JPH10241554A - 光電陰極 - Google Patents
光電陰極Info
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- JPH10241554A JPH10241554A JP4639897A JP4639897A JPH10241554A JP H10241554 A JPH10241554 A JP H10241554A JP 4639897 A JP4639897 A JP 4639897A JP 4639897 A JP4639897 A JP 4639897A JP H10241554 A JPH10241554 A JP H10241554A
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- Japan
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- layer
- substrate
- photocathode
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生産性とこれを用いた電子管の検出感度を共
に向上させることができる光電陰極を提供する。 【解決手段】 この光電陰極は、ＵＶガラス基板３と、
ＵＶガラス基板３上に順次形成されたＳｉＯ2層１５、
ＧａＡｌＮ層１７ａ、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層１８
及びＡｌＮ緩衝層１７からなる積層体１０とを備える。
ＵＶガラス基板３は赤外線を吸収するので、光加熱によ
って高速に熱処理でき、また、紫外線を透過させるので
光電変換を行うＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層１８内に紫
外線を導入することができる。
に向上させることができる光電陰極を提供する。 【解決手段】 この光電陰極は、ＵＶガラス基板３と、
ＵＶガラス基板３上に順次形成されたＳｉＯ2層１５、
ＧａＡｌＮ層１７ａ、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層１８
及びＡｌＮ緩衝層１７からなる積層体１０とを備える。
ＵＶガラス基板３は赤外線を吸収するので、光加熱によ
って高速に熱処理でき、また、紫外線を透過させるので
光電変換を行うＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層１８内に紫
外線を導入することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、イメージインテン
シファイアや光電子増倍管に用いられる光電陰極に関す
る。
シファイアや光電子増倍管に用いられる光電陰極に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のＧａＮを用いた光電陰極は、特開
昭６１−２６７３７４号公報及び米国特許５，５５７，
１６７号に記載されている。この光電陰極は、サファイ
ア基板及びサファイア基板上に形成されたＡｌＧａＮの
超格子構造を備えている。
昭６１−２６７３７４号公報及び米国特許５，５５７，
１６７号に記載されている。この光電陰極は、サファイ
ア基板及びサファイア基板上に形成されたＡｌＧａＮの
超格子構造を備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】サファイア基板上にＧ
ａＮ半導体層等のＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層を形成し
てなる光電陰極を用いた電子管の検出感度は、ＩＩＩ−
Ｖ族窒化物半導体層の結晶性及びその表面の清浄度に依
存する。このようなＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層の特性
改善には、アニールやサーマルクリーニング等の加熱処
理が有効である。サファイア基板は、紫外線に対する透
過率が比較的高いため、これを用いた光電陰極は紫外線
を効率的に検出することが可能である。しかしながら、
