JPH0756783B2 - 光導電膜 - Google Patents
光導電膜Info
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- JPH0756783B2 JPH0756783B2 JP60140288A JP14028885A JPH0756783B2 JP H0756783 B2 JPH0756783 B2 JP H0756783B2 JP 60140288 A JP60140288 A JP 60140288A JP 14028885 A JP14028885 A JP 14028885A JP H0756783 B2 JPH0756783 B2 JP H0756783B2
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- Japan
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- layer
- photoconductive film
- electron injection
- photoconductive
- forming
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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、光導電形撮像素子を構成する光導電膜の構造
に関するもので、残像及び暗電流の増加を抑制した状態
で光導電膜に増幅機能を持たせ高感度を得るものであ
る。
に関するもので、残像及び暗電流の増加を抑制した状態
で光導電膜に増幅機能を持たせ高感度を得るものであ
る。
（従来の技術） すで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からの正孔の注入、および走
査電子ビームからの電子の注入を阻止した構造の阻止形
ターゲットと、正孔の電子の双方、あるいはそのどちら
かが注入される構造の注入形ターゲットがある。阻止形
ターゲットは暗電流、残像が小さいと言う特徴を持って
いるが原理的に光導電膜での増幅作用はなく、利得１以
上の高感度化が出来ない欠点があった。一方、注入形タ
ーゲットでは原理的に利得が１以上になる可能性があり
高感度を得ることができるが、高感度動作時は残像、暗
電流が著しく増加する欠点があるため撮像管として実用
化された例はない。
るターゲットには信号電極からの正孔の注入、および走
査電子ビームからの電子の注入を阻止した構造の阻止形
ターゲットと、正孔の電子の双方、あるいはそのどちら
かが注入される構造の注入形ターゲットがある。阻止形
ターゲットは暗電流、残像が小さいと言う特徴を持って
いるが原理的に光導電膜での増幅作用はなく、利得１以
上の高感度化が出来ない欠点があった。一方、注入形タ
ーゲットでは原理的に利得が１以上になる可能性があり
高感度を得ることができるが、高感度動作時は残像、暗
電流が著しく増加する欠点があるため撮像管として実用
化された例はない。
またすでに知られているように、利得１以上の高感度
で、かつ残像の少ないターゲットとして“半導体ターゲ
ット板を有する撮像管”特許第571503号がある。この半
導体ターゲット板では単結晶半導体を用いたnp構造が必
要であり、さらに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画素時間をTeとすると
き、Tt＜Tn≦Teの条件が必要とさてる。しかしながら筆
者らの研究によると、利得１以上の高感度でかつ残像の
少ないターゲットを得るには、上述の条件とは異なった
条件が必要であることが明らかになった。
で、かつ残像の少ないターゲットとして“半導体ターゲ
ット板を有する撮像管”特許第571503号がある。この半
導体ターゲット板では単結晶半導体を用いたnp構造が必
要であり、さらに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画素時間をTeとすると
き、Tt＜Tn≦Teの条件が必要とさてる。しかしながら筆
者らの研究によると、利得１以上の高感度でかつ残像の
少ないターゲットを得るには、上述の条件とは異なった
条件が必要であることが明らかになった。
（発明が解決しようとする問題点） 上述のように光導電形撮像管の感度を増大させるため、
光導電膜に増幅作用を持たせようとすると、非晶質膜で
は残像、暗電流が著しく増加して撮像管として実用化が
困難であり、また前記特許に記載されている撮像管で
