合のA
s濃度は重量比で3%とし膜厚方向に一様に分布させる
。次にS e 、 As2 Se3 、 L iFをそ
れぞれ別々の蒸着ボートにより600人の厚さに蒸着す
る。この時のAs濃度は重量比で2%、LiF濃度は重
量比で2000ppmとし膜厚方向に一様に分布させる
。さらにその上にSe。
着ボートから300Aの厚さに蒸着する。この場合のA
s濃度は重量比で3%とし膜厚方向に一様に分布させる
。次にS e 、 As2 Se3 、 L iFをそ
れぞれ別々の蒸着ボートにより600人の厚さに蒸着す
る。この時のAs濃度は重量比で2%、LiF濃度は重
量比で2000ppmとし膜厚方向に一様に分布させる
。さらにその上にSe。
As2Se3を別々の蒸着ボートで1.4μmの厚さに
蒸着する。この場合のAs濃度は重量比で2%とし、膜
厚方向に一様に分布させる。以上で非晶質半導体層の蒸
着を終る。非晶質半導体層の蒸着は2X10−6Tor
rの真空中で行う。非晶質半導体層の上に電子注入阻止
層を蒸着する。電子注入阻止層は3X 10−’Tor
rのアルゴン雰囲気中でSb2S3を900人の厚さに
蒸着する。以上により形成されたターゲットを組み込ん
だ撮像管を形成し、その非晶質半導体層を電荷増倍作用
を生じる7 X 10 ’V/m−2X 108V/m
の電界で動作させる。
蒸着する。この場合のAs濃度は重量比で2%とし、膜
厚方向に一様に分布させる。以上で非晶質半導体層の蒸
着を終る。非晶質半導体層の蒸着は2X10−6Tor
rの真空中で行う。非晶質半導体層の上に電子注入阻止
層を蒸着する。電子注入阻止層は3X 10−’Tor
rのアルゴン雰囲気中でSb2S3を900人の厚さに
蒸着する。以上により形成されたターゲットを組み込ん
だ撮像管を形成し、その非晶質半導体層を電荷増倍作用
を生じる7 X 10 ’V/m−2X 108V/m
の電界で動作させる。
実施例37゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、さらに整流性接触補助層としてCeO2を
300Aの厚さに3X10−6Torrの真空中で蒸着
する。その上に非晶質半導体層として、まずSeとAs
2Se3を別々の蒸着ボートにより1.4μmの厚さに
蒸着する。この場合のAs濃度は重量比で3%とし膜厚
方向に一様に分布させる。続いてS e 、 As2
Se3 。
極を形成し、さらに整流性接触補助層としてCeO2を
300Aの厚さに3X10−6Torrの真空中で蒸着
する。その上に非晶質半導体層として、まずSeとAs
2Se3を別々の蒸着ボートにより1.4μmの厚さに
蒸着する。この場合のAs濃度は重量比で3%とし膜厚
方向に一様に分布させる。続いてS e 、 As2
Se3 。
In2O3を別々の蒸着ボートから1000人の厚さに
蒸着する。このときのAs濃度は重量比で3%、In2
O3は重量比で500ppmとし膜厚方向に一様に分布
させる。以上で非晶質半導体層の蒸着を終る。非晶質半
導体層の蒸着は2×10−’Torrの真空中で行う。
蒸着する。このときのAs濃度は重量比で3%、In2
O3は重量比で500ppmとし膜厚方向に一様に分布
させる。以上で非晶質半導体層の蒸着を終る。非晶質半
導体層の蒸着は2×10−’Torrの真空中で行う。
非晶質半導体層の上に電子注入阻止層としてSb2S3
を3×1O−1Torrのアルゴン雰囲気中で900人
の厚さに蒸着する。以上により形成されたターゲット部
を組み込んだ撮像管を形成し、その非晶質半導体層を電
荷増倍作用を生じる7X107V/m〜2X10BV/
mの電界で動作させる。
