JPS61267241A - 撮像管の光導電タ−ゲツト - Google Patents

撮像管の光導電タ−ゲツト

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Publication number
JPS61267241A
JPS61267241A JP10955585A JP10955585A JPS61267241A JP S61267241 A JPS61267241 A JP S61267241A JP 10955585 A JP10955585 A JP 10955585A JP 10955585 A JP10955585 A JP 10955585A JP S61267241 A JPS61267241 A JP S61267241A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
photoconductive
image pickup
photo
pickup tube
Prior art date
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Pending
Application number
JP10955585A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Kuwahata
桑畑 孝雄
Hiroshi Motoyama
博 本山
Masatoki Nakabayashi
中林 正登喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP10955585A priority Critical patent/JPS61267241A/ja
Publication of JPS61267241A publication Critical patent/JPS61267241A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/10Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
    • H01J29/36Photoelectric screens; Charge-storage screens
    • H01J29/39Charge-storage screens
    • H01J29/45Charge-storage screens exhibiting internal electric effects caused by electromagnetic radiation, e.g. photoconductive screen, photodielectric screen, photovoltaic screen

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は光導電層を使用した撮像管の光導電ターゲッ
トに係シ、特に可視光領域あるいは近赤外光領域に高い
光電変換感度をもち残像特性の良い光導電ターゲットの
改良に関する。
〔背景技術とその問題点〕
一般にビジコン型撮像管は、有底筒状の外囲器の開口端
に、内面に光導電ターゲットが形成された透光性基板が
接合封着され、更に光導電ターゲットに対向して外囲器
内にはメツシュ電極及び電子銃が配設されている。
そして、上記の光導電ターゲットの材料としては、これ
まで良く知られるように、Sb2S3゜PbO、St 
、 Se −Te −Am系、 Zn5e −ZnCd
Te系、 Cd5e−CdSe03−As2Se5系な
どの材料が用いられている。これらのうち、PbOや5
e−Te−As系を主成分とする光導電ターゲットは、
感度が比較的低いものの暗電流が小さく、応答速度が速
い利点を有しておυ、主としてカラー撮像の用途に使用
されている。又、Zn5e−ZnCdTe系、あるいは
CdSeを用いたターゲットは、可視光領域において量
子効率が略1に近く、残像特性、即ち、応答速度が上記
PbO等のターゲットに比べてやや遅い傾向がある反面
、約10倍の高感度を有している。
ところで、可視光のみならず赤外光領域にも高感度を有
し低暗電流特性を持つ光導電ターゲットが提案されてい
る。又、上記光導電ターゲットを改良し可視光領域で実
用上満足出来る光感度及び暗電流特性を有しながら、特
に残像特性の良い応答速度の速い撮像管の光導電ターゲ
ットが提案されている。これらは、光導電層としてCd
Te   Se  を主成分とする材料を用い、(1−
x)    (x) その上にAs−8e系無定形手導体層を形成したターゲ
ット層を使用したものである。
ところが、前者の提案では、特に赤外光領域まで著しく
高い感度を有するが、PbO膜等に比べてやや残像特性
が劣っている。後者の提案では、残像特性が大幅に収善
されるものの、より残像特性効果の大きいAI+濃度が
低い場合、焼付き消滅電圧(Esj7)が高くなり易く
、製造条件のコントロールが難つかしかった。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、上記従来の問題点を解消し、可視光
領域あるいは近赤外光領域に高い光電変換感度を持ち、
残像特性の良い撮像管の光導電ターゲットを提供するこ
とである。
〔発明の概要〕
この発明は、透光性基板上に形成された透光性導電層と
、この透光性導電層上に形成されたカドミウム(Ca 
)、テルル(Te)及びセレン(Se)を主成分とする
CdTe   Se  からなる光導電(1−x)  
  (x) 層と、この光導電層上に形成された高抵抗層とからなる
撮像管の光導電ターゲットにおいて、上記高抵抗層は、
Al1及びSeを主成分とするAs−8e系無定形半導
体層からなり、この砒素(As)−8e系無定形ヰ導体
層のA+sの組成モル比が上記光導電層側から表面側に
向って3%〜化学量論的平衡値の範囲内で変化してなる
撮像管の光導電ターゲットでちυ、更に、上記Asの組
成モル比の変化が段階的あるいは連続的、又は段階的な
領域と連続的な領域とを含んでなる撮像管の光導電ター
ゲットである。
〔発明の実施例〕
この発明による撮像管の光導電ターゲットは第1図に示
すように構成され、ガラス製フェースプレートのような
透光性基板11上に、直接又は色フィルタ膜のようガ他
の透光性膜を介してネサ即ち、透光性導電層12が形成
されている。この透光性導電層12上には、Cd、Te
及びSoを主成分とするCdTe   me   から
なる光(1−X)    (X) 導電層13が1000えを越え20000λ未満、例え
