JPS622426B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は撮像管装置に係わる。 撮像管のターゲツトの光導電膜としてSe（セ
レン）系の光導電膜が知られている。このSe系
光導電膜は、残像が小であるという利点を有する
ために、撮像管ターゲツトの光導電膜として広く
用いられているが、このSe系光導電膜において
赤色（長波長）増感のために、これにTe（テル
ル）を添加することが行われる。ところがTeを
添加するものにおいては耐熱性が低く、特にエー
ジングによつての暗電流の増加、感度の変化、ト
ウインクルの発生などの特性劣化が著しい。そし
て、この欠点を解消するものとしてAs（砒素）
を添加することが行われるが、単にAsの濃度を
増すと、連続動作時における感度の変化が顕著と
なる。これを解消するものとしてこのSe−Te−
As系光導電膜を用いるものにおいて、第１図に
示す構成を有する撮像管ターゲツトが提案され
た。このターゲツトは、撮像管管体のガラスフエ
ースプレート１の内面に、信号電流を取り出す透
明導電膜２、例えばSnO₂が被着され、これの上
に例えばZnO、GeO₂より成る安定化層、即ち下
地層３が形成され、その上に、Se−Te−As系光
導電膜４が被着される。そして、更に、この光導
電膜４上に、例えば３硫化アンチモンSb₂S₃より
成る所謂ビームランデイング層５が被着される。
矢印ａは、電子ビームの衝撃方向を示す。Se−
Te−As系光導電膜４は、第１保護層６と、増感
層７と、第２保護層８と、更に、このターゲツト
の静電容量を減少させるための容量層９とが順次
被着されて成る。容量層９は、例えばAs濃度が
５原子％以下のSe−As系光導電膜より構成さ
れ、その厚さは十分大の例えば、４μｍに選ばれ
る。第１及び第２の保護層６及び８は、例えば比
較的高濃度のAsを有するSe−As系光導電膜より
構成され、増感層７は、Teが例えば20原子％添
加されたSe−Te−As系光導電膜より構成され
る。 このような構成によるターゲツトを用いた撮像
管装置は、連続動作時における暗電流の増加など
の特性劣化が少なく、また高温（〜50℃）動作お
よび保存による赤感度の変化も少なくすることが
できる。これは、高濃度のAsを有する第１及び
第２の保護層６及び８の存在によつて増感層７中
のTeの拡散が阻止されることによつて得られる
と考えられる。 本発明においては、このような第１及び第２の
保護層、特に第１の保護層を設けることなく暗電
流が小さく、エージングによつても殆んど上述し
たような特性劣化を来すことのないターゲツトを
有する撮像管装置を提供するものである。 第２図以下を参照して本発明を説明するに、第
２図は本発明による撮像管装置を示し、１１はそ
の管体で、この管体１１内には電子銃１２が配置
され、管体１１のガラスフエースプレート１３の
内面にターゲツト１４が配置されて成る。１５は
偏向コイル、１６は集束コイル、１７は整列コイ
ルである。 本発明においては、第３図に示すようにターゲ
ツト１４として、フエースプレート１３の内面
に、信号電流をとり出す透明導電膜１８を被着
し、更にSe（セレン）を主成分とする光導電膜
１９を被着するが、透明導電膜１８と光導電膜１
９との間に、特に、半絶縁性の酸化膜より成る安
定化層２０を介在させて構成する。また光導電膜
１９上には、例えば多孔質の３硫化アンチモン
Sb₂S₃より成るビームランデイング層２１を例え
ば1000Åの厚さに被着する。 光導電膜１９は、増感層２２と、ターゲツトの
容量の減少化をはかるための容量層２３とより構
成される。増感層２２は、例えば厚さが700Åに
選ばれTe（テルル）が20原子％、As（砒素）が
２原子％のSe−Te−As系光導電膜より構成さ
れ、容量層２３は、Asが２原子％のSe−As系導
電膜より構成され、その厚さは十分厚い例えば４
〜６μｍに選ばれる。安定化層２０、即ち、半絶
縁性の酸化物膜のCd_2-xZn_xSnO₄（１ｘ２）
は、例えば直流スパツタによつて形成する。この
場合、最終的に得る組成の材料をスパツタリング
するかCd_2-xZn_xSnの合金を酸素を含む雰囲気中
でスパツタリングする。このようにして形成され
た安定化層２０は、殆んど非晶質層として形成さ