を3×1O−1Torrのアルゴン雰囲気中で900人
の厚さに蒸着する。以上により形成されたターゲット部
を組み込んだ撮像管を形成し、その非晶質半導体層を電
荷増倍作用を生じる7X107V/m〜2X10BV/
mの電界で動作させる。
実施例38゜
ガラス基板上に、酸化スズを主体とする透光性電極を形
成し、さらに整流性接触補助層としてCeO2を20O
A、CeO2を200人の厚さに3X10””BTor
rの真空中で蒸着する。その上に非晶質半導体層を蒸着
する。非晶質半導体層はまずSeとAs、+Se:+を
それぞれ別々の蒸着ボートにより300Aの厚さに蒸着
する。この時のAs濃度は重量比で6%とし膜厚方向に
一様に分布させる。続いてSe、As2Se3.Li
Fをそれぞれ別々の蒸着ボートにより600人の厚さに
蒸着する。この場合のAs濃度は重量比で2%、LiF
濃度は重量比で4000ppmとし膜厚方向に一様に分
布させる。次にS e、As2 Se3をそれぞれ別々
の蒸着ボートから1.5μmの厚さに蒸着する。この場
合のAs濃度は重量比で2%とし膜厚方向に一様に分布
させる。その上にSe。
成し、さらに整流性接触補助層としてCeO2を20O
A、CeO2を200人の厚さに3X10””BTor
rの真空中で蒸着する。その上に非晶質半導体層を蒸着
する。非晶質半導体層はまずSeとAs、+Se:+を
それぞれ別々の蒸着ボートにより300Aの厚さに蒸着
する。この時のAs濃度は重量比で6%とし膜厚方向に
一様に分布させる。続いてSe、As2Se3.Li
Fをそれぞれ別々の蒸着ボートにより600人の厚さに
蒸着する。この場合のAs濃度は重量比で2%、LiF
濃度は重量比で4000ppmとし膜厚方向に一様に分
布させる。次にS e、As2 Se3をそれぞれ別々
の蒸着ボートから1.5μmの厚さに蒸着する。この場
合のAs濃度は重量比で2%とし膜厚方向に一様に分布
させる。その上にSe。
A32Se3.In2O3をそれぞれ別々の蒸着ボート
から200OAの厚さに蒸着する。この時のAs濃度は
重量比で3%、I n 203濃度は重量比で700p
pmとし膜厚方向に一様に分布させる。
から200OAの厚さに蒸着する。この時のAs濃度は
重量比で3%、I n 203濃度は重量比で700p
pmとし膜厚方向に一様に分布させる。
さらにその上にSe、As2Se3をそれぞれ別々の蒸
着ボートから2000人の厚さに蒸着する。
着ボートから2000人の厚さに蒸着する。
この場合のAs濃度は重量比で2%とし膜厚方向に一様
に分布させる。以上で非晶質半導体層の蒸着を終る。非
晶質半導体層の蒸着は3X10−”Torrの真空中で
行う。非晶質半導体層の上に電子注入阻止層としてSb
2S3を2 X 10−1Torrのアルゴン雰囲気中
で1000人の厚さに蒸着する。以上により形成された
ターゲット部を組み込んだ撮像管を形成し、その非晶質
半導体層を電荷増倍作用を生じる7 X 10 ’V/
m−2X I Q 8V / 、mの電界で動作させる
。
に分布させる。以上で非晶質半導体層の蒸着を終る。非
晶質半導体層の蒸着は3X10−”Torrの真空中で
行う。非晶質半導体層の上に電子注入阻止層としてSb
2S3を2 X 10−1Torrのアルゴン雰囲気中
で1000人の厚さに蒸着する。以上により形成された
ターゲット部を組み込んだ撮像管を形成し、その非晶質
半導体層を電荷増倍作用を生じる7 X 10 ’V/
m−2X I Q 8V / 、mの電界で動作させる
。
実施例39゜
ガラス基板上に、酸化インジウムを主体とする透光性電