サファイア基板は、赤外線の吸収率が低いため、これを
光電陰極の製造時に高速に加熱することが困難であり、
高速加熱処理によるＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層の特性
の改善も期待できなかった。本発明は、このような課題
に鑑みてなされたものであり、特性及び製造のスループ
ットを共に向上させることが可能な光電陰極を提供する
ことを目的とする。
ａＮ半導体層等のＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層を形成し
てなる光電陰極を用いた電子管の検出感度は、ＩＩＩ−
Ｖ族窒化物半導体層の結晶性及びその表面の清浄度に依
存する。このようなＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層の特性
改善には、アニールやサーマルクリーニング等の加熱処
理が有効である。サファイア基板は、紫外線に対する透
過率が比較的高いため、これを用いた光電陰極は紫外線
を効率的に検出することが可能である。しかしながら、
サファイア基板は、赤外線の吸収率が低いため、これを
光電陰極の製造時に高速に加熱することが困難であり、
高速加熱処理によるＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層の特性
の改善も期待できなかった。本発明は、このような課題
に鑑みてなされたものであり、特性及び製造のスループ
ットを共に向上させることが可能な光電陰極を提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の光電陰極は、紫外線が一方の面に入射され
るＵＶガラス基板と、アルカリ金属を含むアルカリ金属
含有層と、ＵＶガラス基板の他方の面とアルカリ金属含
有層との間に位置し、紫外線の入射に応じて電子を生成
するＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層とを備える。ＵＶガラ
ス基板を透過した紫外線は、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体
層に入力されるので、この半導体層内で電子が発生す
る。発生した電子はＣｓ−Ｏ等のアルカリ金属を含むア
ルカリ金属含有層に導入されるので、この層を介して真
空中に出射することができる。
め、本発明の光電陰極は、紫外線が一方の面に入射され
るＵＶガラス基板と、アルカリ金属を含むアルカリ金属
含有層と、ＵＶガラス基板の他方の面とアルカリ金属含
有層との間に位置し、紫外線の入射に応じて電子を生成
するＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層とを備える。ＵＶガラ
ス基板を透過した紫外線は、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体
層に入力されるので、この半導体層内で電子が発生す
る。発生した電子はＣｓ−Ｏ等のアルカリ金属を含むア
ルカリ金属含有層に導入されるので、この層を介して真
空中に出射することができる。
【０００５】ＵＶガラスはサファイアよりも赤外線の吸
収率が高いとともに、紫外線に対する透過率がサファイ
アよりも高いので、ＵＶガラスを基板に用いれば、紫外
線の検出感度を向上させることができるとともに、基板
及び基板上に形成されたＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層を
高速に加熱することができる。
収率が高いとともに、紫外線に対する透過率がサファイ
アよりも高いので、ＵＶガラスを基板に用いれば、紫外
線の検出感度を向上させることができるとともに、基板
及び基板上に形成されたＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層を
高速に加熱することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態に係る光電陰極
について説明する。同一要素又は同一機能を有する要素
