JPH0687404B2 - Image pickup tube and its operating method - Google Patents

Image pickup tube and its operating method

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JPH0687404B2
JPH0687404B2 JP62149023A JP14902387A JPH0687404B2 JP H0687404 B2 JPH0687404 B2 JP H0687404B2 JP 62149023 A JP62149023 A JP 62149023A JP 14902387 A JP14902387 A JP 14902387A JP H0687404 B2 JPH0687404 B2 JP H0687404B2
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image pickup
semiconductor layer
amorphous semiconductor
pickup tube
layer
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健吉 谷岡
圭一 設楽
達郎 河村
順一 山崎
栄久 晝間
和久 竹歳
四郎 鈴木
孝 山下
美津男 小杉
喜積 池田
正明 愛場
忠明 平井
幸男 高崎
祥男 石岡
達男 牧島
賢二 鮫島
毅 宇田
直宏 後藤
育光 野中
栄典 井上
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Japan Broadcasting Corp
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Hitachi Ltd
Japan Broadcasting Corp
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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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup tube and a method of operating the same, and more particularly to a photoconductive material having a blocking contact with significantly improved sensitivity while maintaining good photoresponse characteristics. The present invention relates to an imaging tube made of a film and a method of operating the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

既に知られているように、光導電形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902189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。
As already known, the target used in the photoconductive image pickup tube has a structure in which injection of charges from the signal electrode side and the electron beam scanning side is blocked, that is, a so-called blocking target (for example, Japanese Patent No. 902189). There is a so-called injection type target having a structure in which electric charges are injected from both the signal electrode side and the electron beam scanning side or one of them.
Among them, the blocking target has a feature that the afterimage can be made small, but a gain having a sensitivity higher than 1 has not been obtained so far because it has no amplifying action in the photoconductive film.

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
結晶半導体ターゲッ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注入
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。
On the other hand, in the injection target, since more electrons than the number of incident photons can be taken out to the external circuit in principle, there is a possibility that the gain is higher than 1 and the sensitivity is increased. High-sensitivity image pickup tube (Patent No.
No. 571503) or a high-sensitivity image pickup tube target provided with an electron injection recombination layer for injecting scanning electrons and recombination of scanning electrons and holes on the beam scanning side of the photoconductive layer (Japanese Patent Application No. 60-
No. 140288) has been proposed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

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。
However, in all of the above-mentioned conventional techniques in which the sensitivity of the photoconductive type image pickup tube target is increased to a gain larger than 1, all of the scanning electrons are injected into the image pickup tube target.
In principle, there was a problem that the effective storage capacity of the target increased and the afterimage increased.

また、前記特許第571503号明細書に記載されている「半
導体ターゲット板」を有する撮像管では、p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行時間をTt,p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<TnTe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、前記特許広報にも記載されているように、np構造を
モザイク状に分離せざるを得ず、撮像管の解像度を高め
るうえでは好ましくなかった。
Further, in the image pickup tube having the "semiconductor target plate" described in the above-mentioned Japanese Patent No. 571503, the average of scanning electrons reaching the p-type single crystal semiconductor layer reaches the signal electrode through the n-type single crystal semiconductor layer. The transit time is Tt, the average lifetime of electrons in the p-type single crystal semiconductor layer is Tn, and the scanning electron beam is 1
When the pixel scanning time is Te, there are restrictions such as the requirement of Tt <TnTe. Furthermore, it is difficult to obtain a good quality single crystal semiconductor substrate, and Si single crystal is used as a single crystal substrate. When it is used, since the specific resistance of the substrate is low, the np structure has to be separated into a mosaic shape as described in the above-mentioned patent publication, which is not preferable for improving the resolution of the image pickup tube.

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。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate these conventional problems, and provide an image pickup tube having a low afterimage, high resolution, and significantly improved sensitivity, and an operating method thereof.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

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。
The above object is achieved by using an amorphous semiconductor layer having a charge multiplication function in a photoconductive target portion having a blocking structure.

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印加して撮像管を動作さ
せることにより、達成される。
Further, it is achieved by applying an electric field which causes a charge multiplication effect in the amorphous semiconductor layer to the target portion to operate the image pickup tube.

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。
The present inventors have discovered that when a strong electric field is applied to an amorphous semiconductor layer mainly composed of Se, a charge multiplication action occurs inside the amorphous semiconductor layer. The confirmation of such a multiplication phenomenon in an amorphous semiconductor was made for the first time by the present inventors.

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
からなる光導電膜24,電子注入阻止層25を示した。
FIG. 2 is a principle configuration diagram of the target portion of the image pickup tube according to the present invention. A transparent substrate 21, a transparent electrode 22, a photoconductive film 24 made of an amorphous semiconductor layer, and an electron injection blocking layer 25 are shown.

透光性電極22と光導電膜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。
When sufficient rectifying contact cannot be obtained between the transparent electrode 22 and the photoconductive film 24, it is also effective to interpose the rectifying contact auxiliary layer 23 to enhance the function of the rectifying contact.

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。
By utilizing the phenomenon that a charge multiplication effect occurs in the amorphous semiconductor layer when a strong electric field is applied to the amorphous semiconductor layer, and by making the target structure to effectively generate such an operation, Gain is 1 without increasing afterimage
An image pickup tube having a higher sensitivity can be obtained.

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2×108V/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。
Particularly, when the photoconductive film is formed of an amorphous semiconductor layer containing selenium as a main component, the electric field region in which the charge multiplication effect occurs is at least 5 × 10 7 V / m to 2 × 10 8 V / m. In the range of m, it is possible to obtain a charge multiplication effect suitable for the image pickup tube.

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。
FIG. 1 shows an example of the principle configuration of an image pickup tube according to the present invention.

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をガラス匡体5に真空封入する
ことにより作成される。
The image pickup tube uses a target portion composed of a transparent substrate 1, a transparent electrode 2, and a photoconductive film 3, and a group of electrodes 4, 9 and 10 for emitting, accelerating and deflecting and focusing an electron beam 6 are placed in a glass casing 5. It is created by vacuum-sealing.

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。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,外部電源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の両端の電位差が減少する。
The electrons emitted from the cathode 4 are accelerated by the voltage applied to the accelerating electrode 9 and are deflected and focused by the voltage applied to the deflection focusing electrode 10, and become the electron beam 6 to scan the surface of the photoconductive film 3. . In the portion scanned by the electron beam, a closed circuit is formed with the external resistance 7 and the external power source 8 via the electron beam and the transparent electrode 2, and the photoconductive film 3 has a negative potential on the electron beam scanning side. It is charged in the direction to the external voltage. When the light 11 is irradiated in this state, the light transmitted through the transparent substrate 1 is absorbed by the photoconductive film 3 to generate photocarriers. The photocarriers are separated by the electric field in the photoconductive film 3 determined by the external power supply 8 and travel in the photoconductive film 3. Since the image pickup tube is normally used in the electric field arrangement shown in the figure, holes of the photocarriers travel to the electron beam scanning side and electrons travel to the transparent electrode 2 side, and the photoconductive film 3 is charged as described above. The potential difference between the both ends of is reduced.

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は再び充電され、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。
When the electron beam 6 is scanned next, the photoconductive film 3 is charged again so as to compensate for the decrease in the potential difference, and the current flowing through the external resistor 7 at this time is taken out as a signal.

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。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。
In the above process, if the electric field applied from the outside is sufficiently high, the photocarriers traveling in the photoconductive film 3 are strongly accelerated to obtain high energy and generate a new photocarrier pair by the energy. And the number of this optical carrier increases avalanche. Therefore, in this case, as compared with the case where the number of photocarriers is not multiplied, the decrease in the potential difference due to the above process becomes larger even for the light of the same intensity, and accordingly the current flowing in the process of recharging becomes larger. That is, it means that the signal sensitivity is increased.

ところで、非晶質半導体層に、内部で電荷増倍作用を生
ぜしめ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ったり、白キズが発生
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。
By the way, when a strong electric field is applied to the amorphous semiconductor layer to cause a charge multiplying effect inside, the function of rectifying contact, that is, the hole injection blocking becomes insufficient, or white scratches easily occur. Alternatively, there is a drawback that the electron injection blocking function from the scanning beam becomes insufficient and the dark current increases to deteriorate the image quality. These drawbacks can be solved by adding a specific substance into the amorphous semiconductor layer to control the electric field distribution in the amorphous semiconductor layer as described below.

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Se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,K,Mg,Ca,Ba,Tl
およびそれらのフッ化物、およびAl,Cr,Mn,Co,Pb,Ceの
フッ化物からなる群から選ばれた少くとも一者が極めて
有効である。このうちフッ化物については、LiF,NaF,Mg
F2,CaF2,BaF2,AlF3,CrF3,MnF2,CoF2,PbF2,Ce
F2,TlF,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。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。
First, the present inventors have found that in order to enhance the hole injection blocking function and suppress the generation of scratches, at least a part of the amorphous semiconductor layer containing Se as a main component is positive in the amorphous semiconductor layer. It has been found that it is effective to include a substance that forms a hole trap level. Further, as a substance that forms a hole trap level in such an amorphous semiconductor layer, Li, Na, K, Mg, Ca, Ba, Tl
And at least one selected from the group consisting of fluorides thereof and fluorides of Al, Cr, Mn, Co, Pb and Ce is extremely effective. Of these, for fluoride, LiF, NaF, Mg
F 2 , CaF 2 , BaF 2 , AlF 3 , CrF 3 , MnF 2 , CoF 2 , PbF 2 , Ce
It may have a stoichiometric composition such as F 2 , TlF or KF, or may have a composition ratio deviating from them. As a result of further detailed examination, it is not necessary that the substance that forms the hole trap level in such an amorphous semiconductor layer be distributed at a uniform concentration in the film thickness direction of the photoconductive film. However, it may have a change in concentration, or it may be contained only in a part of it, especially when added to the light incident side,
Since the electric field near the electrode interface can be relaxed without impairing the charge multiplication function, it was revealed that the effect is remarkable.

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な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
一者を含有せしめることである。
What is important is a blocking structure, and at least a part of the amorphous semiconductor layer forming the photoconductive film, which forms a hole trap level in the amorphous semiconductor layer, at least. To include one.

第5図はSeを主体とする非晶質半導体層の一部にLiFを2
000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。
Fig. 5 shows that LiF is added to a part of the amorphous semiconductor layer mainly composed of Se.
FIG. 3 shows the occurrence of scratches in the target containing 000 ppm by weight in comparison with the target in which LiF was not added. As is clear from the figure, by including LiF in at least a part of the amorphous semiconductor layer, the electric field in the photoconductive film is controlled without impairing the charge multiplication effect, and the occurrence rate of scratches is significantly increased. It is clear that it can be reduced.

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。
The effect of adding the substance that forms the hole trap level in the amorphous semiconductor layer is not sufficient when the added amount is small, and the electric field in the amorphous semiconductor layer when the added amount is too large. Fluctuates easily and may cause seizure. Therefore, the local concentration of the above additive in the film thickness direction in the amorphous semiconductor layer is
It is desirable that the content is 20 ppm by weight or more and 10% by weight or less.

更にまた、Seを主体とする非晶質半導体層に、内部で電
荷増倍作用を生ぜ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。
Furthermore, when an electric field strong enough to cause a charge multiplication effect inside is applied to an amorphous semiconductor layer containing Se as a main component, the inventors of the present invention used an amorphous material in order to enhance a blocking function against a scanning electron beam. It has been found that it is effective to make at least part of the semiconductor layer contain a substance that forms an electron trap level in the amorphous semiconductor layer. According to this method, the film thickness of the scanning electron beam side blocking layer can be increased to reduce the current, it is not necessary to strengthen the blocking function for the scanning electron beam, and the afterimage can be increased to deteriorate the image quality. Absent. In addition, good dark current characteristics could be obtained without impairing the charge multiplication effect.

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,Ga,In,Cl,
I,およびBrから成る群から選ばれた少くとも一者が極め
て有効であることが明らかとなった。
Such substances that form an electron trap level in the amorphous semiconductor layer include copper oxide, indium oxide, selenium oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, gallium fluoride, indium fluoride, Zn, Ga, In, Cl,
It was revealed that at least one selected from the group consisting of I and Br was extremely effective.

ここで酸化物,フッ化物に関しては、CuO,In2O3,Se
O2,V2O5,MoO3,WO3,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。
Here, regarding oxides and fluorides, CuO, In 2 O 3 , Se
It may have a stoichiometric composition such as O 2 , V 2 O 5 , MoO 3 , WO 3 , GaF 3 or InF 3 or may have a composition ratio deviating from them. .

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。
As a result of further detailed investigation, the inventors of the present invention have found that adding a substance that forms an electron trap level in such an amorphous semiconductor layer in the vicinity of the electron beam scanning side does not impair the charge multiplication function. Since the electric field near the electron beam scanning side can be relaxed, its effect is remarkable, and the added substance does not necessarily have to be distributed at a uniform concentration in the film thickness direction of the photoconductive layer. , It became clear that it does not matter if there is a change in concentration. When the concentration of the substance forming the electron trap level added to at least part of the thickness direction of the amorphous semiconductor layer mainly containing Se is low, the effect of the present invention is not sufficient, and If it is too large, seizure may occur easily.

