DE2458174C3

DE2458174C3 - Photosensitive device

Info

Publication number: DE2458174C3
Application number: DE19742458174
Authority: DE
Inventors: Benjamin Princeton Abeles; Appleton Danforth Hightstown Cope; Christopher Roman Princeton Wronski
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1973-12-10
Filing date: 1974-12-09
Publication date: 1979-02-01
Also published as: DE2458174A1; GB1442554A; NL7415995A; DE2458174B2

Description

Die Erfindung betrifft eine photoempfindliche Einrichtung mit einem photoleitenden Körper aus Antimontrisulfid und einer Schicht aus elektrisch isolierendem Material auf einer Oberfläche des Körpers. Die Einrichtung ist insbesondere zur Verwendung als Speicherelektrode für Vidikon-Kameraröhren geeignetThe invention relates to a photosensitive device with a photoconductive body made of antimony trisulfide and a layer of electrically insulating material on a surface of the body. the The device is particularly suitable for use as a storage electrode for vidicon camera tubes

Antimontrisulfid ist ein empfindliches, in der Masse leitendes Photoleitermaterial, das seit langem in Speicherelektrode^! für Vidikon-Kameraröhren verwendet wird. Der Dunkelstrom einer solchen Speicherelektrode repräsentiert das Ausmaß des Abflusses von Elektronen aus der aufgeladenen Oberfläche der photoleitenden Schicht zur Schictträger-Signalplatte in der Dunkelheit oder bei Abwesenheit von auf die Speicherelektrode auftreffender Strahlungsenergie. Dieser Elektronenabfluß gilt dann als störend hoch, wenn dadurch der Kontrast zwischen einem Bildelement, das von einem mit Strahlungsenergie beaufschlagten Bereich der Speicherelektrode erzeugt wird, und einem von einem Bereich in der Dunkelheit erzeugten Bildelement erheblich beeinträchtigt wird.Antimony trisulfide is a sensitive, bulk conductive photoconductor material that has long been used in Storage electrode ^! used for Vidikon camera tubes will. The dark current of such a storage electrode represents the extent of the outflow of Electrons from the charged surface of the photoconductive layer to the carrier signal plate in the dark or in the absence of radiation energy hitting the storage electrode. This electron outflow is considered to be disturbingly high if it results in the contrast between a picture element, which is generated by a region of the storage electrode acted upon by radiant energy, and a picture element generated from an area in the dark is significantly affected.

Eine bekannte Methode zur Verringerung des Dunkelstromes einer Speicherelektrode sieht vor, daß die photoleitende Schicht mit einer homogenen Isolierschicht überzogen wird (USA-Patentschrift 31 36 909). Nachteilig dabei ist jedoch, daß an der Isolierschicht ein beträchtlicher Spannungsabfall erzeugt wird, durch den die Photoempfindlichkeit der Speicherelektrode im Vidikon-Betrieb herabgesetzt wird.A known method for reducing the dark current of a storage electrode provides that the photoconductive layer is coated with a homogeneous insulating layer (USA patent 31 36 909). The disadvantage here, however, is that a considerable voltage drop is generated across the insulating layer which reduces the photosensitivity of the storage electrode in vidicon mode will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine photoempfindliche Einrichtung mit niedrigem Dunkelstrom bei nicht nennenswert verminderter Photoempfindlichkeit zu schaffen.The invention is based on the object of a photosensitive device with low dark current to create with not significantly reduced photosensitivity.

Eine photoempfindliche Einrichtung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht elektrisch leitende Teilchen enthält, die in der gesamten Schicht dispergiert sind.According to the invention, a photosensitive device of the type mentioned at the outset is characterized in that that the insulating layer contains electrically conductive particles which are dispersed throughout the layer are.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert Es zeigtThe invention is explained in detail below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 eine Schnittdarstellung einer Vidikon-Kameraröhre mit einer Speicherelektrode,F i g. 1 is a sectional view of a vidicon camera tube with a storage electrode,

F i g. 2 eine fragmentarische Schnittdarstellung der Speicherelektrode nach F i g. 1 undF i g. FIG. 2 is a fragmentary sectional view of the storage electrode of FIG. 1 and

