DE2404645A1 - RADIATION MEASURING OR DETECTOR DEVICE - Google Patents

RADIATION MEASURING OR DETECTOR DEVICE

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DE2404645A1
DE2404645A1 DE19742404645 DE2404645A DE2404645A1 DE 2404645 A1 DE2404645 A1 DE 2404645A1 DE 19742404645 DE19742404645 DE 19742404645 DE 2404645 A DE2404645 A DE 2404645A DE 2404645 A1 DE2404645 A1 DE 2404645A1
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conductive thin
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Manfred Rudolf Kuehnle
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    • H01L31/08Semiconductor 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 in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/09Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation

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Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DR.-PHFL. G. NICKEL · DR.-1NG. J. DORNER DR.-PHFL. G. NICKEL · DR.-1NG. J. DORNER

8 MÖNCHEN 15
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8 MONKS 15
LANDWEHRSTR. 35 POST BOX 10 *

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München, den 31. Januar Anwaltsaktenz.: 181 - Pat. IOMunich, January 31st, attorney's file: 181 - Pat. IO

Coulter Information Systems, Inc., 7 De Angelo Drive, Bedford, Massachusetts, Vereinigte Staaten von AmerikaCoulter Information Systems, Inc., 7 De Angelo Drive, Bedford, Massachusetts, United States of America

Strahlungsmeß- bzw. DetektoreinrichtungRadiation measuring or detector device

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Strahlungsraeßeinrichtungen und insbesondere auf eine gegenüber einer optischen Strahlung transparente Photozelle, welche aus Dünnfilmschichten anorganischer Werkstoffe aufgebaut ist.The invention relates generally to radiation pavers and in particular to a photocell which is transparent to optical radiation and which consists of thin-film layers of inorganic Materials is built up.

Bei Photozellen finden im allgemeinen Elemente Verwendung, welche unter Lichteinfall ihr Potential oder ihren Widerstand verändern. Die Ausgangssignale dieser Elemente verändern sich also abhängig von der Intensität des einfallenden Lichtes. In Photozellen befinden sich im allgemeinen undurchsichtige oder undurchlässige Bauteile, welche einen Teil des optischen Strahlenganges blockieren und daher normalerweise außerhalb des Strahlenganges von optischen Systemen gehalten werden oder wahlweise in den Strahlengang geschwenkt und aus dem zu untersuchenden Strahlengang des betreffenden optischen Systems zurückgezogen werden.In the case of photocells, elements are generally used which change their potential or resistance when exposed to light. The output signals of these elements change depending on the intensity of the incident light. In photocells there are generally opaque or opaque components that form part of the optical beam path block and therefore usually outside the beam path be held by optical systems or optionally pivoted into the beam path and out of the beam path to be examined of the optical system concerned can be withdrawn.

Eine Photozelle, welche ständig gegenüber einem optischen System versetzt angeordnet ist, muß klein gebaut sein, so daß sie nicht zu viel Platz beansprucht und außerdem wird von einer solchenA photocell, which is constantly offset from an optical system, must be built small so that they do not takes up too much space and is also used by such a

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Zelle kein vollständig richtiges Meßergebnis des in das optische System längs dessen Achse einfallenden Lichtes geliefert. Eine Konstruktion, bei welcher die Photozelle in den Strahlengang bewegt und aus dem Strahlengang des optischen Systems wieder herausgeschwenkt wird, ist kompliziert und teuer.Cell does not provide a completely correct measurement result of the light incident into the optical system along its axis. One Construction in which the photocell moves into the beam path and swiveled out of the beam path of the optical system is complicated and expensive.