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。
Therefore, it is desirable that the local concentration in the thickness direction of the amorphous semiconductor layer of the substance forming the electron trap level added to the amorphous semiconductor layer is 20 wt% or more and 10 wt% or less.

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
As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。
The value of the addition concentration is the total value of the addition amounts of the respective addition substances when the substances to be added are plural kinds. Furthermore, at the same time when the substance that forms the electron trap level is added, at least a portion near the electron beam scanning side is
It was clarified that the effect can be further enhanced by forming a layer containing at least one of As and Ge.

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pp
m、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。
Table 1 shows that 2000 parts by weight of indium oxide is applied to a part of the amorphous semiconductor layer mainly composed of Se to which the present invention is applied and which is near the scanning side.
FIG. 3 shows the dark current characteristics of a target portion (I) containing 38.8% by weight of m and As and the dark current characteristics of a target portion (II) to which the present invention is not applied.
Hereinafter, in the present invention, the concentrations of the substances added to the amorphous semiconductor layer are all represented by weight ratio. As is clear from the table, when the present invention is applied, it is clear that the electric field in the target portion can be controlled and the dark current can be greatly reduced without impairing the charge multiplication effect.

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。
The above-described means for adding a substance that forms a hole trap level in the amorphous semiconductor layer and means for adding a substance that forms an electron trap level can be used in combination.

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。
Further, FIG. 6 shows a target applied voltage for obtaining a gain of 1 or 10 in a target portion of an image pickup tube using an amorphous semiconductor layer mainly composed of Se having different film thicknesses in a photoconductive film, It is a diagram showing the relationship between the dark current and the film thickness when the target voltage is applied. From the figure, it can be seen that when the film thickness of the amorphous semiconductor layer becomes 0.5 μm or less, the dark current sharply increases. Therefore, the film thickness of this amorphous semiconductor layer is preferably 0.5 μm or more.

一方、膜厚が厚くなると1より大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。
On the other hand, as the film thickness increases, the target applied voltage required to obtain a gain greater than 1 becomes high, and a ripple pattern (hereinafter referred to as “ripple phenomenon”) is likely to occur around the periphery of the screen. As described above, since the abnormal phenomenon is likely to occur when the applied voltage is 700 V or more, it is understood from practical use that the thickness of this amorphous semiconductor layer is 10 μm or less.

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。
In addition, a method of reducing the incidence of scratches by incorporating a substance that forms a hole trap level and / or a substance that forms an electron trap level in the amorphous semiconductor layer may be combined. Furthermore, the photoconductive film does not necessarily have to be a single layer of an amorphous semiconductor layer, and it is different from that having a charge multiplication function.
The amorphous semiconductor layer of at least one kind may be deposited, or the crystalline semiconductor layer and the amorphous semiconductor layer may be deposited. What is needed is a whole film of an amorphous layer mainly composed of Se in an image pickup tube which is used by causing a multiplication of charges inside a photoconductive film containing at least an amorphous semiconductor layer mainly composed of Se. The thickness is to be 0.5 μm or more and 10 μm or less.

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。この現象
は入射光が長波長の場合ほど顕著であり、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。
By the way, when an amorphous semiconductor material mainly composed of Se is used for the amorphous semiconductor layer, a long wavelength side limit of incident light capable of absorbing incident light to generate photocarriers, that is, electron-hole pairs Is limited by the energy gap of amorphous Se.
Further, amorphous Se has a property that a part of electron-hole pairs generated by absorbing incident light is separated by an electric field and recombined before disappearing before becoming a signal current. This phenomenon becomes more remarkable as the incident light has a longer wavelength, and this tendency still remains even in a strong electric field region where a charge multiplication effect occurs in the amorphous Se film.

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。
It has been found that the following two means are effective for solving these problems.

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,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,Sb,Cd,B
i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。
First of all, according to the present inventors, when at least one of Te, Sb, Cd, and Bi is added to at least a part of an amorphous semiconductor layer mainly composed of Se, the charge multiplication It has been clarified that the action is maintained and high sensitivity can be easily obtained even for long-wavelength light. At this time, the concentration of the element added to the amorphous semiconductor layer containing Se as a main component does not have to be constant in the film thickness direction, and may have a concentration distribution. Figure 7 shows the sensitivity to long-wavelength light obtained under the same operating conditions.
It shows an example of the relationship of the average addition concentration of Te. As is clear from the figure, the sensitivity to long-wavelength light increases as the concentration of Te added increases, and it can be seen that the addition of Te is extremely effective. All you need is Te, Sb, Cd, B
At least one of i is added. The concentration of the substance to be added should be selected according to the use of the image pickup tube, but it is desirable that the average value is 0.01% by weight or more. However, if the amount of addition is too large, the electric field at the blocking contact portion becomes strong and the dark current increases, so that good characteristics cannot be obtained as an image pickup tube. Desirably, the average concentration of the added substance should be 50% by weight or less. Further, in order to obtain stable rectifying characteristics, for example, when the photoconductive film 3 shown in FIG. 1 is composed only of an amorphous semiconductor layer mainly composed of Se, the light incident side electrode interface portion thereof It is desirable not to add the above substances to the.

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。
As a second means for solving the above-mentioned problems, rather than making the amorphous semiconductor layer itself have both the function of generating charges and the function of multiplying charges, a new generation of photocarriers different from that of the amorphous semiconductor layer is generated. There is a means of providing the layer in the photoconductive film adjacent to the amorphous semiconductor layer. In this photocarrier generation layer, most of the photocarriers are generated by absorbing incident light, and the photocarriers are guided to the amorphous semiconductor layer and multiplied in the amorphous semiconductor layer. Since the annihilation by free recombination of free electrons and free holes in the above is extremely small, it is possible to solve the above-mentioned problem of efficiency decrease due to photocarrier recombination inside the amorphous semiconductor layer. According to this means, by selecting the material of the photocarrier generation layer according to the purpose, it is possible to set the spectral sensitivity characteristic suitable for the use of the image pickup tube.

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。
For example, amorphous Se can be easily formed into a uniform thin film on any photocarrier generation layer by the vacuum deposition method. Therefore, the one that has a photoconductive film using amorphous Se for the charge multiplication layer is an image pickup tube. Is extremely effective as a target part of

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。
At this time, if the photocarrier generation layer is provided at a position closer to the transparent electrode than the amorphous Se charge multiplication layer, the charges that flow into the amorphous Se are mostly holes, so that the photogenerated electrons Since it is not necessary to consider the noise component due to running, it is more convenient for low noise amplification.

第8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,電子注入阻止層8
5を示してある。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。
FIG. 8 is a principle configurational diagram showing a target portion in the case of implementing the image pickup tube according to the present invention. Light-transmissive substrate 81, light-transmissive electrode 82, photocarrier generation layer 86 that absorbs light to generate charges, amorphous semiconductor layer 84 serving as a charge multiplication layer, electron injection blocking layer 8
5 is shown. In the case where sufficient rectifying contact for preventing hole injection from the transparent electrode 82 to the photocarrier generating layer 86 cannot be obtained at the interface between the translucent electrode 82 and the photocarrier generating layer 86, It is also effective to intervene the rectifying contact auxiliary layer 83 to enhance the function of rectifying contact.

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,III−V族化合物半導体,II−VI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。
Needless to say, the material forming the photocarrier generation layer has a large light absorption coefficient and a high photoelectric conversion efficiency, but it is not necessarily an amorphous material and may be a crystalline material. Long. Specifically, for example, a chalcogenide-based amorphous semiconductor, a tetrahedral-based amorphous semiconductor, a III-V group compound semiconductor, a II-VI group compound semiconductor, or a compound thereof can be used. In this case, the inflow of holes from the transparent electrode to the photocarrier generation layer is blocked under a high electric field, but the inflow of holes from the photocarrier generation layer to the amorphous semiconductor layer must be easy. It is important not to be.

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Se
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,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。
When the carriers do not travel smoothly from the photocarrier generation layer to the charge multiplication layer, the photocarrier generation layer and the charge multiplication layer are made of a compound material having a different composition from the photocarrier generation layer. It is also effective to insert an intermediate layer to improve the carrier running property. As this intermediate layer, for example, Se
Amorphous semiconductor layers mainly composed of bismuth, cadmium or their chalcogenides, tellurium, tin, and other substances that change the band gap, arsenic, germanium,
Negative space charges of antimony, indium, gallium or their chalcogenides, sulfur, chlorine, iodine, bromine, copper oxide, indium oxide, selenium oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, gallium fluoride, indium fluoride, etc. It is effective to use a layer that changes the distribution of the electric field strength in the photoconductive film by adding a substance that forms the.

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。
In any case, the purpose of the intermediate layer is to facilitate the inflow of electrons from the charge multiplication layer to the photocarrier generation layer and the inflow of holes from the photocarrier generation layer to the amorphous semiconductor layer under a high electric field. However, the material forming the intermediate layer is not necessarily limited to the above-mentioned elements and additives.

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96、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。
FIG. 9 is a principle configuration diagram of a target portion when the image pickup tube according to the present invention is implemented. Transparent substrate 91, transparent electrode
92, a photocarrier generation layer 96 that absorbs light to generate charges, an amorphous semiconductor layer 94 that functions as a charge multiplication layer, an electron injection blocking layer
95 is shown, and the transparent electrode 92 and the photocarrier generation layer 96 are shown.
If sufficient rectifying contact to prevent hole injection from the translucent electrode 92 to the photocarrier generating layer 96 cannot be obtained at the interface with the rectifying contact auxiliary layer 93, rectification is performed. The fact that strengthening the function of sexual contact is effective is the same as described in the explanation of FIG. In FIG. 9, the position of the intermediate layer 97 described above is shown in principle.

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II
I族,V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。
Regarding this intermediate layer, in order to change the electric field strength in the film, an amorphous semiconductor layer made of a tetrahedral material is used.
It was also effective to add a trace amount of substances that can modulate the conduction type such as group I and group V.

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。
The inventors further studied the photocarrier generation layer and found that the following two are preferable.

第一に、Zn,Cd,HgおよびPbよりなる第1の群のうちの少
なくとも一つの元素と、O,S,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。
First, a combination of at least one element from the first group consisting of Zn, Cd, Hg and Pb with at least one element from the second group consisting of O, S, Se and Te When a material is mainly used for the carrier generation layer, high photoelectric conversion efficiency can be obtained by this carrier generation layer. And
Since the optical bandgap width can be adjusted and the spectral sensitivity can be controlled by the combination of elements and the composition ratio, it is extremely excellent as a material for the above-mentioned photocarrier generation layer.

この光キャリア発生層の材料としては、例えば、ZnS,Cd
S,ZnSe,CdSe,ZnTe,CdTe,HgCdTe,PbO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。
Examples of the material for the photocarrier generation layer include ZnS and Cd.
A material mainly containing at least one of S, ZnSe, CdSe, ZnTe, CdTe, HgCdTe, PbO and PbS is preferable.

また、例えば光キャリア発生層にCdSeや、CdS,ZnCdTe,C
dTe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、PbS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。
Also, for example, CdSe, CdS, ZnCdTe, C in the photocarrier generation layer.
Targets using dTe and the like are suitable for imaging in the visible and near-infrared light regions, while targets using PbS, HgCdTe, etc. are suitable for infrared imaging. A target using PbO or the like for the photocarrier generation layer is suitable for X-ray images.

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,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。
The photocarrier generation layer according to the present invention can be formed by vacuum vapor deposition while heating the base substrate, sputtering in the presence of an inert gas such as argon, or a reaction gas containing a component element. Further, after forming the photocarrier generation layer, heat treatment can be performed in a gas atmosphere of O 2 , S, Se, Te or the like.

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,Cl、のうち少
なくとも一者を含有する非晶質半導体で置き換え、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。
Furthermore, as a result of a study conducted by the present inventor, a layer of the photoconductive film that absorbs incident light and generates most of the photocarriers is mainly composed of an amorphous tetrahedral material, F, H, and Cl. By replacing it with an amorphous semiconductor containing at least one of them and combining it with a charge multiplication layer, an extremely high sensitivity is obtained which has solved the problem of efficiency decrease due to photocarrier recombination inside the amorphous semiconductor layer. It has been found that an image pickup tube having the above can be realized.

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。
Most of the incident light is absorbed inside the photocarrier generation layer made of an amorphous tetrahedral material to generate electron-hole pairs. Amorphous tetrahedral materials containing halogen or hydrogen such as fluorine and chlorine have extremely low internal defects, so high photoelectric conversion efficiency can be obtained. In addition, film formation conditions, halogen or hydrogen content, and multiple tetrahedral materials can be used. Since the optical bandgap width can be adjusted by the mixed crystal of (1), the signal light can be efficiently absorbed with a thin film thickness. Among them, amorphous silicon containing hydrogen has a high absorptivity for light in the visible region, and unlike amorphous Se, almost all photons absorbed in the layer are separated into free electrons and free holes. Therefore, it is extremely excellent as a material for the above photocarrier generation layer.