Fig.3 ein Diagramm, das die Photoströine in Abhängigkeit vom Dunkelstrom für die Speicherelektrode nach F i g. 1 und für eine Speicherelektrode gemäß dem Stand der Technik wiedergibtFig. 3 is a diagram showing the photo currents in Dependence on the dark current for the storage electrode according to FIG. 1 and for a storage electrode reproduces according to the prior art

F i g. 1 zeigt eine Vidikon-Kameraröhre 10. Die herkömmlich aufgebaute Kameraröhre 10 hat einen langgestreckten Kolben 12 mit einer transparenten Frontplatte 14 am einen Ende. Im Kolben 12 ist ein Elektronenstrahlerzeuger- und Ablenksystem 16, dasF i g. 1 shows a vidicon camera tube 10. The conventionally constructed camera tube 10 has one elongated piston 12 with a transparent front plate 14 at one end. In the piston 12 is a Electron gun and deflection system 16, the

ίο von allgemein bekannter Bauweise sein kann, untergebracht Innerhalb des Kolbens 12 auf der Innenseite der Frontplatte 14 ist eine Speicherelektrode 18 in erfindungsgemäßer Ausbildung angebracht Die Ablenkung des Elektronenstrahls kann auch auf elektromagnetischem Wege durch Spulen (nicht gezeigt) außerhalb des Kolbens 12 geschehen.ίο can be of generally known design, housed Inside the piston 12 on the inside of the front plate 14 is a storage electrode 18 in FIG according to the invention attached The deflection of the electron beam can also be electromagnetic Paths are done by coils (not shown) outside of the piston 12.

Wie in F i g. 2 gezeigt, weist die Speicherelektrode 18 eine Schicht 20 aus transparentem Leitermaterial, beispielsweise Zinnoxyd, die auf der Innenweite der Frontplatte 14 angebracht ist, auf. Auf der Leiterschicht 20 befindet sich ein photoleitender Körper 22 aus Antimontrisulfid, der, wie bei Speicherelektroden für Vidikon-Kameraröhren allgemein bekannt, z.B. als massiver, poröser oder kombiniert massiv-poröser Körper ausgebildet sein kann. Auf der Oberfläche des photoleitenden Körpers 22 befindet sich eine Schicht 24 aus elektrisch isolierendem Material mit in der gesamten Schicht dispergierten feinen Teilchen aus Leitermaterial (nicht gezeigt). Die Isolierschicht 24 kann aus irgendeinem geeigneten anorganischen Isoliermaterial, wie Siliciumoxyd, Aluminiumoxyd, Siliciumnitrid, Bornitrid usw., bestehen, und für die Leiterteilchen in der Isolierschicht 24 kann man ein beliebiges leitendes Metall, beispielsweise Gold, Silber, Kupfer, Wolfram, Aluminium usw, verwenden. Die Leiterteilchen, die vorzugsweise einen Durchmesser von ungefähr 20 A haben, machen ungefähr 10 Volumenprozent der leiterteilchenhaltigen Isolierschicht 24 aus, die eine Dicke von vorzugsweise ungefähr 500 bis 5000 A hatAs in Fig. As shown in FIG. 2, the storage electrode 18 has a layer 20 of transparent conductor material, for example tin oxide, on the inner width of the Front panel 14 is attached to. On the conductor layer 20 is a photoconductive body 22 made of antimony trisulfide, which, as with storage electrodes for Vidikon camera tubes are generally known, e.g. as solid, porous or combined solid-porous Body can be formed. A layer 24 is located on the surface of the photoconductive body 22 made of an electrically insulating material with fine particles dispersed throughout the layer Conductor material (not shown). The insulating layer 24 can be made of any suitable inorganic insulating material, like silicon oxide, aluminum oxide, silicon nitride, Boron nitride, etc., and for the conductor particles in the insulating layer 24 can be any conductive metal, for example gold, silver, copper, tungsten, Use aluminum, etc. The conductor particles, which are preferably about 20 Å in diameter have, make up about 10 percent by volume of the conductor particle-containing insulating layer 24, the one Has a thickness of preferably about 500 to 5000 Å