Ganz allgemein ist festzustellen, daß bekannte Photozellen von den optischen Systemen unabhängig sind und als zusätzliche Bauteile betrachtet und gehandhabt werden müssen, welche die Kosten einer damit auszurüstenden Einrichtung erhöhen.In general it can be stated that known photocells of the optical systems are independent and must be viewed and handled as additional components, which add to the cost a facility to be equipped with it.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Photozelle außerordentlich geringer Lichtabsorption zu schaffen, welche unmittelbar in ein optisches System als Bestandteil desselben eingebaut werden kann.The object of the invention is to be achieved, a photocell to create extremely low light absorption, which is directly incorporated into an optical system as part of the same can be installed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine transparente Photozelle gelöst, welche gekennzeichnet ist durch einen Trägerkörper, mit welchem eine von zwei elektrisch leitfähigen Dünnfilmschichten innig verbunden ist, zwischen welchen sich eine anorganische, photoleitende Dünnfilmschicht befindet, die mit den angrenzenden Schichten ebenfalls innig verbunden ist, wobei eine Spannung an die beiden elektrisch leitenden Dünnfumschichten anlegbar ist, so daß als Maß der durch den Schichtenverband hindurchtretenden Strahlung ein Strom zwischen den elektrisch leitfähigen Dünnfilmschichten meßbar ist.According to the invention, this object is achieved by a transparent photocell solved, which is characterized by a carrier body with which one of two electrically conductive thin film layers is intimately connected, between which there is an inorganic, photoconductive thin film layer, which is with the adjacent Layers are also intimately connected, with a voltage being able to be applied to the two electrically conductive thin-film layers, so that a current between the electrically conductive thin-film layers is the measure of the radiation passing through the layer structure is measurable.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dient als Trägerkörper eine Fläche einer optischen Linse.According to a preferred embodiment, it serves as the carrier body a face of an optical lens.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:In the following, exemplary embodiments are explained in more detail with reference to the accompanying drawing. They represent:

Figur 1 eine schematische Abbildung einer transparenten Photozelle zur Erläuterung der Wirkung swe i s e und Figure 1 is a schematic illustration of a transparent photocell to explain the effect of swe ise and

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Figur 2 eine der Abbildung nach Figur 1 ähnliche Darstellung einer Photozelle, welche Teil eines optischen Systems bildet. FIG. 2 shows a representation similar to the illustration according to FIG. 1 of a photocell which forms part of an optical system.

Die drei wesentlichen Teile der hier vorgeschlagenen Photozelle sind in Figur 1 schematisch gezeigt. Die Photozelle 10 enthält ein Paar von Dünnfilmschichten 12 und 14 aus leitfähigem Material, welches auf einem Trägerkörper 18 angeordnet ist. Zwischen den leitfähigen Dünnfilmschichten 12 und 14 befindet sich eine weitere DUnnfilmschicht 16 aus photoleitendem Werkstoff. Der Ausdruck "Dünnfilmschicht" wird hier für eine Schicht oder einen Belag verwendet, welcher nicht dicker als einige Tausend Angstrom ist und vorzugsweise weniger als 1000 Angstrom mißt. An die leitfähigen Dünnfilmschichten 12 und 14 wird von einer Gleichstromquelle, welche eine konstante Spannung liefert und bei 20 angedeutet ist, eine Konstantspannung angelegt.The three essential parts of the photocell proposed here are shown schematically in FIG. The photocell 10 contains a pair of thin film layers 12 and 14 of conductive material, which is arranged on a carrier body 18. There is one between the conductive thin film layers 12 and 14 further thin film layer 16 made of photoconductive material. The expression "Thin film layer" is used here for a layer or a Covering is used which is no thicker than a few thousand Angstroms and preferably measures less than 1000 Angstroms. To the conductive Thin film layers 12 and 14 are powered by a DC power source, which supplies a constant voltage and is indicated at 20, a constant voltage is applied.