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。
In this case, the photocarrier generation layer is formed by reactive sputtering of a tetrahedral material in an atmosphere containing halogen or hydrogen such as fluorine or chlorine, or decomposition of a gas containing a hydride, fluoride, or chloride of the tetrahedral element. It can be formed by

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,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。
For example, for amorphous silicon containing hydrogen, the deposition base substrate is kept at 100 to 300 ° C. and reactive sputtering of silicon is performed in a mixed atmosphere of an inert gas and hydrogen, or silicon such as monosilane or disilane is contained. The generated gas can be formed by a method of decomposing by applying energy such as plasma discharge, light, electromagnetic field or heat.

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。
Further, sputtering of a mixture of silicon and germanium or a mixture of silicon and carbon, germanium containing germanium and methane containing carbon at the same time as monosilane,
By mixing and introducing acetylene etc. to decompose,
It is also possible to obtain an amorphous silicon germanium compound having an energy gap narrower than that of amorphous silicon or an amorphous silicon carbon compound having an energy gap wider than that of amorphous silicon, and it is possible to adjust the spectral sensitivity characteristic of the image pickup tube. .

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解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。
At this time, between the amorphous silicon layer and the amorphous semiconductor layer,
The present invention exerts a further effect by facilitating the transfer of photocarriers from the amorphous silicon layer to the amorphous semiconductor layer through the interposition of the intermediate layer whose energy band structure or electrolytic strength is changed. This was the same as the case described above.

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III族,V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。
As the intermediate layer, a layer in which a specific substance is added to the above-described amorphous semiconductor layer mainly composed of Se, or a substance capable of modulating the conduction type such as group III or group V to an amorphous tetrahedral material, germanium It was also effective to use a layer that controls the band gap and space charge by mixing carbon, nitrogen, tin, etc., or a combination thereof.

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。
The image pickup tube according to the present invention has been described above along with various aspects of the improved invention, but it goes without saying that the image pickup tube can be implemented by combining the above aspects, and further, such an image pickup tube is provided by the present invention. It goes without saying that the operation can be performed by the operation method of the image pickup tube.

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。
Here, FIG. 10 shows a configuration example of a monochrome camera using the image pickup tube according to the present invention. As shown in the figure, the camera is an optical system 101 for forming an optical image, a coil assembly 102 including a deflection coil for an electron beam, a focusing coil and an image pickup tube, and a video signal current obtained from the coil assembly. It is composed of a circuit portion 103 for processing into a video signal, a circuit portion 104 including a deflection amplification circuit for generating a synchronizing signal and deflecting an electron beam, and a power supply portion 105.

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。
In the case of a three-tube color camera, as is well known, the configuration shown in FIG. 10 is parallel to three systems corresponding to R, G, B and three colors, and a circuit portion for processing color signals is added to it. . The image pickup tube according to the present invention can be applied not only to a high-definition television image but also to a wide range of image new media by being applied to a camera having a basic configuration shown in FIG. 10, for example. It is a thing.

〔作用〕[Action]

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,非晶質Se層,Sb2S3
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てある。
The charge multiplication action in the amorphous semiconductor layer of the image pickup tube according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a translucent N-type electrode, an amorphous Se layer, and Sb 2 S 3 on a translucent glass substrate in this order.
It is the figure which showed the relationship between the output signal current and the target voltage in the target part of the pick-up tube which accumulated the layer. The figure shows the optical signal current and applied voltage when light is radiated from the transparent glass substrate side with voltage applied so that the transparent N-type electrode has a positive potential with respect to the Sb 2 S 3 layer. The target voltage is indicated by the electric field strength.

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、Sb2S3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。
At the interface between the transparent N-type electrode and the amorphous Se layer, there is a rectifying action to prevent injection of holes, and in the Sb 2 S 3 layer, scanning electrons flow into the amorphous Se layer. Therefore, the present image pickup tube target operates as a so-called blocking type target. As is clear from the figure, the relationship between the signal current and the applied voltage consists of three regions A, B, and C.

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。
An operation area C in FIG. 3 is an operation area of the image pickup tube according to the present invention. Prior to the description of the operation area C, other operation areas A and B will be described.

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半導体層からなる光導電膜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くなるに従って増加
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、非晶質半導体層からなる光導電膜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、非晶質半導体層からなる光導電膜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。
First, the operation of the area A in FIG. 3 will be described. For example, incident photons transmitted through the transparent substrate 21, the transparent electrode 22, and the rectifying contact auxiliary layer 23 shown in FIG. 2 are photoconductive films 24 made of an amorphous semiconductor layer.
To generate electron-hole pairs. When the target electric field is increased from zero, some of the generated electron-hole pairs are separated, the electrons are directed to the transparent electrode 22, and the holes are the electron injection blocking layer.
It reaches 25 and is read by the scanning electron beam. Therefore, the signal current increases as the target electric field becomes stronger. The above is the operation of the area A in FIG. In the operation of the region A, the number of electron-hole pairs generated in the photoconductive film 24 made of the amorphous semiconductor layer does not exceed the number of incident photons, and the photoconductive film 24 made of the amorphous semiconductor layer is not generated. The electric field is not strong enough and recombination of electrons and holes is actively performed, so that the gain of the target is 1 or less. Naturally, in this case, there is no amplification effect in the target.

続いて第3図の領域Bの動作について説明する。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大きな増
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、非晶質半導体層からなる光導電膜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。
Next, the operation of the area B in FIG. 3 will be described. The electric field in the target portion has a strength required to separate most of the electron-hole pairs generated by the incident photons and to drive them toward the transparent electrode 22 and the electron injection blocking layer 25 without recombining them. Then, the signal current starts to be saturated, and even if the electric field is further increased, a large increase in the signal current cannot be obtained. The above is the operation of the region B in FIG. In the operation of the region B, recombination is reduced as compared with the operation of the region A described above, but the number of electron-hole pairs generated in the photoconductive film 24 made of the amorphous semiconductor layer does not exceed the number of incident photons. Therefore, the gain of the target is 1 even at the maximum. That is, also in the case of the region B, there is no amplification effect on the target. The blocking target described in the above (Prior Art) section is operated in the range of the region B described here.

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
晶質半導体層からなる光導電膜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。
Next, a region C in FIG. 3 which is an operation region of the image pickup tube according to the present invention will be described. The inventors of the present invention described the above area B
When the target electric field is further increased from above, a charge multiplication action occurs in the photoconductive film 24 made of the amorphous semiconductor layer shown in FIG. 2, and the signal current sharply increases, and the gain becomes 1 or more. Found that you can get. The present invention is intended to increase the sensitivity of the photoconductive film used in the target portion of the image pickup tube, which utilizes the effect of charge multiplication that occurs in the region C described above.

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。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。
The physical interpretation of the charge multiplication effect generated by the operating electric field in the region C of FIG. 3 has not been sufficiently clarified. However, in the relationship between the target electric field, the dark current and the afterimage of the present embodiment shown in FIG. 4, the region C of the present invention in which the gain is 1 or more as compared with the region B is shown.
No increase in afterimage is observed at all, and the dark current increase is small except in the electric field region where the gain is extremely high in the region C. Therefore, the charge multiplication effect in the image pickup tube according to the present invention is as described above. It is obvious that it is not the amplifying effect by the charge injection described in the section of the related art, which is a previously unknown amplifying effect that occurs when a strong electric field is applied to a blocking target using an amorphous semiconductor.

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。
An electric field corresponding to the region C is applied to the image pickup tube target having the structure shown in FIG. 2 in the direction described in the section [Means for solving the problem]. When light is emitted from the glass substrate side of the image pickup tube target in this state, most of the incident light is
It is absorbed mainly on the transparent electrode side of the amorphous semiconductor layer to generate electron-hole pairs. Of these, electrons flow to the transparent electrode side, but holes travel in the amorphous semiconductor layer toward the electron injection blocking layer. Therefore, when the holes travel in the amorphous semiconductor layer under a high electric field to cause a charge multiplication effect, and the amorphous semiconductor layer is made thick enough to obtain desired characteristics, the charge multiplication effect is increased. As a result, high sensitivity with a gain of more than 1 can be obtained while maintaining the low afterimage property of the blocking target.

このような高電界印加時の電荷増倍作用は、結晶半導体
ではアバランシエ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10-9A/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。
This charge multiplication effect when a high electric field is applied is already known as an avalanche amplification phenomenon in crystalline semiconductors, but microplasma is generated in crystalline semiconductors, and dark current is 10 -9 A / mm 2 . If the element is large and the cross-sectional area of the element is large, the dark current cannot be suppressed to a low level. Therefore, there has been no practical application as a two-dimensional photoelectric conversion device such as an image pickup tube. On the other hand, it is generally considered that such a phenomenon does not occur in an amorphous semiconductor because there are many internal defects.
In fact, there has been no disclosure example of the amplification phenomenon in an amorphous semiconductor. However, as a result of detailed study by the present inventors, there is a charge multiplication effect in the amorphous semiconductor,
Moreover, even though it has a large area, the dark current is 100
It was found to be less than one-third.

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。
Further, according to a detailed investigation by the inventors, it is found that the charge multiplication effect in the amorphous semiconductor is very remarkable for the holes, while it is slight for the electrons. all right. A normal photoconductive type image pickup tube is an operation type device in which holes travel in the photoconductive film. Therefore, if the above phenomenon in the amorphous semiconductor is used for the photoconductive type image pickup tube, it is possible to efficiently amplify the electric charges with low noise. Furthermore, an amorphous semiconductor is easy to form a thin film having a large area, and a target portion of the image pickup tube can be formed by a simple process. The operation method is extremely effective.

〔実施例〕〔Example〕

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。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. The image pickup tube according to the present invention is constructed as shown in FIG.

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0.1〜6
μm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2×10-1Torr
の不活性ガス雰囲気中で1000Å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。
Example 1. A transparent electrode mainly composed of tin oxide is formed on a glass substrate, and amorphous Se is further added to the transparent electrode in an amount of 0.1-6.
Vacuum deposition is performed to a thickness of μm to obtain an amorphous semiconductor layer. 2x10 -1 Torr of Sb 2 S 3 as an electron injection blocking layer on amorphous Se
To obtain a target part of a photoconductive type image pickup tube with a blocking structure by vapor deposition to a thickness of 1000Å in an inert gas atmosphere.

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からなる膜厚の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、As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1×10-1Torrの不活性ガス雰囲気で800Å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。
Example 2 A transparent electrode mainly composed of indium oxide was formed on a glass substrate, and Se / As or Se / Ge having a thickness of 0.1 to 6 μm was formed on the transparent electrode. The crystalline semiconductor layer is formed by a vacuum evaporation method. When forming a film, Se
And As 2 Se 3 or Se and Ge are simultaneously evaporated from different boats and deposited on the substrate so that the concentration of As or Ge becomes 2% by weight on average. Then, Sb 2 S 3 as an electron injection blocking layer is vapor-deposited in an inert gas atmosphere of 1 × 10 -1 Torr to a thickness of 800 Å to obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking structure.

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からなる膜厚の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,As2Se3,GeSe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、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2×10-1Torrの不活性ガス雰囲気中で800Å
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。
Example 3. A transparent electrode mainly composed of indium oxide was formed on a glass substrate, and a 0.5-nm thick film of Se, As, and Ge was formed on the transparent electrode.
An amorphous semiconductor layer having a thickness of ˜6 μm is formed. In forming the film, Se, As 2 Se 3 , and GeSe are simultaneously evaporated from different boats and deposited on the substrate so that the total amount of As and Ge becomes 3% by weight on average. On top of that, Sb 2 S 3 was deposited as an electron injection blocking layer in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr at 800 Å
To obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking structure.

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匡体に組み込み、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1.2×108V/mのとき利得約10の出力が
得られる。
The target portion of the image pickup tube obtained in each of Examples 1, 2 and 3 is incorporated into an image pickup tube housing containing an electron gun to obtain a photoconductive type image pickup tube. When the obtained image pickup tube is operated with a target electric field of 8 × 10 7 V / m or more, signal amplification occurs in the amorphous semiconductor layer. For example, when 1.2 × 10 8 V / m, an output with a gain of about 10 is obtained. To be

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接触補助層として例えば膜
厚300Å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。
Further, in Examples 1, 2 and 3, it is also possible to interpose a vacuum deposition film of cerium oxide having a film thickness of 300Å, for example, as a rectifying contact auxiliary layer between the transparent electrode and the amorphous semiconductor layer. . In this case, since the hole injection blocking function from the translucent electrode is improved, it is possible to operate in a higher electric field and obtain a sensitivity of 10 or more in charge multiplication factor.

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
Se層を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2×10-1Tor
r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。
Example 4 A transparent electrode composed mainly of tin oxide is formed on a glass substrate, and an amorphous film is formed on the transparent electrode by an evaporation method.
The Se layer is formed to a thickness of 1 to 3 μm to form an amorphous semiconductor layer. Sb 2 S 3 was used as an electron injection blocking layer on this with 2 × 10 -1 Tor
Evaporation is performed to a thickness of 0.1 μm in an inert gas atmosphere of r to obtain a target portion of a photoconductive image pickup tube having a blocking structure.

