DE1959888A1 - Mit Ladungsspeicherung arbeitende Einrichtung - Google Patents

Mit Ladungsspeicherung arbeitende Einrichtung

Info

Publication number
DE1959888A1
DE1959888A1 DE19691959888 DE1959888A DE1959888A1 DE 1959888 A1 DE1959888 A1 DE 1959888A1 DE 19691959888 DE19691959888 DE 19691959888 DE 1959888 A DE1959888 A DE 1959888A DE 1959888 A1 DE1959888 A1 DE 1959888A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plate
charge
layer
storage
insulating layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19691959888
Other languages
English (en)
Inventor
Heiman Frederic Paul
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RCA Corp filed Critical RCA Corp
Publication of DE1959888A1 publication Critical patent/DE1959888A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/10Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
    • H01J29/36Photoelectric screens; Charge-storage screens
    • H01J29/39Charge-storage screens
    • H01J29/45Charge-storage screens exhibiting internal electric effects caused by electromagnetic radiation, e.g. photoconductive screen, photodielectric screen, photovoltaic screen
    • H01J29/451Charge-storage screens exhibiting internal electric effects caused by electromagnetic radiation, e.g. photoconductive screen, photodielectric screen, photovoltaic screen with photosensitive junctions
    • H01J29/453Charge-storage screens exhibiting internal electric effects caused by electromagnetic radiation, e.g. photoconductive screen, photodielectric screen, photovoltaic screen with photosensitive junctions provided with diode arrays
    • H01J29/455Charge-storage screens exhibiting internal electric effects caused by electromagnetic radiation, e.g. photoconductive screen, photodielectric screen, photovoltaic screen with photosensitive junctions provided with diode arrays formed on a silicon substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/20Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
    • H01J9/233Manufacture of photoelectric screens or charge-storage screens
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/291Oxides or nitrides or carbides, e.g. ceramics, glass
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

6887-67/Kö/s RCA 61,131 Convention —Date: November 29, 1968
RCA Corporation, New York, N.Y., V.St.A. Mit Ladungsspeicherung arbeitende Einrichtung
Die Erfindung betrifft eine mit Ladungsspeicherung arbeitende Einrichtung mit einer durch eine Abtastanordnung abtastbaren Speicherplatte, sowie insbesondere eine Speicherplatte in Form einer Anordnung von Dioden, die durch Halbleitermaterial voneinander getrennt sind, das seinerseits mit einer der Einwirkung der Abtastanordnung ausgesetzten Isolierschicht bedeckt ist.
Es gibt viele Arten von Elektronenröhren, die als eines ihrer Arbeitselemente eine Ladungsspeicherplatte aufweisen. Eine ziemlich gebräuchliche Röhre mit einer derartigen Speicherplatte ist z.B. die Vidicon-Kameraröhre. Zu den hierfür verwendbaren Speicherplattenarten gehören die sogenannten Photodioden-Speicherplatten. Im allgemeinen bestehen derartige Speicherplatten aus einer Halbleite£ platte, die in ihrem Hauptteil aus Halbleitermaterial des einen Leitungstyps besteht und auf einer Seite eine Anordnung von diskreten Gebieten des anderen Leitungstype, die in das Platteninnere hineinreichen, aufweist. Diese Gebiete bilden mit dem Hauptteil der Platte Jeweils pn-Übergänge. Die die diskreten Gebiete voneinander trennende Oberfläche des Plattenhauptteils ist vollständig mit einer Isolierschicht abgedeckt.
Die bisher bekannten Photodioden-Speicherplatten mit die Dioden auf der abgetasteten Oberfläche voneinander trennender,
00982S/U07
' — 2 —
freiliegende*· Isolierschicht haben ein verhältnismäßig niedrige's Signal/DunkelStromverhältnis. Man nimmt an, daß dies einer übermäßigen Dunkelstrom-Ladungsableitung von den diskreten Gebieten in die diese voneinander trennenden Bereiche des Hauptteils unmittelbar an der Isolierschicht, einschließlich der Grenzfläche zwischen Isdierschicht und Hauptteil, zuzuschreiben ist.