には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略す
る。
について説明する。同一要素又は同一機能を有する要素
には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略す
る。
【０００７】図１は、この光電陰極を用いた光電子増倍
管１００を一部破断して示す正面図である。光電子増倍
管１００は、金属からなる側管１と、側管１の一方の開
口をＩｎシール材料２を介して封止するＵＶガラス基板
３と、他方の開口を封止する底板４とを備え、内部に真
空環境（１００torr以下の減圧環境）を提供している。
ＵＶガラス基板３の側管１内の面には、複数の層からな
る積層体１０が形成されており、ＵＶガラス基板３及び
積層体１０は光電陰極を形成している。
管１００を一部破断して示す正面図である。光電子増倍
管１００は、金属からなる側管１と、側管１の一方の開
口をＩｎシール材料２を介して封止するＵＶガラス基板
３と、他方の開口を封止する底板４とを備え、内部に真
空環境（１００torr以下の減圧環境）を提供している。
ＵＶガラス基板３の側管１内の面には、複数の層からな
る積層体１０が形成されており、ＵＶガラス基板３及び
積層体１０は光電陰極を形成している。
【０００８】積層体１０は、ＵＶガラス基板３上のＣｒ
電極層１１を介してＩｎシール材料２に電気的に接続さ
れており、金属からなる側管１に所定の電位を与えるこ
とにより、積層体１０にこの電位を与えることができ
る。ＵＶガラス基板３を透過した紫外線ＵＶＲは、積層
体１０内で光電変換され、電子として側管１内に放出さ
れる。放出された電子は、側管１内に配置された複数の
メタルチャンネル型ダイノードからなる電子増倍器１３
によって増倍され、電子増倍器１３の最終段ダイノード
の前段に設けられたアノード１４によって収集される。
電極層１１を介してＩｎシール材料２に電気的に接続さ
れており、金属からなる側管１に所定の電位を与えるこ
とにより、積層体１０にこの電位を与えることができ
る。ＵＶガラス基板３を透過した紫外線ＵＶＲは、積層
体１０内で光電変換され、電子として側管１内に放出さ
れる。放出された電子は、側管１内に配置された複数の
メタルチャンネル型ダイノードからなる電子増倍器１３
によって増倍され、電子増倍器１３の最終段ダイノード
の前段に設けられたアノード１４によって収集される。
【０００９】なお、側管１内の電子は、複数のリードピ
ンＰＩを介して積層体１０、電子増倍器１３のダイノー
ド及び陽極１４に与えられる電位に応じて側管１内に形
成される電界によって、光電陰極から陽極方向に加速さ
れる。
ンＰＩを介して積層体１０、電子増倍器１３のダイノー
ド及び陽極１４に与えられる電位に応じて側管１内に形
成される電界によって、光電陰極から陽極方向に加速さ
れる。
【００１０】図２は、図１に示したＵＶガラス基板３及
び積層体１０から構成される光電陰極の断面図である。
この光電陰極は、紫外線が一方の面に入射されるＵＶガ
ラス基板３と、アルカリ金属を含むＣｓ−Ｏ層（アルカ
リ金属含有層）１９と、ＵＶガラス基板３の他方の面と
Ｃｓ−Ｏ層１９との間に位置し、Ｇａ及びＮを含み紫外
線の入射に応じて電子を生成するＩＩＩ−Ｖ族窒化物半
導体層１８とを備える。ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層１
８のＵＶガラス基板３側には、ＡｌＮ緩衝層１７及びサ
ファイア基板１６が順次位置し、サファイア基板１６は
ＳｉＯ2層１５を介してＵＶガラス基板３に固定されて
いる。
び積層体１０から構成される光電陰極の断面図である。
この光電陰極は、紫外線が一方の面に入射されるＵＶガ
ラス基板３と、アルカリ金属を含むＣｓ−Ｏ層（アルカ
リ金属含有層）１９と、ＵＶガラス基板３の他方の面と
Ｃｓ−Ｏ層１９との間に位置し、Ｇａ及びＮを含み紫外
線の入射に応じて電子を生成するＩＩＩ−Ｖ族窒化物半
導体層１８とを備える。ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層１
８のＵＶガラス基板３側には、ＡｌＮ緩衝層１７及びサ
ファイア基板１６が順次位置し、サファイア基板１６は
