JPH0736316B2 - 光電変換管 - Google Patents
光電変換管Info
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- JPH0736316B2 JPH0736316B2 JP8928491A JP8928491A JPH0736316B2 JP H0736316 B2 JPH0736316 B2 JP H0736316B2 JP 8928491 A JP8928491 A JP 8928491A JP 8928491 A JP8928491 A JP 8928491A JP H0736316 B2 JPH0736316 B2 JP H0736316B2
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- Japan
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- photoelectric conversion
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- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は像増強管，光電子増倍
管，イメージ管など光電子放出面を有する電子管（以
下，光電変換管）に関するものであり，特に，光電面の
基板であって光電面の周辺の部分に入射した光が基板あ
るいは光電面の電極で反射して所望の光電面に入射し，
光電子放出することを防止する光電変換管に関する。
管，イメージ管など光電子放出面を有する電子管（以
下，光電変換管）に関するものであり，特に，光電面の
基板であって光電面の周辺の部分に入射した光が基板あ
るいは光電面の電極で反射して所望の光電面に入射し，
光電子放出することを防止する光電変換管に関する。
【０００２】
【従来の技術】イメージ管などの光電変換管には入射す
る光に感応して光電子を放出させる光電子放出面（以
下，光電面）が設けられている。透過形光電面において
は，光電面の基板として光学ガラスなどが用いられてい
る。光電面の電極は真空蒸着法などにより，光学ガラス
の部分も含めて光電面の周辺，外周に沿って形成され
る。この電極材料としては，通常，アルミニウム，クロ
ム，白金などが用いられている。
る光に感応して光電子を放出させる光電子放出面（以
下，光電面）が設けられている。透過形光電面において
は，光電面の基板として光学ガラスなどが用いられてい
る。光電面の電極は真空蒸着法などにより，光学ガラス
の部分も含めて光電面の周辺，外周に沿って形成され
る。この電極材料としては，通常，アルミニウム，クロ
ム，白金などが用いられている。
【０００３】イメージ管などにおいては，光電面周辺に
入射する光によって発生する光電子の発生を防止するこ
とが要望されている。かかる要望に対して，極力，光電
面周辺からの反射光を低減するために，面板断面の形状
をＴ字形にする試みが種々提案されている。
入射する光によって発生する光電子の発生を防止するこ
とが要望されている。かかる要望に対して，極力，光電
面周辺からの反射光を低減するために，面板断面の形状
をＴ字形にする試みが種々提案されている。
【０００４】そのような従来例を図２に示す。一般に，
イメージ管の光電面は，面板断面をＴ字形に形成し，そ
の前面２２ａ（凸部平坦面）に光電面２２を被着させて
いる。ガラス基板２１の傾斜部２４に沿って，反射性を
有し光電面電位供給電極材料，通常は金属材料で形成さ
れた光電面の電極２３が形成されている。しかしなが
ら，この基板においては，傾斜部２４の上に反射性を有
する光電面電位供給電極２３が形成されているから，方
向Ａから入射した光が電極２３で反射され，光電面２２
の中央部の方向Ａ’に進み，光電面２２から望ましくな
い光電子を発生させる。その結果，イメージ管において
は，フレア特性を低下させるといった問題に遭遇してい
る。
イメージ管の光電面は，面板断面をＴ字形に形成し，そ
の前面２２ａ（凸部平坦面）に光電面２２を被着させて
いる。ガラス基板２１の傾斜部２４に沿って，反射性を
有し光電面電位供給電極材料，通常は金属材料で形成さ
れた光電面の電極２３が形成されている。しかしなが
ら，この基板においては，傾斜部２４の上に反射性を有
する光電面電位供給電極２３が形成されているから，方
向Ａから入射した光が電極２３で反射され，光電面２２
の中央部の方向Ａ’に進み，光電面２２から望ましくな
い光電子を発生させる。その結果，イメージ管において
は，フレア特性を低下させるといった問題に遭遇してい
る。
【０００５】光電面周辺部での反射光による望ましくな