は、単結晶半導体をもちいるため良質の単結晶半導体基
板を得るのに難があり、最も良質の単結晶半導体基板と
して用いられるシリコン単結晶も比抵抗が低く、前記特
許公報にも記載されているごとく、np構造をモザイク状
に多数分離して画素数に対応させざるを得ないため、高
解像度撮像管を得るのに難があり現状では放送用の撮像
管としては実用化されていない。
光導電膜に増幅作用を持たせようとすると、非晶質膜で
は残像、暗電流が著しく増加して撮像管として実用化が
困難であり、また前記特許に記載されている撮像管で
は、単結晶半導体をもちいるため良質の単結晶半導体基
板を得るのに難があり、最も良質の単結晶半導体基板と
して用いられるシリコン単結晶も比抵抗が低く、前記特
許公報にも記載されているごとく、np構造をモザイク状
に多数分離して画素数に対応させざるを得ないため、高
解像度撮像管を得るのに難があり現状では放送用の撮像
管としては実用化されていない。
また単結晶を用いた撮像管用ターゲットでは前述のよう
にTt＜Tn≦Teのような条件の制約がある。
にTt＜Tn≦Teのような条件の制約がある。
（問題点を解決するための手段） 本発明の目的は、上述従来の諸欠点を除去し、残像、暗
電流を低減した状態で、増幅機能を持った高品質の画像
の得られる高感度撮像素子用光導電膜を提供せんとする
ものであり、また単結晶膜の時付加されていた制約条件
Tt＜Tn≦Teを緩和した光導電膜を提供せんとするもので
ある。
電流を低減した状態で、増幅機能を持った高品質の画像
の得られる高感度撮像素子用光導電膜を提供せんとする
ものであり、また単結晶膜の時付加されていた制約条件
Tt＜Tn≦Teを緩和した光導電膜を提供せんとするもので
ある。
すなわち本発明光導電膜は、信号電極側に阻止形構造を
有する撮像素子を構成する光導電膜において、その走査
側に最も近い部分を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となし、該電子
注入再結合層内を注入電子が通過するに要する平均走査
時間をτｔ、前記電子注入再結合層を除く前記光導電膜
内を前記注入電子が通過するに要する平均走行時間をτ
ｐ、前記電子注入再結合層内での前記注入電子の平均寿
命時間をτＬ、走査電子ビームの１画素時間をTeとした
とき、τｔ≦τＬ≦TeおよびτＰ＋τｔ≦Teとすること
を特徴とするものである。
有する撮像素子を構成する光導電膜において、その走査
側に最も近い部分を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となし、該電子
注入再結合層内を注入電子が通過するに要する平均走査
時間をτｔ、前記電子注入再結合層を除く前記光導電膜
内を前記注入電子が通過するに要する平均走行時間をτ
ｐ、前記電子注入再結合層内での前記注入電子の平均寿
命時間をτＬ、走査電子ビームの１画素時間をTeとした
とき、τｔ≦τＬ≦TeおよびτＰ＋τｔ≦Teとすること
を特徴とするものである。
（実施例） 残像及び暗電流を低減した状態で光導電ターゲットに増
幅機能を持たせ、高感度撮像管を得るという前述の目的
を達成するため、本発明においては光導電ターゲットの
ビーム走査側に走査電子の注入によって、増幅作用を生
じる電子注入再結合層を設けることを骨子とする。
幅機能を持たせ、高感度撮像管を得るという前述の目的
を達成するため、本発明においては光導電ターゲットの
ビーム走査側に走査電子の注入によって、増幅作用を生
じる電子注入再結合層を設けることを骨子とする。
次に低速度走査で動作する場合を例にとって以下に説明
する。
する。
第１図は本発明の光導電ターゲットの原理的構成図であ
り、透光性基板１、透明導電膜２、光導電層３、電子注
入再結合層４からなる。第１図のターゲット構造におい
て、ターゲット電圧が印加されている状態では、透光性
基板１と透明導電膜２を透過した入射光子は光導電層３
で電子正孔対を発生させ、電子は透明導電膜２に向か
い、正孔は電子注入再結合層４に到達し、走査ビームの
信号電荷読み取り時まで蓄積される。電子注入再結合層
４は、走査ビームの信号電荷読み取り時、付着した走査
電子が蓄積された正孔と再結合するまでの間に、走査電
子が次々と電子注入再結合層を通過し透明導電膜２側へ
走り去る構造になっている。従って、入射光子によって
電子注入再結合層４に蓄積された正孔数以上の電子を透
明導電膜２を通して外部回路へ取り出すことができ、結
果として光導電膜での増幅作用を得ることができる。
り、透光性基板１、透明導電膜２、光導電層３、電子注
入再結合層４からなる。第１図のターゲット構造におい
