DE1764029A1

DE1764029A1 - Fotoleitende Schicht

Info

Publication number: DE1764029A1
Application number: DE19681764029
Authority: DE
Inventors: Stanley Taylor
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1967-03-31
Filing date: 1968-03-23
Publication date: 1971-04-08
Also published as: US3500099A; NL6803902A; GB1215298A

Description

Fotoleitende Schicht

Die Erfindung "betrifft eine fotoleitende Schicht, insbesondere für Bildaufnahmeröhren, mit einer auf einer Trägerplatte angeordneten Signalplatte, auf der ein bleioxydenthaltendes Halbleitermaterial niedergeschlagen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieser Schicht, die als Fotozelle oder als Fangschirm einer fotoleitenden Aufnahmeröhre benutzt werden kann, welche zur Verwendung in Fernsehkameras zur Erzeugung eines einem Helligkeitsbild entsprechenden Video-Signals geeignet ist. Eine Fernsehaufnahmeröhre mit einem fotoleitenden Fangschirm, auf dem ein Helligkeitsbild abgebfldet wird, spricht auf unterschiedliche Beleuchtungsintensitäten auf den verschiedenen Teilen des Fangschirmes an, wodurch das Schirmmaiferial unterschiedliche elektrische Leitfähigkeiten annimmt. Dadurch kann, wenn der Fangschirm von einem Elektronenstrahl abgetastet wird, von einer Signalplatte, welche

-2-

10981 5/0784

auf der dem abtastenden Elektronenstrahl abgewandten Seite des Fangschirmes aufgebrächt ist, ein Video-Signal abgenommen werden, welches dem auf dem Fangschirm abgebildeten Helligkeitsbild entspricht· Eine Type eines fotoleitenden Fangschirmes enthält Bleioxyd als fotoleitenden Halbleiter. Bei der Herstellung von Fernsehröhren, die solche Fangschirme benutzen, haben sich jedoch Schwierigkeiten ergeben, da das fotoleitende Material dazu neigt, einen leitenden Zustand auch dann beizubehalten,

mehr
wenn kein Licht/auf den Fangschirm einfällt. Dieses Phänomen ist als Trägheit bekannt und besonders dort unerwünscht, wo eine Fernsehaufnahmeröhre dazu benutzt wird, ein Video-Signal entsprechend dem Bild eines sich bewegenden Objektes zu erzeugen.

Mit der Erfindung soll demgegenüber eine fotoleitende Schicht geschaffen werden, bei der die zuvor erwähnten Nachteile weitgehend reduziert sind. Dieses Ziel erreicht die Erfindung dadurch, daß auf der Signalplatte eine erste Schicht eines bleioxydenthaltenden Hdbleitermateriales im Vakuum niedergeschlagen ist, und darauf eine zweite Schicht eines ' bleioxydenthaltenden Halbleitermateriales in oxydierender Ath- ; mosphäwre niedergeschlagen ist.

Durch diese Anordnung kann eine größere Trägheit vermieden werden, da das durch Verdampfung in einem Vakuum niedergeschlagene Bleioxyd einen Teil seines Oxydgehaltes verliert und als Halbleiter der η-Type aufgebracht wird. Ferner let bei der Herstellung eines fotoleitenden Fangsohirmes unter Ver-

1OCS'15/0784

-JSt-

von .Bleioxyd eine an die Signalplatte angrenzende n-'i'ypen-Schicht wünschenswert, um so eine Sperre gegen das Eindringen von Löchern aus der SignalpTatte in die fotoleitende Schicht aufzubauen. Die Sperre, welche durch die im Vakuum niedergeschlagene Bleioxydschicht gebildet wird und an der Signalplatte angrenzt, ergibt in der fotoleitenden Bleioxydschielt eine bessere Potentialverteilung, worauf die geringe Trägheit des Fangschirmes beruht.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei stellen dar:

Pig. 1 einen Schnitt durch einen Teil eines

Röhrenfensters, auf dem die erfindungsgemäße Schicht aufgetragen ist,

Pig. 2 einen Schnitt durch eine Aufnahmeröhre, die mit der erfindungsgemäßen Schicht versehen ist.

-3-

109 0 15/0784

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Glasscheibe einer Aufnahmeröhre bezeichnet, auf der eine transparent^ leitende Schicht aufgebracht ist, welche die Signalplatte 2 bildet. Auf der Signalplatte,2 sind zwei Bleioxydschichten 3 und 4 aufgebracht* Die an die Signalplatte 2 angrenzende Schicht 3 wird durch Verdampfen von Bleioxyd in einem Vakuum von 5 x 10 Torr, d.h. in dem Bereich von -R -7

5 χ 10 bis 5x10' Torr, gebildet, wobei die Signalplatte eine Temperatur zwischen 20° C und 120° C aufweist, obwohl dieser Temperaturbereich nicht kritisch ist. Die Schicht 3 hat dabei eine Stärke zwischen 0,1 und 0,4 Mikron. Die zweite Bleioxydschicht 4 wird ebenfalls durch Verdampfen hergestellt, jedoch in einer Sauerstoff-Athmosphäre mit bis zu 50 Gew. —i» Wasserdampf bei einem Gesamtdruck um 10"" Torr,

—1 —*5 d.h. in dem Bereich von 10 bis 10 ^ Torr. Die zweite Schicht 4 ist auf die erste Schicht 3 aufgetragen, während sie bei einer Temperatur zwischen 100° C und 120° C gehalten wird. Sie besitzt eine Stärke von ungefähr 10 bis 20 Mikron.

