KR900000350B1 - 광전 변환 장치 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명의 광전 장치의 단면도.
제2도는 실리콘 막의 기능을 도시한 암 전류와 타기트 전압의 그래프.
제3도는 삼유화 안티몬막의 구조에 따른 분광감도의 특성 그래프.
제4도는 본 발명의 광전변환 장치의 전류-전압 특성 그래프.
제5도는 전자빔 랜딩층의 구조에 따른 잔상특성 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명.
1 : 투광성 기판 2 : 투명 도전막
3 : 질화실리콘막 4 : 수소화 비정질 실리콘막
5 : 치밀한 삼유화 안티몬막 6 : 다공성 삼유화 안티몬막.
본 발명은 축적모우드에 사용되는 광도전형 촬상관을 타기트(Target)에 적용할 수 있는 광전 변환장치에 관한 것이다. 출력모우드에 사용되는 광전 변환장치의 대표적인 예는 광도전형 촬상관으로 면판이라도 부르는 투광성 기판위에 투명 도전막 및 광도전체층을 형성하여 타기트로 한다. 이 면판을 외위기로 봉하고 외위기의 광도전체층의 일단에 전자총이 착설된다. 면판을 지나온 영상을 광도전체층에서 광전변환하고 빛에 의해 발생된 광전캐리어를 광도전체층 표면에 축적하며 이 축적된 전하패턴을 전자비임에 의한 주사에 따라서 시계열적으로 전기신호로판독한다.
상기한 광전 변환장치에 있어서 종래에는 광전변환특성이 낮고, 잔상이 길며, 전류가 큰 단점으로 인하여 개선된 광전 변환장치가 요구되어 왔다.
본 발명은 상기 단점을 보완하기 위하여 안출한 것으로써 비정질 실리콘막을 이용한 촬상관용 광도전막에 있어서 감도특성, 잔상특성, 분광특성 등을 개선할 수 있는 질화 실리콘막 삼유화 안티몬막을 사용한 광전 변환장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다. 제1도는 본 발명의 광전 변환장치의 단면도로서 투광성 기판(1)과 투명 도전막(2)위에 질화 실리콘막(3)을 형성하고 그 위에 수소를 함유하는 비정질 실리콘 광도전체층(4)과 광도전체층(4)위에 삼유화 안티몬을 이용한 전자비임 랜딩막(5),(6)이 형성된다.
사용된 투광성 기판(1)은 코닝 7056 또는 코닝 7059의 유리면판이고, 투명 도전막(2)은 화학기체 성장법 또는 진공증착법으로 형성되며 산화주석 또는 산화주석과 산화인듐을 사용하여 1000-2000Å의 두께로 제작한다. 질화 실리콘막(3)은 투명 도전막(2)과 수소화 비정질 실리콘막(4)사이에 고저항으로 제작되어 외부로부터 정공의 주입을 차단하여 줌으로써 암전류를 억제하여 준다.
상기에서 외부로부터 주입된다는 정공은 광도전체층 및 전자비임랜딩막을 형성시킬 때 혼입되는 이물질에 의해 발생되는 것으로서 전류발생의 요인이다. 이러한 질화 실리콘막(3)을 형성하기 위해서도 기판(1) 온도를 200-300℃로 유지하며 질화 실리콘막(3)의 두께는 100-1000Å으로 한다. 수소화 비정질 실리콘막(4)은 화학 기체 성장법 또는 스퍼터링(Sputtering)방법으로 형성되며 이때 양호한 광전 변환 특성을 갖기 위하여 수소가 첨가된다. 수소화된 비정질 실리콘막(4)은 통상 N형 반도체특성을 갖게 되는데 본 발명에서는 제조시 2-10 SCCM의 보론을 도핑하여 진성반도체의 성질을 갖도록 한다. 이러한 방법으로 형성된 수소화 비정질 실리콘막(4)은 비저항 1013Ω.cm이상으로 촬상관용으로 적합한 특성을 갖는다.
전자비임 랜딩막(5),(6)은 수소화 비정질 실리콘막(4)위에 아르곤 가스 분위기 중에서 진공증착된 삼유화 안티몬으로 형성되며 이때 초기진공도를 10-7-10-6Torr로 하고 고순도의 아르곤 가스를 용기내에 공급하여 내부진공도를 1×10-4-1×10-3Torr로 만든 뒤 500-3000Å 두께의 치밀막(5)을 형성하고, 다시 진공도를 5×10-2-5×10-3Torr의 분위기에서 500×3000Å두께의 다공막(6)을 형성시킨다.
상기한 방법에 의하여 제작된 본 발명의 광전 변환장치를 첨부된 그래프에 의하여 설명하면 제2도는 질화 실리콘막(3)의 기능을 암전류와 타기트 전압의 그래프로 나타낸 것으로써, 질화 실리콘막(3)이 없는 경우의 곡선(21)보다 질화실리콘막(3)이 있는 경우의 곡선(22)은 암전류의 발생이 억제됨을 보여준다.
즉, 본 발명에 따른 질화실리콘막(3)은 상부에 형성되어 있는 광도전체층(4) 및, 전자비임 랜딩막인 치밀한 삼유화 안티몬막(5)과 다공성 삼유화 안티몬막(6)을 적층시킬 때 혼입되는 이물질에 의해서 발생되는 정공의 유입을 방지하여 암전류의 출력을 방지해주는 데 사용된다.
제3도는 삼유화 안티몬막(5),(6)의 구조에 따른 분광감도를 나타낸 그래프이다. 곡선(32)은 본 발명과 같이 비임 랜딩막이 복수층으로 구성된 경우이고 곡선(31)은 치밀막만으로 구성된 경우로서, 비정질 실리콘 광도전막은 적색 감도가 특히 높아 시감도와 크게 차이가 나지만 복수층으로 본 발명과 같이 구성될 경우 분광감도가 표준 시감도 특성에 유사한 우수한 특성을 보이고 있다.
제4도는 본 발명 광전 변환장치의 전류-전압 특성 그래프로서 점선은 전자비임 랜딩막이 복수층으로 구성된 경우이고, 실선은 단수층으로 구성된 경우를 나타내며, 전류-전압특성을 조도에 따라 도시하였다.
제5도는 전자비임 랜딩층의 구조에 따르는 잔상 특성도로서 곡선(51)은 복수층으로 구성된 경우이고 곡선(52)은 단수층일 경우이다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면 S/N 비 500이상의 우수한 감도를 갖고, 시감도 특성과 유사한 분광감도 특성을 얻을 수 있으며 잔상 특성이 개선된 광전변환 장치를 제작할 수 있다.
Claims (1)
- 투명 도전막(2)을 갖는 투광성 기판(1)상에 2-10 SCCM의 보론을 공급함에 의해 보론이 도핑되며 광전 변환의 주 기능을 갖는 수소화 비정질 실리콘막(4)과, 상기의 수소하 비정질 실리콘막(4)에 1×10-4-1×10-3Torr의 아르곤 분위기에서 형성되는 치밀막(5)과 5×10-3-5×10-2Torr의 아르곤분위기서 사용되는 다공막(6)으로 이루어지는 복수의 삼유화 안티몬층으로 형성된 통상의 광전 변환장치에 있어서 상기의 투명 도전막(2)과 수소화 비정질 실리콘막(4)사이에 100-1000Å 두께의 고저항의 절연막인 질화 실리콘막(3)이 형성된 것을 특징으로 하는 광전 변환장치.
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