て、ターゲット電圧が印加されている状態では、透光性
基板１と透明導電膜２を透過した入射光子は光導電層３
で電子正孔対を発生させ、電子は透明導電膜２に向か
い、正孔は電子注入再結合層４に到達し、走査ビームの
信号電荷読み取り時まで蓄積される。電子注入再結合層
４は、走査ビームの信号電荷読み取り時、付着した走査
電子が蓄積された正孔と再結合するまでの間に、走査電
子が次々と電子注入再結合層を通過し透明導電膜２側へ
走り去る構造になっている。従って、入射光子によって
電子注入再結合層４に蓄積された正孔数以上の電子を透
明導電膜２を通して外部回路へ取り出すことができ、結
果として光導電膜での増幅作用を得ることができる。
増幅作用をさらに詳細に説明する。走査ビームの信号電
荷読み取り時において、走査電子１個が電子注入再結合
層４に蓄積されている正孔１個と再結合するまでの間
に、β個の走査電子が電子注入再結合層４に注入され、
再結合することなく透明電極側２へ走り去ったとする
と、電子注入再結合層４に蓄積されていた正孔１個に対
し、透明導電膜２から外部回路へ取り出し得る電子数は
（β＋１）個となる。また、電子注入再結合層４を走査
電子が通過するに要する平均走行時間をτｔ、その層で
の電子の平均寿命時間をτｌとすると、増幅の利得Ｇは
Ｇ＝β＋１＝τｌ／τｔとなる。利得Ｇが１より大き
く、しかも蓄積された正孔が１回の走査によって消去さ
れ残像を増加させないためには、τｔ＜τｌ≦Teである
ことが必要である。ここにTeは走査電子ビームの１画素
時間である。また、光導電層３内に注入された走査電子
がその層内を通過するに要する平均走行時間をτｐとす
るとτｐ＋τｔ≦Teであることも必要である。さらにま
た、上述の動作を暗電流の増加を抑制した状態で行わせ
るためには、熱、電界などの信号電荷蓄積以外の原因に
よる電子注入再結合層４の蓄積期間中に電位変動を抑制
する必要がある。
荷読み取り時において、走査電子１個が電子注入再結合
層４に蓄積されている正孔１個と再結合するまでの間
に、β個の走査電子が電子注入再結合層４に注入され、
再結合することなく透明電極側２へ走り去ったとする
と、電子注入再結合層４に蓄積されていた正孔１個に対
し、透明導電膜２から外部回路へ取り出し得る電子数は
（β＋１）個となる。また、電子注入再結合層４を走査
電子が通過するに要する平均走行時間をτｔ、その層で
の電子の平均寿命時間をτｌとすると、増幅の利得Ｇは
Ｇ＝β＋１＝τｌ／τｔとなる。利得Ｇが１より大き
く、しかも蓄積された正孔が１回の走査によって消去さ
れ残像を増加させないためには、τｔ＜τｌ≦Teである
ことが必要である。ここにTeは走査電子ビームの１画素
時間である。また、光導電層３内に注入された走査電子
がその層内を通過するに要する平均走行時間をτｐとす
るとτｐ＋τｔ≦Teであることも必要である。さらにま
た、上述の動作を暗電流の増加を抑制した状態で行わせ
るためには、熱、電界などの信号電荷蓄積以外の原因に
よる電子注入再結合層４の蓄積期間中に電位変動を抑制
する必要がある。
本発明において、残像の増加を抑制した状態で利得１以
上の増幅作用を得ることは、従来提案されている前記半
導体ターゲット板と同じであるが、増幅作用を生じる条
件が前記半導体ターゲット板とは異なっており、以下三
つの相異点を述べる。
上の増幅作用を得ることは、従来提案されている前記半
導体ターゲット板と同じであるが、増幅作用を生じる条
件が前記半導体ターゲット板とは異なっており、以下三
つの相異点を述べる。
まず、第１の相異点として、前記半導体ターゲットで
は、Tt＜Tn≦Teであることが必要条件であるとしている
のに対し、本発明では、τｔ＜τｌ≦Te、及びτｐ＋τ
ｔ≦Teの条件を満足すればよいとした点が異なってい
る。ここにTt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、Tnはｐ型単結晶半導体層における電子の平均寿命
時間、Teは走査電子ビームの１画素時間、τｔは第１図
の電子注入再結合層４を走査電子が通過するに要する平
均走行時間、τｌは第１図の電子注入再結合層４での電
子の平均寿命時間、τｐは第１図の光導電層３内に注入
された走査電子がその層内を通過するに要する平均走査
時間である。
は、Tt＜Tn≦Teであることが必要条件であるとしている
のに対し、本発明では、τｔ＜τｌ≦Te、及びτｐ＋τ
ｔ≦Teの条件を満足すればよいとした点が異なってい
る。ここにTt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、Tnはｐ型単結晶半導体層における電子の平均寿命