Zur Vermeidung dieses Nachteils sieht die Erfindung eine mit Ladungsspeicherung arbeitende Einrichtung mit einer durch eine Abtastanordnung abtastbaren Speicherplatte vor, die mit einer neuartigen Speicherplatte ausgerüstet ist. Die Speicherplatte besteht ψ aus einer Halbleiterplatte aus einem Material eines ersten Leitungs typs. Auf der einen Plattenseite befindet sich eine Anordnung von ein Stück in den Plattenhauptteil hineinreichenden diskreten Ge- , bieten eines zweiten Leitungstyps, die mit dem Hauptteil jeweils pn-Übergänge bilden. Der die diskreten Gebiete voneinander trennende Oberflächenbereich auf dieser Seite der Haibleiterplatte ist mit elektrisch isolierendem Material bedeckt. Erfindungsgemäß ist in das Isoliermaterial eine Überschußkonzentration von nichtbeweglichen Ionen eingebaut, um im Plattenhauptteil die Wirkungen desjenigen elektrostatischen Feldes zu verringern, das durch die an der Oberfläche des Isoliermaterials durch die Abtastanordnung gebildete Ladung entsteht.
' Die Polarität der nichtbeweglichen Ionen ist entgegengesetzt zur Polarität der auf der Oberfläche des Isoliermaterials gebildeten Ladung. Das elektrostatische Feld der Ionen wirkt dem von der Ladung an der Oberfläche stammenden Feld entgegen. Dieses Entgegenwirken hat eine Erniedrigung des Dunkelstromes und folglich ein höheres Signal/DunkelStromverhältnis für die Speicherplatte zur Folge.
In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 einen Seitenschnitt einer Vidicon-Bildaufnahmeröhre mit Anwendung der Erfindung;
Figur 2 eine fragmentarische Schnittdarstellung der Speicherplatte der Rühre nach Figur Ij
009825/U07
Figur 3 eine Darstellung eines Teils der abgetasteten Oberfläche der Speicherplatte nach Figur 2; und
Figur 4 die Darstellung eines Oberflächenteils der Speicherplatte einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit angeschlossener F.estkörper-Abtastanordnung.
Figur 1 zeigt als bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine Vidicon-Bildaufnahmeröhre 10 mit einem evakuierten Kolben 12, einer am einen Ende des Kolbens 12 angebrachten transparenten Frontplatte 14 und einem im anderen Ende des Kolbens 12 angeordneten Elektronenstrahlerzeugersystem 16. An der Innenfläche der Frontplatte 14 befindet sich eine Speicherplatte 18. Innerhalb des Kolbens 12 können Anordnungen (nicht gezeigt) vorgesehen sein, welche den Elektronenstrahl gegen die Speicherplatte 18 richten und bewirken, daß der Strahl die Speicherplatte abtastet.
Die Speicherplatte 18, von der ein Stück in Figur 2 im Schnitt gezeigt ist, ist eine Siliciumphotodioden-Speicherplatte mit einem Hauptteil 20, dessen beide Hauptflächen mit 21 und 23 bezeichnet sind. Die Speicherplatte 18 besteht aus einer runden Platte aus einkristallinem Silicium mit einem Durchmesser von ungefähr 2,54 cm und einer Dicke von ungefähr 20 Mikron. Der Hauptteil 20 ist mit Phosphor im Bereich von ungefähr 2 χ 10 bis ungefähr 10l6 Atome/cm3 n-dotiert.