Die Herstellung der Speicherelektrode 18 kann in der Weise erfolgen, daß man zuerst die transparente Leiterschicht 20 auf die Innenseite der Frontplatte 14 aufbringt Dies kann nach irgendeinem bekannten Beschichtungsverfahren geschehen, beispielsweise durch Vakuumaufdampfen oder im Falle von Zinnoxyd durch Aufsprühen und Kondensieren des Zinnoxyds auf der Frontplatte. Sodann kann der photoleitende Körper 22 aus Antimontrisulfid nach irgendeinem bekannten Verfahren, beispielsweise durch Vakuumaufdampfen,The production of the storage electrode 18 can be carried out in FIG This is done by first applying the transparent conductor layer 20 to the inside of the front panel 14 This can be done by any known coating method, for example by vacuum evaporation or, in the case of tin oxide, by spraying and condensing the tin oxide the front panel. Then, the photoconductive body 22 made of antimony trisulfide according to any known one Process, for example by vacuum evaporation,

so auf die Photoleiterschicht 20 aufgebracht werden. Danach wird die Isolierschicht 24 auf die Photoleiterschicht, d. h. den Körper 22 aufgebracht, beispielsweise durch gleichzeitiges Aufdampfen des Isoliermaterials und des Leitermaterials im Vakuum oder durch Zerstäuben und gemeinsames Absetzen der beiden Materialien auf dem photoleitenden Körper 22.so applied to the photoconductor layer 20. Thereafter, the insulating layer 24 is applied to the photoconductor layer, d. H. applied to the body 22, for example by simultaneous vapor deposition of the insulating material and the conductor material in a vacuum or by sputtering and settling the two together Materials on the photoconductive body 22.

Die Vidikon-Kameraröhre 10 mit der Speicherelektrode 18 hat einen niedrigeren Dunkelstrom als eine Vidikon-Kameraröhre mit einer Speicherelektrode Antimontrisulfid-Speicherelektrode ohne die Isolierschicht 24. Dagegen bleiben der Photostrom und die Spektral- oder Farbempfindlichkeit der Kameraröhre 10, in Abhängigkeit von der Elektrodenspannung, durch die zusätzlich vorgesehene Isolierschicht 24 verhältnismäßig unbeeinträchtigt Dies geht aus: dem Diagramm nach F i g. 3 hervor, das die Photoströme in Abhängigkeit vom Dunkelstrom wiedergibt, die experimentell bei festem Lichtintensitätseinfall für zwei Vidikon-Kamera-The vidicon camera tube 10 with the storage electrode 18 has a lower dark current than a vidicon camera tube with a storage electrode Antimony trisulfide storage electrode without the insulating layer 24. On the other hand, the photocurrent and the Spectral or color sensitivity of the camera tube 10, depending on the electrode voltage, by the additionally provided insulating layer 24 is relatively unimpaired. This is based on: the diagram according to FIG. 3, which shows the photocurrents as a function of the dark current, which were experimentally performed at fixed incidence of light intensity for two Vidikon camera

ren erhalten wurden, von denen die eine mit der :hriebenen Speicherelektrode 18 (Kuve A) und die ere mit einer gleichartigen Speicherelektrode, )ch ohne die Isolierschicht 24 (Kurve BJ ausgerüstet en. Wie man sieht, ist bei gegebenem Photostrom Dunkelstrom im Falle der Speicherelektrode 18 nur efähr halb so groß wie im Falle der gleichartigen icherelektrode ohne die Isolierschicht 24.Ren were obtained, of which one with the written storage electrode 18 (curve A) and the other with a storage electrode of the same type,) without the insulating layer 24 (curve BJ . As can be seen, for a given photocurrent, dark current is in the case of the Storage electrode 18 is only about half as large as in the case of the same type of storage electrode without the insulating layer 24.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Photosensitive device with a photoconductive body made of antimony trisulfide and a layer of electrically insulating material on a surface of the body, thereby characterized in that the insulating layer (24) contains electrically conductive particles contained in the are dispersed throughout the layer.

2. Device according to Claim 1, characterized in that the particles consist of metal.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the particles are approximately 10 Form percent by volume of the insulating layer (24).

4. Storage electrode for a camera tube, characterized in that it consists of the photosensitive Device according to one of Claims 1 to 3