Мозаичная мишень передающей телевизионной трубки Советский патент 1983 года по МПК H01J29/45 

Изобретение относится к технике вакуумных и электронныхприборов, а точнее к передающим телевизионным трубкам типа видикон с монокристалли ческой мозаичной мишенью. Известна монокристаллическая мишень , ;в которой мозаика металлических островков-барьеров КЪттки разделена диэлектриком pQ . Недостатком такой мшиени является относительно низкая чувствительность Известна также другая мозаичная мишень передающей телевизионной труб ки, в которой накопление фотойосителей происходит в обедненных областях под мозаикой МДП-элементов и уровень темнового тока меньше, чем в случае мозаики p-tt переходов, а пробивные напряжения существенно выв1е, чем в мозаике барьеров Шоттки. Считывание информационного заряда производится при перезарядке затворов за счет явления вторичной электронной эмиссии з . К недостаткам мшаени следует отнести значительную величину выходной емкости Мшчени, а также нгьпожение на видеосигнал паразитны х выбросов тока при .считывании и -перезарядке островков мозаики. Вследствие этого не удается повысить чувствительность прибора по сравнению с обычными види конами. Цель изобретения - увеличение пороговой чувствительности мимени. Указанная цель достигается тем, что в мозаичной мишени передающей телевизионной трубки с затворс1ми МДП-элементов из материала с малой (работой выхода электронов на коммутируемой стороне на светоприемной стороне расположены МДП-элементы с непрозрачными строчными коллекторными затвораьчи из резистивного материала, которые с одной стороны соединены за пределами мозаики в общий затвор, часть которого является затвором МОП-транзистора, выполненного в подложке мишени, а с другой стороны соединены со стоками изолированны друг от друга МОП-транзисторов, затворы которых имеют выходы для коммутации их электронным лучом и выполне ны из материала с малой работой выхода электронов. .На фиг.1 схематически показана конструкция передакнпёй телевизионной трубки с МДП-мименью на фиг,2 - схе ма конструкции МДП-мшчени; на фиг.Зсечение А-А на фиг.2. Передающая телевизионная трубка (фиг.1.). содержит стеклянную оболочку 1, входное окно 2, катодный уэел 3 прожектора,модулятор 4, второй анод 5, МДП-мшиень 6, мелкоструктурную сетку-коллектор 7 вторичных электронов, предусилитель 8, генератор 9 отрицательных импульсов напряжения, первый источник 10 постоянного тока, второй источник 11 постоянного тока, фокусирующе-отклоняющую систему 12. Конструкция ми1чени 6 на примере мозаики 4-4 элементов, где изображены мозаичные островковые МДП-затворы (островки 13) из материала с маЛой работой выхода, включает слой 14 тонкого диэлектрика, разделенного слоем 15 толстого диэлектрика. Под каждой строкой МДП-элементов расположены коллекторные шины - затворы 16 из резистивного материала, заканчивающиеся общей областью 17 затвора, которая сужаясь, переходит в узкую область 18 затвора МОП-транзистора. Исток 19 и сток 20 этого транзистора соединяются через источник 10 тока с предусилителем 8. Облает. 18 затвора подключена к источнику 11 тока, второй полюс KOTOfioro подсоединен к системе 21 истоков МОП-транзисторов 22, каждый на одну сторону мозаики. СтЪки 23 этих транзисторов соединяются с резистивными коллекторными затворами 16. Затворы 24 этих МОП-транзисторов изготовлены из материала с малой работой выхода электронов и их достигает электронный луч 25 сканирующий мозаику островков 13. Под заряженными отрицательно МДП-островками (фиг.