れる。そして、この場合、スパツタリング時の基
体温度（被スパツタリング物としての透明導電膜
１８が形成されたフエースプレート１３の温度）
によつて形成される安定化層２０の抵抗が変化
し、基体温度を高くするにつれ抵抗は減少する傾
向を示す。この基体温度は、200℃以下にするこ
とが望ましい。第４図にCd_2-xZn_xSnO₄のｘ値を
変化させた場合の面抵抗（Ω／□）の分布を矢印
の長さで示すと共に、この物質のオプテイカルギ
ヤツプを示す。これより明らかなように、Znの
量、即ちｘ値が増加するにつれ、オプテイカルギ
ヤツプが大となり、また面抵抗も大となり、暗電
流に対するブロツク（阻止）効果が高まる。そこ
で、ｘは１を越える値に選ばれることが望まれ
る。因みに、オプテイカルギヤツプが3.0eVの場
合、吸収波長は、410ｍμで可視域の殆んど下限
に近づき、分光特性が良好となる。 尚、このCd_2-xZn_xSnO₄において、Snの量が或
る程度以上大となつても、また、全く含まない
Cd_2-xZn_xO₄となつても、スパツタによつて形成
された膜が、非晶質膜として再現性良く形成しに
くく、一部、若しくは大部分に結晶粒が生じてく
る場合がある。この場合、膜厚を厚く（〜2000
Å）すると結晶粒が成長し、結晶粒の先端に電界
集中を発生し、暗電流が増大しやすい。また膜作
成時、ベルジヤー内壁、基体、ホルダー（治具
類）等に付着した膜が剥れやすくなり、この剥離
片が基体上に再付着し、膜の欠陥になりやすい。 又、透明導電膜１８としては、SnO₂より構成
することも、更にその表面をエツチングして平滑
化して構成することもできるし、Cd_2-xZn_xSnO₄
（０＜ｘ１）より構成することもできる。 上述の本発明によれば、35℃、100〜200hours
の連続動作を行つたのちにおいても、特性の劣化
が殆んど生ずることなく、安定な特性を示し、特
に暗電流を激減できることを確めた。今、表１に
第２図及び第３図において説明した本発明装置に
おいて、その透明導電膜１８と、安定化層２０の
各構成材料を選定した本発明の各実施例と、本発
明によらない即ち上述の特定された安定化層２０
が設けられていない場合の各比較例との、暗電流
の測定結果を比較して示す。この暗電流の測定
は、その測定を容易にするために容量層２３の厚
さ２μｍとして、ターゲツト電圧Ｖ_Tを50V及び
100Vとして測定した。 表１より明らかなように、本発明構成によれば
暗電流を小さくすることができることがわかる。
このように本発明構成において暗電流が減少する
のは、上述の構成による半絶縁性の酸化膜より成
る安定化層２０が透明導電膜１８から光導電膜１
９へのホールの注入を阻止するためと考えられ
る。

【表】 また表１より明らかなようにZnの量が大とな
るほど暗電流が減少する傾向を示す。 また増感層２２中のTeによる増感効果は赤色
光に対しては10原子％程度から現われはじめ、十
分な赤色光に対する感度を得るには15原子％以上
必要である。更に増感層２２中のTeの分布は光
入射側の安定化層２０との界面に少くとも存在さ
せる事が変換効率上有利である。 尚、光導電膜１９の構成、即ち組成及び構造は
上述した例に限らず種々の変更をなし得るもの
で、例えば増感層２２と容量層２３との間に、
Asを20原子％を含むSe−As系光導電膜より成る
保護層を介存することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明と比較する撮像管ターゲツトの
略線的断面図、第２図は本発明装置の一例を示す
構成図、第３図はその撮像管ターゲツトの略線的
断面図、第４図はCd_2-xZn_xSnO₄のｘ値に対する
面抵抗とオプテイカルギヤツプの測定結果を示す
図である。 １１は撮像管管体、１２は電子銃、１３はフエ
ースプレート、１４は撮像管ターゲツト、１８は
透明導電膜、２０は半絶縁性酸化膜の安定化層、
２１はビームランデイング層、１９は光導電膜、
２２はその増感層、２３は容量層である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 透明導電膜と、Seを主成分とする光導電膜
   との間に、Cd_2-xZn_xSnO₄（１ｘ２）より成
   る半絶縁性の酸化膜が介在されて成るターゲツト
   を有する撮像管装置。