時間、Teは走査電子ビームの１画素時間、τｔは第１図
の電子注入再結合層４を走査電子が通過するに要する平
均走行時間、τｌは第１図の電子注入再結合層４での電
子の平均寿命時間、τｐは第１図の光導電層３内に注入
された走査電子がその層内を通過するに要する平均走査
時間である。
次に第２の相異点としては、前記半導体ターゲット板が
ｎ型とｐ型の単結晶半導体を用いることを条件としてい
るのに対し、本発明のターゲットを構成する第１図の光
導電層３及び電池注入再結合層４に用いる光導電膜は、
ｎ型とｐ型の単結晶半導体である必要はなく、非晶質半
導体でもよく、また前記半導体ターゲット板でｎ型に相
当する第１図の光導伝層３の伝導型は、ｐ型でもｉ型で
もよいとしている点である。
ｎ型とｐ型の単結晶半導体を用いることを条件としてい
るのに対し、本発明のターゲットを構成する第１図の光
導電層３及び電池注入再結合層４に用いる光導電膜は、
ｎ型とｐ型の単結晶半導体である必要はなく、非晶質半
導体でもよく、また前記半導体ターゲット板でｎ型に相
当する第１図の光導伝層３の伝導型は、ｐ型でもｉ型で
もよいとしている点である。
さらに第３の相異点としては、本発明では前述の増幅作
用を暗電流の増加を抑制した状態で行わせるための条件
を含んでおり、熱、電界等の信号電荷蓄積以外の原因に
よる第１図の電子注入再結合層４の蓄積期間中の電位変
動を抑制する構造としている点である。
用を暗電流の増加を抑制した状態で行わせるための条件
を含んでおり、熱、電界等の信号電荷蓄積以外の原因に
よる第１図の電子注入再結合層４の蓄積期間中の電位変
動を抑制する構造としている点である。
次に本発明を透明導電膜と阻止形接触をするSe蒸着膜を
光導電膜に用いたターゲットを例として以下に説明す
る。
光導電膜に用いたターゲットを例として以下に説明す
る。
第２図は、前記第１図の光導電層３に膜厚２μｍのSe蒸
着膜を用い、また第１図の電子注入再結合層４にBrを重
量比で１％含んだSe蒸着膜を用いたターゲットの、電子
注入再結合層の膜厚を変えた場合の利得、残像、暗電流
の変化を詳しく示すものである。第２図において電子注
入再結合層の膜厚がゼロの場合は非常に大きな利得が得
られるが、この場合は残像、暗電流も著しく大きくなっ
ている。しかし電子注入再結合層の膜厚が150Å以上で
は、膜厚がゼロの場合に比べ残像、暗電流が大幅に減少
している。この場合膜厚の増加に伴い利得も同時に低下
する傾向にあるが、膜厚が4000Å以下では１以上の利得
が得られている。したがって上述のターゲット構造では
電子注入再結合層の膜厚が150Å以上、4000Å以下で残
像、暗電流の増加を抑制した状態で利得１以上の増幅機
能を得ることができており、本発明の目的が達成されて
いる。第２図に特性を説明した上述のターゲットは、第
１図の電子注入再結合層４がBrを重量比で１％含むSe蒸
着膜のみの単層で構成されているが、さらにこの層のビ
ーム走査側にNaを重量比で１％含むSeを75〜3000Åの厚
さで蒸着して、電子注入再結合層を複合層に形成する
と、残像、暗電流が単層構成時に比べ一段と抑制され、
本発明の目的をいっそう効率よく達成することができ
る。
着膜を用い、また第１図の電子注入再結合層４にBrを重
量比で１％含んだSe蒸着膜を用いたターゲットの、電子
注入再結合層の膜厚を変えた場合の利得、残像、暗電流
の変化を詳しく示すものである。第２図において電子注
入再結合層の膜厚がゼロの場合は非常に大きな利得が得
られるが、この場合は残像、暗電流も著しく大きくなっ
ている。しかし電子注入再結合層の膜厚が150Å以上で
は、膜厚がゼロの場合に比べ残像、暗電流が大幅に減少
している。この場合膜厚の増加に伴い利得も同時に低下
する傾向にあるが、膜厚が4000Å以下では１以上の利得
が得られている。したがって上述のターゲット構造では
電子注入再結合層の膜厚が150Å以上、4000Å以下で残
像、暗電流の増加を抑制した状態で利得１以上の増幅機
能を得ることができており、本発明の目的が達成されて
いる。第２図に特性を説明した上述のターゲットは、第
１図の電子注入再結合層４がBrを重量比で１％含むSe蒸
着膜のみの単層で構成されているが、さらにこの層のビ
ーム走査側にNaを重量比で１％含むSeを75〜3000Åの厚
さで蒸着して、電子注入再結合層を複合層に形成する
と、残像、暗電流が単層構成時に比べ一段と抑制され、
本発明の目的をいっそう効率よく達成することができ
る。
ここでは本発明の効果を第１図の電子注入再結合層４の
