JPS62264677A - 光導電素子 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野〕 本発明は光導電型撮像管ターゲット等に用いららる光導
電素子に関する。

（従来の技術） 一般に撮像管の特性は、その撮像管の光導電ターゲット
材料に帰因する。今まで光導電ターゲットとしては、ｓ
ｂ、ｓ３、ｐｂｏ、Ｓｉ−フォトダイオード、Ｃｄ８ｅ
　、非晶質の８ｅ−Ａｓ−Ｔｅ系材料及びＺｎ５ｅ−Ｚ
ｎ　１−ｘＣｄｘＴｅ系異槌慶合材料等が開発されてき
た。

また、可視のみならず近赤外にも優れた感度を有するＣ
ｄＴｅ１−ｘｓｅｘを光導電体とする複台ターゲットが
開発された。しかし、このＣｄＴｅ　１−ｘｓｅｘ複合
ターゲヅトを使用しな撮像管では被写体を取シ去っても
前の像がしばらく残るという焼き付き現象を生じた。こ
の焼き付き現象は光導電ターゲ４′−ｌトの印加電圧を
高くすれば解消するものの、光導電ターゲットに局部的
に強い電界がかかり、ターゲットの一部が絶縁破壊を起
こして、素子に大きな電流が流れ込み、画面上では白い
キズとなって著しく画質を劣化させてしまう。この焼付
き現象の原因は、光導電体内の不純物準位あるいは結晶
欠陥準位等によりターゲット内に均一に電界がかからな
くなるためである。

この焼付き現象の原因についてさらに詳しく説明する。

第３図は従来の光導電ターゲットの構造を断面で示した
図である。透光性ガラス基板１の上に透明電極２を形成
する。この透明電極２上に光導電体層としてＣｄＴｅｘ
−ｘｓｅｘを被者させてＣｄＴｅ　１−ｘｓｅｘ層３を
形成シ、さらに：　Ａｓ！８　ｅ、層４を形成する。最
終層としては、１！子ビームのランテングを良くするた
めにポーラス状のＳｂｔｓｍｌｉ５を被着しである。Ｃ
ｄＴｅ１−ｘ８ｅｘｆｌ　３は多結晶構造を持つＮ型半
導体であり、透光性ガラス基板を通して入射してくる元
をほとんど吸収している。透明ｔＷ付近のＣｄＴｅｔ−
ｘｓｅｘ層３内はＡ　ｓ！Ｓ　１！。

層４側に比較して結晶の乱れが大ぎく多ぐの欠陥準位が
存在している。このため、この近傍で空間電荷が存在す
ることにより、焼付き現象の原因となると同時に、透明
電極との間には強い電界がかかるところが生じ局部的に
絶縁破壊してしまう。

これによシ白いキズが多数発生し画質が劣化する原因と
なる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上述の従来の欠点を解消するもので。

焼付き現象の起夛にくい画質の良い光導電素子を提供す
るにある。

〔発明の購厄〕

（問題点を解決しようとする手段） 本発明は、透光性ガラス基板と、この透光性ガラス基板
の表面に形成した透明電極と、この透明電極の表面に積
層して形成した光導電体とからなるものにおいて、前記
光導電体をＺｎ、Ｃｄ、Ｈｇのうちの少なくとも１種の
元素で構成した結晶体層。

もしくはＺｎ、Ｃｄ、Ｈｇのうちの少なくとも１種の元
素とＳ、Ｓｅ、Ｔｅのうちの少なくとも１１１１の元素
との化合物の結晶もしくは多結晶休場で形成し、かつ前
記光導電体を酸素原子が添加されている酸素添加層と酸
素原子が添加されていない酸素無添加層とで構成し、前
記酸素添加層を前記透明電極側に形成しｔ光導電素子で
ある。好ましくは、酸かつ２０００Ａ以下とし、酸素無
添加層の厚さを２００Ａ以上とした光導電素子である。