Die Photozelle 10 befindet sich unmittelbar in Strahlengang eines ausgedehnten Strahlenbündels 22. Das auf die Photozelle 10 treffende Licht wird durch die erste Dünnfilmschicht 12 aus leitfähigem Werkstoff übertragen und tritt in die photoleitende Dünnfilmschicht 16 ein. Auf diese Weise wird ein in einer Richtung fliessender Strom zwischen den Dünnfilmschichten 12 und 14 ausgelbst, welcher proportional zur Intensität des Lichtes ist, da die photoleitende Zwischenschicht 16 dem elektrischen Strom einen Widerstand bietet, welcher mit der Intensität des einfallenden Lichtes abfällt. Eine Strommeßeinrichtung, beispielsweise ein Milliamperemeter oder ein Galvanometer 2k, ist vorgesehen, um den Stromfluß anzuzeigen und zu messen und um eine Anzeige zu liefern, welche unmittelbar von der Intensität des einfallenden Lichtes abhängig ist. Die Anzeige kann in Form des Ausschlages eines Zeigers auf einer Skala zur Verfügung stehen.The photocell 10 is located directly in the beam path of an extended beam 22. The light striking the photocell 10 is transmitted through the first thin-film layer 12 made of conductive material and enters the photoconductive thin-film layer 16. In this way, a unidirectional current is generated between the thin film layers 12 and 14 which is proportional to the intensity of the light, since the photoconductive intermediate layer 16 offers a resistance to the electric current which decreases with the intensity of the incident light. A current measuring device, for example a milliammeter or a galvanometer 2k, is provided in order to display and measure the current flow and to provide an indication which is directly dependent on the intensity of the incident light. The display can be available in the form of the deflection of a pointer on a scale.

Vorzugsweise ist die Dicke der leitfähigen Dünnfilmschichten 12' und 14 größenordnungsmäßig etwa 50 Ängstrom. Die Dicke der photoleitenden Dünnfilmschicht 16 liegt im Bereich von etwa 300Preferably the thickness of the conductive thin film layers 12 'is and 14 on the order of about 50 angstroms. The thickness of the photoconductive Thin film layer 16 is in the range of about 300

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strom bis 500 Ängstrom.current up to 500 angstroms.

Wie aus Figur 1 zu ersehen ist, sind zu den leitfähigen· Dünnfilmschichten 12 und Ik bei 26 bzw. 28 Kontakte hergestellt, was in an sich bekannter Weise geschehen kann. Beispielsweise hat der Kontakt 26 die Form eines dünnen Metallstreifens.As can be seen from FIG. 1, contacts are made to the conductive thin-film layers 12 and Ik at 26 and 28, respectively, and this can be done in a manner known per se. For example, the contact 26 is in the form of a thin metal strip.

Vorzugsweise werden die drei Dünnfilmschichten 12, Ik und 16 der Photozelle 10 durch sogenanntes Aufsputtern abgelagert (Glimmlicht-Entladungsbeschichtung). Der Trägerkörper 18 wird hierzu durch eine erste Druckkammer geführt und die leitfähige Dünnfilmschicht 12 wird auf eine Oberfläche des Trägerkörpers aufgebracht, In entsprechender Weise wird die photoleitende Dünnfilmschicht 16 über der leitfähigen Dünnfilmschicht 12 aufgebracht. Danach wird die zweite leitfähige Dünnfilmschicht Ik über der photoleitenden Dünnfilmschicht 16 abgelagert und ein Kontaktstreifen 26 wird durch geeignete Beschichtungstechniken in einem Kontaktierungsbereich gebildet oder durch Maskierungstechnik aufgebracht. Der Kontaktstreifen 26 für die erste leitfähige Dünnfilmschicht 12 kann auch vor der Ablagerung der Dünnfilmschicht 12 auf dem Trägerkörper 18 gebildet werden. Der Kontakt 28 für die Dünnfilmschicht Ik kann vor oder nach der Aufbringung der Dünnfilmschicht 14 auf der photoleitenden Dünnfilmschicht 16 gebildet werden.The three thin -film layers 12, Ik and 16 of the photocell 10 are preferably deposited by so-called sputtering (glow light discharge coating). For this purpose, the carrier body 18 is passed through a first pressure chamber and the conductive thin film layer 12 is applied to a surface of the carrier body. In a corresponding manner, the photoconductive thin film layer 16 is applied over the conductive thin film layer 12. Thereafter, the second conductive thin film layer Ik is deposited over the photoconductive thin film layer 16 and a contact strip 26 is formed by suitable coating techniques in a contacting area or applied by a masking technique. The contact strip 26 for the first conductive thin-film layer 12 can also be formed before the deposition of the thin-film layer 12 on the carrier body 18. The contact 28 for the thin film layer Ik can be formed before or after the application of the thin film layer 14 on the photoconductive thin film layer 16.