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0.03μ
mの厚さに蒸着する。その上に膜厚0.5〜2μm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Sb2S3を1×10-1T
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。
Example 5 A transparent electrode mainly composed of indium oxide was formed on a glass substrate, and CeO 2 was further added on the transparent electrode by 0.03 μm.
Evaporate to a thickness of m. An amorphous Se layer having a thickness of 0.5 to 2 μm is formed thereon by a vacuum vapor deposition method to form an amorphous semiconductor layer. On top of that, Sb 2 S 3 is added as 1 × 10 -1 T as an electron injection blocking layer.
Evaporation is performed to a thickness of 0.1 μm in an inert gas atmosphere of orr to obtain a target portion of a photoconductive image pickup tube having a blocking structure.

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GeO2を0.015μm、C
eO2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LiFをそれぞれ別々のボートから蒸発させ0.02
〜0.06μmの厚さの非晶質層を形成する。この時、LiF
の濃度は4000重量ppmとし膜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
像管のターゲット部を得る。
Example 6 A transparent electrode mainly containing tin oxide is formed on a glass substrate. GeO 2 0.015μm, C on top of this transparent electrode
eO 2 is evaporated to a thickness of 0.015 μm. An amorphous Se layer having a thickness of 0.02 to 0.06 μm is also formed thereon by a vacuum evaporation method.
Next, Se and LiF are evaporated from separate boats and 0.02
Form an amorphous layer with a thickness of ˜0.06 μm. At this time, LiF
Concentration is 4000 ppm by weight, and is uniformly distributed in the film thickness direction. An amorphous Se layer is formed thereon by a vacuum vapor deposition method so that the total film thickness is 1 to 8 μm. Sb 2 S 3 was deposited as an electron injection blocking layer on the amorphous Se layer to a thickness of 0.1 μm in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to form a blocking type photoconductive image pickup tube. Get the target part.

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,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。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3000〜6000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0.03〜0.04
5μm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%、LiF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1×10-1Torr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。
Example 7 A transparent electrode mainly composed of indium oxide is formed on a glass substrate, and CeO 2 is vapor-deposited thereon to a thickness of 0.03 μm. On top of that, a film thickness of Se, As and LiF of 0.02 to 0.04
A μm amorphous semiconductor layer is formed by a vacuum evaporation method. When forming a film, Se, As 2 Se 3 and LiF are simultaneously evaporated from different boats and evaporated, and the As concentration is 3 to
6% by weight, and the concentration of LiF should be 3000 to 6000 ppm by weight on average. On top of that, the film thickness of Se, As and LiF is 0.03 to 0.04.
A 5 μm amorphous semiconductor layer is formed by a vacuum evaporation method.
At this time, the As concentration is 2 to 5% by weight, and the LiF concentration is 15,000 on average.
Weight ppm An amorphous semiconductor layer made of Se and As is formed thereon by a vacuum vapor deposition method to have a total film thickness of 1 to 4 μm. At this time, the As concentration is 1 to 3% by weight. Sb 2 S 3 as an electron injection blocking layer is vapor-deposited thereon in an inert gas atmosphere of 1 × 10 -1 Torr to a thickness of 0.1 μm to obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking type structure.

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からなる膜厚の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200
0重量ppmとなるようにする。その上にSeとLiFからなる
膜厚0.03〜0.04μm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。さらにその上に電子
注入阻止層としてSb2S3を2×10-1Torrの不活性ガス雰
囲気中で0.08μm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。
Example 8. A light-transmissive electrode mainly composed of indium oxide is formed on a glass substrate, and a transparent electrode having a film thickness of 0.02 to about 2 consisting of Se and LiF is formed thereon.
An amorphous semiconductor layer having a thickness of 0.03 μm is formed by a vacuum evaporation method. When forming a film, Se and LiF are simultaneously vaporized from separate boats, and the average LiF concentration is 200.
Make it 0 ppm by weight. An amorphous semiconductor layer made of Se and LiF and having a film thickness of 0.03 to 0.04 μm is formed thereon by a vacuum deposition method. The concentration of LiF at this time is 8,000 to 15,000 on average.
ppm. Further, Se and Te are evaporated from separate boats to form an amorphous semiconductor layer having a film thickness of 0.02 to 0.04 μm. At this time, the Te concentration is 5 to 15% by weight. Next, such an amorphous Se layer is formed by the vacuum evaporation method, and the total film thickness is 1
The thickness should be about 4 μm. Further, Sb 2 S 3 as an electron injection blocking layer is vapor-deposited to a thickness of 0.08 μm in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking type structure. .

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匡体に組み込み、光導電型
撮像管を得る。得られた撮像管を7×107V/m以上の電界
で動作させると非晶質光導電層内で信号増幅が起こり、
例えば、膜厚2μmのターゲットの場合に1.2×108V/m
のとき利得10以上の出力が得られた。
The target portion of the image pickup tube obtained in each of Examples 4, 5, 6, 7 and 8 is incorporated into an image pickup tube casing containing an electron gun to obtain a photoconductive type image pickup tube. When the obtained image pickup tube is operated at an electric field of 7 × 10 7 V / m or more, signal amplification occurs in the amorphous photoconductive layer,
For example, 1.2 × 10 8 V / m for a target with a film thickness of 2 μm
At that time, an output with a gain of 10 or more was obtained.

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。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
像管のターゲット部を得る。
Example 9 A transparent electrode composed mainly of tin oxide was formed on a glass substrate, and Se and Te were vacuum-deposited on the transparent electrode from separate boats to a thickness of 1 to 2 μm. To do. At this time, the Te concentration is set to 0.01% by weight and is uniformly distributed in the film thickness direction. Sb 2 S 3 as an electron injection blocking layer was vapor-deposited in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to a thickness of 0.1 μm on the amorphous semiconductor layer mainly composed of Se to form a blocking structure. Obtain the target portion of the photoconductive image pickup tube.

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Te
濃度は、蒸着を開始する時点では0重量%とし、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2×10-1Torr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。
Example 10. A translucent electrode mainly containing tin oxide is formed on a glass substrate. Se and Te are vacuum-deposited on the translucent electrode from separate boats to a thickness of 1 to 3 μm. At this time Te
The concentration is 0% by weight at the start of vapor deposition, and is gradually increased as the vapor deposition progresses.
Make sure to use the weight percent. On this photoconductive layer, Sb 2 S 3 was deposited as an electron injection blocking layer in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to a thickness of 0.1 μm, and the target of the photoconductive type image pickup tube with the blocking type structure was deposited. Get the part.

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As2S3、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ド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A
s、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、阻止型構造の光導電型撮像管のターゲ
ット部を得る。
Example 11. A translucent electrode mainly composed of indium oxide is formed on a glass substrate. Se and As or Se on top of this transparent electrode
And a layer of 0.01 to 1 μm in thickness made of Ge are formed by a vacuum evaporation method. For film formation, Se and As 2 S 3 or Se
And Ge are simultaneously vaporized from different boats so that the concentration of As or Ge becomes 3 wt% on average. Next, a layer of Se and Te or Sb, and As or Ge having a film thickness of 0.01 to 0.06 μm is formed by a vacuum evaporation method.
For the film formation, Se, Te or Sb, and As 2 Se 3 or Ge are evaporated from different boards at the same time and vapor-deposited, and the concentration of Te or Sb is 10 to 15 wt% on average, As or Ge.
The average concentration of 2% by weight. Furthermore Se and A
A layer made of s or Se and Ge is formed by a vacuum vapor deposition method to have a total film thickness of 2 to 3 μm. When forming a film,
Se and As 2 Se 3 , or Se and Ge are simultaneously evaporated from different boats and vapor-deposited so that the concentration of As or Ge becomes 2% by weight on average. On top of that, as an electron injection blocking layer
Sb 2 S 3 0.08 μm in an inert gas atmosphere of 1 × 10 -1 Torr
To obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking structure.

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0.5〜1
μmの層を形成する。膜形成にさいしては、SeとAs2S
e3,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,Cd,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。
膜形成にさいしては、Se,As2Se3及びTe,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,Biの濃度は膜厚方
向で変化させる。第2層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2層の蒸着終了時点で
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、Te,Sb,Cd,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Sb2S3を2×10-1Torr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。
Example 12. A transparent electrode mainly composed of indium oxide is formed on a glass substrate, and a film thickness of 0.5 to 1 composed of Se, As, and Ge is formed on the transparent electrode.
Form a μm layer. For the film formation, Se and As 2 S
e 3 and Ge are evaporated and vaporized simultaneously from different boats so that the total concentration of As and Ge becomes 3 wt% on average. This is the first layer. Next, a layer having a film thickness of 0.01 to 0.06 μm, which is made of Se, As and at least one of Te, Sb, Cd and Bi, is formed as a second layer on the first layer by a vacuum evaporation method.
In forming the film, at least one of Se, As 2 Se 3 and Te, Sb, Cd, Bi is vaporized simultaneously by vaporization from separate boats. The concentrations of Te, Sb, Cd and Bi in the second layer are changed in the film thickness direction. The concentration of the second layer at the start of vapor deposition is set to 0% by weight, and the concentration is gradually increased as the vapor deposition progresses so that the concentration at the intermediate point of the vapor deposition of the second layer becomes a maximum value. After that, the concentration is gradually decreased so that the concentration becomes 0 wt% again at the end of the vapor deposition of the second layer. Second time at this time
The average As concentration in the layer is 2% by weight, and the total concentration of one or more of Te, Sb, Cd and Bi is 15 to 45% by weight in the second layer. This completes the vapor deposition of the second layer. A layer made of Se and As or Se and Ge is formed as a third layer on the second layer by a vacuum vapor deposition method to have a total film thickness of 2 to 3 μm.
In forming the film, Se and As 2 Se 3 or Ge are simultaneously evaporated from different boats to be vapor-deposited so that the concentration of As or Ge becomes 2% by weight on average. Further, Sb 2 S 3 as an electron injection blocking layer is vapor-deposited to a thickness of 0.08 μm in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking type structure. .

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匡体に組み込み、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1.2×108V/mのとき量子効率10以上の出力
が得られる。
The target portion of the image pickup tube obtained in each of Examples 9, 10, 11 and 12 is incorporated into an image pickup tube casing having an electron gun built therein to obtain a photoconductive type image pickup tube. When the obtained image pickup tube is operated in a target electric field of 8 × 10 7 V / m or more, signal amplification occurs in the amorphous semiconductor layer. For example, when 1.2 × 10 8 V / m, an output with a quantum efficiency of 10 or more is obtained. To be

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接触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。
In Examples 9, 10, 11 and 12 described above, the film thickness of the rectifying contact auxiliary layer between the transparent electrode and the amorphous semiconductor layer is, for example,
It is also possible to interpose a vacuum deposited film of 0.03 μm cerium oxide. In this case, the function of preventing hole injection from the translucent electrode is improved, so that operation in a higher electric field can be performed and higher sensitivity can be realized.

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ット部
を得る。
Example 13 A transparent electrode composed mainly of tin oxide was formed on a glass substrate, and Se and LiF were evaporated from separate boats on the transparent electrode to a thickness of 1 to 6 μm. Vacuum deposition. At this time, the concentration of LiF is set to 500 ppm by weight and is uniformly distributed in the film thickness direction. Sb 2 S 3 is formed on top of this as an electron injection blocking layer.
Is vapor-deposited in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to a thickness of 0.1 μm to obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking structure.

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CaF2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CaF2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、CaF2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1×10-1Torr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。
Example 14 A transparent electrode mainly composed of indium oxide was formed on a glass substrate, and a layer of Se and CaF 2 having a thickness of 0.01 to 0.045 μm was formed on the transparent electrode by a vacuum deposition method. Formed by. When forming a film, Se and CaF 2 are simultaneously evaporated from different boats and vapor-deposited on a substrate so that the concentration of CaF 2 is 3000 ppm by weight on average. Se is vapor-deposited thereon to make the total film thickness 1 to 6 μm. Sb 2 S 3 as an electron injection blocking layer is vapor-deposited thereon in an inert gas atmosphere of 1 × 10 -1 Torr to a thickness of 0.1 μm to obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking type structure.

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0.02〜0.06μm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ppm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。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、阻止型構造の光導電型撮像管のターゲ
ット部を得る。
Example 15. A transparent electrode mainly containing tin oxide is formed on a glass substrate. Se is vapor-deposited on the transparent electrode to a thickness of 0.02 to 0.06 μm. Next, Se and KF are evaporated from separate boats and vacuum-deposited to a thickness of 0.02 to 0.06 μm. At this time, the concentration of KF is set to 500 ppm by weight and is uniformly distributed in the film thickness direction. A Se layer is formed thereon by a vacuum vapor deposition method to have a total film thickness of 1 to 3 μm. Sb 2 S 3 as an electron injection blocking layer on the Se layer was 0.1 μm in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr.
To obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking structure.

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。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2000〜6000重量p
pmとなるようにする。その上にSe,As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。こ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0.1μm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。
Example 16. A transparent electrode mainly composed of indium oxide was formed on a glass substrate, and a layer of Se, As and LiF having a film thickness of 0.01 to 0.045 μm was vacuum-deposited on the transparent electrode. It is formed by the method. When forming a film, Se, As 2 Se 3 and LiF are simultaneously evaporated from different boats to be deposited, and the As concentration is 3 to 6 wt% and the LiF concentration is 2000 to 6000 wt p on average.
Try to be pm. On top of that, the film thickness consisting of Se, As and LiF
A layer of 0.03 to 0.045 μm is formed by a vacuum evaporation method. At this time, the As concentration is 2 to 3.5% by weight, and the LiF concentration is 10000 on average.
Weight ppm Se and As are vapor-deposited thereon in vacuum to make the total film thickness 1 to 4 μm. At this time, the As concentration is 1 to 3% by weight. Sb 2 S 3 is deposited on top of this as an electron injection blocking layer.
By vapor deposition to a thickness of 0.1 μm in an inert gas atmosphere of × 10 -1 Torr, a target portion of a photoconductive image pickup tube having a blocking structure is obtained.