い光電子の発生を防止するため，図３に示すものが提案
されている。図３のガラス基板は，その前面２２ａに光
電面２２が被着された円板状のガラス基板２１の周囲に
光の吸収を目的としたガラスを黒色化したものか黒色の
光吸収リング２７を設けている。光電面電位供給電極２
３は図２と同様に傾斜部２４の上に形成されている。
い光電子の発生を防止するため，図３に示すものが提案
されている。図３のガラス基板は，その前面２２ａに光
電面２２が被着された円板状のガラス基板２１の周囲に
光の吸収を目的としたガラスを黒色化したものか黒色の
光吸収リング２７を設けている。光電面電位供給電極２
３は図２と同様に傾斜部２４の上に形成されている。
【０００６】また，図４に示すように，ガラス基板２１
の外面は水素ガス還元雰囲気でＰｂＯを還元してＰｂを
形成して光吸収層２５を形成させたガラス面板が提案さ
れている（たとえば，英国特許出願第２１６５６９１Ａ
号公報）。
の外面は水素ガス還元雰囲気でＰｂＯを還元してＰｂを
形成して光吸収層２５を形成させたガラス面板が提案さ
れている（たとえば，英国特許出願第２１６５６９１Ａ
号公報）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，図３お
よび図４に示した例においては，製造工程が複雑で，価
格が上昇するという問題がある。
よび図４に示した例においては，製造工程が複雑で，価
格が上昇するという問題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め，本発明は，透明な基板と，この透明基板の上に形成
した光電面と，上記基板上であって上記光電面と接触
し，該光電面の周囲を限定するように形成した導電性シ
リコン層とを有する光電変換管を提供する。好適には，
上記光電面が，３−５族化合物半導体と，その表面を覆
うアルカリ金属および酸化アルカリ金属層からなる。ま
た好適には，上記光電面がアンチモンとアルカリ金属か
らなる。
め，本発明は，透明な基板と，この透明基板の上に形成
した光電面と，上記基板上であって上記光電面と接触
し，該光電面の周囲を限定するように形成した導電性シ
リコン層とを有する光電変換管を提供する。好適には，
上記光電面が，３−５族化合物半導体と，その表面を覆
うアルカリ金属および酸化アルカリ金属層からなる。ま
た好適には，上記光電面がアンチモンとアルカリ金属か
らなる。
【００１０】
【作用】光電面の電極となる導電性シリコン層は光電面
活性物質であるアルカリ金属の吸着に対して充分低い熱
電子放出特性を有しており，暗電流特性に優れる。ま
た，通常使用される波長の範囲における導電性シリコン
として好適なアモルファス・シリコンの吸収係数は１０
5 （ｃｍ-1）以上であり，アモルファス・シリコン層に
入射した光は殆ど吸収され，反射しない。したがって，
光電面の周囲をアモルファス・シリコン層で包囲するこ
とにより，従来技術において遭遇した望ましくない光電
子の発生は殆ど生じない。また，導電性シリコンをガラ
ス基板に被着させる製造工程は，半導体製造において一
般に用いられるＣＶＤプロセスなどのプロセスにより実
現できるので，簡単な工程である。さらに，シリコン層
は光電面やガラス基板と密着性が良好であり，温度変化
および振動に対してもガラス基板からの剥離などが生ぜ
ず，長期間安定に動作する。
活性物質であるアルカリ金属の吸着に対して充分低い熱
電子放出特性を有しており，暗電流特性に優れる。ま
た，通常使用される波長の範囲における導電性シリコン
として好適なアモルファス・シリコンの吸収係数は１０
5 （ｃｍ-1）以上であり，アモルファス・シリコン層に
入射した光は殆ど吸収され，反射しない。したがって，
光電面の周囲をアモルファス・シリコン層で包囲するこ
とにより，従来技術において遭遇した望ましくない光電
子の発生は殆ど生じない。また，導電性シリコンをガラ
ス基板に被着させる製造工程は，半導体製造において一
般に用いられるＣＶＤプロセスなどのプロセスにより実
現できるので，簡単な工程である。さらに，シリコン層
は光電面やガラス基板と密着性が良好であり，温度変化
および振動に対してもガラス基板からの剥離などが生ぜ
ず，長期間安定に動作する。
【００１１】
【実施例】以下，本発明の光電変換管の第１実施例とし
て，イメージ管に適用されるアルカリア・アンチモン系
光電面について述べる。この実施例は，図示するまでも
なく，従来の金属の真空蒸着法による形成方法をＣＶＤ
法により，アモルファス・シリコン層を形成する。その
際，光電面形成部分は金属板などのマスクを設けて形成
を防止する。それを真空中に導入して，アルカリおよび
アンチモンにより光電面を形成する。
て，イメージ管に適用されるアルカリア・アンチモン系