Da zwischen den leitfähigen Dünnfilmschichten 12 und Ik eine konstante Spannung angelegt wird, fördert die Schicht Ik die Abwanderung von Elektronen von der photoleitenden Dünnfilmschicht l6, wenn diese von Photonen einfallenden Lichtes getroffen wird. Die beiden leitfähigen Dünnfilmschichten 12 und Ik sind wesentlich dünner als die photoleitende Dünnfilmschicht 16. Die Gesamtdicke des Schichtverbandes ist so gering, daß sie die optische Durchlässigkeit der Photozelle nicht wesentlich beeinflußt. Beispielsweise kann die Photozelle so aufgebaut werden, daß sie nicht mehr als 5% bis 10% des einfallenden Lichtes absorbiert. Praktisch bilden die leitfähigen Dünnfilmschichten 12 und Ik eine Kondensatoranordnung und das einfallende, in die photolei-Since a constant voltage is applied between the conductive thin film layers 12 and Ik , the layer Ik promotes the migration of electrons from the photoconductive thin film layer 16 when it is struck by photons of incident light. The two conductive thin-film layers 12 and Ik are considerably thinner than the photoconductive thin-film layer 16. The total thickness of the layer structure is so small that it does not significantly affect the optical transmittance of the photocell. For example, the photocell can be constructed so that it does not absorb more than 5% to 10% of the incident light. In practice, the conductive thin film layers 12 and Ik form a capacitor arrangement and the incident, into the photoconductive

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leitende Dünnfilmschicht l6 eintretende Licht bewirkt, daß Elektronen zu der Schicht lh wandern. Diese Elektronenwanderung stellt einen Strom zwischen den Dünnfilmschichten 12 und lh dar und wird durch das Milliamperemeter 2h angezeigt und gemessen.Light entering the conductive thin film layer 16 causes electrons to migrate to the layer 1h. This electron migration represents a current between the thin film layers 12 and 1h and is displayed and measured by the milliammeter 2h.

Die leitfähigen Dünnfilmschichten 12 und lh können beispielsweise aus einem reinen Indiumoxid-Halbleitermaterial hergestellt sein. Die photoleitende Dünnfilmschicht 16 besteht aus einer anorganischen, mikrokristallinen Legierung oder Verbindung, welche die hier angegebenen, für die Wirkungsweise der Photozelle notwendigen Eigenschaften besitzt. Vorzugsweise wird Cadmiumsulfid (CdS) oder Zinkindiumsulfid (l„Zn,S) verwendet. Andere Werkstoffe von denen eine Eignung bei der Verwendung als photoleitende Dünnfilmschicht 16 zu erwarten ist, sind Siliziumnitrid (Si N.), Zinksulfid (ZnS), Antimonsulfid (Sb2S,), Arsensulfid (As2S3), Galliumarsenid (GaAs), Cadmiumselenid (GaSe), Zinkselenid (ZnSe) und vielleicht weitere Werkstoffe. Die genannten Werkstoffe können auch mit verschiedenen Dotierungsmittel, beispielsweise mit Kupfer, dotiert werden, um das spektrale Ansprechverhalten zu verändern. Vorzugsweise ist die Dünnfilmschicht 16 aus n-leitendem Cadmiumsulfid-Halbleitermaterial gebildet und besitzt eine Dicke in der Größenordnung von 300 Ängstrom bis 500 Angstrom, wobei aber die Dicke bis zu mehreren Tausend Angstrom vergrößert werden kann.The conductive thin film layers 12 and 1h can be made of a pure indium oxide semiconductor material, for example. The photoconductive thin-film layer 16 consists of an inorganic, microcrystalline alloy or compound which has the properties specified here which are necessary for the operation of the photocell. Cadmium sulfide (CdS) or zinc indium sulfide (1, Zn, S) is preferably used. Other materials which are expected to be suitable for use as photoconductive thin-film layer 16 are silicon nitride (Si N.), zinc sulfide (ZnS), antimony sulfide (Sb 2 S,), arsenic sulfide (As 2 S 3 ), gallium arsenide (GaAs) , Cadmium selenide (GaSe), zinc selenide (ZnSe) and perhaps other materials. The materials mentioned can also be doped with various dopants, for example with copper, in order to change the spectral response behavior. Preferably, the thin film layer 16 is formed from n-type cadmium sulfide semiconductor material and has a thickness on the order of 300 angstroms to 500 angstroms, but the thickness can be increased up to several thousand angstroms.