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0.01〜0.0
15μm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0.03〜0.045μ
m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0.02〜0.05μm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2×10-1Torr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。
Example 17. A transparent electrode mainly composed of indium oxide is formed on a glass substrate, and a film thickness of 0.01 to 0.0 composed of Se and LiF is formed on the transparent electrode.
A 15 μm layer is formed by the vacuum evaporation method. In forming a film, Se and LiF are simultaneously evaporated from separate boats to be vapor-deposited so that the LiF concentration becomes 3000 ppm by weight on average. On top of that, a film thickness of Se and LiF 0.03 to 0.045μ
The layer of m is formed by a vacuum evaporation method. The LiF concentration at this time is 8000 to 15000 ppm by weight on average. Further, Se and Te are evaporated from separate boats to form a layer having a film thickness of 0.02 to 0.05 μm. At this time, the Te concentration is 5 to 15% by weight.
Next, Se is vapor-deposited so that the total film thickness becomes 1 to 4 μm. On top of that, Sb 2 S 3 is formed as an electron injection blocking layer.
Is vapor-deposited in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to a thickness of 0.08 μm to obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking structure.

上記実施例13,14,15,16,17により得た撮像管ターゲット
部を電子銃を内蔵した撮像管匡体に組み込み、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光導体層内で信号増幅が起こり、
例えば1.2×108V/mのとき量子効率10以上の出力が得ら
れた。
The image pickup tube target portion obtained in each of Examples 13, 14, 15, 16 and 17 is incorporated into an image pickup tube casing having an electron gun built therein to obtain a photoconductive type image pickup tube. When the obtained image pickup tube is operated in an electric field of 8 × 10 7 V / m or more, signal amplification occurs in the amorphous photoconductor layer,
For example, an output with a quantum efficiency of 10 or higher was obtained at 1.2 × 10 8 V / m.

また、実施例13,14,15,16,17において、透光性電極と非
晶質半導体層の間に整流性接触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。
In Examples 13, 14, 15, 16 and 17, the film thickness of the rectifying contact auxiliary layer between the transparent electrode and the amorphous semiconductor layer is, for example,
It is also possible to interpose a vacuum deposited film of 0.03 μm cerium oxide. In this case, the function of preventing hole injection from the transparent electrode is further improved, so that operation in a higher electric field can be performed and higher sensitivity can be realized.

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。
Example 18. A transparent electrode containing tin oxide as a main component is formed on a glass substrate. An amorphous Se semiconductor layer is formed on this translucent electrode by a vacuum evaporation method.

さらにこの上に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、
SeO2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2×10-1Tor
r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。
Further, Se and SeO 2 are evaporated from separate boats on this and vacuum deposited to a thickness of 0.02 to 0.06 μm. At this time,
The SeO 2 concentration is 2500 ppm, and the SeO 2 is uniformly distributed in the film thickness direction.
Se is vapor-deposited thereon to a thickness of 0.05 to 0.06 μm, and the thickness of the entire amorphous semiconductor layer mainly composed of Se is set to 1 to 6 μm. Sb 2 S 3 was used as an electron injection blocking layer on this with 2 × 10 -1 Tor
Evaporation is performed to a thickness of 0.1 μm in an inert gas atmosphere of r to obtain a target portion of a photoconductive image pickup tube having a blocking structure.

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As2Se3,GaF3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、GaF3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ット部を得る。
Example 19. A transparent electrode containing tin oxide as a main component is formed on a glass substrate. An amorphous Se semiconductor layer is formed on this translucent electrode by a vacuum evaporation method. On top of that, As 2 Se 3 and GaF 3 are evaporated from separate boats and vacuum deposited to a thickness of 0.03 to 0.06 μm. At this time, the concentration of GaF 3 is set to 2000 ppm and is uniformly distributed in the film thickness direction. The thickness of the entire amorphous semiconductor layer mainly composed of Se is set to 1 to 6 μm. Sb 2 S 3 as an electron injection blocking layer is vapor-deposited thereon in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to a thickness of 0.1 μm to obtain a target portion of a photoconductive type imaging tube having a blocking structure.

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CaF2からなる
膜厚0.01〜0.05μm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CaF2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6000pp
m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Ca
F2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、GaF3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、阻止型構造の
光導電型撮像管のターゲット部を得る。
Example 20. A translucent electrode mainly composed of indium oxide is formed on a glass substrate. A layer of Se and CaF 2 having a film thickness of 0.01 to 0.05 μm is formed on the translucent electrode by a vacuum vapor deposition method.
When forming a film, Se and CaF 2 were vaporized by simultaneous vaporization from separate boats, and the CaF 2 concentration was 6000 pp on average.
Make it m. Amorphous Se layer is formed on it by vacuum evaporation method, then As 2 Se 3 is evaporated from the boat to 0.03 ~
Vacuum-deposit to a thickness of 0.06 μm. On top of that, Se and Ca
Evaporating F 2 from separate boats 0.02 to 0.06 μm
Vacuum deposition to the thickness of. At this time, the concentration of GaF 3 is 4000ppm
And distribute uniformly in the film thickness direction. The thickness of the entire amorphous semiconductor layer mainly composed of Se is set to 1 to 6 μm. Then, Sb 2 S 3 as an electron injection blocking layer is vapor-deposited in an inert gas atmosphere of 1 × 10 -1 Torr to a thickness of 0.08 μm to obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking type structure.

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。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3000〜6000ppmとな
るようにする。その上にSe,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15000ppm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As2Se3,In2O3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、In2O3の濃度は700ppmとし膜厚方向に一定
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1〜6μmとす
る。その上に電子注入阻止層としてSb2S3を1×10-1Tor
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。
Example 21. A transparent electrode mainly composed of indium oxide is formed on a glass substrate, and a layer of Se, As and LiF having a film thickness of 0.01 to 0.06 μm is vacuum-deposited on the transparent electrode. It is formed by the method. When forming a film, Se, As 2 Se 3 and LiF are simultaneously vaporized from separate boats so that the As concentration is 3 to 6 wt% and the LiF concentration is 3000 to 6000 ppm on average. To do. On top of that, the film thickness of Se, As and LiF 0.03〜
A 0.05 μm layer is formed by the vacuum evaporation method. At this time
The concentration is 2 to 3.5% by weight, and the LiF concentration is 15000 ppm on average. Then, Se and As 2 Se 3 are simultaneously evaporated from different boats to form an amorphous semiconductor layer having an As concentration of 1 to 3% by weight. On top of that, As 2 Se 3 and In 2 O 3 are evaporated from separate boats and vacuum-deposited to a thickness of 0.01 to 0.1 μm. At this time, the concentration of In 2 O 3 is set to 700 ppm and is distributed uniformly in the film thickness direction. Then, Se and As 2 Se 3 are simultaneously evaporated from different boats and evaporated to a thickness of 0.01 to 0.06 μm. At this time, the As concentration is 1 to 3% by weight. The thickness of the entire amorphous semiconductor layer mainly composed of Se is set to 1 to 6 μm. Sb 2 S 3 was added as an electron injection blocking layer on top of it at 1 × 10 -1 Torr.
By vapor-depositing to a thickness of 0.08 μm in an atmosphere of an inert gas of r, a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking structure is obtained.

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0.03〜0.0
6μm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LiFの濃度は
平均8000〜10000ppm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0.02〜0.06μm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Se層を形成する。その上にAs2S
e3,In2O3をそれぞれ別々のボートから蒸発させ0.03〜
0.09μmの厚さに真空蒸着する。この時、In2O3の濃度
は500ppmとし膜厚方向に一定に分布させる。次にSeとIn
2O3をそれぞれ別々のボートから蒸発させ0.02〜0.2μm
厚さに真空蒸着する。この時、In2O3の濃度は1000ppm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、阻止型構
造の光導電型撮像管のターゲット部を得る。
Example 22. A light-transmissive electrode mainly composed of indium oxide is formed on a glass substrate, and a film thickness of Se and LiF of 0.03 to 0.0 is formed thereon.
A 6 μm layer is formed by vacuum evaporation. When forming a film, Se and LiF are simultaneously evaporated from separate boats to be vapor-deposited so that the LiF concentration becomes 4000 ppm on average. A layer of Se and LiF having a thickness of 0.03 to 0.05 μm is formed thereon by a vacuum evaporation method. At this time, the concentration of LiF is 8000 to 10000 ppm on average. Further, Se and Te are evaporated from separate boats to form a layer having a film thickness of 0.02 to 0.06 μm. At this time, the Te concentration is 5 to 15% by weight. An amorphous Se layer is formed on it by a vacuum evaporation method. On top of that As 2 S
e 3 and In 2 O 3 are evaporated from separate boats, respectively
Vacuum deposit to a thickness of 0.09 μm. At this time, the concentration of In 2 O 3 is set to 500 ppm and is distributed uniformly in the film thickness direction. Then Se and In
Evaporating 2 O 3 from separate boats 0.02 to 0.2 μm
Vacuum-deposit to thickness. At this time, the concentration of In 2 O 3 is set to 1000 ppm and is uniformly distributed in the film thickness direction. The thickness of the entire amorphous semiconductor layer mainly composed of Se is set to 1 to 6 μm. Further, Sb 2 S 3 as an electron injection blocking layer is vapor-deposited to a thickness of 0.1 μm in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to obtain a target portion of a blocking type photoconductive image pickup tube. .

実施例18,19,20,21,22により得た撮像管ターゲット部を
電子銃を内蔵した撮像管匡体に組み込み、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1.2×108V/mのとき量子効率10以上の出力が得られ
た。
The image pickup tube target portion obtained in each of Examples 18, 19, 20, 21, and 22 is incorporated into an image pickup tube casing containing an electron gun to obtain a photoconductive type image pickup tube. When the obtained image pickup tube is operated in an electric field of 8 × 10 7 V / m or more, signal amplification occurs in the amorphous semiconductor layer. For example, at 1.2 × 10 8 V / m, an output with a quantum efficiency of 10 or more is obtained. Was given.

また、上記実施例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接触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、さらに電荷増倍率を更に高めることができる。
Further, in Examples 18, 19, 20, 21, and 22 above, a rectified contact auxiliary layer, for example, a cerium oxide vacuum-deposited film having a thickness of 0.03 μm was interposed between the transparent electrode and the amorphous semiconductor layer. You can also stain. In this case, the function of blocking the injection of holes from the translucent electrode is further improved, so that it is possible to operate in a higher electric field and further increase the charge multiplication factor.

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III−V
族化合物半導体、またはII−VI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0.5〜6μm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2×10-1Torrの不活性ガス雰囲気中で1000Å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。
Example 23. A transparent electrode mainly composed of indium oxide is formed on a glass substrate, and a chalcogenide amorphous semiconductor or tetrahedral system having a film thickness of 0.01 to 1 μm is formed as a photocarrier generation layer on the transparent electrode. Amorphous semiconductor or III-V
A group compound semiconductor or a II-VI group compound semiconductor layer is formed. Further, amorphous Se is vacuum-deposited thereon to a thickness of 0.5 to 6 μm. As an electron injection blocking layer on the amorphous Se layer
Sb 2 S 3 is vapor-deposited in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to a thickness of 1000Å to obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking structure.

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23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2×1
0-1Torrの不活性ガス雰囲気中で1000Å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。
Example 24. On a glass substrate, a transparent electrode mainly composed of indium oxide was formed, and the same photocarrier generation layer as in Example 23 was further provided thereon, and amorphous Se and As were further provided thereon. Or Se
And an amorphous semiconductor layer made of Ge and having a thickness of 0.5 to 6 μm is vacuum-deposited. Sb 2 S 3 2x1 as an electron injection blocking layer
Evaporation is performed to a thickness of 1000Å in an inert gas atmosphere of 0 -1 Torr to obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking type structure.

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匡体に組み込み、光導電型撮像管
を得る。得られた撮像管を、8×107〜2×108V/m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1.2×108V/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。
The target portion of the image pickup tube obtained in each of Examples 23 and 24 is incorporated into an image pickup tube casing containing an electron gun to obtain a photoconductive type image pickup tube. When the obtained image pickup tube is operated in an electric field of 8 × 10 7 to 2 × 10 8 V / m, signal amplification occurs in the amorphous photoconductor layer. For example, when 1.2 × 10 8 V / m The output was 10 times that when all the light was converted into the signal current.

また実施例23および24において、透光性電極と非晶質半
導体層の間に整流性接触補助層として例えば膜厚300Å
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。
In Examples 23 and 24, a rectifying contact auxiliary layer having a film thickness of 300 Å is provided between the transparent electrode and the amorphous semiconductor layer.
It is also possible to interpose a vacuum deposited film of cerium oxide, etc. In this case, the function of preventing hole injection from the translucent electrode is improved, so that operation in a higher electric field can be performed and sensitivity with a charge multiplication factor of 10 or more can be obtained.