極を形成し、さらに整流性接触補助層としてCeO,を
200λの厚さに3X10−6Torrの真空中で蒸着
する。その上に非晶質半導75一 体層を蒸着する。非晶質半導体層はまずSe。
極を形成し、さらに整流性接触補助層としてCeO,を
200λの厚さに3X10−6Torrの真空中で蒸着
する。その上に非晶質半導75一 体層を蒸着する。非晶質半導体層はまずSe。
As2Se3を別々の蒸着ボートから5000人の厚さ
に蒸着する。この時のAs濃度は重量比で3%とし膜厚
方向に一様に分布させる。続いてSe。
に蒸着する。この時のAs濃度は重量比で3%とし膜厚
方向に一様に分布させる。続いてSe。
As2Se3を別々の蒸着ボートから300人の厚さに
蒸着する。この場合のAs濃度は重量比で20%とし膜
厚方向に一様に分布させる。次にS e+ As2 S
e3を別々の蒸着ボートから5000人の厚さに蒸着す
る。この場合のAs濃度は重量比で3%とし膜厚方向に
一様に分布させる。その上にS e、As2 Se3を
別々の蒸着ボートから30OAの厚さに蒸着する。この
時のAs濃度は重量比で20%とし膜厚方向に一様に分
布させる。さらにその上にSe、A32Se3を別々の
蒸着ボートから5000人の厚さに蒸着する。
蒸着する。この場合のAs濃度は重量比で20%とし膜
厚方向に一様に分布させる。次にS e+ As2 S
e3を別々の蒸着ボートから5000人の厚さに蒸着す
る。この場合のAs濃度は重量比で3%とし膜厚方向に
一様に分布させる。その上にS e、As2 Se3を
別々の蒸着ボートから30OAの厚さに蒸着する。この
時のAs濃度は重量比で20%とし膜厚方向に一様に分
布させる。さらにその上にSe、A32Se3を別々の
蒸着ボートから5000人の厚さに蒸着する。
この場合のAs濃度は重量比で10%とし膜厚方向に一
様に分布させる。以上で非晶質半導体層の蒸着を終る。
様に分布させる。以上で非晶質半導体層の蒸着を終る。
非晶質半導体層の蒸着は3×10 ”Torrの真空
中で行う。非晶質半導体層の上に電子注入阻止層の蒸着
を行う。電子注入阻=76− 止層は5b2S 3を3X 10−”Torrのアルゴ
ン雰囲気中で900Aの厚さに蒸着する。以上により形
成されたターゲットを組み込んだ撮像管を形成し、その
非晶質半導体層を電荷増倍作用を生じる5×107V/
m−2X10”V/mの電界で動作させる。
中で行う。非晶質半導体層の上に電子注入阻止層の蒸着
を行う。電子注入阻=76− 止層は5b2S 3を3X 10−”Torrのアルゴ
ン雰囲気中で900Aの厚さに蒸着する。以上により形
成されたターゲットを組み込んだ撮像管を形成し、その
非晶質半導体層を電荷増倍作用を生じる5×107V/
m−2X10”V/mの電界で動作させる。
実施例40゜
ガラス基板上に、酸化スズを主体とする透光性電極を形
成し、さらに整流性接触補助層としてCeO2を15O
A、CeO2を150人の厚さに2X10−6Torr
の真空中で蒸着する。その上に非晶質半導体層を蒸着す
る。非晶質半導体層はまずSe、As2Se3を別々の
蒸着ボートから600人の厚さに蒸着する。この時のA
s濃度は重量比で3%とし膜厚方向に一様に分布させる
。
成し、さらに整流性接触補助層としてCeO2を15O
A、CeO2を150人の厚さに2X10−6Torr
の真空中で蒸着する。その上に非晶質半導体層を蒸着す
る。非晶質半導体層はまずSe、As2Se3を別々の
蒸着ボートから600人の厚さに蒸着する。この時のA
s濃度は重量比で3%とし膜厚方向に一様に分布させる
。
続いてSe、A32Se3を別々の蒸着ボートから15