Die photoleitende Dünnfilmschicht 16 hat insbesondere eine Härte, welche an diejenige von Glas herankommt, wobei eine beträchtliche Abriebfestigkeit zu beobachten ist, welche Risse, Kratzer und dergleichen vermeiden hilft, die eine Streuung oder Beugung des einfallenden Lichtes verursachen könnten. Auch die elektrisch leitfähigen Dünnfilmschichten 12 und lh sind außerordentlich hart und abriebfest, wenn sie durch ein Sputterverfahren aufgebracht werden und insbesondere, wenn die Photozelle schichtweise auf einer Linse eines optischen Systems als Trägerkörper aufgebaut wird, wie weiter unten beschrieben wird, derart, daß Abrieb-Schutzbeläge oder dergleichen, etwa die bisher verwendeten Si-In particular, the photoconductive thin film layer 16 has a hardness which approaches that of glass, with considerable abrasion resistance being observed, which helps avoid cracks, scratches and the like which could cause scattering or diffraction of the incident light. The electrically conductive thin-film layers 12 and lh are also extremely hard and abrasion-resistant when they are applied by a sputtering process and in particular when the photocell is built up in layers on a lens of an optical system as a carrier body, as will be described below, in such a way that abrasion Protective coverings or the like, such as the previously used Si

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liziummonoxid-Beläge gebräuchlicher Linsen, entfallen können.silicon monoxide coatings of common lenses can be dispensed with.

Die photoleitende Dünnfilmschicht 16 besitzt einen hohen photoelektrischen Verstärkungsfaktor, welcher die Lichtempfindlichkeit der Photozelle vergrößert. Bevorzugte Ferkstoffe sind Cadmiumsulfid und Zinkindiumsulfid. Der zuerst genannte Werkstoff be-The photoconductive thin film layer 16 has a high photoelectric Gain factor, which is the sensitivity to light the photocell enlarged. Preferred pigments are cadmium sulfide and zinc indium sulfide. The first mentioned material

12 sitzt einen Dunkelwiderstand von 10 Ohmzentimeter und einen12 sits a dark resistance of 10 ohm centimeters and one

Hellwiderstand von 10 Ohmzentimeter. Der an zweiter Stelle ge-Light resistance of 10 ohm centimeters. The second most

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nannte Werkstoff besitzt einen Dunkelwiderstand von 10 Ohmzentimeter und einen Hellwiderstand von 10 Ohmzentimeter. Das Verhältnis zwischen diesen beiden Werten ist also in beiden Fällen etwa 10 . Das bedeutet, daß bei Auftreffen eines Photons nicht ein einziges Elektron, sondern eine Million von Elektronen als Strom zwischen den leitfähigen Dünnfilmschichten 12 und 14 in Bewegung gesetzt werden.named material has a dark resistance of 10 ohm centimeters and a light resistance of 10 ohm centimeters. So the relationship between these two values is in both cases about 10. This means that when a photon hits, it does not a single electron but a million electrons as a current between the conductive thin film layers 12 and 14 in motion be set.

Der Trägerkörper 16 dient als Halterung oder mechanische Basis für die Photozelle 10. Wünschenswerte Eigenschaften sind Festigkeit, Strahlungsdurchlässigkeit, die Fähigkeit der Anhaftung an abgelagerte oder aufgetragene Schichten, Stabilität und Abriebfestigkeit sowie gegebenenfalls Flexibilität. Die Stabilität bezieht sich auf die Konstanz der Abmessungen, insbesondere der Dicke sowie auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber Änderungen, welche aufgrund von Temperatureinwirkung oder elektrischer Einwirkung entstehen könnten, wie sie in dem Behandlungs-Druckgefäß während der Beschichtungsverfahren wirksam sind.The support body 16 serves as a holder or mechanical basis for the photocell 10. Desirable properties are strength, Radiation transmittance, the ability to adhere to deposited or applied layers, stability and abrasion resistance as well as flexibility, if applicable. The stability refers to the constancy of the dimensions, especially the Thickness as well as resistance to changes, which could arise as a result of the effects of temperature or electrical effects, such as those in the treatment pressure vessel are effective during the coating process.