Se中にBrを添加した例で説明したが、この効果はSe中に
CuO,In2O3，SeO2，V2O5，MoO3，WO3，GaF3，InF3,Zn,G
a,In,Cl,Iの少なくとも１種を添加しても得ることがで
きる。また上記の電子注入再結合層４を複合層で形成す
る場合において、ビーム走査側に用いる層はSe中にNaを
添加した例で説明したが、この効果はSe中にLiF,NaF,Mg
F2，CaF2，BaF2，AlF3，CrF3，MnF2，CoF2，PbF2,TlF,L
i,Kの少なくとも１種を添加しても得ることができる。
Se中にBrを添加した例で説明したが、この効果はSe中に
CuO,In2O3，SeO2，V2O5，MoO3，WO3，GaF3，InF3,Zn,G
a,In,Cl,Iの少なくとも１種を添加しても得ることがで
きる。また上記の電子注入再結合層４を複合層で形成す
る場合において、ビーム走査側に用いる層はSe中にNaを
添加した例で説明したが、この効果はSe中にLiF,NaF,Mg
F2，CaF2，BaF2，AlF3，CrF3，MnF2，CoF2，PbF2,TlF,L
i,Kの少なくとも１種を添加しても得ることができる。
利得１以上の増幅機能を残像のみならず暗電流の増加も
抑制した状態で得るため、第１図の電子注入再結合層４
は、熱、電界等の信号電荷蓄積以外の原因による蓄積期
間中の電位変動を抑制する必要がある。このため、第１
図の電子注入再結合層４は、単層構成の場合は負の空間
電荷を形成する構造とし、また本発明の目的をいっそう
効率よく達成するために、複合層で構成する場合は、負
の空間電荷を形成する構造の層と、正の空間電荷を形成
する構造の層を隣接させ、正の空間電荷を形成する構造
の層をビーム走査側に用いる。
抑制した状態で得るため、第１図の電子注入再結合層４
は、熱、電界等の信号電荷蓄積以外の原因による蓄積期
間中の電位変動を抑制する必要がある。このため、第１
図の電子注入再結合層４は、単層構成の場合は負の空間
電荷を形成する構造とし、また本発明の目的をいっそう
効率よく達成するために、複合層で構成する場合は、負
の空間電荷を形成する構造の層と、正の空間電荷を形成
する構造の層を隣接させ、正の空間電荷を形成する構造
の層をビーム走査側に用いる。
本発明で必要なことは、前記τｔ＜τｌ＜Te、及びτｐ
＋τｔ≦Teの条件を満足させ、かつ、暗電流の増加を抑
制するため、熱、電界などの信号電荷蓄積以外の原因に
よる電子注入再結合層の蓄積期間中の電位変動を抑制す
ることである。従って本発明の光導電ターゲットに用い
る材料は、上述の各条件を満たすものであれば良く、従
来提案されている前記半導体ターゲット板のように、ｎ
型とｐ型の単結晶半導体に制限されるものではない。
＋τｔ≦Teの条件を満足させ、かつ、暗電流の増加を抑
制するため、熱、電界などの信号電荷蓄積以外の原因に
よる電子注入再結合層の蓄積期間中の電位変動を抑制す
ることである。従って本発明の光導電ターゲットに用い
る材料は、上述の各条件を満たすものであれば良く、従
来提案されている前記半導体ターゲット板のように、ｎ
型とｐ型の単結晶半導体に制限されるものではない。
また、ターゲットの動作を安定に行わせるため、ビーム
走査側表面に電子注入を阻止しない程度の薄層を加え、
２次電子放出比を低下させた構造とすることも可能であ
る。
走査側表面に電子注入を阻止しない程度の薄層を加え、
２次電子放出比を低下させた構造とすることも可能であ
る。
以下、本発明による光導電ターゲットのより具体的構造
を具体例に従って説明する。
を具体例に従って説明する。
具体例１ ガラス基板上に酸化スズを主体とする透明導電膜を形成
し、さらに整流性接触補助層としてGeO2を200Å、CeO2
を200Åの厚さに３×10-6Torrの真空中で蒸着する。そ
の上に光導電層としてSe，AS2Se3を別々の蒸着ボードか
ら２μｍ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。続いて電子
注入再結合層を蒸着する。電子注入再結合層はSe,In2O3
を別々の蒸着ボートから蒸発させ、150〜1500Åの膜厚
に形成する。この場合、In2O3濃度は重量比で1500〜350
ppmとし、膜厚方向に一様に分布させる。光導電層と電
子注入再結合層は２×10-6Torrの真空中で蒸着する。電
子注入再結合層の上に５×10-1Torrのアンゴン雰囲気中
でSb2S3を50〜200Åの厚さに蒸着し、ビーム走査面から
の２次電子放出を抑制する。
し、さらに整流性接触補助層としてGeO2を200Å、CeO2