0人の厚さに蒸着する。この場合のAs濃度は重量比で
10%とし膜厚方向に一様に分布させる。次にSe、T
e、As2Se3.LiFをそれぞれ別々の蒸着ボート
により900Aの厚さに蒸着する。この場合のTe濃度
は重量比で15%、As濃度は重量比で2%、LiF濃
度は重量比で4000ppmとし膜厚方向に一様に分布
させる。
0人の厚さに蒸着する。この場合のAs濃度は重量比で
10%とし膜厚方向に一様に分布させる。次にSe、T
e、As2Se3.LiFをそれぞれ別々の蒸着ボート
により900Aの厚さに蒸着する。この場合のTe濃度
は重量比で15%、As濃度は重量比で2%、LiF濃
度は重量比で4000ppmとし膜厚方向に一様に分布
させる。
その上にSe、As2Se3.In2O3をそれぞれ別
々の蒸着ボートにより150人の厚さに蒸着する。この
時のAs濃度は重量比で25%、In2O3濃度は重量
比で500ppmとし膜厚方向に一様に分布させる。さ
らにその上にSe。
々の蒸着ボートにより150人の厚さに蒸着する。この
時のAs濃度は重量比で25%、In2O3濃度は重量
比で500ppmとし膜厚方向に一様に分布させる。さ
らにその上にSe。
As2Se3を別々の蒸着ボートから1.8μmの厚さ
に蒸着する。この場合のAs濃度は重量比で2%とし膜
厚方向に一様に分布させる。以上で非晶質半導体層の蒸
着を終る。非晶質半導体層の蒸着は2X10 ’To
rrの真空中で行う。次に非晶質半導体層の上に電子注
入阻止層を蒸着する。
に蒸着する。この場合のAs濃度は重量比で2%とし膜
厚方向に一様に分布させる。以上で非晶質半導体層の蒸
着を終る。非晶質半導体層の蒸着は2X10 ’To
rrの真空中で行う。次に非晶質半導体層の上に電子注
入阻止層を蒸着する。
電子注入阻止層はSb2S3を3 X 10−’Tor
rのアルゴン雰囲気中で1000人の厚さに蒸着する。
rのアルゴン雰囲気中で1000人の厚さに蒸着する。
以上により形成されたターゲットを組み込んだ撮像管を
形成し、その非晶質半導体層を電荷増倍作用を生じる5
×107■/m〜2X108■/mの電界で動作させる
。
形成し、その非晶質半導体層を電荷増倍作用を生じる5
×107■/m〜2X108■/mの電界で動作させる
。
79一
実施例41
ガラス基板上に酸化インジウムを主体とする透光性電極
を形成し、さらに整流性接触補助層としてCaO2を2
00人の厚さに3X10−6Torrの真空中で蒸着す
る。その上に非晶質半導体層を蒸着する。非晶質半導体
層はまずSe。
を形成し、さらに整流性接触補助層としてCaO2を2
00人の厚さに3X10−6Torrの真空中で蒸着す
る。その上に非晶質半導体層を蒸着する。非晶質半導体
層はまずSe。
As2Se3を別々の蒸着ボートから200OAの厚さ
に蒸着する。この時のAs濃度は重量比で3%とし膜厚
方向に一様に分布させる。続いてSe。
に蒸着する。この時のAs濃度は重量比で3%とし膜厚
方向に一様に分布させる。続いてSe。
As2 Se3.L i Fをそれぞれ別々の蒸着ボー
トから500人の厚さに蒸着する。この場合のAs濃度
は重量比で1%、LiF濃度は重量比で2000ppm
とし膜厚方向に一様に分布させる。
トから500人の厚さに蒸着する。この場合のAs濃度
は重量比で1%、LiF濃度は重量比で2000ppm
とし膜厚方向に一様に分布させる。
次にSe、As2Se3.Teをそれぞれ別々の蒸着ボ
ートから1μmの厚さに蒸着する。この場合のAs濃度
は重量比で1%とし膜厚方向に一様に分布させる。また
Te濃度は膜厚1μmにわたって一様な勾配で増加させ