З) образуются обедненные области 26. Коллекторный затвор 16 расположен поверх диэлектрика 27, под которым индуцируется обедненный коллекторный канал 28 с. изменяющейся глубиной по своей длине. Справа этот канеш входит под область 18 затвора МОП-транзистора 29. Контакты к истоку 30 и стоку 31 соединяют последние с предусилителем 8. Действие прибора связано с накоплением информационных зарядов под островками 13 в обедненных областях 26, за Ьремя кадра, в течение которого островки заряжены отрицательно. Считывание зарядового рельефа в областях 26 происходит при сканировании луча 25 через островки в режиме быстрых электронов, когда на катод подан повышенный отрицательный потенциал. В результате вторичной электронной эмиссии островки перезаряжаются положительно и информаттионный заряд выбрасывается в подложку (1-й островок на фиг.з). В виду малой толщины подложки и наличия коллекторного индуцированного канала 28 информационные фотодырки не рекомбинируют с электронами, а захватываются каналом 28. Образование этого канала и последукхчая эволюция информационного заряа происходит следуммим образом. Электронный луч 25 начинает сканирование строки -в режиме быстрых электронов и вначале заряжает положитель ный затвор 24 строчного МОП-транзис тора 22, тем самым открывая этот транзистрр п-р-п), в результате чего через резистивный коллекторный затвор 16 протекает ток от источник 11. Так как сопротивление затвора больше сопротивления открытого стро ного МОП-транзистора, все падение напряжения от источника оказывается на затворе 16. Таким образом, на за воре 16 оказывается переменный по о ношению к подложке потенциал, который создает под затвором канал разной глубины, увеличивагапийся к обще области 17 и ее узкой области 18. П скольку сканируя далее по стороне электронный луч 25. перезаряжает ост ровок за островком, информационные фотоднрки, переходя- в коллекторный канал, дрейфуют по каналу 28 и достигают обедненной области ЮП-транзистора. Время дрейЛа определяется формулой -tAp Ln/IZJpV,,, (Up - подвижность дырок; падение потенциала по кол лекторному кан алу; длина коллекторного канал и для кремния при LK 1 CM,V 100 В составит с. ИнфОЕяиационный заряд, собирс11о1иий ся в обедненной области 18 общего МОП-транзистора сразу же считывается предусилителем, и транзистор работает в режиме Лоторезистора мгновенного действия, выходная емкость МОП-транзистора оказывается суюественно меньше емкости мозаики при непосредственном считывании, что позволяет использовать низксяиумяший предусилитель с малой входной емкостью ( пф). Это позволяет cyirSCTвенно повысить пороговую чувствительность прибора по сравнению с видиконом. В данной схеме не происходит также шунтирования сигнала, т.е. высока и абсолютная ампер-ватная чувствительность. Возврат элементов строки в исходное накопительное состояние производится при обратном ходе луча, который сканируется уже в режиме медленных электронов по той же строке, при этом все островки заряжаются отрицательно, таюче как и затвор строчного МОП-транзистора. По окончании обратного хода все островки готовы к режиму накопления, а МОП-транзистор включен, и ток через резистивный затвор больше не течет, в результате чего коллекторный канал исчезает и выходной МОП-транзистор подготовлен к восприятию инфорглации следующей строки. . Далее электронный луч скачком переходит на следующую строку и считывание производится как и прежде. Предлагаемая конструкция передающей телевизионной трубки имев преимущество перед обычными видиконами, в том числе и перед прототипом, в возможности получения более высокой пороговой чувствительности.

МОЗАИЧНАЯ МИШЕНЬ ПЕРЕДАЮЩЕЙ : ТЕЛЕВИЗИОННОЙ ТРУБКИ : затворами МДПэлементов из материала с малой работой выхода электронов на коммутируемой стороне, отличающаяся тем, что, с целью повышения пороговой чувствительности, на светоприемной стороне расположены МДП-элементы с непрозрачными строчными коллекторными затворами из резистивного материала, которые с одной стороны соединены за предела мозаики в общий эатвор, являющийся затвором МОП-тфанзистора,выполненного в подложке мшиени, а с другой стороны соединены со стоками изолированных друг от друга мбй-транзисторс в, затворы которых имеют выходы для коммутации их электронным лучом и выполнены из материала с малой работой выхода электронов. Ot

г/ 2ff 2J /е rj 7 К