を200Åの厚さに３×10-6Torrの真空中で蒸着する。そ
の上に光導電層としてSe，AS2Se3を別々の蒸着ボードか
ら２μｍ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。続いて電子
注入再結合層を蒸着する。電子注入再結合層はSe,In2O3
を別々の蒸着ボートから蒸発させ、150〜1500Åの膜厚
に形成する。この場合、In2O3濃度は重量比で1500〜350
ppmとし、膜厚方向に一様に分布させる。光導電層と電
子注入再結合層は２×10-6Torrの真空中で蒸着する。電
子注入再結合層の上に５×10-1Torrのアンゴン雰囲気中
でSb2S3を50〜200Åの厚さに蒸着し、ビーム走査面から
の２次電子放出を抑制する。
具体例２ ガラス基板上に酸化スズを主体とする透明導電膜を形成
する。その上に光導電層としてSe,As2Se3をそれぞれ別
々の蒸着ボートから２μｍの厚さに蒸着する。この場合
As濃度は重量比で１％で膜厚方向に一様に分布させる。
次に光導電層の上に電子注入再結合層を蒸着する。電子
注入再結合層は２つの異なる層からなり、まず最初にS
e,In2O3を別々の蒸着ボートから150〜1500Åの厚さに蒸
着する。この場合In2O3濃度は重量比で1500〜350ppmと
して膜厚方向に一様に分布させる。続いてSe,LiFをそれ
ぞれ別々の蒸着ボートから75〜1000Åの厚さに蒸着す
る。このときのLiF濃度は重量比で２％〜500ppmとし、
膜厚方向に一様に蒸着する。以上の光導電層と電子注入
再結合層の蒸着は３×10-6Torr真空中で行う。
する。その上に光導電層としてSe,As2Se3をそれぞれ別
々の蒸着ボートから２μｍの厚さに蒸着する。この場合
As濃度は重量比で１％で膜厚方向に一様に分布させる。
次に光導電層の上に電子注入再結合層を蒸着する。電子
注入再結合層は２つの異なる層からなり、まず最初にS
e,In2O3を別々の蒸着ボートから150〜1500Åの厚さに蒸
着する。この場合In2O3濃度は重量比で1500〜350ppmと
して膜厚方向に一様に分布させる。続いてSe,LiFをそれ
ぞれ別々の蒸着ボートから75〜1000Åの厚さに蒸着す
る。このときのLiF濃度は重量比で２％〜500ppmとし、
膜厚方向に一様に蒸着する。以上の光導電層と電子注入
再結合層の蒸着は３×10-6Torr真空中で行う。
具体例３ ガラス基板上に酸化インジウムを主体とする透明導電膜
を形成し、さらに整流性接触補助層としてCeO2を３×10
-6Torrの真空中で300Åの厚さに蒸着する。次にその上
に光導電層としてSe,As2Se3を別々の蒸着ボートから２
μｍの厚さに蒸着する。このときのAs濃度は重量比で２
％とし、膜厚方向に一様に添加する。続いて電子注入再
結合層を蒸着する。電子注入再結合層は、あらかじめ溶
融合成した、Se中に重量比でAs10％、Br5〜0.5％を含む
材料を蒸着し、150〜4000Åの膜厚に形成する。以上の
光導電層及び電子注入再結合層は３×10-6Torrの真空中
で蒸着する。
を形成し、さらに整流性接触補助層としてCeO2を３×10
-6Torrの真空中で300Åの厚さに蒸着する。次にその上
に光導電層としてSe,As2Se3を別々の蒸着ボートから２
μｍの厚さに蒸着する。このときのAs濃度は重量比で２
％とし、膜厚方向に一様に添加する。続いて電子注入再
結合層を蒸着する。電子注入再結合層は、あらかじめ溶
融合成した、Se中に重量比でAs10％、Br5〜0.5％を含む
材料を蒸着し、150〜4000Åの膜厚に形成する。以上の
光導電層及び電子注入再結合層は３×10-6Torrの真空中
で蒸着する。
具体例４ ガラス基板上に酸化インジンウムを主体とする透明導電
膜を形成し、さらに整流性接触補助層としてCeO2を200
Åの厚さに蒸着する。この蒸着は２×10-6Torrの真空中
で行う。次に光導電層としてSe,As2Se3を別々の蒸着ボ
ートから２μｍの厚さに蒸着する。光導電層のAs濃度は
重量比で１％とし膜厚方向に一様に分布させる。続いて
電子注入再結合層を蒸着する。この場合の電子注入再結
合層は異なった２つの層で構成され、まず最初に、あら
かじめ溶融結合した、Se中に重量比でAs10％、Br5〜0.5
％を含む材料を蒸着し、150〜4000Åの膜厚に形成す
る。続いて、あらかじめ溶融合成した、Se中に重量比で
As10％,Na5〜0.5％含む材料を蒸着し75〜3000Åの膜厚
に形成する。以上で２つの層からなる電子注入再結合層
の蒸着を終わる。光導電層及び電子注入再結合層の蒸着
は３×10-6Torrの真空中で行う。