Te蒸着開始時の濃度を重量比で1%、Te蒸着終了時
の濃度を重量比で15%とする。続いてSe、As2S
e3を別々の蒸着ボートで150Aの厚さに蒸着する。
ートから1μmの厚さに蒸着する。この場合のAs濃度
は重量比で1%とし膜厚方向に一様に分布させる。また
Te濃度は膜厚1μmにわたって一様な勾配で増加させ
Te蒸着開始時の濃度を重量比で1%、Te蒸着終了時
の濃度を重量比で15%とする。続いてSe、As2S
e3を別々の蒸着ボートで150Aの厚さに蒸着する。
この場合のAs濃度は重量比で20%とし膜厚方向に一
様に分布させる。その上にSe、As2Se3を別々の
蒸着ボートから2500人の厚さに蒸着する。
様に分布させる。その上にSe、As2Se3を別々の
蒸着ボートから2500人の厚さに蒸着する。
この時のAs濃度は重量比で2%とし膜厚方向に一様に
分布させる。以上で非晶質半導体層の蒸着を終る。非晶
質半導体層の蒸着は2X10−BTorrの真空中で行
う。非晶質半導体層の上に電子注入阻止層としてSb2
S3を2 X 10−’Torrのアルゴン雰囲気中で
900人の厚さに蒸着する。
分布させる。以上で非晶質半導体層の蒸着を終る。非晶
質半導体層の蒸着は2X10−BTorrの真空中で行
う。非晶質半導体層の上に電子注入阻止層としてSb2
S3を2 X 10−’Torrのアルゴン雰囲気中で
900人の厚さに蒸着する。
以上により形成されたターゲット部を組み込んだ撮像管
を形成し、その非晶質半導体層を電荷増倍作用を生じる
6×107■/m〜2X108■/mの電界で動作させ
る。
を形成し、その非晶質半導体層を電荷増倍作用を生じる
6×107■/m〜2X108■/mの電界で動作させ
る。
実施例42゜
ガラス基板上に、酸化スズを主体とする透光性電極を形
成し、さらに整流性接触補助層としてグロー放電法によ
り水素化非晶質窒化シリコン膜を200人の膜厚に形成
する。グロー放電法により水素化非晶質シリコン膜を2
000人の膜厚に形成する。その上に、S e、As2
Se3を別々の蒸着ボートにより150人の厚さに蒸
着する。この場合のAs濃度は重量比で30%とし膜厚
方向に一様に分布させる。さらにその上にSe。
成し、さらに整流性接触補助層としてグロー放電法によ
り水素化非晶質窒化シリコン膜を200人の膜厚に形成
する。グロー放電法により水素化非晶質シリコン膜を2
000人の膜厚に形成する。その上に、S e、As2
Se3を別々の蒸着ボートにより150人の厚さに蒸
着する。この場合のAs濃度は重量比で30%とし膜厚
方向に一様に分布させる。さらにその上にSe。
As2Se3を別々の蒸着ボートにより1.8μmの厚
さに蒸着する。この時のAs濃度は重量比で2%とし膜
厚方向に一様に分布させる。非晶質半導体層のSe、A
s2Se3の蒸着は3X10 ”Torrの真空中で
行う。続いて電子注入阻止層を蒸着する。電子注入阻止
層はSb2S3を3×1O−1Torrのアルゴン雰囲
気中で1000人の厚さに蒸着する。以上により形成さ
れたターゲット部を組み込んだ撮像管を形成し、その非
晶質半導体層を電荷増倍作用を生じる6×107■/m
〜2X108V/mの電界で動作させる。
さに蒸着する。この時のAs濃度は重量比で2%とし膜
厚方向に一様に分布させる。非晶質半導体層のSe、A
s2Se3の蒸着は3X10 ”Torrの真空中で
行う。続いて電子注入阻止層を蒸着する。電子注入阻止
層はSb2S3を3×1O−1Torrのアルゴン雰囲
気中で1000人の厚さに蒸着する。以上により形成さ
れたターゲット部を組み込んだ撮像管を形成し、その非