この酸素添加層の厚さを１００Ａ未満とするドーピング
の効果がなくなり、かつ２０００Ａ超えるとると、Ｃｄ
８ｅＯ，Ｏドーピング効果よシもＣｄＴｅ１−ｘｓｅｘ
　　のドーピングによる結晶系の乱れが多くなυ、逆に
焼付き現象が消滅するときのターゲット印加電圧は上昇
してしまう。また、酸素無添加層の厚さが１００Ａ未満
であっては光導電体としての効果が得られない。酸素添
加層を形成するためのドーピング材料としては１例えば
ＣｄＴｅ１−ｘｓｅｘ層に入れることが望ましく　ｓ　
Ｃｄ　Ｓ　ｅ　Ｏｘ以外のドーピング材料としては、Ｚ
ｎＳ　ｅｏ３１　Ｒｇ・Ｓ　ｅ　０３　、　Ｃｂ　Ｔ　
ｅＯ，ｔ　Ｚｎ　Ｔ　ｅＯＢ　＋　Ｈｇ　Ｔｈ　０３　
＋Ｃｄ５Ｏ８，Ｚｎ５Ｏ，Ｈｇ８０．及び他ｏｓｗｓｅ
、’ｒｅ。

８ｉ、Ｃｅ、ＡＩ、Ｉｎの酸化物でも良く、同様な効果
が得られる。

（作用） 本発明は光導電体層内の透明電極付近に酸素添加層を設
けることにより、結晶欠陥′ａ位を補償し、ることので
きる光導電素子である。

（実ｍ例） 以下１本発明の実施例について詳、細に説明する。

第１図は本発明による実施例の光導電素子である複合タ
ーゲットの構造を示す。透光性ガラス基板２１上にはＳ
ｎＯの透明電極２２が形成されている。

この透明電極の材料としては８　ｎ　Ｏ，に限らずＩｎ
、０ｓ（ｓｂ）等であっても良い。透明電極２２の上に
はＣｄ８ｅＯ，を添加してＣｄＴｅｔ−ｘｓｅｘ＠２３
１が約１００　ＯＡの厚さに形成されている。このＩＩ
　２３１は３つの蒸着源、即ちＣｄＳｅ、　ＣｄＴｅ、
　Ｃｄ８ｅＯ，％同時蒸着して形成しである。＠２図は
Ｃｄ５ｅＯ。

の透明電極からの深さくｉ：　）　ＶＣ対するｆ＆度分
布を示す図である。透明重視側でＣｄ５ｅＯ，は３Ｑｍ
ｏ１％にしてあり、透明！極から連続的に濃度を減少さ
せ１００ＯＡでＣｄ５ｅＯ，９度を”０％’としてある
。

ＣｄＴｅ１−ｘｓｅｘのＣｄ８ｅＯ，添加層、すすわち
ＣｄＴｅｔ−ｘｓｅｘ（Ｃｄ８ｅＯ，）を形成後、Ｃｄ
Ｔｅｘ−ｘ８ｅｘｌＪ２４を約０．４〜１．４μｍ、た
とえばＩＪｍ形戊形成。ＣｄＴｅ　１−ｘｓｅｘＪ＠　
２４を形底後、適当な１度で熱処理後、ＡＳ！　Ｓｅ、
　層３５を約１．５μｍ。

さらにＳ、ｂｌ　８＠　Ｉ脅２６をポーラスで約１００
０Ａ形取し、複合ターゲットを完成させる。

このようにＣｄＴｅ１−ｘｓｅｘ層の透明ＩＩＬ極側に
約１００ＯＡの淳さにＣｄ８ｅＯ，を入れることにより
。

すなわち酸素原子によりＣｄＴｅ１−ｘｓｅｘの結晶欠
陥準位が補償された。その結果、　Ｃｄ５ｅＯ，ドーピ
ング層内には空ｎＪ１Ｎ＋Ｍが減少し、　ＣｄＴｅ１−
ｘｓｅｘ層に均一に電界がかかわり易くなり、・暁付き
減少が少なくなる。例えば、従来のＣｄ５ｅＯ，ドーピ
ングしないターゲットに於いては、゛焼付き減少が消滅
するターゲット印加電圧が２０Ｖであったのに対し、本
実施例のＣｄ８ｅＯ，ドーピングしたターゲットに於い
ては焼付き消滅ターゲット減圧は［２Ｖと低く、ＣｄＴ
ｅ　１−ｘＳｅｘ層に均一に′６界がかかつていること
がわかる。