膜を形成し、さらに整流性接触補助層としてCeO2を200
Åの厚さに蒸着する。この蒸着は２×10-6Torrの真空中
で行う。次に光導電層としてSe,As2Se3を別々の蒸着ボ
ートから２μｍの厚さに蒸着する。光導電層のAs濃度は
重量比で１％とし膜厚方向に一様に分布させる。続いて
電子注入再結合層を蒸着する。この場合の電子注入再結
合層は異なった２つの層で構成され、まず最初に、あら
かじめ溶融結合した、Se中に重量比でAs10％、Br5〜0.5
％を含む材料を蒸着し、150〜4000Åの膜厚に形成す
る。続いて、あらかじめ溶融合成した、Se中に重量比で
As10％,Na5〜0.5％含む材料を蒸着し75〜3000Åの膜厚
に形成する。以上で２つの層からなる電子注入再結合層
の蒸着を終わる。光導電層及び電子注入再結合層の蒸着
は３×10-6Torrの真空中で行う。
（発明の効果） 本発明を実施することにより、残像、暗電流が低減され
た状態で光導電膜が増幅機能を持ち撮像管の感度を高く
することができる。
た状態で光導電膜が増幅機能を持ち撮像管の感度を高く
することができる。
具体例１〜４では、電子注入再結合層を、単層構成の場
合は負の空間電荷が形成されると考えられる構造とし、
また、この層を２つの層で構成する場合には、負の空間
電荷を形成すると考えられる層に隣接して、ビーム走査
側に正の空間電荷を形成すると考えられる層を設け、前
記τｔ＜τｌ≦Te及びτｐ＋τｔ≦Teの各動作条件が満
たされるターゲット構造をとっているので、残像、暗電
流が低減された状態で利得１以上の増幅作用を得ること
ができる。
合は負の空間電荷が形成されると考えられる構造とし、
また、この層を２つの層で構成する場合には、負の空間
電荷を形成すると考えられる層に隣接して、ビーム走査
側に正の空間電荷を形成すると考えられる層を設け、前
記τｔ＜τｌ≦Te及びτｐ＋τｔ≦Teの各動作条件が満
たされるターゲット構造をとっているので、残像、暗電
流が低減された状態で利得１以上の増幅作用を得ること
ができる。
なお本発明をすでに提案されている光導電膜、たとえ
ば、特許第902189号、特許第1083551号の良好な分光感
度を持った光導電膜のビーム走査側に適用すれば、可視
光全域にわたり高い感度をもった光導電膜を得ることが
できる。
ば、特許第902189号、特許第1083551号の良好な分光感
度を持った光導電膜のビーム走査側に適用すれば、可視
光全域にわたり高い感度をもった光導電膜を得ることが
できる。
また、発明の詳細な説明の項では撮像管ターゲットに大
してなされたものであるが、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にも応用できる
ことはいうまでもない。
してなされたものであるが、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にも応用できる
ことはいうまでもない。
第１図は、本発明の光導電ターゲットの原理的構成を示
す図、 第２図は、本発明光導電膜の電子注入再結合層の膜厚と
利得、残像、暗電流の関係を示す図である。 １…透光性基板、２…透明導電膜、３…光導電層、４…
電子注入再結合層
す図、 第２図は、本発明光導電膜の電子注入再結合層の膜厚と
利得、残像、暗電流の関係を示す図である。 １…透光性基板、２…透明導電膜、３…光導電層、４…
電子注入再結合層
Claims (11)
- 【請求項１】信号電極側に阻止形構造を有する撮像素子
を構成する光導電膜において、その走査側に最も近い部
分を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となし、該電子注入再結合層内
を注入電子が通過するに要する平均走行時間をτｔ、前
記電子注入再結合層を除く前記光導電膜内を前記注入電
子が通過するに要する平均走行時間をτｐ、前記電子注
入再結合層内での前記注入電子の平均寿命時間をτＬ、
走査電子ビームの１画素時間をＴｅとしたとき、τｔ＜
τＬ≦Ｔｅおよびτｐ＋τｔ≦Ｔｅとすることを特徴と
する光導電膜。 - 【請求項２】前記電子注入再結合層が１種類の層のみか
らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
光導電膜。 - 【請求項３】前記電子注入再結合層が前記１種類の層
と、これに隣接し走査側に設けられた他の種類の層の組
合せからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の光導電膜。 - 【請求項４】前記１種類の層がセレンの蒸着膜に負の空