ＳｉＯ2層１５を介してＵＶガラス基板３に固定されて
いる。
【００１１】次に、図２に示した光電陰極の製造方法に
ついて説明する。まず、サファイア基板１６を用意す
る。サファイア基板１６の厚みは０．１〜０．２ｍｍで
ある。この後、サファイア基板１６の表面上にＡｌＮ緩
衝層１７及びＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層１８を順次形
成する。ＡｌＮ緩衝層１７の結晶状態はアモルファスで
あり、その厚みは数１０ｎｍである。また、ＩＩＩ−Ｖ
族窒化物半導体層１８の結晶状態は単結晶又は多結晶で
ある。さらに、サファイア基板１６の裏面に厚さ１００
〜２００ｎｍのＳｉＯ2層１５をＣＶＤ法を用いて形成
する。
ついて説明する。まず、サファイア基板１６を用意す
る。サファイア基板１６の厚みは０．１〜０．２ｍｍで
ある。この後、サファイア基板１６の表面上にＡｌＮ緩
衝層１７及びＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層１８を順次形
成する。ＡｌＮ緩衝層１７の結晶状態はアモルファスで
あり、その厚みは数１０ｎｍである。また、ＩＩＩ−Ｖ
族窒化物半導体層１８の結晶状態は単結晶又は多結晶で
ある。さらに、サファイア基板１６の裏面に厚さ１００
〜２００ｎｍのＳｉＯ2層１５をＣＶＤ法を用いて形成
する。
【００１２】次に、ＵＶガラス基板３を用意し、積層体
１０と同じようにＵＶガラス基板３を真空中に配置した
後、赤外線を含む光を出射する光加熱装置を用いて光加
熱処理を行い、ＵＶガラス基板３の表面を高速に加熱
し、清浄化を行う。さらに、ＵＶガラス基板３及び積層
体１０をガラス軟化点まで高速に加熱するとともに、Ｓ
ｉＯ2層１５面側を真空中でＵＶガラス基板３に接触さ
せ、ＳｉＯ2層１５に約１００ｇ／ｃｍ2の加重をかけ
て、ＳｉＯ2層１５を介してサファイア基板１６をＵＶ
ガラス基板３に熱圧着するとともに、加熱によって積層
体１０の結晶性を改善する。
１０と同じようにＵＶガラス基板３を真空中に配置した
後、赤外線を含む光を出射する光加熱装置を用いて光加
熱処理を行い、ＵＶガラス基板３の表面を高速に加熱
し、清浄化を行う。さらに、ＵＶガラス基板３及び積層
体１０をガラス軟化点まで高速に加熱するとともに、Ｓ
ｉＯ2層１５面側を真空中でＵＶガラス基板３に接触さ
せ、ＳｉＯ2層１５に約１００ｇ／ｃｍ2の加重をかけ
て、ＳｉＯ2層１５を介してサファイア基板１６をＵＶ
ガラス基板３に熱圧着するとともに、加熱によって積層
体１０の結晶性を改善する。
【００１３】ＵＶガラス基板３は、その熱膨張係数がサ
ファイア基板１６の熱膨張係数と近く、且つ、所定のイ
オンを含むものが選択される。このようなＵＶガラス基
板３としてコーニング社の９７４１やショット社の８３
３７Ｂを用いることができる。なお、ＵＶガラス基板３
は、電子管１００に固定できる形状に予め加工してお
く。しかる後、ＵＶガラス基板３からＩＩＩ−Ｖ族窒化
物半導体層１８の露出表面に至る電極１１を蒸着によっ
て形成する。電極１１の材料としては、Ｃｒ、Ａｌ及び
Ｎｉ等を用いることができる。最後に、Ｃｓ−Ｏ層１９
をＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層１８の露出表面上に形成
することにより、図２に示した光電陰極が製造される。
ファイア基板１６の熱膨張係数と近く、且つ、所定のイ
オンを含むものが選択される。このようなＵＶガラス基
板３としてコーニング社の９７４１やショット社の８３
３７Ｂを用いることができる。なお、ＵＶガラス基板３
は、電子管１００に固定できる形状に予め加工してお
く。しかる後、ＵＶガラス基板３からＩＩＩ−Ｖ族窒化
物半導体層１８の露出表面に至る電極１１を蒸着によっ
て形成する。電極１１の材料としては、Ｃｒ、Ａｌ及び
Ｎｉ等を用いることができる。最後に、Ｃｓ−Ｏ層１９
をＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層１８の露出表面上に形成
することにより、図２に示した光電陰極が製造される。
【００１４】上記の積層体１０内にＵＶガラス基板３を