ば150000にの厚さで形成されている。そして、こ
の光導電層13上には、高抵抗層14−5= が形成され、この高抵抗層14上には三硫化アンチモン
(Sb2S3)層15が約1000λの厚さで形成され
ている。この場合、上記高抵抗層14はAs−8e系無
定形半導体層からなり、その厚さは2μm乃至10μm
の範囲内の厚さで、−例として4μmの厚さに設定され
ている。そして、第2図に示すように、このAs−8e
系無定形牛導体層のA8の組成モル比が、上記光導電層
側から表面側に向って、3%〜化学量論的平衡値の範囲
内で例えば段階的に変化するように設定されている。
次に、上記光導電ターゲットの製造方法について説明す
る。
先ず、透光性基板11上に透光性導電層12を形成する
。そして、この透光性導電層12上に、基板温度を10
0℃〜400℃の範囲内の温度に保ちながら、0.01
〜I Terrの範囲内の圧力のアルゴン(Ar)ガス
雰囲気中で、CdTeとCdSeを蒸着する。この蒸着
に当たっては、CdTe粉末とCdSe粉末とを所定モ
ル比で混合し、熱処理して固溶材料としたものを蒸発用
るつぼ6一 に入れて蒸着しても良い。あるいは又、CdTeとCd
’sを別々の蒸発源に入れるか、若しくはCd 。
Te 、 Seを各々別々の蒸発源に入れて、同時蒸着
又は循環的に積層するようにして蒸着しても良い。
こうして光導電層13を例えば約150001の厚さに
形成し、引き続いてこれをテルル(Te)蒸気を含む窒
素(N2)のような不活性ガス雰囲気中で、500℃〜
700℃の範囲の温度で、例えば20分間熱処理によシ
焼結を行なう。次いで、この焼結されたCdTe   
S・ の光導電層13(1−x)  (x) 上に、第2図に示すようにAs−8s系で例えばAsが
モル比0.1、Seがモル比0.9の無定形半導体から
なる高抵抗層を1μm、その上にAsがモル比0.2.
Seがモル比0.8の無定形半導体からなる高抵抗層を
1μm、その上にAsがモル比0.3、Seがモル比0
.7の無定形半導体からなる高抵抗層を11    1
1m5その上にA8がモル比0.4、Seがモル比0.
6の無定形半導体からなる高抵抗層を1μmと、合計の
膜厚5μmになるように高抵抗層14を蒸着し、更にそ
の上に5b283層15を約1000λの厚さで形成し
て、これら複合層からなる光導電ターゲットを得る。
〔発明の効果〕
一般に、光源温度が2856にの標準光源にょシタ−ゲ
ット面照度を1ルクスとした時の信号電流であるいわゆ
る白色光感度は、第3図に示すようにCdTe(1−x
) 5e(x)膜厚に大きく依存する。
例えばCdTe (1−x) Se (x)膜厚が1.
5μmの場合の白色光感度は、約400 nA7Lux
である。この時、膜厚が1.5μmのAg2Se、高抵
抗層を使用した場合の残像値は、6%程度になる。更に
、A32Se3膜厚を厚くすると、容量性残像が減少し
、残像特性が改善されるものの厚さ3μmで残像が5%
となシ、更に厚くしても残像特性は余シ向上せず、逆に
解像度の低下が認められる。
そこで、この発明では既述のように、As−8s系手導
体層のcd Te (、−x) S e(x)層側に近
い層程So I)ッチとし、段階的にAs濃度を増加さ
せることにより、CdTe(1−x) ”e(x)層と
As−8s系生導体層の整流接触を強化すると共に、高
抵抗層内のキャリアのドリフト速度及びモビリティを犬
ならしめて、残像特性を改善したものである。
即ち、この発明の実施例の場合、残像値は従来のA a
 2 S s 3高抵抗層を使用した場合の5チに対し
、3%と大幅に改善されている。又、高抵抗層をAEi
o、1 ”eO,9のみで形成した場合に比べて、高抵
抗層の実効的抵抗値を抑えられ、焼付きの消える焼付消
滅電圧(Es jl )を低く抑えることが出来、キズ
発生電圧(Es j 2 )この差、即ち、動作電圧余
裕度が大きくなる。
〔発明の変形例〕
上記実施例では、As−8s系無定形ヰ導体層の組成モ
ル比を段階的に変化させた4層から、高抵抗層が構成さ
れているが、2層以上であれば残像低減の効果を奏する
ことも確認された。又、As−8s系無定形手導体層の
組成モル比の変化は、段階的ではなく連続的に変化せし
めれば、残像低減の効果は更に良好となる。又、組成モ
ル比の変化は、段階的な領域と連続的な領域とを組合せ
ても、同様な効果が得られる。
このように、この発明による光導電ターゲットは、高感
度で残像特性の良い即ち、応答速度の速い特性を示すこ
とが確認出来た。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係る撮像管の光導電ター
ゲットを示す断面図、第2図はこの発明の高抵抗層にお
けるA8のモル比の変化を示す説明図、第3図はこの発
明における CdTe(1−x) 5e(x)膜の膜厚と光感度の関
係を示す特性曲線図である。 11・・・透光性基板、12・・・透光性導電層、13
・・・光導電層、14・・・高抵抗層、I5・・・Sb
2S3層。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 Asaぞル毘 01234、A−1m 第2図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)透光性基板と、この透光性基板上に形成された透
    光性導電層と、この透光性導電層上に形成されたCd、
    Te及びSeを主成分とするCdTe_(_1_−_x
    _)Se_(_x_)からなる光導電層と、この光導電
    層上に形成された高抵抗層とからなる撮像管の光導電タ
    ーゲットにおいて、 上記高抵抗層は、As及びSeを主成分とするAS−S
    e系無定形半導体層からなり、このAS−Se系無定形
    半導体層のAsの組成モル比が上記光導電層側から表面
    側に向って3%〜化学量論的平衡値の範囲内で変化して
    なることを特徴とする撮像管の光導電ターゲット。
  2. (2)上記Asの組成モル比の変化が段階的である特許
    請求の範囲第1項記載の撮像管の光導電ターゲット。
  3. (3)上記Asの組成モル比の変化が連続的である特許
    請求の範囲第1項記載の撮像管の光導電ターゲット。
  4. (4)上記Asの組成モル比の変化が段階的な領域と連
    続的な領域とを含んでなる特許請求の範囲第1項記載の
    撮像管の光導電ターゲット。
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