さらに、Ｃｄ５ｅＯ，をドーピングすることにより透明
電極とＣｄＴｅ　１−ｘｓｅｘｌｊｉとの間に強電界が
かからなくなり、絶縁破壊が起こりにくくなった。

例えば、従来のターゲットでは絶縁破壊を起して白キズ
が発生するターゲット印加電圧が２０Ｖであったのに対
し１本実施例のターゲットでは３０Ｖまで印加電圧を高
くしても白キズは発生しなかった。

本実施例ではＣｄ５ｅＯ，ドーピング量は、前述したよ
うに、透明這極側で３　Ｑ　ｍｏ　１％にし、透明電極
から離れるにしたがって連続的にＣｄ８ｅＯ，ドーピン
グ量を減少させ、１ｏｏｏμｍの深さでこのドーピング
量が０係となるようにしである。このようにＣｄ５ｅＯ
，ドーピング量に勾配を付けることにより、ＣｄＴｅ１
−ｘｓｅｘ層内の変化が緩やかになり、より・暁付き現
象や白キズ発生を押える効果が増すが、この濃度勾配を
つけなくとも焼付き、白キズ発生を押さえることができ
る。

ＣｄＴｅｔ−ｘｓｅｘ９）ｃｄｓｅｏ３ドーピング夛と
しては、透明電へで３ＱｒｎＱｌ係としたが、ドーピン
グ層の厚さにも帰因し、ドーピング深さを１００Ａ以上
４００Ａ以下でばＣｄＳｅＯ３ドーピング量を８０ｍｏ
ｌ　　％と多くする必要がある。−！ｔ、ドーピング層
の淳さを１００Ａ未満とするドーピング効果がなくなり
、かつ２０００Ａを超えると、Ｃｄ８ｅＯ＠Ｏドーピン
グ効果よりもＣｄＴｅｘ−ｘｓｅｘのドーピングによる
結晶系の乱れカニ多くなり、逆１／ｃ焼付き現象が消滅
するときのターゲット印７ＪＯ′ＩＥ圧は上昇してしま
う。

本実施例では、暁付き現象を少なくして、かつ絶縁破壊
による白キズを少なくするためにＣｄＴｅｘ−ｘＳｅｘ
　　層内の込明富極付近に酸素をドーピングすることに
より、目的を還４ダすることができるが、酸素を単独に
ＣｄＴｅ　１−ｘｓｅｘ鳴内にドーピングした場合、Ｃ
ｄＴｅ１−ｘＳｅｘ被着後の熱処理工程中に酸素がＣｄ
Ｔｅｘ−ｘＳｅｘ拮晶中を移動し、酸二領域を制卸する
ことが難しい。ある（ハば、ＣｄＴｅ　１−ＸＳ　ｅｘ
のＡ　ｓ　＠　ｂ　ｅ　＠１測にも酸素をドーピングし
ても白いが、透明′４極測とＡｓ、Ｓｅ、―の両皿に酸
素をドーピングする場合、必ずＣｄＴｅ１−ｘｓｅｘ層
内に９素をドーピングしない蜀を形戎巳なければならな
い。