晶質半導体層を電荷増倍作用を生じる6×107■/m
〜2X108V/mの電界で動作させる。
実施例43゜
ガラス基板上に、酸化スズを主体とする透光性電極を形
成する。次に非晶質半導体層を蒸着する。
成する。次に非晶質半導体層を蒸着する。
非晶質半導体層はまずSeを1000人の厚さに蒸着す
る。続いてSe、LiFをそれぞれ別々の蒸着ボートか
ら100OAの厚さに蒸着する。この時のLiF濃度は
重量比で3000ppmとし膜厚方向に一様に分布させ
る。さらにその上にSeを1.8μmの厚さに蒸着する
。以上で非晶質半導体層の蒸着を終る。非晶質半導体層
の蒸着は2XIO”””Torrの真空中で行う。非晶
質半導体層の上に電子注入阻止層を蒸着する。電子注入
阻止層は3X 10−1Torrのアルゴン雰囲気中で
Sb2S3を100OAの厚さに蒸着する。以上により
形成されたターゲット部を組み込んだ撮像管を形成し、
その非晶質半導体層を電荷増倍作用を生じる7 X 1
07V/m−2X 108V/mの電界で動作させる。
る。続いてSe、LiFをそれぞれ別々の蒸着ボートか
ら100OAの厚さに蒸着する。この時のLiF濃度は
重量比で3000ppmとし膜厚方向に一様に分布させ
る。さらにその上にSeを1.8μmの厚さに蒸着する
。以上で非晶質半導体層の蒸着を終る。非晶質半導体層
の蒸着は2XIO”””Torrの真空中で行う。非晶
質半導体層の上に電子注入阻止層を蒸着する。電子注入
阻止層は3X 10−1Torrのアルゴン雰囲気中で
Sb2S3を100OAの厚さに蒸着する。以上により
形成されたターゲット部を組み込んだ撮像管を形成し、
その非晶質半導体層を電荷増倍作用を生じる7 X 1
07V/m−2X 108V/mの電界で動作させる。
[発明の効果〕
以上から明からなように、本発明によれば、残像特性を
劣化させること無く、利得が1より大の高感度の撮像管
及びその動作方法を得ることが出来る。
劣化させること無く、利得が1より大の高感度の撮像管
及びその動作方法を得ることが出来る。
なお、本発明は撮像管に関してなされたものであるが、
本発明は電子的スイッチ等により信号電荷を読み取る方
式を用いた受光素子や光通信の受光素子にも応用できる
ことはいうまでもない。
本発明は電子的スイッチ等により信号電荷を読み取る方
式を用いた受光素子や光通信の受光素子にも応用できる
ことはいうまでもない。
第1図は本発明に係る撮像管の原理的構成例を示す図、
第2図は本発明に係る撮像管のターゲット部の原理的構
成例を示す図、第3図、第4図。 第5図、第6図および第7図は本発明に係る撮像管のタ
ーゲット部の特性を示す図、第8図および第9図は本発
明に係る撮像管のターゲット部の原理的構成例を示す図
、および第1O図は本発明に係る撮像管を用いて構成し
たカメラの基本的構成を示す図である。 5、符号の説明 1.21,81.91・・透光性基板、2.22,82
.92・・・透光性電極、3・光導電膜、24,84.
94・非晶質半導体層、86.96・・・光キャリア発
生層、97 ・中間層。 牛3fI
第2図は本発明に係る撮像管のターゲット部の原理的構
成例を示す図、第3図、第4図。 第5図、第6図および第7図は本発明に係る撮像管のタ
ーゲット部の特性を示す図、第8図および第9図は本発
明に係る撮像管のターゲット部の原理的構成例を示す図
、および第1O図は本発明に係る撮像管を用いて構成し
たカメラの基本的構成を示す図である。 5、符号の説明 1.21,81.91・・透光性基板、2.22,82
.92・・・透光性電極、3・光導電膜、24,84.