Ein Beispiel für den Trägerkörper, welches zufriedenstellende Ergebnisse liefert, ist Polyester-Folienmaterial in einer Stärke von etwa 0,127 mm, insbesondere ein Material, welches von der Firma DuPont de Nemours Company unter der Bezeichnung "Mylar" in den Handel gebracht wird. Innere Spannungen des Materials, welche aufgrund des Herstellungsverfahrens entstehen, müssen vor Gebrauch entfernt werden. Dies geschieht durch ein" Normalisierungsverfahren, bei welchem das Folienmaterial einer 80^-igen relativen Luftfeuchtigkeit bei einer Temperatur von 1000C fürAn example of the carrier body which gives satisfactory results is polyester film material with a thickness of about 0.127 mm, in particular a material which is marketed by the DuPont de Nemours Company under the name "Mylar". Internal stresses in the material, which arise as a result of the manufacturing process, must be removed before use. This is done by a "normalization process, in which the film material a 80 ^ -igen relative humidity at a temperature of 100 0 C for

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eine Zeitdauer von etwa dreißig Minuten ausgesetzt wird.exposed for a period of about thirty minutes.

Außerdem soll das Trägerkörpermaterial entgast werden, um eingeschlossene Gase zu entfernen und das Folienmaterial muß außerordentlich rein gehalten werden und irgendwelche statische Aufladungen müssen vor den Beschichtungsverfahren beseitigt werden.In addition, the carrier body material should be degassed in order to avoid trapped To remove gases and the sheet material must be kept extremely clean and have any static charges must be eliminated prior to the coating process.

In Figur 2 ist eine Photozelle 30' gezeigt, welche der Photozelle 10 entspricht und welche unmittelbar auf eine Oberfläche einer Linse 30 eines optischen Systems 32 aufgebracht ist, wobei die Linse 30 äquivalent zu dem Trägerkörper 18 ist. Das in Figur 2 gezeigte optische System kann eine Kamera oder ein optisches Meßinstrument sein oder es kann sich um ein optisches System handeln, welches eine bestimmte Funktion in Abhängigkeit von Änderungen des einfallenden Lichtes ausübt. Das Bauteil 24' ist ein Meßgerät oder ein Signalgeber, welches bzw. welcher auf den Wert des in der Schaltung fließenden Stromes anspricht.In Figure 2, a photocell 30 'is shown, which is the photocell 10 corresponds and which is applied directly to a surface of a lens 30 of an optical system 32, the Lens 30 is equivalent to the carrier body 18. The optical system shown in Figure 2 can be a camera or an optical Be a measuring instrument or it can be an optical system, which a certain function depending on changes of the incident light. The component 24 'is a Measuring device or a signal generator which responds to the value of the current flowing in the circuit.

In dem System nach Figur 2 entspricht der Lichtstrom, welcher beispielsweise zu dem photoempfindlichen Film einer Kamera geführt ist, dem Licht, welches auch auf die Photozelle trifft, so daß eine genaue und direkte Anzeige erhalten wird. Da weiterhin die Photozelle 30' sov groß ist, und der photoelektrische Verstärkungsfaktor der photoleitenden Dünnfilmschicht 16 so außerordentlich hoch ist, reichen sehr geringe Spannungen zur Erzielung eines starken Anzeigesignales aus. Die Linse 30 mit den genannten Schichten bildet einen sehr wirtschaftlichen und zweckmäßigen Bestandteil einer Kamera oder eines anderen optischen Systems, bei welchem Informationen bezüglich des einfallenden !Lichtes benötigt werden. Die hier vorgeschlagene Photozelle un-In the system according to FIG. 2, the luminous flux which is guided, for example, to the photosensitive film of a camera, corresponds to the light which also hits the photocell, so that an accurate and direct display is obtained. Further, since the photocell 'is so large v 30, and the photoelectric amplification factor of the photo-conductive thin film layer 16 is extremely high, ranging from very low voltages for achieving a strong indication signal. The lens 30 with the layers mentioned forms a very economical and expedient component of a camera or another optical system in which information about the incident light is required. The photocell proposed here