介して紫外線が入射すると、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体
層１８内で正孔電子対が発生し、発生した電子はＣｓ−
Ｏ層１９方向へ進行する。Ｃｓ−Ｏ層１９は、仕事関数
が小さいので、Ｃｓ−Ｏ層１９に到達した電子は容易に
真空中へ放出される。
介して紫外線が入射すると、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体
層１８内で正孔電子対が発生し、発生した電子はＣｓ−
Ｏ層１９方向へ進行する。Ｃｓ−Ｏ層１９は、仕事関数
が小さいので、Ｃｓ−Ｏ層１９に到達した電子は容易に
真空中へ放出される。
【００１５】次に、別の実施の形態に係る光電陰極につ
いて説明する。この光電陰極は、ＵＶガラス基板３と、
ＵＶガラス基板３上に順次形成されたＳｉＯ2層１５、
ＧａＡｌＮ層１７ａ、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層１８
及びＡｌＮ緩衝層１７からなる積層体１０とを備える。
この光電陰極は、以下の方法によって製造することがで
きる。
いて説明する。この光電陰極は、ＵＶガラス基板３と、
ＵＶガラス基板３上に順次形成されたＳｉＯ2層１５、
ＧａＡｌＮ層１７ａ、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層１８
及びＡｌＮ緩衝層１７からなる積層体１０とを備える。
この光電陰極は、以下の方法によって製造することがで
きる。
【００１６】図４乃至図６は、図３に示した光電陰極の
製造工程を説明するための説明図である。
製造工程を説明するための説明図である。
【００１７】まず、図４に示すようにＬｉＧａＯ2基板
２０上に、ＡｌＮ緩衝層１７、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導
体層１８、ＧａＡｌＮ層（ＧａxＡｌ1-xＮ（０≦ｘ≦
１））１７ａ及びＳｉＯ2層１５を順次積層する。Ｓｉ
Ｏ2層１５はＣＶＤ法を用いて形成し、その厚みは１０
０〜２００ｎｍである。
２０上に、ＡｌＮ緩衝層１７、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導
体層１８、ＧａＡｌＮ層（ＧａxＡｌ1-xＮ（０≦ｘ≦
１））１７ａ及びＳｉＯ2層１５を順次積層する。Ｓｉ
Ｏ2層１５はＣＶＤ法を用いて形成し、その厚みは１０
０〜２００ｎｍである。
【００１８】次に、図５に示すように、ＵＶガラス基板
３を用意し、ＵＶガラス基板３を真空中に配置した後、
赤外線を含む光を出射する光加熱装置を用いて光加熱処
理を行い、ＵＶガラス基板３の表面を高速に清浄化す
る。さらに、ＵＶガラス基板３及び積層体１０をガラス
軟化点まで高速に加熱するとともに、ＳｉＯ2層１５面
側を真空中でＵＶガラス基板３に接触させ、ＳｉＯ2層
１５に約１００ｇ／ｃｍ2の加重をかけて、ＳｉＯ2層１
５を介してＬｉＧａＯ2基板２０をＵＶガラス基板３に
熱圧着するとともに、高速加熱によって積層体１０の結
晶性を改善する。
３を用意し、ＵＶガラス基板３を真空中に配置した後、
赤外線を含む光を出射する光加熱装置を用いて光加熱処
理を行い、ＵＶガラス基板３の表面を高速に清浄化す
る。さらに、ＵＶガラス基板３及び積層体１０をガラス
軟化点まで高速に加熱するとともに、ＳｉＯ2層１５面
側を真空中でＵＶガラス基板３に接触させ、ＳｉＯ2層
１５に約１００ｇ／ｃｍ2の加重をかけて、ＳｉＯ2層１
５を介してＬｉＧａＯ2基板２０をＵＶガラス基板３に
熱圧着するとともに、高速加熱によって積層体１０の結
晶性を改善する。
【００１９】しかる後、図６に示すように、ＬｉＧａＯ
2基板２０を加熱しながら酸素と反応させてこれを除去
する。さらに、ＡｌＮ緩衝層１７をＢＣｌ3とＮ2の混合
気体のプラズマを用いた反応性イオンエッチングにより
除去する。この後、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層１８を
アニールすることにより、さらにその結晶性を回復させ
る。しかる後、ＵＶガラス基板３からＩＩＩ−Ｖ族窒化
物半導体層１８の露出表面に至る電極１１を蒸着によっ