94・非晶質半導体層、86.96・・・光キャリア発
生層、97 ・中間層。 牛3fI
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、透光性基板上に透光性電極と入射光を光電変換する
ための光導電膜とを形成して成るターゲット部と、この
ターゲット部を走査するための電子ビームを放出し、加
速し、偏向し、集束するための電子ビーム制御部とを有
する撮像管であって、上記光導電膜は阻止形接触を有し
、かつその少くとも一部に電荷増倍能力を有する非晶質
半導体層を有して成ることを特徴とする撮像管。 2、特許請求の範囲第1項記載の撮像管において、前記
非晶質半導体層はSeを主体とする非晶質半導体から成
ることを特徴とする撮像管。 3、特許請求の範囲第2項記載の撮像管において、前記
非晶質半導体層の膜厚は0.5μm以上10μm以下で
あることを特徴とする撮像管。 4、特許請求の範囲第2項若しくは第3項記載の撮像管
において、前記非晶質半導体層はAs、Geのいずれか
または両者を含有することを特徴とする撮像管。 5、特許請求の範囲第1項、第2項、第3項若しくは第
4項記載の撮像管において、前記非晶質半導体層はその
膜厚方向の少くとも一部の領域にTe、Sb、Cd、B
iの中から選ばれた少くとも一者を含有することを特徴
とする撮像管。 6、特許請求の範囲第5項記載の撮像管において、前記
領域は前記透光性電極から離れて前記非晶質半導体層内
に設けられていることを特徴とする撮像管。 7、特許請求の範囲第5項若しくは第6項記載の撮像管
において、前記領域に含有されるTe、Sb、Cd、B
iの中から選ばれた少くとも一者の前記非晶質半導体層
内における含有量は平均値で0.01重量%以上50重
量%以下であることを特徴とする撮像管。 8、特許請求の範囲第2項、第3項、第4項、第5項、
第6項若しくは第7項記載の撮像管において、前記非晶
質半導体層はその膜厚方向の少くとも一部に正孔捕獲準
位を形成する物質を含有することを特徴とする撮像管。 9、特許請求の範囲第8項記載の撮像管において、前記
正孔捕獲準位を形成する物質はLi、Na、K、Mg、
Ca、Ba、Tl及びそれらのフッ化物、及びAl、C
r、Mn、Co、Pb、Ceのフッ化物から成る群から
選ばれる少くとも一者であることを特徴とする撮像管。 10、特許請求の範囲第8項若しくは第9項記載の撮像
管において、前記正孔捕獲準位を形成する物質は前記非
晶質半導体層の光入射側の一部分に含有せしめたことを
特徴とする撮像管。 11、特許請求の範囲第8項、第9項若しくは第10項
記載の撮像管において、前記正孔捕獲準位を形成する物
質の前記非晶質半導体層内における局所的な濃度は20
重量ppm以上10重量%以下であることを特徴とする
撮像管。 12、特許請求の範囲第2項乃至第11項のいずれかに
記載の撮像管において、前記非晶質半導体層はその膜厚
方向の少くとも一部に電子捕獲準位を形成する物質を含
有することを特徴とする撮像管。 13、特許請求の範囲第12項記載の撮像管において、
前記電子捕獲準位を形成する物質は酸化銅、酸化インジ
ウム3酸化セレン、酸化バナジウム、酸化モリブデン、
酸化タングステン、フッ化ガリウム、フッ化インジウム
、Zn、Ga、In、Cl、I及びBrから成る群から
選ばれた少くとも一者であることを特徴とする撮像管。 14、特許請求の範囲第12項若しくは第13項記載の
撮像管において、前記電子捕獲準位を形成する物質は前
記非晶質半導体層の電子ビーム走査側近傍の一部分に含
有せしめたことを特徴とする撮像管。 15、特許請求の範囲第12項、第13項若しくは第1
4項記載の撮像管において、前記電子捕獲準位を形成す
る物質の前記非晶質半導体層内における局所的な濃度は
20重量ppm以上10重量%以下であることを特徴と