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100〜1000Å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300Å蒸着し、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2×10-1Torrの不活性ガス雰囲気中で1000Å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。
Example 25. A transparent electrode mainly composed of indium oxide is formed on a glass substrate, and a thin layer of amorphous silicon nitride containing hydrogen is further deposited thereon as a hole injection blocking layer by 100 to 1000Å. To do. Next, while keeping the substrate at 200 to 300 ° C., monosilane is decomposed by glow discharge to deposit 0.5 to 3 μm of amorphous silicon containing hydrogen. Further thereon, as an intermediate layer, Se containing 20% of arsenic is vapor-deposited in an amount of 300 liters, and then Se containing 2% of arsenic is vacuum-deposited to a thickness of 0.5 to 6 μm. Sb 2 S 3 as an electron injection blocking layer on the amorphous Se layer
Is vapor-deposited to a thickness of 1000Å in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking type structure.

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100〜1000Å堆積する。
次に、基板を200〜300℃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200Å、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500Å積層し、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Sb
2S3を2×10-1Torrの不活性ガス雰囲気中で1000Å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。
Example 26. A transparent electrode mainly composed of indium oxide is formed on a glass substrate, and a thin layer of amorphous silicon nitride containing hydrogen is deposited thereon as a hole injection blocking layer by 100 to 1000Å. .
Next, while holding the substrate at 200 to 300 ° C., a mixed gas of monosilane and diborane was decomposed by glow discharge to give 0.5 to 3 μm of amorphous silicon containing 5 ppm of boron.
accumulate. Subsequently, as an intermediate layer, 200 Å of amorphous Se containing 30% tellurium and 500 Å of amorphous Se having a composition distribution in which the arsenic concentration gradually decreases from 20% to 2% are stacked, and further 2% of arsenic is further contained. Vacuum deposit Se to a thickness of 0.5 to 6 μm. Sb as an electron injection blocking layer on the amorphous Se layer
2 S 3 is vapor-deposited in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to a thickness of 1000 Å to obtain a target portion of a photoconductive image pickup tube having a blocking structure.

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匡体に組み込み、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8×107〜2×108V/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1.2×108V/mのとき、
利得約10の高感度が得られた。
The target portion of the image pickup tube obtained in each of Examples 25 and 26 is incorporated into an image pickup tube casing containing an electron gun to obtain a photoconductive type image pickup tube. When the obtained image pickup tube is operated by applying a voltage so that the electric field strength applied to the charge multiplication layer becomes 8 × 10 7 to 2 × 10 8 V / m, signal amplification occurs in the amorphous semiconductor layer. , For example, when the electric field strength applied to the charge multiplication layer is 1.2 × 10 8 V / m,
High sensitivity with a gain of about 10 was obtained.

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200〜400℃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2×10-1Torrの不活性ガス雰囲
気中で1000Å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。
Example 27. A translucent electrode mainly composed of indium oxide is formed on a translucent substrate, and CdSe as a photocarrier generation layer is formed on the translucent electrode in a thickness of 0.01 to 1 μm. Vacuum deposition. After heat-treating this glass face plate at a temperature of 200 to 400 ° C. in an oxygen atmosphere, 0.5 to 0.5 of amorphous Se is further deposited thereon.
Vacuum deposit to a thickness of 6 μm. Sb 2 S 3 was deposited on the amorphous Se layer as an electron injection blocking layer in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to a thickness of 1000Å, and was used as the target of a photoconductive image pickup tube with a blocking structure. Get the part.

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2×1
0-1Torrの不活性ガス雰囲気中で1000Å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。
Example 28. A light-transmitting electrode mainly containing indium oxide is formed on a light-transmitting substrate, the same photocarrier generation layer as in Example 27 is further formed on the light-transmitting electrode, and amorphous Se is further formed thereon. As or Se
And an amorphous semiconductor layer made of Ge and having a thickness of 0.5 to 6 μm is vacuum-deposited. Sb 2 S 3 2x1 as an electron injection blocking layer
Evaporation is performed to a thickness of 1000Å in an inert gas atmosphere of 0 -1 Torr to obtain a target portion of a photoconductive type image pickup tube having a blocking structure.

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ZnSe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200〜600℃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Sb
2S3を2×10-1Torrの不活性ガス雰囲気中で1000Å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。
Example 29. A translucent electrode mainly composed of indium oxide is formed on a translucent substrate, and ZnSe film having a thickness of 0.01 to 0.1 μm is further formed as a photocarrier generation layer on the translucent electrode. The compound is vacuum deposited to a thickness of 0.1-1 μm. After heat-treating this glass face plate in an oxygen atmosphere at a temperature of 200 to 600 ° C., amorphous Se is vacuum-deposited thereon to a thickness of 0.5 to 6 μm. Sb as an electron injection blocking layer on the amorphous Se layer
2 S 3 is vapor-deposited in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to a thickness of 1000 Å to obtain a target portion of a photoconductive image pickup tube having a blocking structure.

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PbO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
2×10-1Torrの不活性ガス雰囲気中で1000Å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。
Example 30. A translucent electrode mainly composed of indium oxide was formed on a signal light transmissive substrate, and a layer made of PbS and PbO was formed on the translucent electrode to a thickness of 0.01 to 1 μm. Vacuum deposition. Further, amorphous Se is vacuum-deposited thereon to a thickness of 0.5 to 6 μm. Sb 2 S 3 was deposited on the amorphous Se layer as an electron injection blocking layer in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to a thickness of 1000Å, and was used as the target of a photoconductive image pickup tube with a blocking structure. Get the part.

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HgCdTe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Sb
2S3を2×10-1Torrの不活性ガス雰囲気中で1000Å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。
Example 31. A light-transmissive electrode made of a light-transmissive metal thin film was formed on a signal light-transmissive substrate, and a HgCdTe compound as a photocarrier generation layer was formed on the light-transmissive electrode in a thickness of 0.01 to 0.1 μm. accumulate. Further, amorphous Se is vacuum-deposited thereon to a thickness of 0.5 to 6 μm. Sb as an electron injection blocking layer on the amorphous Se layer
2 S 3 is vapor-deposited in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr to a thickness of 1000 Å to obtain a target portion of a photoconductive image pickup tube having a blocking structure.

実施例27,28,29,30、および31により得た撮像管ターゲ
ット部を電子銃を内蔵した撮像管匡体に組み込み、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8×107〜2×108V/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
1.2×108V/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。
The image pickup tube target portion obtained in each of Examples 27, 28, 29, 30, and 31 is incorporated into an image pickup tube casing containing an electron gun to obtain a photoconductive type image pickup tube. The obtained image pickup tube was operated by applying a voltage so that the electric field applied to the charge multiplication layer was 8 × 10 7 to 2 × 10 8 V / m. Signal amplification occurs at, for example, the electric field applied to the charge multiplication layer
At 1.2 × 10 8 V / m, the output was 10 times that when all incident light was converted to signal current.

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
性電極の上に正孔注入阻止層としてSiO2薄層を100〜100
0Å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1000Å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。
Example 32 A glass substrate provided with a light-transmissive electrode mainly composed of indium oxide on the surface was placed in a sputtering apparatus, and a SiO 2 thin layer as a hole injection blocking layer was formed on the light-transmissive electrode in a thickness of 100-. 100
0Å Accumulate. Next, while the substrate was kept at 200 to 300 ° C., a mixed gas of hydrogen and argon was introduced, high frequency power was applied to the polycrystalline silicon placed on the electrode, and the amorphous silicon containing hydrogen was 0.5 to 0.5 on the substrate. Deposit 3 μm. Further, amorphous Se is vacuum-deposited thereon to a thickness of 0.5 to 6 μm.
2 × 10 Sb 2 S 3 was used as an electron injection blocking layer on the amorphous Se layer.
-Evaporate to a thickness of 1000Å in an inert gas atmosphere of -1 Torr,
A target portion of a photoconductive image pickup tube having a blocking structure is obtained.

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2×10-1Torrの不活性ガス雰囲気中で1000
Å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。
Example 33. A light-transmissive electrode mainly containing indium oxide was formed on a glass substrate, and a photocarrier generation layer made of the same amorphous silicon as in Example 32 was provided thereon, and an amorphous film was further formed thereon. quality
An amorphous semiconductor layer made of Se and As or Se and Ge and having a film thickness of 0.5 to 6 μm is vacuum-deposited. Sb 2 S 3 was deposited on top of it as an electron injection blocking layer in an inert gas atmosphere of 2 × 10 -1 Torr.
Evaporate to a thickness of Å to obtain the target part of the photoconductive image pickup tube with the blocking structure.

実施例32及び33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匡体に組み込み、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8×107〜2×108V/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の増幅が起こり、例え
ば電荷増倍層にかかる電界強度が1.2×108V/mのとき、
利得約10の高感度が得られた。
The target portion of the image pickup tube obtained in each of Examples 32 and 33 is incorporated into an image pickup tube casing containing an electron gun to obtain a photoconductive type image pickup tube. When the obtained image pickup tube is operated by applying a voltage so that the electric field strength applied to the charge multiplication layer becomes 8 × 10 7 to 2 × 10 8 V / m, signal amplification in the amorphous semiconductor layer occurs. Occurs, for example, when the electric field strength applied to the charge multiplication layer is 1.2 × 10 8 V / m,
High sensitivity with a gain of about 10 was obtained.

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200Å、CeO
2を200Åの厚さに3×10-6Torrの真空中で蒸着する。そ
の上に非晶質半導体層としてSe,As2Se3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2×10-6Torr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3×10
-1Torrのアルゴン雰囲気中で800Å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〜2×108V/mの電界で動作させる。
Example 34. A transparent electrode mainly composed of tin oxide was formed on a glass substrate, and GeO 2 was added as 200 Å as a rectifying contact auxiliary layer and CeO.
Evaporate 2 to a thickness of 200Å in a vacuum of 3 × 10 -6 Torr. Se and As 2 Se 3 as an amorphous semiconductor layer are vapor-deposited thereon from separate vapor deposition boats to a thickness of 1 μm. In this case, the As concentration is 2% by weight, and is distributed uniformly in the film thickness direction. The amorphous semiconductor layer is deposited in a vacuum of 2 × 10 -6 Torr. 3 × 10 3 of Sb 2 S 3 was formed as an electron injection blocking layer on the amorphous semiconductor layer.
-Deposit to a thickness of 800Å in an argon atmosphere of -1 Torr.
An image pickup tube incorporating the target portion formed as described above is formed, and the amorphous semiconductor layer is operated in an electric field of 8 × 10 7 V / m to 2 × 10 8 V / m which causes a charge multiplication effect.

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300Åの厚さに3×10-6Torr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2×10-6Torr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2×10-1Torrの
アルゴン雰囲気中で1000Å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8×10
7V/m〜2×108V/mの電界で動作させる。
Example 35. A transparent electrode mainly containing indium oxide is formed on a glass substrate. CeO 2 is vapor-deposited as a rectifying contact auxiliary layer on the transparent electrode to a thickness of 300 Å in a vacuum of 3 × 10 -6 Torr. Se is deposited thereon as an amorphous semiconductor layer to a thickness of 2 μm in a vacuum of 2 × 10 −6 Torr. On this amorphous semiconductor layer, Sb 2 S 3 is deposited as an electron injection blocking layer to a thickness of 1000Å in an argon atmosphere of 2 × 10 -1 Torr. An image pickup tube incorporating the target portion formed as described above is formed, and its amorphous semiconductor layer is subjected to a charge multiplication effect of 8 × 10.
Operate in an electric field of 7 V / m to 2 × 10 8 V / m.

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
Å、CeO2を200Åの厚さに蒸着する。この蒸着は2×10
-6Torr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Se,As2Se3を別々の蒸着ボー
トから300Å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。次にSe,A
s2Se3,LiFをそれぞれ別々の蒸着ボートにより600Å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1.4
μm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2×10-6
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3×10-1Torrのアル
ゴン雰囲気中でSb2S3を900Å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7×10
7V/m〜2×108V/mの電界で動作させる。
Example 36. A light-transmitting electrode mainly composed of indium oxide was formed on a glass substrate, and further GeO 2 was used as a rectifying contact auxiliary layer.
Å, CeO 2 is evaporated to a thickness of 200Å. This vapor deposition is 2 × 10
-Perform in a vacuum of -6 Torr. Subsequently, an amorphous semiconductor layer is deposited. For the amorphous semiconductor layer, Se and As 2 Se 3 are first vapor-deposited from separate vapor deposition boats to a thickness of 300 Å. In this case, the As concentration is 3% by weight, and is distributed uniformly in the film thickness direction. Then Se, A
s 2 Se 3 and LiF are vapor-deposited to the thickness of 600 Å by separate vapor deposition boats. At this time, the As concentration is 2% by weight and the LiF concentration is 2000 ppm by weight, and the components are uniformly distributed in the film thickness direction. Furthermore, Se and As 2 Se 3 were deposited on top of them in different evaporation boats for 1.4.
Evaporate to a thickness of μm. In this case, the As concentration is 2 by weight.
%, And is uniformly distributed in the film thickness direction. This completes the vapor deposition of the amorphous semiconductor layer. Deposition of amorphous semiconductor layer is 2 × 10 -6
Perform in a Torr vacuum. An electron injection blocking layer is deposited on the amorphous semiconductor layer. For the electron injection blocking layer, Sb 2 S 3 is deposited to a thickness of 900Å in an argon atmosphere of 3 × 10 -1 Torr. An imaging tube incorporating the target portion formed as described above is formed, and its amorphous semiconductor layer is subjected to a charge multiplication effect of 7 × 10.
Operate in an electric field of 7 V / m to 2 × 10 8 V / m.