て形成する。最後に、Ｃｓ−Ｏ層１９をＩＩＩ−Ｖ族窒
化物半導体層１８の露出表面上に形成することにより、
図３に示した光電陰極が製造される。なお、ＬｉＧａＯ
2基板２０の代わりに、サファイア基板又はＬｉＡｌＯ2
基板を用いることができる。また、ＬｉＧａＯ2基板２
０の代わりに、Ｓｉ基板、ＧａＡｓ基板又はＧａＰ基板
を利用してもよい。さらに、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体
層１８として、Ｇａ及びＮが結晶に含まれる原子であれ
ば、ＧａＮの他、ＧａＡｌＮ、ＧａＩｎＮ又はＧａＡｌ
ＩｎＮを代わりに用いてもよい。また、Ｃｓ−Ｏ層１９
の代わりに、アルカリ金属を含有する層として、Ｃｓ−
Ｉ、Ｃｅ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｃｓ、Ｓｂ−Ｒｂ−Ｃｓ、Ｓｂ
−Ｋ−Ｃｓ、Ｓｂ−Ｎａ−Ｋ、Ｓｂ−Ｎａ−Ｋ−Ｃｓ及
びＡｇ−Ｏ−Ｃｓのいずれか１つ又はこれらの組合わせ
たものを用いることができる。また、製造時の加熱にお
いては、光加熱以外に抵抗加熱等を用いてもよい。
2基板２０を加熱しながら酸素と反応させてこれを除去
する。さらに、ＡｌＮ緩衝層１７をＢＣｌ3とＮ2の混合
気体のプラズマを用いた反応性イオンエッチングにより
除去する。この後、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層１８を
アニールすることにより、さらにその結晶性を回復させ
る。しかる後、ＵＶガラス基板３からＩＩＩ−Ｖ族窒化
物半導体層１８の露出表面に至る電極１１を蒸着によっ
て形成する。最後に、Ｃｓ−Ｏ層１９をＩＩＩ−Ｖ族窒
化物半導体層１８の露出表面上に形成することにより、
図３に示した光電陰極が製造される。なお、ＬｉＧａＯ
2基板２０の代わりに、サファイア基板又はＬｉＡｌＯ2
基板を用いることができる。また、ＬｉＧａＯ2基板２
０の代わりに、Ｓｉ基板、ＧａＡｓ基板又はＧａＰ基板
を利用してもよい。さらに、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体
層１８として、Ｇａ及びＮが結晶に含まれる原子であれ
ば、ＧａＮの他、ＧａＡｌＮ、ＧａＩｎＮ又はＧａＡｌ
ＩｎＮを代わりに用いてもよい。また、Ｃｓ−Ｏ層１９
の代わりに、アルカリ金属を含有する層として、Ｃｓ−
Ｉ、Ｃｅ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｃｓ、Ｓｂ−Ｒｂ−Ｃｓ、Ｓｂ
−Ｋ−Ｃｓ、Ｓｂ−Ｎａ−Ｋ、Ｓｂ−Ｎａ−Ｋ−Ｃｓ及
びＡｇ−Ｏ−Ｃｓのいずれか１つ又はこれらの組合わせ
たものを用いることができる。また、製造時の加熱にお
いては、光加熱以外に抵抗加熱等を用いてもよい。
【００２０】また、上記２つの実施の形態に係る光電陰
極３，１０は、光電子増倍管の他、イメージインテンシ
ファイア等の電子管にも用いることができる。図７は、
この光電陰極を用いたイメージインテンシファイア（Ｉ
Ｉ管）２００を一部破断して示す正面図である。ＩＩ管
２００は、金属からなる側管１ａ及び１ｂ間にガラスか
らなる側管１ｃを金属リング１ｄ及び１ｅ並びに絶縁リ
ング１ｆ及び１ｇを介在させて配置し、これらから構成
される側管の一方の開口をＵＶガラス基板３で封止し、
他方の開口を光ファイバプレート２１で封止することに
より、これらから構成されるハウジングの内部に減圧環
境を提供している。ＵＶガラス基板３及び積層体１０か
ら構成される光電陰極と光ファイバプレート２１との間
には、電子増倍器としてＭＣＰ（マイクロチャンネルプ
レート）１３ａが配置されており、ＭＣＰ１３ａは、光
電陰極から出射された電子を増倍する。増倍された電子
は、光ファイバプレート２１の入力面側に蛍光体ＬＳを
介して固定されたＡｌ電極ＥＬ方向に進行し、蛍光体Ｌ
Ｓに衝突することにより、蛍光に変換される。変換され
た蛍光は光ファイバプレート２１を介してＩＩ管２００
の外部に出力される。
極３，１０は、光電子増倍管の他、イメージインテンシ
ファイア等の電子管にも用いることができる。図７は、
この光電陰極を用いたイメージインテンシファイア（Ｉ
Ｉ管）２００を一部破断して示す正面図である。ＩＩ管