する撮像管。 16、特許請求の範囲第1項乃至第15項のいずれかに
記載の撮像管において、前記光導電膜は入射光を吸収し
て光キャリアの大部分を発生する光キャリア発生層と、
発生した上記光キャリアを増倍する電荷増倍層とを有す
ることを特徴とする撮像管。 17、特許請求の範囲第16項記載の撮像管において、
前記光キャリア発生層は前記電荷増倍層に対して前記光
導電膜の光入射側に設けられていることを特徴とする撮
像管。 18、特許請求の範囲第16項若しくは第17項記載の
撮像管において、前記光導電膜は前記光キャリア発生層
と前記電荷増倍層との間に両者とバンド・ギャップ若し
くは空間電界強度の異なる中間層を有することを特徴と
する撮像管。 19、特許請求の範囲第18項記載の撮像管において、
前記中間層はSeを主体とする非晶質体に第1の他の物
質を含有する材料を有することを特徴とする撮像管。 20、特許請求の範囲第19項記載の撮像管において、
前記第1の他の物質はビスマス、カドミウム、およびこ
れらのカルコゲン化物、テルル、スズ、ヒ素、ゲルマニ
ウム、アンチモン、インジウム、ガリウム、およびこれ
らのカルコゲン化物、硫黄、塩素、ヨウ素、臭素、酸化
銅、酸化インジウム、酸化セレン、4酸化バナジウム、
酸化モリブデン、酸化タングステン、フッ化ガリウムお
よびフッ化インジウムのうち少くとも一者であることを
特徴とする撮像管。 21、特許請求の範囲第18項、第19項若しくは第2
0項記載の撮像管において、前記中間層はSiを主体と
する非晶質体に第2の他の物質を含有する材料を少くと
も含むことを特徴とする撮像管。 22、特許請求の範囲第21項記載の撮像管において、
前記第2の他の物質はゲルマニウム、炭素、窒素及びス
ズよりなる第1群元素、又は、III族及びV族元素より
なる第2群元素のうち少くとも一者であることを特徴と
する撮像管。 23、特許請求の範囲第16項乃至第22項のいずれか
に記載の撮像管において、前記光キャリア発生層はZn
、Cd、Hg及びPbよりなる第3群のうち少くとも一
つの元素と、O、S、Se及びTeよりなる第4群のう
ち少くとも一つの元素とを組み合せた第1の材料を主体
とすることを特徴とする撮像管。 24、特許請求の範囲第23項記載の撮像管において、
前記第1の材料はZnS、CdS、ZnSe、CdSe
、ZnTe、CdTe、HgCdTe、PbO及びPb
Sのうち少くとも一者であることを特徴とする撮像管。 25、特許請求の範囲第16項乃至第24項のいずれか
に記載の撮像管において、前記光キャリア発生層はハロ
ゲンまたは水素を含有するテトラヘドラル系非晶質材料
を主体とすることを特徴とする撮像管。 26、特許請求の範囲第25項記載の撮像管において、
前記ハロゲンはフッ素、塩素のうち少くとも一者である
ことを特徴とする撮像管。 27、特許請求の範囲第16項若しくは第17項記載の
撮像管において、前記光キャリア発生層は非晶質Siを
主体とする材料から成ることを特徴とする撮像管。 28、光導電膜の少くとも一部に非晶質半導体層を有し
、かつ阻止形構造のターゲット部をもつ撮像管の動作方
法であって、上記非晶質半導体層は電荷増倍能力を有す
る材料からなり、上記光導電膜を上記非晶質半導体層の
内部で上記電増倍能力を発揮する電界領域で動作させる
ことを特徴とする撮像管の動作方法。 29、特許請求の範囲第28項記載の撮像管の動作方法
において、前記非晶質半導体層はSeを主体とする材料
から成り、かつ前記電界領域は5×10^7V/mから
2×10^8V/mの範囲であることを特徴とする撮像
管の動作方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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