Auf der Plattenhauptfläche 23 befindet sich eine Anordnung von diskreten p-Gebieten 22, die einen Abstand von ungefähr 25*4 Mikron Mitte-Mitte und einen Durchmesser von ungefähr 7 Mikron haben und ungefähr 3 Mikron tief in den Hauptteil 20 der Platte hineinreichen. Die einzelnen Gebiete 22 bilden jeweils einen pn-Übergang 19 mit dem η-leitenden Hauptteil 20. Der Dotierstoff für die diskreten Gebiete 22 ist Bor - bekanntlich ein Akzeptor für Silicium.
Die Oberfläche des η-leitenden Hauptteils 20, welche die pleitenden Gebiete 22 voneinander trennt, ist mit einer IsotLerschicht 24 aus Siliciumdioxyd in einer Dicke von ungefähr 0,4 bis
00982 5/ U07 ·
ungefähr 1,5 Mikron bedeckt.
Die einzelnen p-Gebiete 22 sind jeweils mit einem über den Rand der Isolierschicht 24 greifenden polykristallinen Kissen aus dotiertem Silicium in einer Dicke von ungefähr 0,6 Mikron bedeckt. Der Dotierstoff für die Kissen ist Bor in einer Konzentra-
IQ / 1
tion von ungefähr 10 Atome/cm . "
Die Speicherplatte 18 kann nach folgendem Verfahren hergestellt werden: Als erstes wird auf die Oberfläche einer 127 Mikron dicken Platte aus Silicium sehr hoher Reinheit eine Siliciumdi- ^ oxyd-Isolierschicht 24 durch ungefähr einstündiges Erhitzen der ™ Platte auf ungefähr 1100° C. in einer Wasserdampfatmosphäre aufgewachsen. Mit Hilfe von bekannten Photomaskier- und Ätzverfahren wird unter Freilegen von diskreten Bereichen der Plattenoberfläche aus der Isolierschicht 24 eine Anordnung von Öffnungen oder Löchern von ungefähr 1J Mikron Durchmesser und mit einem Abstand von ungefähr 25,4 Mikron Mitte-Mitbe herausgeätzt. Sodann werden die Kissen 26 aus stark mit Bor dotiertem Silicium gebildet, indem eine durch gehende Siliciumschicht in einer Dicke von 0,6 Mikron aufgedampft wird, aus der dann durch Photomaskieren und Ätzen die einzelnen Kissen 26 herausgearbeitet werden. Die Kissen 26 greifen jeweils ein Stück über den Rand der Isolierschicht 24, ohne sich aber gegenseitig zu berühren. Die Kissen haben allgemein quadratische Form mit einer Seitenlänge von ungefähr 17 Mikron. Die Speicherplatte wird dann ungefähr 15 Minuten lang in einem Trockensauerstoff of en bei 1200° C. gebrannt und anschließend zunächst über zwei Stunden langsam auf 750 C. und sodann auf Zimmertemperatur abgekühlt. Während des Brennens diffundiert etwas Dotierstoff aus den Kissen 26 in die Platte, so daß dort die diskreten p-Gebiete 22 entstehen. Diese Gebiete 22 bilden mit dem η-leitenden Hauptteil 20 die pn-Übergänge 19 und reichen ungefähr 3 Mikron tief in die Platte hinein.
Der letzterwähnte Diffusionsvorgang kann in einer Atmosphäre trockenen Sauerstoffs bei ungefähr 750° C. bis ungefähr 1200° C. erfolgen. Durch das Erhitzen in trockenem Sauerstoff wird eine Überschußkonzentration an positiver Oxydladung in die oxydische
009825/ U07
■■■■.- s -
Isolierschicht 24 in den nicht durch die Kissen 26 abgedeckten Bereich der oxydischen Isolierschicht eingebaut, wie durch die (+)-Symbole 25 in der Isolierschicht 24 angedeutet. Diese Überschußkonzentration ist größer als diejenige Konzentration, die bei Durchführung des Diffusionsvorganges ohne sauerstoffhaltige Atmosphäre eingebaut werden würde. Vorzugsweise beträgt die Konzentration ander Groß ι
lierschicht 24.