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300
Åの厚さに3×10-6Torr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As2Se3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Se,As2Se3,In2O3を別々の蒸着ボートから1000Åの
厚さに蒸着する。このときのAs濃度は重量比で3%、In
2O3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2×10-6Torr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3×10-1Torrの
アルゴン雰囲気中で900Å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7×10
7V/m〜2×108V/mの電界で動作させる。
Example 37. A light-transmitting electrode mainly composed of indium oxide was formed on a glass substrate, and CeO 2 was used as a rectifying contact-assisting layer in an amount of 300
Evaporate to a thickness of Å in a vacuum of 3 × 10 -6 Torr. First, as an amorphous semiconductor layer, Se and As 2 Se 3 are vapor-deposited to a thickness of 1.4 μm by separate vapor deposition boats. In this case, the As concentration is 3% by weight, and is distributed uniformly in the film thickness direction. Subsequently, Se, As 2 Se 3 , and In 2 O 3 are vapor-deposited to a thickness of 1000Å from separate vapor deposition boats. At this time, the As concentration is 3% by weight and In
The weight ratio of 2 O 3 is set to 500 ppm and is uniformly distributed in the film thickness direction. This completes the vapor deposition of the amorphous semiconductor layer. Deposition of the amorphous semiconductor layer is performed in a vacuum of 2 × 10 -6 Torr. Sb 2 S 3 is deposited as an electron injection blocking layer on the amorphous semiconductor layer to a thickness of 900Å in an argon atmosphere of 3 × 10 -1 Torr. An imaging tube incorporating the target portion formed as described above is formed, and its amorphous semiconductor layer is subjected to a charge multiplication effect of 7 × 10.
Operate in an electric field of 7 V / m to 2 × 10 8 V / m.

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GeO2を200Å、CeO
2を200Åの厚さに3×10-6Torr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とAs2Se3をそれぞれ別々の蒸着ボートにより300Å
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,LiFを
それぞれ別々の蒸着ボートにより600Å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Se,
As2Se3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,As2Se3,In2O3
それぞれ別々の蒸着ボートから2000Åの厚さに蒸着す
る。この時のAs濃度は重量比で3%、In2O3濃度は重量
比で700ppm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
Å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3×10-6Torr
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2×10-1Torrのアルゴン雰囲気中で1000
Å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7×107V/m〜2×108V/mの電界で
動作させる。
Example 38. On a glass substrate, a transparent electrode containing tin oxide as a main component was formed, and GeO 2 was added as 200 Å as a rectifying contact auxiliary layer, CeO 2 .
Evaporate 2 to a thickness of 200Å in a vacuum of 3 × 10 -6 Torr. An amorphous semiconductor layer is vapor-deposited thereon. For the amorphous semiconductor layer, first, Se and As 2 Se 3 were each heated to 300 Å by separate vapor deposition boats.
Evaporated to a thickness of. At this time, the As concentration is set to 6% by weight and is uniformly distributed in the film thickness direction. Subsequently, Se, As 2 Se 3 , and LiF are vapor-deposited to a thickness of 600 Å by separate vapor deposition boats. In this case, the As concentration is 2% by weight and the LiF concentration is 4000 ppm by weight, and the LiF is uniformly distributed in the film thickness direction. Then Se,
As 2 Se 3 is vapor-deposited to a thickness of 1.5 μm from each vapor deposition boat. In this case, the As concentration is 2% by weight, and is distributed uniformly in the film thickness direction. Se, As 2 Se 3 , and In 2 O 3 are vapor-deposited on each of them from separate vapor deposition boats to a thickness of 2000Å. At this time, the As concentration is 3% by weight and the In 2 O 3 concentration is 700 ppm by weight so that the As concentration is evenly distributed in the film thickness direction. On top of that, Se and As 2 Se 3 were each 2,000
Evaporate to a thickness of Å. In this case, the As concentration is 2% by weight.
And uniformly distribute in the film thickness direction. This completes the vapor deposition of the amorphous semiconductor layer. Deposition of amorphous semiconductor layer is 3 × 10 -6 Torr
In vacuum. Sb 2 S 3 is used as an electron injection blocking layer on the amorphous semiconductor layer in an argon atmosphere of 2 × 10 -1 Torr.
Evaporate to a thickness of Å. An image pickup tube incorporating the target portion formed as described above is formed, and the amorphous semiconductor layer is operated in an electric field of 7 × 10 7 V / m to 2 × 10 8 V / m which causes a charge multiplication effect.

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CeO2を200
Åの厚さに3×10-6Torr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,A
s2Se3を別々の蒸着ボートから5000Å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,As2Se3を別々の蒸着ボートか
ら300Å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Se,As2Se
3を別々の蒸着ボートから5000Å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Se,As2Se3を別々の蒸着ボートから3
00Å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,A
s2Se3を別々の蒸着ボートから5000Å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。
非晶質半導体層の蒸着は3×10-6Torr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
子注入阻止層はSb2S3を3×10-1Torrのアルゴン雰囲気
中で900Å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5×107V/m〜2×108V/m
の電界で動作させる。
Example 39. A light-transmitting electrode mainly containing indium oxide was formed on a glass substrate, and further CeO 2 was used as a rectifying contact auxiliary layer in an amount of 200
Evaporate to a thickness of Å in a vacuum of 3 × 10 -6 Torr. An amorphous semiconductor layer is vapor-deposited thereon. First, the amorphous semiconductor layer is Se, A
Deposit s 2 Se 3 from separate vapor deposition boats to a thickness of 5000Å. At this time, the As concentration is set to 3% by weight and is uniformly distributed in the film thickness direction. Then, Se and As 2 Se 3 are vapor-deposited from separate vapor deposition boats to a thickness of 300Å. In this case, the As concentration is 20% by weight, and is distributed uniformly in the film thickness direction. Next, Se, As 2 Se
Evaporate 3 from separate evaporation boats to a thickness of 5000Å. In this case, the As concentration is 3% by weight, and is distributed uniformly in the film thickness direction. Se, As 2 Se 3 on top of it from separate evaporation boats 3
Evaporate to a thickness of 00Å. At this time, the As concentration is 20% by weight.
And uniformly distribute in the film thickness direction. On top of that, Se, A
Deposit s 2 Se 3 from separate vapor deposition boats to a thickness of 5000Å. In this case, the As concentration is set to 10% by weight and is uniformly distributed in the film thickness direction. This completes the vapor deposition of the amorphous semiconductor layer.
Deposition of the amorphous semiconductor layer is performed in a vacuum of 3 × 10 -6 Torr.
An electron injection blocking layer is deposited on the amorphous semiconductor layer. For the electron injection blocking layer, Sb 2 S 3 is deposited to a thickness of 900 Å in an argon atmosphere of 3 × 10 -1 Torr. An image pickup tube incorporating the target portion formed as described above is formed, and its amorphous semiconductor layer is subjected to a charge multiplication effect of 5 × 10 7 V / m to 2 × 10 8 V / m.
Operate in the electric field of.

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GeO2を150Å、CeO
2を150Åの厚さに2×10-6Torr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600Å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,As2Se3を別々の蒸着ボート
から150Å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,Te,
As2Se3,LiFをそれぞれ別々の蒸着ボートにより900Å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150Å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2×10-6Torr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3×10-1Torrのア
ルゴン雰囲気中で1000Å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5×107V/m
〜2×108V/mの電界で動作させる。
Example 40. A transparent electrode composed mainly of tin oxide was formed on a glass substrate, and GeO 2 was added as a rectifying contact auxiliary layer to 150Å, CeO 2 .
Evaporate 2 to a thickness of 150Å in a vacuum of 2 × 10 -6 Torr. An amorphous semiconductor layer is vapor-deposited thereon. For the amorphous semiconductor layer, Se and As 2 Se 3 are first vapor-deposited in a thickness of 600 Å from separate vapor deposition boats. At this time, the As concentration is set to 3% by weight and is uniformly distributed in the film thickness direction. Subsequently, Se and As 2 Se 3 are vapor-deposited to a thickness of 150 Å from separate vapor deposition boats. In this case, the As concentration is set to 10% by weight and is uniformly distributed in the film thickness direction. Then Se, Te,
As 2 Se 3 and LiF are vapor-deposited to a thickness of 900Å by separate vapor deposition boats. In this case, Te concentration is 15% by weight, As
The concentration is 2% by weight and the LiF concentration is 4000 ppm by weight, and the components are evenly distributed in the film thickness direction. On top of that, Se, As 2 Se 3 , In 2 O 3
Is vapor-deposited to a thickness of 150 Å using separate vapor deposition boats. At this time, the As concentration is 25% by weight and the In 2 O 3 concentration is 500 ppm by weight, and the As is uniformly distributed in the film thickness direction. Further, Se and As 2 Se 3 are vapor-deposited thereon with a thickness of 1.8 μm from separate vapor deposition boats. In this case, the As concentration is 2% by weight, and is distributed uniformly in the film thickness direction. This completes the vapor deposition of the amorphous semiconductor layer. Deposition of the amorphous semiconductor layer is performed in a vacuum of 2 × 10 -6 Torr. Next, an electron injection blocking layer is deposited on the amorphous semiconductor layer. The electron injection blocking layer is formed by depositing Sb 2 S 3 to a thickness of 1000Å in an argon atmosphere of 3 × 10 -1 Torr. An imaging tube incorporating the target section formed as described above is formed,
The amorphous semiconductor layer has a charge multiplication effect of 5 × 10 7 V / m
Operate in an electric field of ~ 2 x 10 8 V / m.

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CeO2を200
Åの厚さに3×10-6Torr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,A
s2Se3を別々の蒸着ボートから2000Å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,As2Se3,LiFをそれぞれ別々の
蒸着ボートから500Å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,As2Se3
を別々の蒸着ボートで150Å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
Å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2×10-6Torr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2×10-1Torrのアルゴン雰囲気中で900Å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6×107V/m〜2×108V/mの電界で動作
させる。
Example 41. A transparent electrode mainly composed of indium oxide was formed on a glass substrate, and further CeO 2 was used as a rectifying contact auxiliary layer in an amount of 200
Evaporate to a thickness of Å in a vacuum of 3 × 10 -6 Torr. An amorphous semiconductor layer is vapor-deposited thereon. First, the amorphous semiconductor layer is Se, A
Evaporate s 2 Se 3 from separate evaporation boats to a thickness of 2000Å. At this time, the As concentration is set to 3% by weight and is uniformly distributed in the film thickness direction. Subsequently, Se, As 2 Se 3 , and LiF are vapor-deposited to the thickness of 500 Å from separate vapor deposition boats. As in this case
The concentration is 1% by weight and the LiF concentration is 2000 ppm by weight, and the components are evenly distributed in the film thickness direction. Next, Se, As 2 Se 3 , and Te are vapor-deposited from separate vapor deposition boats to a thickness of 1 μm. In this case, the As concentration is 1% by weight, and is distributed uniformly in the film thickness direction. Further, the Te concentration is increased with a uniform gradient over the film thickness of 1 μm so that the concentration at the start of Te vapor deposition is 1% by weight and the concentration at the end of Te vapor deposition is 15% by weight. Then Se, As 2 Se 3
To a thickness of 150Å in separate evaporation boats. In this case, the As concentration is 20% by weight, and is distributed uniformly in the film thickness direction. On top of that, Se, As 2 Se 3 2500 from separate evaporation boats.
Evaporate to a thickness of Å. At this time, the As concentration is 2% by weight, and the As concentration is uniformly distributed in the film thickness direction. This completes the vapor deposition of the amorphous semiconductor layer. Deposition of the amorphous semiconductor layer is performed in a vacuum of 2 × 10 -6 Torr. Sb 2 S 3 is deposited on the amorphous semiconductor layer as an electron injection blocking layer to a thickness of 900Å in an argon atmosphere of 2 × 10 -1 Torr. An image pickup tube incorporating the target portion formed as described above is formed, and the amorphous semiconductor layer is operated in an electric field of 6 × 10 7 V / m to 2 × 10 8 V / m which causes a charge multiplication effect.