これは−守に結晶欠陥ｖＳ位を補グすることにより。

ドーピングなしの場合と同様になってしまうからである
。

従って、ＣｄＴｅｔ−ｘ８ｅｘ＃内に酸素をドーピング
する場合１本実施例のごとき、　ＣｄＳｅＯｓのような
酸化物の形でＣｄＴｅ１−ｘｓｅ／ｉに入れることが望
ましい、ドーピング材料としてはＣｄＴｅ１−ｘｓｅｘ
に悪影響を及ぼす元素の酸化物は便用できない。ま念、
ＣｄＳｅＯｓ以外ノド−ピング材料は、　Ｚｎ５ｅＯ，
。

Ｈｇ８ｅＯ，、ＣｄＴｅ０１　、ＺｎＴｅＯ３，ＨｇＴ
ｅ０ＨＣｄ８０．　。

Ｚｎ８０．　、Ｈｇ５０３．のうちの少なくともいずれ
か１種であれば、好ましくあるいは他の８．Ｓｅ、Ｔｅ
・８ｉ、Ｃｅ、ＡＩ、Ｉｎの酸化物でも同様な効果が得
られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ＣｄＴｅ１−ｘｓｅｘｌｉｉ内の透明
電極付近に酸素をドーピングすることにより、焼付き現
象を押さえ、かつ白キズ発生電圧を高くすることにより
画質が向上し、かつ光導電素子の周囲温度が高くても画
質劣化を生じさせることのない素子を提供できる。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明の実施例による光導電ターゲットの断面
図、第２図は不純物分布を示す曲線図。 第３図は従来構造の光導電ターゲットの断面図である。 ２１・・・ガラス基板、２２・・・透明電極５２３１・
・・ＣｄＴｅ　　１−ｘｓｅｘ層（ＣｄＳｅＯｌ　　添
刀０）、２４　　・・・ＣｄＴｅ　１−ｘ８ｅｘｉ（無
添加）、２５　・”Ａｓ２Ｓｅ２層、２６・・・Ｓｂ、
８．！鏝。 代理人　弁理士　　　則　近　憲　佑 同　　　　　竹　花　喜久男

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）透光性ガラス基板と、この透光性ガラス基板の表
   面に形成した透明電極と、この透明電極の表面に積層し
   て形成した光導電体とからなるものにおいて、前記光導
   電体をＺｎ、Ｃｄ、Ｈｇのうちの少なくとも１種の元素
   で構成した結晶体層、もしくはＺｎ、Ｃｄ、Ｈｇのうち
   の少なくとも１種の元素とＳ、Ｓｅ、Ｔｅのうち少なく
   とも１種の元素との化合物の結晶もしくは多結晶体層で
   形成し、かつ前記光導電体を酸素原子が添加されている
   酸素添加層と酸素原子が添加されていない酸素無添加層
   とで構成し、前記酸素添加層を前記透明電極側に形成し
   たことを特徴とする光導電素子。
2. （２）酸素添加層の厚さを前記透明電極から１００Å以
   上でかつ２０００Å以下とし、酸素無添加層の厚さを２
   ００Å以上としたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の光導電素子。
3. （３）酸素添加層をＣｄＴｅ＿１＿−＿ｘＳｅ＿ｘ酸素
   をドーピングして構成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の光導電素子。
4. （４）酸素添加層に酸素をドーピングする酸素ドーピン
   グ材料をＳ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｉｎのう
   ちの少なくとも１種の酸化物としたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の光導電素子。
5. （５）Ｓの酸化物をＣｄＳｏ＿３、ＺｎＳｏ＿２、Ｈｇ
   Ｓｏ＿３のうちの少なくとも１種で構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の光導電素子。
6. （６）Ｓｅの酸化物をＣｄＳｅＯ＿３、ＺｎＳｅＯ＿３
   、ＨｇＳｅＯ＿３、のうち少なくとも１種で構成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の光導電素子
   。
7. （７）Ｔｅの酸化物をＣｄＴｅＯ＿３、ＺｎＴｅＯ＿３
   、ＨｇＴｅＯ＿３、のうち少なくとも１種で構成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の光導電素子
   。