12 2
tion ander Größenordnung von 10 Ionen pro cm Fläche der Iso-
Die nichtdiffundierte andere Hauptfläche 21 der Platte wird chemisch bis auf eine Plattendicke von ungefähr 20 Mikron geätzt. Der Plattenrandbereich kann für mechanische Halterungszwecke dicker belassen werden.
Die Speicherplatte wird in der Röhre so angeordnet, daß sie mit ihrer Hauptfläche 21 an der Innenseite der Frontplatte 14 anliegt und mit ihrer anderen Hauptfläche 23 gegen das Elektronenstrahler system l6 gewandt ist.
Beim Betrieb der Speicherplatte 18 im Vidicon 10 wird der nleitende Hauptteil 20 über den Anschluß 28 auf ein Potential V vorgespannt, das um einige Volt positiver als das Kathodenpotential des Elektronenstrahlersystems 16 ist. Der Abtaststrahl trifft beim Abtasten auf die einzelnen Kissen 26 auf, wobei die Strahlelektronen durch die Kissen 26 in die betreffenden p-Gebiete 22 geleitet werden. Durch diese in ein Gebiet 22 eingeleiteten Elektronen wird der dazugehörige pn-übergang 19 sperrgespannt, und es sammeln «ich Ladungen an, bis das Gebiet 22 und das dazugehörige Kissen 26 Kathodenpotential erreichen und den Strahl/zurückstoßen. Ferner bildet sich am Übergang 19 im Hauptteil 20 ein an Elektronen verarmtes Gebiet 27· In der Dunkelheit kann eine relativ hochwertige Diode den größten Teil der Ladung in ihrem Gebiet 22 über eine beträchtliche Zeitdauer beibehalten. Wenn dagegen im n-Hauptteil 20, insbesondere innerhalb einer Diffusionsweglänge des Verarmungsgebietes 27 Licht absorbiert wird, wandern die dort gebildeten Loch-Elektronenpaare zum pn-übergang 19, wo «ie die Ladung des Verarmungsgebietes löschen, so daß im Endeffekt
00982S/U07
Ladung vom Gebiet 22 abgeleitet wird. Wenn der Elektronenstrahl bei seiner nächsten Abtastung das Kissen 26 des entladenen Gebietes 22 erfaßt, bringt er es rasch auf Kathodenpotential zurück. Die plötzliche Potentialfluktuation im diskreten Gebiet 22 führt durch kapazitive Kopplung zu einer entsprechenden Stromfluktuation im n-Hauptteil 20. Der n-Hauptteil hat ein ausreichendes Leitvermögen, um als Signalplatte für die Speicherplatte 18 zu dienen, und die Stromfluktuationen in ihr können über den elektrischen Anschlußkontakt 28 einer üblichen Videosignalbearbeitungsanordnung (nicht gezeigt) zugeleitet werden. Der Kontakt 28 ist auf.ein Potential V in bezug auf das Kathodenpotential des Elektronen- ^ strahiersystems 16 vorgespannt. · '
■ Obwohl weder die Ursache des Dunkelstromes noch der die Erniedrigung des Dunkelstromes herbeiführende Wirkungsmechanismus der nichtbeweglichen Ionen 25 derzeit voll erforscht sind, wird zum besseren Verständnis dieser Vorgänge die folgende Theorie als Erklärungsmodell dargeboten: Wenn sich auf der Isolierschicht 24 eine negative Ladung ansammelt, ergibt sich ein entsprechendes negatives elektrostatisches Feld, das durch die Isolierschicht 24 hindurch in den unmittelbar darunter befindlichen