間電荷を形成する材料を添加せしめることを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載の光導電膜。 - 【請求項５】前記１種類の層および前記他の種類の層
が、セレンの蒸着膜にそれぞれ負および正の空間電荷を
形成する材料を添加せしめることを特徴とする特許請求
の範囲第３項記載の光導電膜。 - 【請求項６】前記負の空間電荷を形成する材料として、
CuO,In2O3，SeO2，V2O5，MoO3，WO3，GaF3，InF3,Zn,G
a,In,Cl,I,Brのうちすくなくと１種が添加されることを
特徴とする、特許請求の範囲第４項または第５項記載の
光導電膜。 - 【請求項７】前記正の空間電荷を形成する材料として、
LiF,NaF,MgF2，CaF2，BaF2，AlF3，CrF3，MnF2，CoF2，
PbF2，CeF3,TlF,Li,Na,Kのうちすくなくとも１種が添加
されることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の光
導電膜。 - 【請求項８】前記負の空間電荷を形成する材料の添加量
が重量比で350ppmから５％であることを特徴とする特許
請求の範囲第６項記載の光導電膜。 - 【請求項９】前記正の空間電荷を形成する材料の添加量
が重量比で500ppmから５％であることを特徴とする特許
請求の範囲第７項記載の光導電膜。 - 【請求項１０】前記負の空間電荷を形成する材料を添加
した層の膜厚を150Åから4000Åとしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第８項記載の光導電膜。 - 【請求項１１】前記正の空間電荷を形成する材料を添加
した層の膜厚を75Åから3000Åとしたことを特徴とする
特許請求の範囲第９項記載の光導電膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140288A JPH0756783B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 光導電膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140288A JPH0756783B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 光導電膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622435A JPS622435A (ja) | 1987-01-08 |
| JPH0756783B2 true JPH0756783B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=15265297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60140288A Expired - Lifetime JPH0756783B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 光導電膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756783B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2753264B2 (ja) * | 1988-05-27 | 1998-05-18 | 株式会社日立製作所 | 撮像管 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2436990A1 (de) * | 1974-08-01 | 1976-02-12 | Bosch Gmbh Robert | Fotoleitertarget fuer fernsehaufnahmeroehren mit sperrenden kontakten |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP60140288A patent/JPH0756783B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS622435A (ja) | 1987-01-08 |
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