Die Signalplatte 2 kann aus irgendeinem geeigneten Material bestehen und wird in einem typischen Ausführungsbeispiel aus einem Zinnoxyd hergestellt, das als Nesa bekannt ist und durch Aufbringen eines Stanno-Chlorid-Pilms in oxydierender Athmosphäre auf das Fenster 1 hergestellt wird.

Figur 2 ist ein Schnitt durch eine Aufnahmeröhre, welche als Fangschirm gemäß einem erfindungsgemäßen Ausftthrungs-

il;« 1b/0784

-A-

beispiel ein fotoleitendes Teil enthält und das Fenster 1 einschließt, auf der die Signalplatte 2 und die Bleioxydschichten 3 und 4 aufgebracht sind. Das Fenster 1 ist an dem zylindrischen Heil der Röhrenfassung 5 durch Indium 7 abgedichtet, das ferner dazu dient, die Signalplatte 2 mit einem Kontaktring 6 zu verbinden. Innerhalb der Fassung 5 ist ein Kathodenstrahlerzeuger angeordnet, der eine Kathode 8 mit einer Heizung 9 und eine emltierende Fläche 1 0 enthält. Ferner sind zwei gelochte Elektroden 11 und 12 vorgesehen, die einen schmalen Elektronenstrahl bilden, der auf den von den beiden Bleioxydschichten 3 und 4 gebildeten Auffangschirm gerichiEfcp.st, wobei eine Wandanode 13 die Formierung des Strahles unterstützt. Dicht bei und parallel zu der Fang-

14 schirm-Elektrode ist eine Gitter-Elektrode/vorgesehen.

Außerhalb der Fassung 5 sind magnetische Ablenkspulen 15 und ein Fokussiermagnet 16 angeordnet. Die Grundplatte der Fassung 5 ist mit Stiften 17 versehen, die innen mit den verschiedenen Elektroden der Röhre verbunden sind, wobei zur Vereinfachung der Darstellung die Verbindungsdrähte zeich nerisch nicht dargestellt sind. Ferner sind in Fig. 2 die Halterungskonstruktionen für die Elektroden auegelassen, da diese Konstruktionen irgendeine geeignete Form besitzen können und für den Fachmann in zahlreichen Typen bekannt sind.

Im Betrieb der Röhre wird durch die Heizung 9 ein geeigneter Strom geschickt, der die Temperatur der Kathode 8 so-

109815/0784

weit anhebt, daß die emitierende Fläche 1O Elektronen emitiert. An die Elektroden 10 und 11 und an die Wandanode 13 sind geeignete Potentiale anglegt, welche die Elektronen in einen schmalen Strahl formen, der auf den von den Schichten 3 und 4 gebildeten Fangschirm gerichtet Ist.

Die Gitterelektrode 14, die an dem gleichen Potential wie die Wandanode 13 oder an einem anderen Potential anliegt, dient dazu, die von der Kathode 8 emltiexten Elektronen des Strahles nahezu senkrecht auf die Schicht 4 auftreffen zu lassen· In bekannter Weise tritt auf der Signalplatte 2 ein einem auf dem Fangschirm fokussierten Bild ensprechendes Helligkeitssignal auf, das durch die Indiumdichtung 7 auf den Kontaktring 6 übertragen wird. An den Ablenkspulen 15 werden geeignete Potentiale angelegt, während der Hagnet 16 solch einen Strom erhält^ der zum Fokussieren des Elektronen-Strahles zu einem kleinen Flecken auf dem Fangschirm notwendig ist.

Obwohl die Erfindung nur anhand eines Aueführunge beispieles, nämlich einer Aufnahmeröhre, beschrieben worden 1st, kann das erfindungsgemäße fotoleitende Teil auch als Fotozelle benutzt werden·

-Patentansprüche-

109815/0784

Claims

Patentansprüche :

1·) Fotoleitende Schicht, insbesondere für Mldaufnähmeröhren mit einer auf einer Trägerplatte angeordneten Signalplatte, auf der ein bleioxydenthaltendes Halbleitermaterial niedergeschlagen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Signalplatte (.2) eine erste Schicht (3) eines bleioxydenthaltendes Halbleitermaterials im Vakuum niedergeschlagen ist, und darauf eine zweite Schicht (.4) eine bleioxydenthaltenden Halbleitermaterials in einer oxydierenden Athmosphäre niedergeschlagen ist.
2. Fotoleitende Schicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Bildaufnahmeröhre die beiden Schichten (3»4) auf eine transparente Signalplatte (2) niedergeschlagen sind, wobei gegenüber der zweiten Schicht (.4) ein Kathodenstrahlerzeuger angeordnet ist.
3. Fotoleitende Schicht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bleioxydschichten C3»4) auf einer Signalplatte (2) niedergeschlagen sind, die auf einem transparenten Fenster der Röhrenfassung gebildet ist.

-A2-

10::' 1 i, / η 7 g /.

-**- 1764020
4. Verfahren zur Herstellung einer fotoleitenden Schicht gemäß den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Trägerfläche mit einer Temperatur von 20° C bis 120° C in einem Vakuum von ca· 5 x 10" Torr eine erste bleioxydenthaltende Halbleiterschicht in einer Stärke von 0,1 bis 0,4 Mikron niedergeschlagen wird, auf die·in einer Sauerstoffathmosphäre mit bis zu 50 Gew.-^ Wasserdampf

—2

bei einem Gesamtdruck von ca· 10 Torr eine zweite bleioxydenthaltende Halbleiterschicht in einer Starke von 1 O bis 20 Mikron niedergeschlagen wird, wobei während des Hiederschlagens der zweiten Schicht die erste Schicht bei einer Temperatur zwischen 100° C und 12 0° 0 gehalten wird.

1 0Γ; 1 5/0784