Bereich- des n-Hauptteils 20 hineinreicht. Da der Hauptteil 20 η-leitend ist, enthält er bewegliche Elektronen, die unter dem Einfluß des Feldes von der Isolierschicht 24 abwandern, so daß ein ungewolltes oder k störendes Verarmungsgebiet im Hauptteil 20 zurückbleibt. Dieses Stör Verarmungsgebiet verbindet sich mit den Verarmungsgebieten an den pn-Übergangen 19· Durch die Anwesenheit des Störverarmungsgebietes erhöht sich die Störerzeugung von beweglichen Löchern durch Erzeugen von Zentren in der Oberfläche des Hauptteils 20 unter der Isolierschicht 24· Die so erzeugten Löcher können leicht längs des Stör Verarmungsgebietes und über einen in der Nähe befind liehen pn-übergang 19 wandern, wodurch die Ladung in einem diskreten Gebiet 22 verringert wird. Diese Verringerung ist einer Ableitung von Ladung aus dem diskreten Gebiet 22 äquivalent und hat somit Stör signale in Form von Dunkel strom zur Folge. Wenn dagegen in die Isolierschicht eine ausreichende Menge an nichtbeweglichen positiven Ionen eingebaut ist, wirkt das elektrostatische Feld
0Ö9825/UU7
dieser Ionen dem von-den Elektronen an der Oberfläche der Isolierschicht 24 stammenden Feld entgegen. Folglich wird die Ausbildung eines Störverarmungsgebietes im Hauptteil 20 verhindert und dadurch der Dunkelstrom erheblich herabgesetzt.
Während das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung eine Vidicon-Bildaufnahmeröhre ist, werden durch die Erfindung auch sämtliche anderen Arten von mit Ladungsspeicherung arbeitenden Einrichtungen mit einer durch eine Abtastanordnung adressierten Speicherplatte erfaßt. Beispiele derartiger Einrichtungen sind Speicherröhren, Abtastwandler- oder Bildwandlerröhren sowie Festkörper-Bildwandler. Beispielsweise bei Verwendung im.Sekundäremissionsbetrieb werden die Leitungstypen der diskreten Gebiete 22 und des Hauptteils 22 umgekehrt, so daß die diskreten Gebiete 22 η-leitend und der Hauptteil 20 p-leitend sind. Der Hauptteil 20 wird in L>ezug auf die Kathode des Elektronenstrahler systems negativ vorgespannt. Die abgetastete Seite der Speicherplatte wird durch Sekundäremission auf das Potential des Beschleunigungsgitters des Elektronenstrahler systems l6 gebracht. Bei einer derar_ tigen Speicherplatte ist natürlich auch die Polarität der in die Isolierschicht eingebauten Ionen umgekehrt. Bei einer im Sekundäremissionsbetrieb arbeitenden Speicherplatte l8, bei der sich auf der Isolierschicht 24 eine positive Ladung bildet, müßte also in die Isolierschicht 24 ein Überschuß an nichtbeweglichen negativen Ionen eingebaut werden.
Die Speicherplatte l8 kann aus einkristallinem Silicium wie bei der bevorzugten Ausführungsform, aus polykristallinem Silicium oder aus einkristallinem oder polykristallinem Germanium, Galliumarsenid, GaHLumarsenid-Phosphid oder anderweitigem Halbleitermaterial bestehen. Die Dioden können vom Mesatyp oder irgendeinem anderen Typ sein.