terliegt keinen Änderungen bezüglich des Ansprechverhaltens aufgrund von Ermüdungserscheinungen. Der Ableitungsstrom ist so niedrig, daß die Leistungsquelle für die Photozelle zu allen Zeiten eingeschaltet bleiben kann. Die gebräuchlichen Cadmiumsulfid-Photozellen in Kameras bekannter Art besitzen einen kontinuier- J liehen Ableitungsstrom selbst in der Dunkelheit und im allgemei-is not subject to changes in response due to fatigue. The leakage current is so low that the power source for the photocell can remain on at all times. The usual cadmium sulfide photocell in cameras known type have a continuous J lent leakage current even in the dark and in the general

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nen wird daher ein Schalter vorgesehen, um die Leistungsquelle abzuschalten, wenn die Kamera nicht gebraucht wird. Demgegenüber ist der spezifische Widerstand der photoleitenden Dünnfilmschicht in der Dunkelheit so hoch, daß ein Schalter solcher Art bei dem hier vorgeschlagenen System nicht erforderlich ist.A switch is therefore provided to turn off the power source when the camera is not in use. In contrast the resistivity of the photoconductive thin film layer in the dark is so high that a switch of this type in the The system proposed here is not required.

Zusammengefaßt kann festgestellt werden, daß vorliegend eine transparente Photozelle geschaffen worden ist, welche zwei Dünnfilmschichten aus anorganischem, leitfähigem Werkstoff enthält, zwischen welchen sich eine dritte Dünnfilmschicht befindet, die aus einem anorganischen Photoleiter besteht. Eine der die Photoleiterschicht einschließenden leitfähigen Schichten kann mit einem Trägerkörper verbunden sein, beispielsweise einem Kunststoff-Folienmaterial hoher Stabilität. Vorzugsweise ist aber diese leitfähige Dünnfilmschicht mit einer Oberfläche einer Linse eines optischen Systems innig verbunden. Die beiden aus Leitermaterial bestehenden Dünnfilmschichten sind an eine Gleichspannungsquelle konstanter Spannung angeschlossen. Die Photoleiterschicht bildet einen veränderlichen Widerstand oder eine Diode und beeinflußt den Gleichstrom, welcher fließt, wenn die Photozelle einer Lichtbestrahlung oder einer anderen Bestrahlung ausgesetzt ist, auf welche die Photozelle anspricht. Der Strom wird angezeigt und gemessen und die Größe des Stromes ist im allgemeinen ein Maß für die Lichtintensität. Nur ein geringer Prozentsatz des einfallenden Lichtes geht durch Absorption verloren, während der größte Teil des Lichtstromes vollständig durch die Photozelle hindurchtritt.In summary, it can be stated that in the present case a transparent photocell has been created which has two thin film layers of inorganic, conductive material, between which there is a third thin film layer, the consists of an inorganic photoconductor. One of the conductive layers including the photoconductor layer can be provided with a Be connected to the carrier body, for example a plastic film material of high stability. But this is preferable conductive thin film layer with a surface of a lens a optical system intimately connected. The two thin-film layers made of conductor material are connected to a direct voltage source of constant voltage. The photoconductor layer forms a variable resistor or diode and affects the direct current that flows when the photocell is exposed to light or other radiation to which the photocell responds. The current is displayed and measured and the magnitude of the current is generally a measure of the light intensity. Only a small percentage of the incident light is lost through absorption, while most of the luminous flux is entirely through the photocell passes through.

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Claims (12)