光電面について述べる。この実施例は，図示するまでも
なく，従来の金属の真空蒸着法による形成方法をＣＶＤ
法により，アモルファス・シリコン層を形成する。その
際，光電面形成部分は金属板などのマスクを設けて形成
を防止する。それを真空中に導入して，アルカリおよび
アンチモンにより光電面を形成する。
【００１２】次いで，本発明の第２実施例を図１を参照
して述べる。図１（ａ）〜（ｈ）は本発明の光電変換管
に適用される第２実施例の透過型３−５族化合物光電面
の製造プロセスを示す図である。
して述べる。図１（ａ）〜（ｈ）は本発明の光電変換管
に適用される第２実施例の透過型３−５族化合物光電面
の製造プロセスを示す図である。
【００１３】まず図１（ａ）に示す結晶積層構造が形成
される。この結晶構造は，光電面となるものであり，３
族と５族との化合物半導体であるＧａＡｓからなるＧａ
Ａｓ基板１，エッチングストップ層として機能するＧａ
ＡｌＡｓ層２，ＧａＡｓ層３，および，ＧａＡｌＡｓバ
ッファ層４からなる。この結晶積層構造は，半導体結晶
形成方法の種々の方法，たとえば，結晶成長法を適用し
て形成することができる。この結晶成長方法について
は，たとえば，特公昭５６−２２１０４号公報に記載さ
れている。本実施例において，上記結晶積層構造の各層
の厚さは，ＧａＡｓ基板１が４００μｍ，ＧａＡｌＡｓ
層２が２０００Å，ＧａＡｓ層３が２μｍ，ＧａＡｌＡ
ｓバッファ層４が２０００〜４０００Åである。
される。この結晶構造は，光電面となるものであり，３
族と５族との化合物半導体であるＧａＡｓからなるＧａ
Ａｓ基板１，エッチングストップ層として機能するＧａ
ＡｌＡｓ層２，ＧａＡｓ層３，および，ＧａＡｌＡｓバ
ッファ層４からなる。この結晶積層構造は，半導体結晶
形成方法の種々の方法，たとえば，結晶成長法を適用し
て形成することができる。この結晶成長方法について
は，たとえば，特公昭５６−２２１０４号公報に記載さ
れている。本実施例において，上記結晶積層構造の各層
の厚さは，ＧａＡｓ基板１が４００μｍ，ＧａＡｌＡｓ
層２が２０００Å，ＧａＡｓ層３が２μｍ，ＧａＡｌＡ
ｓバッファ層４が２０００〜４０００Åである。
【００１４】次いで，図１（ｂ）に示すように，図１
（ａ）に図示の結晶積層構造のＧａＡｌＡｓバッファ層
４の面に，シラン（ＳｉＨ4 ）を熱ＣＶＤでコートして
酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）層５を形成させる。このＳｉ
Ｏ2 層５の厚さは２０００Åである。熱ＣＶＤに代えて
スパッタリングなどの形成方法によって，ＳｉＯ2 層５
を形成してもよい。
（ａ）に図示の結晶積層構造のＧａＡｌＡｓバッファ層
４の面に，シラン（ＳｉＨ4 ）を熱ＣＶＤでコートして
酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）層５を形成させる。このＳｉ
Ｏ2 層５の厚さは２０００Åである。熱ＣＶＤに代えて
スパッタリングなどの形成方法によって，ＳｉＯ2 層５
を形成してもよい。
【００１５】さらに，図１（ｃ）に示すように，ＳｉＯ
2 層５の面に厚さ５．６ｍｍのコーニング社製７０５６
ガラス層６を熱接着させる。このガラスは，稀土類金属
の含有量が少なく，通常，酸化形態の他の金属の含有量
が極めて少ないガラスである。上記ＳｉＯ2 層５は，ガ
ラス基板６を熱接着させるとき図１（ｂ）に示した結晶
積層構造に不純物が侵入することを防止する保護機能を
果たすとともに，ガラス層６との密着力が良好なので，
ガラス基板６を強固に接着させる機能をも果たす。
2 層５の面に厚さ５．６ｍｍのコーニング社製７０５６
ガラス層６を熱接着させる。このガラスは，稀土類金属
の含有量が少なく，通常，酸化形態の他の金属の含有量
が極めて少ないガラスである。上記ＳｉＯ2 層５は，ガ
ラス基板６を熱接着させるとき図１（ｂ）に示した結晶
積層構造に不純物が侵入することを防止する保護機能を
果たすとともに，ガラス層６との密着力が良好なので，
ガラス基板６を強固に接着させる機能をも果たす。
【００１６】次に，図１（ｄ）に示すように，ＧａＡｓ
基板１をエッチングで除去する。さらに，図１（ｅ）に
示すように，エッチングによって露出されたＧａＡｌＡ
ｓ層２の面を中央が隠れるように，換言すれば，ＧａＡ
ｌＡｓ層２の周辺２ａ，２ｂが露出するようにレジスト
を被着し，再びエッチングを行い，図１（ｄ）に示した
工程おいて露出されたＧａＡｌＡｓ層２の周辺２ａ，２
ｂを除去する。
基板１をエッチングで除去する。さらに，図１（ｅ）に
示すように，エッチングによって露出されたＧａＡｌＡ
ｓ層２の面を中央が隠れるように，換言すれば，ＧａＡ
ｌＡｓ層２の周辺２ａ，２ｂが露出するようにレジスト