Im Hinblick auf optimale Empfindlichkeit der Speicherplatte 18 ist es erwünscht, daß die Plattendicke in der Größenordnung der mittleren Minoritätsträger-Diffusioneweglänge im Hauptgebiet 20 beträgt. Dadurch ist sichergestellt, daß eine ausreichende Menge der lichterzeugten Ladungsträger eines der diskreten Gebiete 22
009825/U07
erreichen kann. Im Hinblick auf optimale Ansprechempfindlichkeit für kurze Wellenlängen wie Blau sowie im Hinblick auf gute Auflösung sollte die Platte so dünn wie möglich sein. Im Betrieb sollte das feldfreie Gebiet des Hauptteils 20 vorzugsweise minimal klein gemacht werden, indem man die der Speicherplatte 18 zugeführten Spannungen so bemißt, daß das Verarmungsgebiet 27 bis fast an die Hauptflache 21 heranreicht. Unter dieser Voraussetzung besteht eine größere Wahrscheinlichkeit, daß lichterzeugte Ladungsträger im feldfreien Gebiet das Verarmungsgebiet 27 erreichen. Wenn sie einmal das Verarmungsgebiet 27 erreichen, so besteht eine fc große Wahrscheinlichkeit, daß sie unter dem Einfluß des dortigen , relativ starken Feldes auch die diskreten Gebiete 22 erreichen. Das Einfangen von lichterzeugten Ladungsträgern an der Hauptfläche 23 kann dadurch minimalisiert werden, daß man ein Ansammlungsoder Aufspeicherungsgebiet ausbildet, das die Ladungsträger von der Oberfläche 21 wegtreibt. Ein derartiges Aufspeicherungsgebiet kann durch flaches Eindiffundieren von η-leitenden Verunreinigungen oder Störstellen in die Hauptfläche 21 hergestellt werden.
Die Hauptfläche 21 kann mit transparenten Antireflexionsbelägen versehen werden, um die Lichtkopplung zwischen dem Hauptteil 20 und der Frontplatte 14 zu verbessern. Für die Isolierschicht verwendet man vorzugsweise ein Material, das eine relativ geringe ι Dichte an Fangstellen nahe der Grenzfläche zwischen der Isolierschicht 24 und dem Hauptteil 20 ergibt. Obwohl man an sich auch andere Isolatoren wie Aluminiumoxyd (Al2O.) oder Siliciumnitrid (Si-N.) für die Isolierschicht 24 auf einem Plattenhauptteil 20 aus Silicium verwenden kann, werden derzeit mit solchen Materialien nicht so gute Resultate erzielt wie mit Siliciumdioxyd, und zwar hauptsächlich weil sie eine höhere Fangstellendichte an der Grenzfläche ergeben.
Die Überschußkonzentration an in die Isolierschicht 24 eingebauten positiven Ionen 25 beträgt bei der bevorzugten Ausführungs-
11 12 2
form in der Größenordnung von 10 bis 10 Ionen pro ei Fläche der Isolierschicht 24; für andere Betriebsarten der Speicherplatte sollte jedoch die optimale Ionenkonzentration jeweils speziell
009825/U07
ermittelt werden. Es hat den Anschein, daß die Xonen am stärksten nahe der Grenzfläche zwischen dem Hauptteil 20 und der Isolierschicht 24 konzentriert sind. Obwohl man während des Diffusionsschrittes vorzugsweise mit einer 100 $igen Sauerstoffatmosphäre für den Einbau der positiven Ionen 25 arbeitet, kann man für den Einbau eines Überschusses an positiven Ionen 25 auch mit niedriger prozentigem Sauerstoffgehalt in trockner Atmosphäre arbeiten. Die Diffusionstemperätur und -dauer sind natürlich jeweils entsprechend dem Sauerstoffgehalt der Atmosphäre verschieden zu bemessen.