PatentansprücheClaims (-W Transparente Photozelle, gekennzeichnet durch einen Trägerkörper (l8), mit welchem eine von zwei elektrisch leitfähigen Dünnfilmschichten (12, lh) innig verbunden ist, zwischen welchen sich eine anorganische, photoleitende Dünnfilmschicht (l6) befindet, die mit den angrenzenden Schichten ebenfalls innig verbunden ist, wobei eine Spannung (20) an die beiden elektrisch leitenden Dünnfilmschichten anlegbar ist, so daß als Maß der durch den Schichtenverband hindurchtretenden Strahlung (22) ein Strom zwischen den elektrisch leitfähigen Dünnfilmschichten meßbar ist,(-W Transparent photocell, characterized by a carrier body (l8), with which one of two electrically conductive thin film layers (12, lh) is intimately connected, between which there is an inorganic, photoconductive thin film layer (l6), which is also with the adjacent layers is intimately connected, a voltage (20) being able to be applied to the two electrically conductive thin-film layers, so that a current between the electrically conductive thin-film layers can be measured as a measure of the radiation (22) passing through the layer structure, 2. Photozelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganische, photoleitende Dünnfilmschicht (l6) aus einem durch Aufsputtern (Glimmlicht-Entladungsbeschichtung) gebildeten Material besteht.2. Photocell according to claim 1, characterized in that the inorganic, photoconductive thin film layer (l6) consists of a through Sputtering (glow discharge coating) formed material consists. 3. Photozelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden elektrisch leitfähigen Dünnfilmschichten (12, lh) aus anorganischem Halbleitermaterial bestehen.3. Photo cell according to claim 1 or 2, characterized in that the two electrically conductive thin film layers (12, lh) consist of inorganic semiconductor material. h. Photozelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden elektrisch leitfähigen Dünnfilmschichten (12, lh) aus Indiumoxid bestehen. H. Photocell according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the two electrically conductive thin-film layers (12, 1h) consist of indium oxide. 5. Photozelle nach einem der Ansprüche 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitende Dünnfilmschicht (l6) aus einem Werkstoff besteht, der einer Gruppe angehört, welche auch Cadmiumsulfid und Zinkindiumsulfid enthält.5. Photocell according to one of claims 1 to h, characterized in that the photoconductive thin film layer (l6) consists of a material belonging to a group which also contains cadmium sulfide and zinc indium sulfide. 509813/0704509813/0704 6. Photozelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der elektrisch leitfähigen Dünnfilmschicht (12, 14) unter etwa 100 Angstrom liegt.6. Photocell according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the thickness of the electrically conductive thin film layer (12, 14) is less than about 100 Angstroms. 7. Photozelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der photoleitenden Dünnfilmschicht (l6) unter etwa 1000 Angstrom beträgt und daß die beiden elektrisch leitfähigen Dünnfilmschichten und die photoleitende Dünnfilmschicht (l6) zusammen mit dem Trägerkörper (18) eine Lichtabsorption in der Größenordnung von etwa 5% der auf die Photozelle ' einfallenden Strahlung aufweisen.7. Photocell according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the thickness of the photoconductive thin film layer (l6) is below about 1000 angstroms and that the two electrically conductive thin film layers and the photoconductive thin film layer (l6) together with the support body (18) a light absorption in the order of magnitude of about 5% of that on the photocell ' have incident radiation. 8. Photozelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden elektrisch leitfähigen Dünnfilmschiohten (12, 14) und die photoleitende Dünnfilmsohicht (l6) zusammen eine Strahlungsdurchlässigkeit von mehr als 90% besitzen.8. Photocell according to one of claims 1 to 6, characterized in that the two electrically conductive thin film layers (12, 14) and the photoconductive thin film layer (l6) together have a radiation permeability of more than 90% . 9. Photozelle nach eine» der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitende Dünnfilmschicht (16) aus eine» mit Kupfer dotierten Photoleitermaterial hergestellt ist.9. photocell according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the photoconductive thin film layer (16) consists of a » is made with copper doped photoconductor material. 10. Photozelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die beiden elektrisch leitenden DünnfUmschichten (12, 14) eine SpannungsquelIe, insbesondere eine Konstantspannungsquelle, geschaltet ist.10. Photocell according to one of claims 1 to 9, characterized in that that between the two electrically conductive thin layers (12, 14) a voltage source, in particular a constant voltage source, is switched. 11. Photozelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle (20 bzw. 201) eine Gleichspannungsquelle ist.11. Photocell according to claim 10, characterized in that the voltage source (20 or 20 1 ) is a DC voltage source. 12. Photozelle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper eine optische Linse (30) ist, auf dessen einer Oberfläche sich die Photozelle befindet.12. Photocell according to one of claims 1 to 11, characterized in that that the carrier body is an optical lens (30), on one surface of which the photocell is located. - 10 -- 10 - 509813/0704509813/0704
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