２００は、金属からなる側管１ａ及び１ｂ間にガラスか
らなる側管１ｃを金属リング１ｄ及び１ｅ並びに絶縁リ
ング１ｆ及び１ｇを介在させて配置し、これらから構成
される側管の一方の開口をＵＶガラス基板３で封止し、
他方の開口を光ファイバプレート２１で封止することに
より、これらから構成されるハウジングの内部に減圧環
境を提供している。ＵＶガラス基板３及び積層体１０か
ら構成される光電陰極と光ファイバプレート２１との間
には、電子増倍器としてＭＣＰ（マイクロチャンネルプ
レート）１３ａが配置されており、ＭＣＰ１３ａは、光
電陰極から出射された電子を増倍する。増倍された電子
は、光ファイバプレート２１の入力面側に蛍光体ＬＳを
介して固定されたＡｌ電極ＥＬ方向に進行し、蛍光体Ｌ
Ｓに衝突することにより、蛍光に変換される。変換され
た蛍光は光ファイバプレート２１を介してＩＩ管２００
の外部に出力される。
【００２１】以上、説明したように、本実施の形態に係
る光電陰極は、ＵＶガラス基板３及びＩＩＩ−Ｖ族窒化
物半導体層１８を用いることにより、生産性とこれを用
いた電子管の検出感度を共に向上させることができる。
なお、ＵＶガラス基板３は、波長２４０ｎｍ以上の紫外
線の透過率がサファイアガラスよりも高いので、これを
用いた光電陰極の紫外線検出感度が高く、また、２μｍ
以上の波長を有する赤外線に対する吸収率がサファイア
よりも高いので、高速にこれを加熱することができ、こ
の上に形成されたＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層の結晶性
回復及び表面清浄化、並びに製造のスループットを向上
させることができる。
る光電陰極は、ＵＶガラス基板３及びＩＩＩ−Ｖ族窒化
物半導体層１８を用いることにより、生産性とこれを用
いた電子管の検出感度を共に向上させることができる。
なお、ＵＶガラス基板３は、波長２４０ｎｍ以上の紫外
線の透過率がサファイアガラスよりも高いので、これを
用いた光電陰極の紫外線検出感度が高く、また、２μｍ
以上の波長を有する赤外線に対する吸収率がサファイア
よりも高いので、高速にこれを加熱することができ、こ
の上に形成されたＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層の結晶性
回復及び表面清浄化、並びに製造のスループットを向上
させることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の光電陰
極は、生産性とこれを用いた電子管の検出感度を共に向
上させることができる。
極は、生産性とこれを用いた電子管の検出感度を共に向
上させることができる。
【図１】光電子増倍管を一部破断して示す正面図。
【図２】実施の形態に係る光電陰極の断面図。
【図３】別の実施の形態に係る光電陰極の断面図。
【図４】図３に示した光電陰極の製造方法を説明するた
めの説明図。
めの説明図。
【図５】図３に示した光電陰極の製造方法を説明するた
めの説明図。
めの説明図。
【図６】図３に示した光電陰極の製造方法を説明するた
めの説明図。
めの説明図。
【図７】ＩＩ管を一部破断して示す正面図。
３…ＵＶガラス基板３、１５…ＳｉＯ2層１５、１６…
サファイア基板、１７…ＡｌＮ層、１７ａ…ＧａＡｌＮ
層、１８…ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層、１０…積層体
１０。
サファイア基板、１７…ＡｌＮ層、１７ａ…ＧａＡｌＮ
層、１８…ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層、１０…積層体
１０。
Claims (1)
- 【請求項１】 紫外線が一方の面に入射されるＵＶガラ
ス基板と、アルカリ金属を含むアルカリ金属含有層と、
前記ＵＶガラス基板の他方の面と前記アルカリ金属含有
層との間に位置し、紫外線の入射に応じて電子を生成す
るＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体層と、を備える光電陰極。
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