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200Åの膜厚に形成す
る。その上にSe,As2Se3を別々の蒸着ボートにより150Å
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,As2
Se3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,As2Se3の蒸着は3
×10-6Torr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3×10-1Torrのアル
ゴン雰囲気中で1000Å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6×107V/m〜
2×108V/mの電界で動作させる。
Example 42. A transparent electrode mainly composed of tin oxide is formed on a glass substrate, and a hydrogenated amorphous silicon nitride film is formed to a thickness of 200 Å by a glow discharge method as a rectifying contact auxiliary layer. . Se and As 2 Se 3 were deposited on top of them by separate evaporation boats at 150Å
Evaporated to a thickness of. In this case, the As concentration is set to 30% by weight and is uniformly distributed in the film thickness direction. On top of that, Se, As 2
Se 3 is vapor-deposited to a thickness of 1.8 μm by a separate vapor deposition boat. At this time, the As concentration is 2% by weight, and the As concentration is uniformly distributed in the film thickness direction. Deposition of Se, As 2 Se 3 on the amorphous semiconductor layer is 3
Performed in a vacuum of × 10 -6 Torr. Subsequently, an electron injection blocking layer is deposited. The electron injection blocking layer is formed by depositing Sb 2 S 3 to a thickness of 1000Å in an argon atmosphere of 3 × 10 -1 Torr. An image pickup tube incorporating the target portion formed as described above is formed, and the amorphous semiconductor layer thereof has a charge multiplication effect of 6 × 10 7 V / m
It is operated with an electric field of 2 × 10 8 V / m.

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。非晶質半導体
層はまずSeを1000Å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1000Å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2×10-6Torr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3×10-1Torrのアルゴン雰囲気中でSb2S3を100
0Å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7×107V/m〜2×108V/mの電界
で動作させる。
Example 43. A transparent electrode mainly containing tin oxide is formed on a glass substrate. Next, an amorphous semiconductor layer is deposited. For the amorphous semiconductor layer, Se is first deposited to a thickness of 1000Å. Then, Se and LiF are vapor-deposited to a thickness of 1000 Å from separate vapor deposition boats. At this time, the LiF concentration is 3000 ppm in weight ratio, and is uniformly distributed in the film thickness direction. Further, Se is vapor-deposited thereon to a thickness of 1.8 μm. This completes the vapor deposition of the amorphous semiconductor layer. Deposition of the amorphous semiconductor layer is performed in a vacuum of 2 × 10 -6 Torr. An electron injection blocking layer is deposited on the amorphous semiconductor layer. The electron injection blocking layer is Sb 2 S 3 100 in an argon atmosphere of 3 × 10 -1 Torr.
Evaporate to a thickness of 0Å. An image pickup tube incorporating the target portion formed as described above is formed, and the amorphous semiconductor layer is operated in an electric field of 7 × 10 7 V / m to 2 × 10 8 V / m which causes a charge multiplication effect.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

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。
As is apparent from the above, according to the present invention, it is possible to obtain a high-sensitivity image pickup tube having a gain of more than 1 and its operating method without degrading the afterimage characteristic.

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
ということはいうまでもない。
Although the present invention has been made with respect to an image pickup tube,
It goes without saying that the present invention can be applied to a light receiving element using a method of reading a signal charge by an electronic switch or the like or a light receiving element for optical communication.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

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10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。 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。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a principle configuration of an image pickup tube according to the present invention,
FIG. 2 is a diagram showing an example of the principle configuration of a target portion of an image pickup tube according to the present invention, and FIGS. 3, 4, 5, 6, and 7 are targets of the image pickup tube according to the present invention. Showing characteristics of parts, FIGS. 8 and 9 are diagrams showing an example of a principle structure of a target part of an image pickup tube according to the present invention, and FIG. 10 is a camera formed by using the image pickup tube according to the present invention. It is a figure which shows the basic composition of. Explanation of symbols 1,21,81,91 …… Transparent substrate, 2,22,82,92 …… Transparent electrode, 3 …… Photoconductive film, 24,84,94
…… Amorphous semiconductor layer, 86,96 …… Photo carrier generation layer, 97 …… Intermediate layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願昭62−4865 (32)優先日 昭62(1987)1月14日 (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願昭62−4871 (32)優先日 昭62(1987)1月14日 (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願昭62−4872 (32)優先日 昭62(1987)1月14日 (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願昭62−4873 (32)優先日 昭62(1987)1月14日 (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願昭62−4875 (32)優先日 昭62(1987)1月14日 (33)優先権主張国 日本(JP) 早期審査対象出願 (72)発明者 河村 達郎 東京都世田谷区砧1丁目10番1号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 山崎 順一 東京都世田谷区砧1丁目10番1号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 晝間 栄久 東京都世田谷区砧1丁目10番1号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 竹歳 和久 東京都世田谷区砧1丁目10番1号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 鈴木 四郎 東京都世田谷区砧1丁目10番1号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 山下 孝 東京都世田谷区砧1丁目10番1号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 小杉 美津男 東京都世田谷区砧1丁目10番1号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 池田 喜積 東京都世田谷区砧1丁目10番1号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 愛場 正明 東京都世田谷区砧1丁目10番1号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 平井 忠明 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 高崎 幸男 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 石岡 祥男 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 牧島 達男 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 鮫島 賢二 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 宇田 毅 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所基礎研究所内 (72)発明者 後藤 直宏 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 野中 育光 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 井上 栄典 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (56)参考文献 特開 昭61−222383(JP,A) 特開 昭62−2435(JP,A) 特開 昭63−19738(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. Sho 62-4856 (32) Priority date Sho 62 (1987) January 14 (33) Priority claim country Japan (JP) (31) Priority Claim No. Japanese Patent Application No. 62-4871 (32) Priority Date Sho 62 (1987) January 14 (33) Country of priority claim Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 62-4872 (32) Priority Japan Sho 62 (1987) January 14 (33) Priority claiming country Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. Sho 62-4873 (32) Priority date Sho 62 (1987) January 14 (33) ) Priority claiming country Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. Sho 62-4875 (32) Priority date Sho 62 (1987) January 14 (33) Priority claiming country Japan (JP) Accelerated examination Application (72) Inventor Tatsuro Kawamura 1-101-1 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Inside the Broadcasting Technology Laboratory, Japan Broadcasting Corporation (72) Inventor Junichi Yamazaki Setagaya, Tokyo 1-10-1 Kukina, Broadcasting Technology Research Institute of Japan Broadcasting Corporation (72) Inventor Eihisa Shinma 1-10-1 Kinota, Setagaya-ku, Tokyo Broadcasting Research Institute of Japan Broadcasting Association (72) Inventor Kazuhisa Taketoshi 1-10-1 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Within the Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Technology Laboratory (72) Inventor Shiro Suzuki 1-10-1 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Within the Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Technology Laboratory (72) Inventor Takashi Yamashita 1-101-1 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Within the Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Technology Laboratory (72) Inventor Mitsuo Kosugi 1-10-1 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Within the Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Technology Laboratory (72) Inventor Yoshizumi Ikeda 1-10-1, Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Inside Broadcasting Technology Research Institute, Japan Broadcasting Corporation (72) Inventor Masaaki Aiba 1-1-10 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Broadcasting technology research In-house (72) Inventor Tadaaki Hirai 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji City, Tokyo Hitachi Co., Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Yukio Takasaki 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji, Tokyo Hitachi Central Research Laboratory (72) Inventor Yoshio Ishioka 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji, Tokyo Hitachi Central Research Laboratory ( 72) Inventor Tatsuo Makishima 1-280, Higashi Koigakubo, Kokubunji, Tokyo, Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kenji Samejima 1-280, Higashi Koigakubo, Kokubunji, Tokyo (72) Inventor, Central Research Laboratory (72) Takeshi Uda 1-280, Higashi Koigakubo, Kokubunji, Tokyo Inside the Basic Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Naohiro Goto 3300 Hayano, Mobara, Chiba Prefecture Inside the Mobara Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Nonaka Ikumitsu, Mobara, Chiba 3300 Hayano, Shimohara, Hitachi, Ltd. (72) Inventor, Eisuke Inoue 3300, Hayano, Mobara, Chiba, Hitachi, Ltd., Mobara, Ltd. (56) References JP-A-61-2223 83 (JP, A) JP 62-2435 (JP, A) JP 63-19738 (JP, A)

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項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発生
部とを有する撮像管であって、 上記光導電膜中でアバランシェ増倍が生じる電界のもと
で上記透光性電極から上記光導電膜への正孔の注入を阻
止する整流性接触を有し、 かつ、上記光導電膜はセレンを主体とする非晶質半導体
層を有し、 上記透光性電極は、入射光により生成され上記非晶質半
導体層内でアバランシェ増倍された電荷が読みだされる
ものであることを特徴とする撮像管。
1. A target portion formed by forming a transparent electrode and a photoconductive film for photoelectrically converting incident light on a transparent substrate, and an electron beam generating portion for scanning the target portion. An image pickup tube having a rectifying contact for preventing injection of holes from the transparent electrode into the photoconductive film under an electric field in which avalanche multiplication occurs in the photoconductive film, In addition, the photoconductive film has an amorphous semiconductor layer containing selenium as a main component, and the translucent electrode reads the avalanche-multiplied charge generated in the amorphous semiconductor layer by incident light. An image pickup tube characterized in that
【請求項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。
2. The image pickup tube according to claim 1, wherein the amorphous semiconductor layer has a film thickness of 0.5 μm or more and 10 μm or less.
【請求項3】特許請求の範囲第1項若しくは第2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。
3. The image pickup tube according to claim 1 or 2, wherein the amorphous semiconductor layer contains one or both of As and Ge.
【請求項4】特許請求の範囲第1項,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その
膜厚方向の少くとも一部の領域にTe,Sb,Cd,Bi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。
4. The imaging tube according to claim 1, 2, or 3, wherein the amorphous semiconductor layer is formed of Te, Sb, Cd in at least a part of its thickness direction. , Bi containing at least one selected from Bi.
【請求項5】特許請求の範囲第4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。
5. The image pickup tube according to claim 4, wherein the region is provided in the amorphous semiconductor layer away from the transparent electrode.
【請求項6】特許請求の範囲第4項若しくは第5項記載
の撮像管において、前記領域に含有されるTe,Sb,Cd,Bi
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。
6. The image pickup tube according to claim 4 or 5, wherein Te, Sb, Cd, Bi contained in the region.
An image pickup tube characterized in that the content of at least one selected from the above in the amorphous semiconductor layer is 0.01% by weight or more and 50% by weight or less on average.
【請求項7】特許請求の範囲第1項,第2項,第3項,
第4項、第5項若しくは第6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。
7. Claims 1st, 2nd, 3rd,
In the image pickup tube according to item 4, item 5 or item 6,
An image pickup tube, wherein the amorphous semiconductor layer contains a substance that forms a hole trap level in at least a part of its thickness direction.
【請求項8】特許請求の範囲第7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,Cr,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。
8. The imaging tube according to claim 7, wherein the substance that forms the hole trap level is Li, Na, K, Mg, Ca,
An image pickup tube characterized by being at least one selected from the group consisting of Ba, Tl and their fluorides, and fluorides of Al, Cr, Mn, Co, Pb, Ce.
【請求項9】特許請求の範囲第7項若しくは第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
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。
9. The image pickup tube according to claim 7, wherein the substance that forms the hole trap level is contained in a part of the amorphous semiconductor layer on the light incident side. An image pickup tube characterized by.
【請求項10】特許請求の範囲第7項,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。
10. The imaging tube according to claim 7, 8, or 9, wherein the local concentration of the substance that forms the hole trap level in the amorphous semiconductor layer is An image pickup tube characterized in that the content is 20 ppm by weight or more and 10% by weight or less.
【請求項11】特許請求の範囲第1項乃至第10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。
11. The imaging tube according to any one of claims 1 to 10, wherein the amorphous semiconductor layer forms an electron trap level in at least part of its thickness direction. An image pickup tube characterized by containing a substance.
【請求項12】特許請求の範囲第11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,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。
12. The imaging tube according to claim 11, wherein the substance forming the electron trap level is copper oxide, indium oxide, selenium oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, gallium fluoride, An image pickup tube characterized by being at least one selected from the group consisting of indium fluoride, Zn, Ga, In, Cl, I and Br.
【請求項13】特許請求の範囲第11項若しくは第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。
13. The imaging tube according to claim 11 or 12, wherein the substance forming the electron trap level is contained in a part of the amorphous semiconductor layer in the vicinity of the electron beam scanning side. An image pickup tube characterized by the above.
【請求項14】特許請求の範囲第11項,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。
14. The imaging tube according to claim 11, 12, or 13, wherein the local concentration of the substance forming the electron trap level in the amorphous semiconductor layer is 20. An image pickup tube characterized by being in the range of ppm to 10% by weight.
【請求項15】光導電膜の少くとも一部にセレンを主体
とする非晶質半導体層を有し、かつアバランシェ増倍が
生じる電界領域で上記光導電膜が整流性接触を有するタ
ーゲット部をもつ撮像管の動作方法であって、上記光導
電膜を上記非晶質半導体層の内部で上記電荷増倍能力を
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。
15. A target portion having an amorphous semiconductor layer containing selenium as a main component in at least a part of a photoconductive film, and the photoconductive film having rectifying contact in an electric field region where avalanche multiplication occurs. A method of operating an image pickup tube having the same, wherein the photoconductive film is operated in an electric field region that exhibits the charge multiplication capability inside the amorphous semiconductor layer.
【請求項16】特許請求の範囲第15項記載の撮像管の動
作方法において、前記電界領域は5×107V/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。
16. The method of operating an image pickup tube according to claim 15, wherein the electric field region is from 5 × 10 7 V / m to 2 × 10 7.
A method of operating an image pickup tube, which is in the range of 8 V / m.
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