を被着し，再びエッチングを行い，図１（ｄ）に示した
工程おいて露出されたＧａＡｌＡｓ層２の周辺２ａ，２
ｂを除去する。
【００１７】図１（ｆ）に示すように，図１（ｅ）に示
したエッチングされた結晶積層構造の外周辺に，Ｐ++型
のアモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ）層７を形成す
る。このａ−Ｓｉ層７の形成方法としては，たとえば，
ＳｉＨ4 を原料にＢ2 Ｈ6 をドーパント用材料として用
い熱ＣＶＤ薄膜形成法により形成する。形成されたａ−
Ｓｉ層７の厚さはほぼ２０００Åである。これにより，
ａ−Ｓｉ層７は，ＧａＡｓ層３の面において，ＧａＡｌ
Ａｓ層２とほぼ等しい高さでＧａＡｌＡｓ層２の周囲を
包囲し，ＧａＡｓ層３，ＧａＡｌＡｓバッファ層４，Ｓ
ｉＯ2 層５およびガラス基板６を包囲する。すなわち，
ＧａＡｌＡｓ層２の上面，ガラス基板６の下面を除い
て，電極となる結晶積層構造はａ−Ｓｉ層７によって完
全に密閉されたことになる。さらに，好適にはガラス基
板６の側壁もａ−Ｓｉ層７で覆うこともできる。
したエッチングされた結晶積層構造の外周辺に，Ｐ++型
のアモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ）層７を形成す
る。このａ−Ｓｉ層７の形成方法としては，たとえば，
ＳｉＨ4 を原料にＢ2 Ｈ6 をドーパント用材料として用
い熱ＣＶＤ薄膜形成法により形成する。形成されたａ−
Ｓｉ層７の厚さはほぼ２０００Åである。これにより，
ａ−Ｓｉ層７は，ＧａＡｓ層３の面において，ＧａＡｌ
Ａｓ層２とほぼ等しい高さでＧａＡｌＡｓ層２の周囲を
包囲し，ＧａＡｓ層３，ＧａＡｌＡｓバッファ層４，Ｓ
ｉＯ2 層５およびガラス基板６を包囲する。すなわち，
ＧａＡｌＡｓ層２の上面，ガラス基板６の下面を除い
て，電極となる結晶積層構造はａ−Ｓｉ層７によって完
全に密閉されたことになる。さらに，好適にはガラス基
板６の側壁もａ−Ｓｉ層７で覆うこともできる。
【００１８】図１（ｇ）に示すように，図１（ｆ）に図
示のＧａＡｌＡｓ層２をエッチングしてＧａＡｓ層３を
露出させる。さらに，図１（ｈ）に示すように，ＧａＡ
ｌＡｓ層２をエッチングして空いた領域に，真空中でヒ
ートクリーニングした後，Ｃｓを被着させ酸化してＣｓ
2 Ｏ層８を露出されたＧａＡｓ層３の面に形成させる。
示のＧａＡｌＡｓ層２をエッチングしてＧａＡｓ層３を
露出させる。さらに，図１（ｈ）に示すように，ＧａＡ
ｌＡｓ層２をエッチングして空いた領域に，真空中でヒ
ートクリーニングした後，Ｃｓを被着させ酸化してＣｓ
2 Ｏ層８を露出されたＧａＡｓ層３の面に形成させる。
【００１９】上述の如く形成された光電面は，ａ−Ｓｉ
層７によって，ＧａＡｓ層３を除いて遮蔽されている。
ａ−Ｓｉ層７は上述したように吸収係数が非常に大き
い，したがって，ａ−Ｓｉ層７に入射した光はそこで吸
収され，ＧａＡｓ層３へ反射されることはない。その結
果，望ましくない光電子は発生しない。
層７によって，ＧａＡｓ層３を除いて遮蔽されている。
ａ−Ｓｉ層７は上述したように吸収係数が非常に大き
い，したがって，ａ−Ｓｉ層７に入射した光はそこで吸
収され，ＧａＡｓ層３へ反射されることはない。その結
果，望ましくない光電子は発生しない。
【００２０】ａ−Ｓｉ層７は，一般的な半導体製造工程
により製造できるから光電面の製造時間が短く，製造工
程が簡単であり，製造価格も安価になる。また，ａ−Ｓ
ｉ層７は緻密な構造をしており，半導体電極およびガラ
ス基板６と良好に密着し，耐振動性も良好である。ま
た，緻密な構造をしたａ−Ｓｉ層７は微小な物質の半導
体電極への侵入を防止する機能を果たすから，光活性層
を有する半導体電極の安定性が向上する。ａ−Ｓｉ層７
は半導体電極とほぼ同じ膨張係数を有しており，温度上
昇にともなう問題も少ない。さらにａ−Ｓｉ層７は耐薬
品性に優れている。
により製造できるから光電面の製造時間が短く，製造工
程が簡単であり，製造価格も安価になる。また，ａ−Ｓ
ｉ層７は緻密な構造をしており，半導体電極およびガラ
ス基板６と良好に密着し，耐振動性も良好である。ま
た，緻密な構造をしたａ−Ｓｉ層７は微小な物質の半導
体電極への侵入を防止する機能を果たすから，光活性層
を有する半導体電極の安定性が向上する。ａ−Ｓｉ層７
は半導体電極とほぼ同じ膨張係数を有しており，温度上
昇にともなう問題も少ない。さらにａ−Ｓｉ層７は耐薬
品性に優れている。
【００２１】
【発明の効果】以上に述べたように，導電性シリコンを
電圧印加用部材の材料として用い，光電面の周囲をその
導電性シリコンで包囲した本発明の光電面は，導電性シ
リコンが半導体電極と種々の面で整合しており，光電面