Bei einem Vidicon erfolgt das Abtasten der Speicherplatte mittels eines Elektronenstrahles, der die einzelnen Speicherplattenelemente, z.B. die Dioden in entsprechender Anordnung, überstreicht. Wenn die Speicherplatte mit diskreten Elementen ausgebildet ist, wie beispielsweise bei einer Diodenanordnung, kann jedoch die Funktion des Elektronenstrahls auch dadurch erfüllt werden, daß man jedes Element mit einem elektrischen Leiter kontaktiert und dann die Leiter mit einer Festkörperschaltung abtastet. Figur 4 zeigt ein Fragment der abgetasteten Oberfläche einer Speicherplatte 30 von der gleichen allgemeinen Struktur wie die Speicherplatte nach Figur 3, deren Kissen 32 jedoch über die Leiter 34 i*it einem in Blockform dargestellten Festkörper-Abtastgenerator 36 verbunden sind. Der Abtastgenerator 36 verbindet die einzelnen Kissen nacheinander mit einem Bezugspotential V, das den gleichen Wert haben kann wie das Potential, auf welches der Elektronenstrahl eines Vidicons die Kissen bringt. Mit Ausnahme der Art und Weise, wie die Kissen auf Bezugspotential zurückgebracht werden, ist die Arbeitsweise der Festkörpereinrichtung nach Figur 4 i» wesentlichen die gleiche wie die eines Vidicons. Die Anordnung der Leiter 34 für die Kissen 26 in unmittelbarer Nähe der Isolierschicht 24 kann dazu führen, daß sich weitgehend in der gleichen Weise wie bei einer mit Elektronenstrahl abgetasteten Speicherplatte eine Ladung auf der Oberfläche der Isolierschicht 24 auebildet· Wie bei der mit Elektronenstrahl abgetasteten Speicherplatte können die Auswirkungen einer solchen Ladung auf . den Betrieb der Einrichtung durch Einbau einer Ionenladung in die Isolierschicht 24 verringert werden·
009825/1407
Jede der verschiedenen Ausführungsformen kann mit Spannungen, Strömen und Frequenzen, wie sie normalerweise für Einrichtungen der betreffenden Art verwendet werden, betrieben werden. In dieser Hinsicht sind die Speicherplatten mit den herkömmlichen Ausführungen kompatibel, so daß sie keine Spezialbehandlung benötigen, um erfolgreich arbeiten zu können.
00982S/U07

Claims (6)

  1. Patentansprüche
    Mit Ladungsspeicherung arbeitende Einrichtung mit einer durch eine Abtastanordnung abtastbaren Speicherplatte in Form einer Halbleiterplatte aus Material eines ersten Leitungstyps, an deren einer Hauptfläche eine Anordnung von diskreten Gebieten eines zweiten Leitungstyps vorgesehen ist, die mit dem Hauptteil der Platte jeweils pn-Übergänge bilden, wobei der die diskreten Gebiete voneinander trennende Teil dieser Hauptfläche mit einer Schicht aus elektrischem Isoliermaterial bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in das Isoliermaterial .dieser Schicht (24) eine Überschußkonzentration an nichtbeweglichen Ionen (25) eingebaut ist, derart, daß die Wirkungen desjenigen elektrostatischen Feldes im Hauptteil (20) der Halbleiterplatte (l8) verringert werden, das durch auf der Oberfläche der Isolierschicht (24) durch die Abtastanordnung gebildete Ladung erzeugt wird.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einem Teil jedes diskreten Gebietes (22) ein Kontaktkissen (26) angebracht ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterplatte aus n-leitendea Silicium besteht.
  4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht aus Siliciumdioxyd besteht.
  5. 5. Dioden-Speicherplatte für eine Elektronenröhre in Form einer η-leitenden Halbleiterplatte, in deren einer Hauptfläche eine Anordnung von diskreten p-leitenden Gebieten angebracht ist, die durch eine auf dem übrigen Teil dieser Hauptfläche angebrachte Isolierschicht voneinander getrennt sind und auf denen jeweils ein
    009825/1407
    ■■·..- 12 -
    Strahlauftreffkissen angebracht ist, das ein Stück über den Rand der umgebenden Isolierschicht greift, dadurch gekennzeichnet , daß in das Isoliermaterial eine Überschußkonzentration an nichtbeweglicher positiver Ionenladung eingebaut ist, derart, daß den Wirkungen von negativer Ladung in der η-leitenden Halbleiterplatte entgegengewirkt wird, die auf der Oberfläche des Isoliermaterials durch den abtastenden Elektronenstrahl gebildet wird.