の周辺からの反射光などの悪影響を防止できる。また，
本発明の光電面は既存の製造工程を用いて高い製造効率
で製造できる。さらに本発明の光電面は，耐温度性，耐
振動性に優れている。
電圧印加用部材の材料として用い，光電面の周囲をその
導電性シリコンで包囲した本発明の光電面は，導電性シ
リコンが半導体電極と種々の面で整合しており，光電面
の周辺からの反射光などの悪影響を防止できる。また，
本発明の光電面は既存の製造工程を用いて高い製造効率
で製造できる。さらに本発明の光電面は，耐温度性，耐
振動性に優れている。
【図１】本発明の実施例の光電面を製造するプロセス図
である。
である。
【図２】従来の光電面の断面図である。
【図３】従来の他の光電面の断面図である。
【図４】従来のさらに他の光電面の断面図である。
１・・ＧａＡｓ基板， ２・・ＧａＡｌＡｓ層， ３・・ＧａＡｓ層， ４・・ＧａＡｌＡｓバッファ層， ５・・ＳｉＯ2 層， ６・・ガラス基板， ７・・アモルファス・シリコン層， ８・・Ｃｓ2 Ｏ光電層。
Claims (3)
- 【請求項１】 透明な基板と，この透明基板の上に形成
した光電面と，上記基板上であって上記光電面と接触
し，該光電面の周囲を限定するように形成した導電性シ
リコン層とを有する光電変換管。 - 【請求項２】 前記光電面が，３−５族化合物半導体
と，その表面を覆うアルカリ金属および酸化アルカリ金
属層からなる請求項１記載の光電変換管。 - 【請求項３】 前記光電面がアンチモンとアルカリ金属
からなる請求項１記載の光電変換管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8928491A JPH0736316B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 光電変換管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8928491A JPH0736316B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 光電変換管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04303535A JPH04303535A (ja) | 1992-10-27 |
| JPH0736316B2 true JPH0736316B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=13966409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8928491A Expired - Fee Related JPH0736316B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 光電変換管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736316B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999067802A1 (fr) * | 1998-06-25 | 1999-12-29 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photocathode |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001319565A (ja) * | 2000-05-11 | 2001-11-16 | Hamamatsu Photonics Kk | 光電陰極 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP8928491A patent/JPH0736316B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999067802A1 (fr) * | 1998-06-25 | 1999-12-29 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photocathode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04303535A (ja) | 1992-10-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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