  6. 6. Elektronenröhre mit einer Siliciumdioden-Speicherplatte, die auf ihrer abgetasteten Seite mit einer elektrisch isolieren- W den Schicht aus Siliciumdioxyd versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß in die Siliciumdioxydschicht eine relativ hohe Konzentration an nichtbeweglicher positiver Ionenladung eingebaut ist, derart, daß den Wirkungen eines negativen Ladungsgebietes in der Speicherplatte entgegengewirkt wird, das durch den abtastenden Elektronenstrahl auf der Siliciumdioxydschicht gebildet wird.
    009825/ U07
    Leerseite
DE19691959888 1968-11-29 1969-11-28 Mit Ladungsspeicherung arbeitende Einrichtung Withdrawn DE1959888A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US78011668A 1968-11-29 1968-11-29
US78016668A 1968-11-29 1968-11-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1959888A1 true DE1959888A1 (de) 1970-06-18

Family

ID=27119667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19691959888 Withdrawn DE1959888A1 (de) 1968-11-29 1969-11-28 Mit Ladungsspeicherung arbeitende Einrichtung

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE1959888A1 (de)
FR (1) FR2024513A1 (de)
GB (1) GB1285050A (de)
NL (1) NL162782C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2424908A1 (de) * 1973-06-01 1974-12-19 Raytheon Co Halbleitergeraet, insbesondere aufnahmeelektrode fuer bildwandlerroehren bzw. verfahren zur herstellung desselben

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2424908A1 (de) * 1973-06-01 1974-12-19 Raytheon Co Halbleitergeraet, insbesondere aufnahmeelektrode fuer bildwandlerroehren bzw. verfahren zur herstellung desselben

Also Published As

Publication number Publication date
NL162782B (nl) 1980-01-15
GB1285050A (en) 1972-08-09
FR2024513A1 (de) 1970-08-28
NL6917929A (de) 1970-06-02
NL162782C (nl) 1980-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1959889A1 (de) Mit Ladungsspeicherung arbeitende Einrichtung
DE2213765C3 (de) Bildaufnahmevorrichtung mit einem Feldeffekttransistor als Sensor
DE102018130470A1 (de) Pixelvorrichtung auf struktur tiefer grabenisolierung (dti) für bildsensor
DE19704996A1 (de) Verfahren zur Herstellung von IGBT-Bauteilen
DE2802987A1 (de) Festkoerper-abbildungsvorrichtung
DE1810447A1 (de) Halbleiterplaettchen und Verfahren zu deren Herstellung
DE1764565C3 (de) Strahlungsempfindliches Halbleiterbauelement
DE3446972A1 (de) Photoelektrischer halbleiter-wandler
DE1954694B2 (de) Signalspeicherplatte für eine Aufnahmeröhre mit einer Elektronenstrahlquelle und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1489031B1 (de) Transistor mit einem scheibenfoermigen Halbleiterkoerper und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10047152B4 (de) Hochvolt-Diode und Verfahren zu deren Herstellung
DE2133979C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung
US3676727A (en) Diode-array target including isolating low resistivity regions
DE3240481A1 (de) "halbleiteranordnung zum ausstrahlen von elektronen und anordnung mit einer derartigen halbleiteranordnung"
DE2718449A1 (de) Verfahren zur herstellung einer halbleiteranordnung und durch dieses verfahren hergestellte anordnung
DE2456131A1 (de) Fotosensible vorrichtung
DE2448478A1 (de) Verfahren zum herstellen von pn-halbleiteruebergaengen
DE2730477A1 (de) Fotoempfindliche halbleitervorrichtung
DE4133996A1 (de) Ccd-bildwandler
DE2318179C2 (de) Halbleiteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3010986A1 (de) Integrierte halbleiterschaltung
DE19707803A1 (de) Photodiode
DE1957335C3 (de) Strahlungsempfindliches Halbleiterbauelement und seine Verwendung in einer Bildaufnahmeröhre
DE1959888A1 (de) Mit Ladungsspeicherung arbeitende Einrichtung
DE112021006393T5 (de) Fotodiodenvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee