【事件の表示】
　特許第２６６８２８５号「改善された伝達電子ＩＩＩ―Ｖ族半導体光電陰極」の請求項１ないし１６に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２６６８２８５号の請求項１ないし１２に係る特許を維持する。
【理　由】
１、経緯
　本件特許第２６６８２８５号の請求項１ないし１６に係る発明についての出願は、平成３年２月１３日に特許出願（パリ条約による優先権主張、１９９０年３月１５日、米国）され、平成９年７月４日に特許権の設定登録がなされ、異議申立人・浜松ホトニクス株式会社より全請求項に対して特許異議の申立がなされたものである。
　その後、平成１１年１月２５日付けで取消理由が通知され、平成１１年８月１２日付けで訂正請求がなされ、平成１１年８月２３日付けで訂正拒絶理由が通知され、平成１２年３月３日付けで訂正請求書について補正がなされ、平成１２年６月７日付けで取消理由が通知され、平成１２年１２月２０日付けで訂正請求がなされたものである。
　さらに、平成１３年６月１２日付けで取消理由が通知されたところ、平成１３年７月９日付けで訂正請求がなされ、平成１３年７月１２日付けで先にした平成１１年８月１２日付け訂正請求及び平成１２年１２月２０日付け訂正請求が取り下げられた。
　さらにその後、指定期間延長を請求した後、平成１３年１２月２６日付けで訂正請求をするとともに平成１３年７月９日付け訂正請求を取り下げたものである。
　
２、訂正の適否
（１）訂正の内容
イ、訂正事項１
　願書に添付した明細書（以下、「特許明細書」という。）の「請求の範囲」の欄の、
「１．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するためのｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層と、
　ｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層の露出表面に形成される網目グリッドと、
半導体層の残りの露出表面に形成される活性化層であって、この活性化層が、半導体層とともにショットキー障壁を形成し、半導体層の仕事関数を低くする、ところの活性化層とから成る、光電陰極。」
を、
「１．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するためのｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層と、
　ｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層の露出表面に形成される網目グリッドと、
半導体層の残りの露出表面に形成される活性化層であって、この活性化層が、半導体層とともにショットキー障壁を形成し、半導体層の仕事関数を低くする、ところの活性化層とから成
り、
　
前記網目グリッドが、アルミニウムから成る、
と訂正する。（下線部は訂正個所を示す。以下、同じ。）
　
ロ、訂正事項２
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の、
「２．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するための、Ｐ型半導体物質のフォトン吸収層と、
　フォトン吸収層の表面に成長され、界面にへテロ結合を形成した、ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の電子放出層と、
　電子放出層の露出表面の第１の部分の接触パッドであって、この接触パッドが、電子放出層に形成した金属から成る、ところの接触パッドと、
　電子放出層の露出表面に形成される網目グリッドと、
　電子放出層とともにショットキー障壁を形成し、電子放出層の仕事関数を低くする、電子放出層の残りの露出表面に形成される活性化層とから成る、光電陰極。」
を、
「２．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するための、Ｐ型半導体物質のフォトン吸収層と、
　フォトン吸収層の表面に成長され、界面にへテロ結合を形成した、ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の電子放出層と、
　電子放出層の露出表面
上
第１の
第１の
　電子放出層の露出表面に形成される網目グリッドと、
　電子放出層とともにショットキー障壁を形成し、電子放出層の仕事関数を低くする、電子放出層の残りの露出表面に形成される活性化層とから成
り、
　
前記網目グリッドが、アルミニウムから成る、
と訂正する。
　
ハ、訂正事項３
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の、
「５．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フオトン吸収層が、ＩｎＧａＡｓＰから成り、
　電子放出層が、ＩｎＰから成り、
　網目グリッド及び接触パッドが、アルミニウムから成る、ところの光電陰極。」
を、
「５．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
フオトン吸収層が、ＩｎＧａＡｓＰから成り、
電子放出層が、ＩｎＰから成り、
接触パッド
が、
と訂正する。
　
ニ、訂正事項４
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の、
「６．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　網目グリッドが、アルミニウムから成り、その形状は、円形であり、外側リムから中心に集中するスポークを有し、いずれのスポークも、他のスポークと交差する前に、接触せずに終わり、これにより、光電陰極を回転させることによって化学薬品を確実に除去する、ところの光電陰極。」
を、
「６．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　
網目グリッドの形状は、
のこと
と訂正する。
　
ホ、訂正事項５
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の請求項７を削除する。
　
ヘ、訂正事項６
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の、
「８．請求の範囲第６項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　アルミニウムの網目グリッドの形状が、長方形又は正方形であり、十字に交差する水平及び垂直のグリッドのラインを有する、ところの光電陰極。」
を、
「
７．
２
　アルミニウムの網目グリッドの形状が、長方形又は正方形であり、十字に交差する水平及び垂直のグリッドのラインを有する、ところの光電陰極。」
と訂正する。
　
ト、訂正事項７
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の請求項９を削除する。
　
チ、訂正暮項８
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の、
「１０．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の層と、
　前記半導体層の上に横たわるショットキー障壁と、
　ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の前記層の周辺部分に直接的に堆積された、比較的厚みのあるアルミニウム接触パッドであって、このアルミニウムの接触パッドが、ショットキー障壁層の一部分を形成する、ところの接触パッドと、
　伝導帯のガンマ・バレーから伝導帯のＬ型バレーへと電子のエネルギーを持ち上げるための手段であって、持ち上げられた電子が表面から真空中へと脱出するのに十分なエネルギーである、ところの手段とから成る、光電陰極。」
を、
「
８
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の層と、
　前記半導体層の上に横たわるショットキー障壁と、
　ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の前記層の周辺部分に直接的に堆積された、比較的厚みのあるアルミニウム接触パッドであって、このアルミニウムの接触パッドが、ショットキー障壁層の一部分を形成する、ところの
アルミニウムの
　伝導帯のガンマ・バレーから伝導帯のＬ型バレーへと電子のエネルギーを持ち上げるための手段であって、持ち上げられた電子が表面から真空中へと脱出するのに十分なエネルギーである、ところの手段とから成る、光電陰極。」
と訂正する。
　
リ、訂正事項９
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の、
「請求項１１」の番号を繰り上げて「請求項９」と訂正し、
「請求項１２」の番号を繰り上げて「請求項１０」と訂正し、
「請求項１３」の番号を繰り上げて「請求項１１」と訂正し、
「請求項１４」の番号を繰り上げて「請求項１２」と訂正する。
　
ヌ、訂正事項１０
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の請求項１５を削除する。
　
ル、訂正事項１１
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の請求項１６を削除する。
　
ヲ、訂正事項１２
　特許明細書の第１５頁第１８行〜第１６頁第１０行（特許公報１２欄２３〜４２行参照。）に、
「各々の実施例において、本発明のグリッドの構造は、光電陰極１２の表面の数パーセントしか遮断しないし、それは、非常に薄いメタリゼイシヨン層の使用が光電陰極１２の他の領域を越えてショットキー障壁３９を形成できるようにする。ショットキー障壁型メタリゼイシヨン層４１は、グリッド４２が放出されない電子に大部分の帰還路を与えるために、非常に薄くすることができる。フオトン４６束の小さい入力を加える場合、セシューム／セシューム酸化物か、又は他の低い仕事関数を有する活性化層４４は、メタリゼイシヨン層４１なしで十分な伝導性を有し、この目的に役立つ適当なショットキー障壁３９を形成する。より高いフォトンの入力を加える場合、メタリゼイシヨン層４１は、活性化層の下に加えることができる。しかし、この場合でさえ、層４１は、グリッド４２なしで従来の技術のデバイスで必要とされるよりもっと薄くできる。幾つかの金属の一つ、パラジュームも含まれるが、非常に薄い層にメタリゼイション層４１として堆積でき、適当な伝導性を有し、層４１が光電陰極に規則正しいバイアスを与えるようにさせる十分なショットキー障壁を形成する。」
を、
「各々の実施例において、本発明のグリッドの構造は、光電陰極１２の表面の数パーセントしか遮断しないし、それは、非常に薄いメタリゼイシヨン層の使用が光電陰極１２の他の領域を越えてショットキー障壁３９を形成できるようにする。ショットキー障壁型メタリゼイシヨン層４１は、グリッド４２が放出されない電子に大部分の帰還路を与えるために、非常に薄くすることができる。フオトン４６束の小さい入力を加える場合、セシューム／セシューム酸化物か、又は他の低い仕事関数を有する活性化層４４は、
ショットキー障壁型
ショットキー障壁型
ショットキー障壁型メタリゼイシヨン
ショットキー障壁型
ショットキー障壁型メタリゼイシヨン
と訂正する。
　
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
イ、訂正事項１について
　訂正事項１は、請求項１に記載されていた「網目グリッド」を「アルミニウムから成るもの」に限定したものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものと認められる。
　また、特許明細書には「網目グリッドが、アルミニウムから成る」点が訂正前の請求項５、６、７、８、９、１０、１５、１６に記載されていたから、この訂正は特許明細書に記載された事項の範囲内においてしたものと認められる。
　さらに、この訂正により、ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極における量子効率を改善するという課題に変更を及ぼすものではないから、実質上特許請求の範囲を拡張・変更するものではない。
　
ロ、訂正事項２について
　訂正事項２は、請求項２に記載されていた「網目グリッド」を「アルミニウムから成るもの」に限定するとともに、露出表面の第１の部分の接触パッドである接触パッドについて、「
第１の
　したがって、訂正事項２は、特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明を目的とするものと認められる。
　また、特許明細書には「網目グリッドが、アルミニウムから成る」点が訂正前の請求項５、６、７、８、９、１０、１５、１６に記載されており、訂正前の請求項２にすでに記載されていた「露出表面の第１の部分の接触パッド」を「
第１の
　さらに、この訂正により、ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極における量子効率を改善するという課題に変更を及ぼすものではないから、実質上特許請求の範囲を拡張・変更するものではない。
　
ハ、訂正事項３について
　訂正事項３は、表見上請求項５から「網目グリッド」を削除するものであるが、これは請求項５が引用している請求項２において、「
網目グリッドが、アルミニウムから成る
　また、特許明細書には「網目グリッドが、アルミニウムから成る」点が訂正前の請求項５、６、７、８、９、１０、１５、１６に記載されていたから、この訂正は特許明細書に記載された事項の範囲内においてしたものと認められる。
　さらに、この訂正により、ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極における量子効率を改善するという課題に変更を及ぼすものではないから、実質上特許請求の範囲を拡張・変更するものではない。
　
ニ、訂正事項４について
　訂正事項４は、表見上請求項６から、網目グリッドが「アルミニウムから成り、」を削除するものであるが、これは請求項６が引用している請求項２において、「
網目グリッドが、アルミニウムから成る
　また、特許明細書には「網目グリッドが、アルミニウムから成る」点が訂正前の請求項５、６、７、８、９、１０、１５、１６に記載されていたから、この訂正は特許明細書に記載された事項の範囲内においてしたものと認められる。
　さらに、この訂正により、ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極における量子効率を改善するという課題に変更を及ぼすものではないから、実質上特許請求の範囲を拡張・変更するものではない。
　
ホ、訂正事項５について
　訂正事項５は、特許明細書の「請求の範囲」の欄の請求項７を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、特許明細書に記載された事項の範囲内においてしたものと認められる。
　さらに、この訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張・変更するものではない。
　
ヘ、訂正事項６について
　訂正事項６における、特許明細書の「請求の範囲」の欄の、請求項８を請求項７の削除に伴い請求項数を７とした点は、明りょうでない記載の釈明を目的とするものと認められる。
　また、引用する請求項の数を、「請求の範囲第
２
　したがって、この訂正は、直列的な引用の一方を削除したものではあるが、明細書第１９頁第７〜１５行に「第４Ｂ図の環状スポークグリッド４２はその形状に関し第４Ａのグリッド４２と相異する。環状スポークグリッド４２は、外側のリング１４６と多数のスポーク１４８からなる。機能は同じであるが、第４Ｂ図において、スポーク１４８は交差しておらず、すべて外側のリング１４６とつながっており、次々に接触パッドとつながっていく。第４Ｂ図に示した環状スポークグリッド４２は、第４Ａ図の角型グリッドより、回転によって、除去するための化学薬品をより迅速に乾燥できると発明者により考えられている。」と記載されるように、明細書には、網目グリッドの形状として「第４Ｂ図の環状スポークグリッド４２」と「第４Ａ図の角型グリッド」の二つの形状が記載されている。
　そして、「第４Ｂ図の環状スポークグリッド４２」は、特許明細書の請求の範囲第６項に記載される環状の網目グリッドの形状であり、「第４Ａ図の角型グリッド」は、特許明細書の請求の範囲第８項に記載される網目グリッドの形状である。
　ここで、特許明細書の請求の範囲第６項は、請求の範囲第２項に記載の網目グリッドの形状を「円形」と規定している。
　しかし、特許明細書の請求の範囲第８項は、グリッドの形状を「長方形又は正方形」と規定しており、請求の範囲第６項の記載と矛盾がある。
　以上の点を総合すると、特許明細書の請求の範囲第８項は、特許明細書の請求の範囲第２項に記載の網目グリッドの形状を上記の「第４Ａ図の角型グリッド」と規定するものであり、請求の範囲第６項に記載の環状の網目グリッドの形状を規定するものではないと認めることができる。
　したがって、上記引用する請求項の数を、「請求の範囲第
２
　さらに、この訂正により、実質上特許請求の範囲を拡張・変更するものではない。
　
ト、訂正事項７について
　訂正事項７は、特許明細書の「請求の範囲」の欄の請求項９を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、特許明細書に記載された事項の範囲内においてしたものと認められる。
　さらに、この訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張・変更するものではない。
　
チ、訂正暮項８について
　訂正事項８における、特許明細書の「請求の範囲」の欄の、請求項１０を請求項７、９の削除に伴い請求項数を８とした点は、明りょうでない記載の釈明を目的とするものと認められる。
　また、接触パッドを「
アルミニウムの
　また、特許明細書には「接触パッドが、アルミニウムから成る」点が訂正前の請求項５、１０に記載されていたから、この訂正は特許明細書に記載された事項の範囲内においてしたものと認められる。
　さらに、この訂正により、ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極における量子効率を改善するという課題に変更を及ぼすものではないから、実質上特許請求の範囲を拡張・変更するものではない。
　
リ、訂正事項９について
　訂正事項９における、特許明細書の「請求の範囲」の欄の、
「請求項１１」の番号を繰り上げて「請求項９」と訂正し、
「請求項１２」の番号を繰り上げて「請求項１０」と訂正し、
「請求項１３」の番号を繰り上げて「請求項１１」と訂正し、
「請求項１４」の番号を繰り上げて「請求項１２」と訂正した点は、いずれも、特許明細書の「請求の範囲」の欄の、請求項１０を請求項７、９の削除に伴い必要となった請求項数の変更に過ぎないから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものであり、特許明細書に記載された事項の範囲内においてしたものと認められる。
　さらに、この訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張・変更するものではない。
　
ヌ、訂正事項１０
　訂正事項１０は、特許明細書の「請求の範囲」の欄の請求項１５を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、特許明細書に記載された事項の範囲内においてしたものと認められる。
　さらに、この訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張・変更するものではない。
　
ル、訂正事項１１
　訂正事項１１は、特許明細書の「請求の範囲」の欄の請求項１６を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、特許明細書に記載された事項の範囲内においてしたものと認められる。
　さらに、この訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張・変更するものではない。
　
ヲ、訂正事項１２
　訂正事項１２は、特許明細書の第１５頁第１８行〜第１６頁第１０行（特許公報１２欄２３〜４２行参照。）に、
「各々の実施例において、本発明のグリッドの構造は、光電陰極１２の表面の数パーセントしか遮断しないし、それは、非常に薄いメタリゼイシヨン層の使用が光電陰極１２の他の領域を越えてショットキー障壁３９を形成できるようにする。ショットキー障壁型メタリゼイシヨン層４１は、グリッド４２が放出されない電子に大部分の帰還路を与えるために、非常に薄くすることができる。フオトン４６束の小さい入力を加える場合、セシューム／セシューム酸化物か、又は他の低い仕事関数を有する活性化層４４は、メタリゼイシヨン層４１なしで十分な伝導性を有し、この目的に役立つ適当なショットキー障壁３９を形成する。より高いフォトンの入力を加える場合、メタリゼイシヨン層４１は、活性化層の下に加えることができる。しかし、この場合でさえ、層４１は、グリッド４２なしで従来の技術のデバイスで必要とされるよりもっと薄くできる。幾つかの金属の一つ、バラジュームも含まれるが、非常に薄い層にメタリゼイション層４１として堆積でき、適当な伝導性を有し、層４１が光電陰極に規則正しいバイアスを与えるようにさせる十分なショットキー障壁を形成する。」
と記載があり、メタリゼイシヨン層４１がショットキー障壁型であるところ確認的に、その余の記載部分についてもメタリゼイシヨン層４１がショットキー障壁型である旨を明らかにしたものである。
　したがって、この訂正は、明りょうでない記載の釈明を目的とするものであり、特許明細書に記載された事項の範囲内においてしたものと認められる。
　さらに、この訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張・変更するものではない。
　
　以上のとおりであるから、上記各訂正事項は、特許法第１２０条の４第２項ただし書き１、２、３号に掲げる事項を目的とするものであり、特許法第１２０条の４第３項で準用する平成５年改正特許法第１２６条第１項ただし書き及び第２項の規定に適合する。
　
　
（３）独立特許要件についての判断
イ、訂正発明
　本件に係る上記訂正請求後の発明は、訂正請求書に添付した訂正明細書の請求の範囲に記載された、以下のとおりのものである。（以下、訂正後の請求項１ないし１２に係る発明について、それぞれ「訂正発明１ないし１２」という。）
　
１．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するためのｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層と、
　ｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層の露出表面に形成される網目グリッドと、
半導体層の残りの露出表面に形成される活性化層であって、この活性化層が、半導体層とともにショットキー障壁を形成し、半導体層の仕事関数を低くする、ところの活性化層とから成
り、
　
前記網目グリッドが、アルミニウムから成る、
　
２．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するための、Ｐ型半導体物質のフォトン吸収層と、
　フォトン吸収層の表面に成長され、界面にへテロ結合を形成した、ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の電子放出層と、
　電子放出層の露出表面
上
第１の
第１の
　電子放出層の露出表面に形成される網目グリッドと、
　電子放出層とともにショットキー障壁を形成し、電子放出層の仕事関数を低くする、電子放出層の残りの露出表面に形成される活性化層とから成
り、
　
前記網目グリッドが、アルミニウムから成る、
　
３．請求の範囲第１項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
ＩＩＩ−Ｖ族半導体層と網目グリッドとの組み合わせによって形成された表面と、活性化層との間に挿入されるメタリゼーション層をさらに含む、光電陰極。
　
４．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
電子放出層と網目グリッドとの組み合わせによって形成された表面と、活性化層との間に挿入されるメタリゼーション層をさらに含む、光電陰極。
　
５．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
フオトン吸収層が、ＩｎＧａＡｓＰから成り、
電子放出層が、ＩｎＰから成り、
接触パッド
が、
　
６．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　
網目グリッドの形状は、
のこと
　
７．
２
　アルミニウムの網目グリッドの形状が、長方形又は正方形であり、十字に交差する水平及び垂直のグリッドのラインを有する、ところの光電陰極。
　
８
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の層と、
　前記半導体層の上に横たわるショットキー障壁と、
　ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の前記層の周辺部分に直接的に堆積された、比較的厚みのあるアルミニウム接触パッドであって、このアルミニウムの接触パッドが、ショットキー障壁層の一部分を形成する、ところの
アルミニウムの
　伝導帯のガンマ・バレーから伝導帯のＬ型バレーへと電子のエネルギーを持ち上げるための手段であって、持ち上げられた電子が表面から真空中へと脱出するのに十分なエネルギーである、ところの手段とから成る、光電陰極。
　
９．
網目グリッドがショットキー障壁フォーメーションになるｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層の露出表面に直接に形成される、光電陰極。
　
１０．
接触パッドが、ショットキー障壁フォーメーションになる電子放出層に直接に形成され、
網目グリッドが、ショットキー障壁フォーメーションになる電子放出層の露出表面に直接に形成される、ところの光電陰極。
　
１１．
フォトン吸収層が、２００ナノメーターと２０００ナノメーターとの間の範囲の厚さを有し、１×１０１５ｃｍ−３と１×１０１８ｃｍ−３との間の範囲のｐ型物質のドービングを有し、
電子放出層が、２００ナノメーターと１０００ナノメーターと
の間の範囲の厚さを有し、１×１０１７ｃｍ−３以下のｐ型又はｎ型物質のドーピングを有する、ところの光電陰極。
　
１２．
さらに、ＩｎＰ基板を含み、前記基板にフォトン吸収層が成長され、前記基板が通常、１６ｍｉｌの厚さである、ところの光電陰極。
　
　なお、訂正後の請求項１２において、「請求の範囲第１３項記載の・・・」とあるのは「請求の範囲第１１項記載の・・・」とすべきところの明白な誤記であると認める。
　
ロ、特許異議申立の概要
　特許異議申立人は、下記の甲第１号証ないし甲第８号証を提示し、本件の特許明細書の請求項１に係る発明は甲第１号証記載に記載された発明であり、本件の請求項１〜１６に係る発明は甲第１号証ないし甲第８号証記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、かつ、請求項２〜１０、１２〜１４、１６の記載は記載上の不備があるから、本件の請求項１〜１６に係る特許は取り消されるべきである旨主張している。
　甲第１号証：特開昭６２−１３３６３３号公報
　甲第２号証：米国特許第３９５８１４３号明細書
　甲第３号証：米国特許第４８２９３５５号明細書
　甲第４号証：米国特許第４９０７０４２号明細書
　甲第５号証：米国特許第４４９８２２５号明細書
　甲第６号証：欧州特許公開第０２５９８７８号公報
　甲第７号証：Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｊｕｌ／Ａｕｇ１９８７号、１０２０−１０２９頁、１９８７年発行
　甲第８号証：入門ＩＣセミナー、５９−６０頁、ＣＱ出版、昭和５１年発行
　
ハ、刊行物記載の発明
甲第１号証：
　甲第１号証には、その２頁右下欄１０行〜３頁左上欄１０行に、
「第１図は公知の種類の光電陰極の構成を示しており、下記の要素から成る。
　　−１ｃｍ３当り５×１０１７個の亜鉛原子をドープしたＧａ０．６Ａｌ０．４Ａｓから成る厚さ１ミクロンのＰ＋型材料から成る窓層１。この層の機能は光電陰極をガラス壁に接合する際に生じる応力を吸収すると共に、光子８を受容しかつ伝達する窓を構成することのみをその機能とする。
　　−１ｃｍ３当り１０１８個の亜鉛原子をドープした例えばＧａＡｓなどのＰ＋型半導体材料から成る厚さ１ミクロンの吸収層２。この層の機能は層１から伝達される各光子を電子・正孔対に変換することである。
　　−厚さが例えば０．００５ミクロンのような薄い銀あるいは銀の格子から構成されており、負端子を前記層１に接続されているゼネレータの正端子に接続されて電圧Ｖを生成する金属極３。
　　−Ｃｓ＋Ｏから構成されており、前記層２から送られる電子９を真空中に放出する極薄型放出層４。」
と記載されており、かつ、第１図には窓層１、吸収層２、金属極３、放出層４とから成る光電陰極が図示されている。
　
甲第２号証：
　甲第２号証には、甲第１号証に記載されている光電陰極と同様なものが記載してあり、放出層について、その８欄６３行〜６５行に、
「このデバイスは真空蒸着による１００オングストロームの金属層（例えばＡｇ）によって完成し、Ｃｓ及び酸素によって活性化される。」
と記載されている。
　
甲第３号証：
　甲第３号証には、甲第１号証に記載されている光電陰極と同様なものが記載してあり、放出層について、その４欄１行〜５行に、
「層４の表面は金属電極５を形成するように銀の薄膜又はメッシュによって覆われており、しかる後に負の電子親和力を与えるようにＣｓ＋Ｏで覆われている。」
と記載されている。
　
甲第４号証：
　甲第４号証には、甲第１号証に記載されている光電陰極と同様なものが記載してあり、放出層（正側の電極）について、その７欄４０行〜４４行に、
「この電極は、均一且つ非常に薄い（数十オングストローム）金属堆積物、薄い金属格子、高濃度ｐ型不純物添加半導体領域である。」
と記載されている。
　
甲第５号証：
　甲第５号証には、光電陰極に関し、放出層（正側の電極）について、その３欄３６行〜３９行に、
「層１８及び１６はバイアス供給に用いられる電気コンタクトリングである」旨が記載されている。
　
甲第６号証：
　甲第６号証には、光電陰極に関し、放出層（正側の電極）について、その６欄１１行〜１４行に、
「図２に示した電子放出素子が透明基板上に形成されており、相互に絶縁遮光層６によって分離されている」旨が記載されている。
　
甲第６号証：
　甲第６号証は、「Mechanism for annealing-induced changes in the electrical characteristics of Al/GaAs and Al/Inp Schottky contacts]と題する技術論文であって、その１頁左下欄２行〜右下欄１行には、
「Ａｌ／ＧａＡｓ及びＡｌ／ＩｎＰ系は今日までに最も広範に研究されている界面であるという事実にも拘わらず、これらの界面の構造、化学、及び電子挙動に関する理解は未発達段階にある。この分野では近年広範な進歩があったが、得られる実験データは、これらの界面の構造、モホロジーの一貫した全容を明らかにはしていない。実際に、界面形成の化学に影響を与える運動学及び熱力学的要素は丁度決定されたばかりである。
　これらの界面の明確な理解が欠乏しているにも拘わらず、ＡＩ／ＧａＡｓ及びＡｌ／ＩｎＰ接合は「モデル的な界面」としばしば考えられてきた。これは、ＧａＡｓ（１１０）及びＩｎＰ（１１０）の清浄なへき開表面の理論的及び実験的理解が強かったからであり、また「単純な」金属を用いた計算の簡易性による（すなわち、自由電子ガス、低原子質量、ｄ電子及び相対効果の欠如）。現在、ＡＩ／ＧａＡｓは、ａｂ　ｉｎｔｉｏ密度関数計算が層の現実モデル（すなわちｎｏｎｊｅｌｌｉｕｍ）を用いてうまく実行された唯一の金属／ＩＩＩ−Ｖ族界面である。
　この界面の詳細な理解は、実用上の多大な関心事である。ＡＩは商業上のプロセスにおいて最も広範に用いられているゲートコンタクトの１つである。これは製造の簡便性とアニールされてないコンタクトの比較的安定な電気特性による。」
と記載されている。
　
甲第７号証：
　甲第７号証には、その５９頁下から行〜６０頁１５行に、「ＩＣの配線にアルミニウムが用いられ得る。」旨の記載がある。
　
ニ、対比・判断
ａ，訂正発明１について
　訂正発明１と甲第１号証記載の発明を対比すると、訂正発明１は、上述のとおり、
「１．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するためのｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層と、
　ｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層の露出表面に形成される網目グリッドと、
半導体層の残りの露出表面に形成される活性化層であって、この活性化層が、半導体層とともにショットキー障壁を形成し、半導体層の仕事関数を低くする、ところの活性化層とから成
り、
　
前記網目グリッドが、アルミニウムから成る、
であるところ、甲第１号証記載の発明は、訂正発明１のｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層の露出表面に形成される網目グリッドに相当する金属極は、「厚さが例えば０．００５ミクロンのような薄い銀あるいは銀の格子から構成されており、負端子を前記層１に接続されているゼネレータの正端子に接続されて電圧Ｖを生成する金属極３。」である。
　したがって、網目グリッド（金属極）の材料においてアルミニウムと銀との差違があるから、その点ですでに訂正発明１は甲第１号証記載に記載された発明であるとは認められない。
　
　また、この相違について検討すると、甲第２〜５号証には、 網目グリッド（金属極）の材料にアルミニウムを用いる点について記載も示唆もなく、甲第６号証には、ＡＩ／ＧａＡｓ及びＡｌ／ＩｎＰ接合について記載はあるものの、伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極の露出表面に形成される網目グリッドにアルミニウムを用いる点については何ら示唆するところはない。
　さらに、甲第７号証記載のＩＣの配線にアルミニウムが用いられ得るとの記載は、訂正発明１に何らかの関係があるものとは考えられない。
　したがって、訂正発明１は、甲第１〜７号証記載の発明の基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
ｂ，訂正発明２について
　訂正発明２と甲第１号証記載の発明を対比すると、訂正発明２は、上述のとおり、
「２．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するための、Ｐ型半導体物質のフォトン吸収層と、
　フォトン吸収層の表面に成長され、界面にへテロ結合を形成した、ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の電子放出層と、
　電子放出層の露出表面
上
第１の
第１の
　電子放出層の露出表面に形成される網目グリッドと、
　電子放出層とともにショットキー障壁を形成し、電子放出層の仕事関数を低くする、電子放出層の残りの露出表面に形成される活性化層とから成
り、
　
前記網目グリッドが、アルミニウムから成る、
　したがって、両者は、少なくとも、網目グリッド（金属極）の材料において、訂正発明２はアルミニウムであり、甲第１号証記載の発明は銀である点で相違がある。
　そこで、この相違について検討すると、甲第２〜５号証には、 網目グリッド（金属極）の材料にアルミニウムを用いる点について記載も示唆もなく、甲第６号証には、ＡＩ／ＧａＡｓ及びＡｌ／ＩｎＰ接合について記載はあるものの、伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極の露出表面に形成される網目グリッドにアルミニウムを用いる点については何ら示唆するところはない。
　さらに、甲第７号証記載のＩＣの配線にアルミニウムが用いられ得るとの記載は、訂正発明２に何らかの関係があるものとは考えられない。
　したがって、訂正発明２は、甲第１〜７号証記載の発明の基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
ｃ，訂正発明３ないし７について
　訂正発明３ないし７は、いずれも訂正発明１又は２を引用し、技術的限定を付したものであるから、上記「ａ，訂正発明１について」又は「ｂ，訂正発明２について」で記載した理由と同じ理由により、訂正発明３ないし７は、甲第１〜７号証記載の発明の基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
ｄ，訂正発明８について
　訂正発明８と甲第１号証記載の発明を対比すると、訂正発明８は、上述のとおり、
「
８
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の層と、
　前記半導体層の上に横たわるショットキー障壁と、
　ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の前記層の周辺部分に直接的に堆積された、比較的厚みのあるアルミニウム接触パッドであって、このアルミニウムの接触パッドが、ショットキー障壁層の一部分を形成する、ところの
アルミニウムの
　伝導帯のガンマ・バレーから伝導帯のＬ型バレーへと電子のエネルギーを持ち上げるための手段であって、持ち上げられた電子が表面から真空中へと脱出するのに十分なエネルギーである、ところの手段とから成る、光電陰極。」である。
　したがって、少なくとも、ショットキー障壁層の一部分を形成する接触パッド（金属極）の材料において、訂正発明８はアルミニウムであり、甲第１号証記載の発明は銀である点で相違がある。
　そこで、この相違について検討すると、甲第２〜５号証には、 ショットキー障壁層の一部分を形成する接触パッド（金属極）の材料にアルミニウムを用いる点について記載も示唆もなく、甲第６号証には、ＡＩ／ＧａＡｓ及びＡｌ／ＩｎＰ接合について記載はあるものの、伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極の露出表面に形成される接触パッド（金属極）にアルミニウムを用いる点については何ら示唆するところはない。
　さらに、甲第７号証記載のＩＣの配線にアルミニウムが用いられ得るとの記載は、訂正発明８に何らかの関係があるものとは考えられない。
　したがって、訂正発明８は、甲第１〜７号証記載の発明の基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
ｃ，訂正発明９ないし１２について
　訂正発明９ないし１２は、いずれも訂正発明１又は２を直接又は間接に引用し、技術的限定を付したものであるから、上記「ａ，訂正発明１について」又は「ｂ，訂正発明２について」で記載した理由と同じ理由により、訂正発明９ないし１２は、甲第１〜７号証記載の発明の基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
ホ、記載不備について
　特許異議申立人は、特許明細書の請求項２〜１０、１２〜１４、１６の記載は記載上の不備がある旨主張している。
　そして、訂正後においては、特許明細書の請求項７、９、１５、１６は削除されたので、残る特許明細書の請求項２〜６、８、１０、１２〜１４であって訂正後の請求項２〜８、１０〜１２について検討すると、主には、網目グリッドと接触パッド、メタリゼーション層、回転による薬品除去、との記載がそれらの構成を明確に示していない旨の主張がなされている。
　しかし、第一に当該記載箇所の構成は当業者においては明らかであり、第二に何を以て記載上の不備があると主張するのかが不明瞭である。
　したがって、特許異議申立人の特許明細書の請求項に係る記載に不備がある旨の主張は認められない。
　
ヘ、独立特許要件についてのむすび
　以上のとおりであるから、本件の訂正発明１は甲第１号証記載に記載された発明であると認めることはできず、本件の訂正発明１ないし１２は甲第１号証ないし甲第８号証記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものと認めることはできず、かつ、訂正発明２〜８、１０〜１２の記載に不備があるものとも認めることができない。
　したがって、本件訂正後における特許請求の範囲に記載されている事項により構成される発明が特許出願の際独立して特許を受けることができないとする理由はないから、本件訂正は特許法第１２０条の４第３項で準用する平成５年改正特許法第１２６条第３項の規定に適合する。
　
（４）訂正の適否についてのむすび
　以上のとおりであるから、本件に係る訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項ただし書き１、２、３号に掲げる事項を目的とするものであり、特許法第１２０条の４第３項で準用する平成５年改正特許法第１２６条第１項ただし書き及び第２、３項の規定に適合する。
　
３、異議申立てについての判断
　上記「２、訂正の適否」の「（３）独立特許要件についての判断」において示した理由と同じ理由により、異議申立ての理由及び証拠によっては、本件の訂正発明１ないし１２に係る特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件の訂正発明１ないし１２に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年１月１７日（２００２．１．１７）
【訂正の要旨】
　（１）訂正の内容
イ、訂正事項１
　願書に添付した明細書（以下、「特許明細書」という。）の「請求の範囲」の欄の、
「１．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するためのｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層と、
　ｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層の露出表面に形成される網目グリッドと、
半導体層の残りの露出表面に形成される活性化層であって、この活性化層が、半導体層とともにショットキー障壁を形成し、半導体層の仕事関数を低くする、ところの活性化層とから成る、光電陰極。」
を、
「１．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するためのｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層と、
　ｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層の露出表面に形成される網目グリッドと、
半導体層の残りの露出表面に形成される活性化層であって、この活性化層が、半導体層とともにショットキー障壁を形成し、半導体層の仕事関数を低くする、ところの活性化層とから成
り、
　
前記網目グリッドが、アルミニウムから成る、
と訂正する。（下線部は訂正個所を示す。以下、同じ。）
ロ、訂正事項２
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の、
「２．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するための、Ｐ型半導体物質のフォトン吸収層と、
　フォトン吸収層の表面に成長され、界面にヘテロ結合を形成した、ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の電子放出層と、
　電子放出層の露出表面の第１の部分の接触パッドであって、この接触パッドが、電子放出層に形成した金属から成る、ところの接触パッドと、
　電子放出層の露出表面に形成される網目グリッドと、
　電子放出層とともにショットキー障壁を形成し、電子放出層の仕事関数を低くする、電子放出層の残りの露出表面に形成される活性化層とから成る、光電陰極。」
を、
「２．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するための、Ｐ型半導体物質のフォトン吸収層と、
　フォトン吸収層の表面に成長され、界面にヘテロ結合を形成した、ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の電子放出層と、
　電子放出層の露出表面
上
第１の
第１の
　電子放出層の露出表面に形成される網目グリッドと、
　電子放出層とともにショットキー障壁を形成し、電子放出層の仕事関数を低くする、電子放出層の残りの露出表面に形成される活性化層とから成
り、
　
前記網目グリッドが、アルミニウムから成る、
と訂正する。
ハ、訂正事項３
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の、
「５．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フオトン吸収層が、ＩｎＧａＡｓＰから成り、
　電子放出層が、ＩｎＰから成り、
　網目グリッド及び接触パッドが、アルミニウムから成る、ところの光電陰極。」
を、
「５．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
フオトン吸収層が、ＩｎＧａＡｓＰから成り、
電子放出層が、ＩｎＰから成り、
接触パッド
が、
と訂正する。
ニ、訂正事項４
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の、
「６．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　網目グリッドが、アルミニウムから成り、その形状は、円形であり、外側リムから中心に集中するスポークを有し、いずれのスポークも、他のスポークと交差する前に、接触せずに終わり、これにより、光電陰極を回転させることによって化学薬品を確実に除去する、ところの光電陰極。」
を、
「６．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　
網目グリッドの形状は、
のこと
と訂正する。
ホ、訂正事項５
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の請求項７を削除する。
ヘ、訂正事項６
　特許明細書の「請求の範囲の欄の、
「８．請求の範囲第６項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　アルミニウムの網目グリッドの形状が、長方形又は正方形であり、十字に交差する水平及び垂直のグリッドのラインを有する、ところの光電陰極。」
を、
「
７．
２
　アルミニウムの網目グリッドの形状が、長方形又は正方形であり、十字に交差する水平及び垂直のグリッドのラインを有する、ところの光電陰極。」
と訂正する。
ト、訂正事項７
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の請求項９を削除する。
チ、訂正暮項８
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の、
「１０．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の層と、
　前記半導体層の上に横たわるショットキー障壁と、
　ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の前記層の周辺部分に直接的に堆積された、比較的厚みのあるアルミニウム接触パッドであって、このアルミニウムの接触パッドが、ショットキー障壁層の一部分を形成する、ところの接触パッドと、
　伝導帯のガンマ・バレーから伝導帯のＬ型バレーへと電子のエネルギーを持ち上げるための手段であって、持ち上げられた電子が表面から真空中へと脱出するのに十分なエネルギーである、ところの手段とから成る、光電陰極。」
を、
「
８
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の層と、
　前記半導体層の上に横たわるショットキー障壁と、
　ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の前記層の周辺部分に直接的に堆積された、比較的厚みのあるアルミニウム接触パッドであって、このアルミニウムの接触パッドが、ショットキー障壁層の一部分を形成する、ところの
アルミニウムの
　伝導帯のガンマ・バレーから伝導帯のＬ型バレーへと電子のエネルギーを持ち上げるための手段であって、持ち上げられた電子が表面から真空中へと脱出するのに十分なエネルギーである、ところの手段とから成る、光電陰極。」
と訂正する。
リ、訂正事項９
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の、
「請求項１１」の番号を繰り上げて「請求項９」と訂正し、
「請求項１２」の番号を繰り上げて「請求項１０」と訂正し、
「請求項１３」の番号を繰り上げて「請求項１１」と訂正し、
「請求項１４」の番号を繰り上げて「請求項１２」と訂正する。
ヌ、訂正事項１０
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の請求項１５を削除する。
ル、訂正事項１１
　特許明細書の「請求の範囲」の欄の請求項１６を削除する。
ヲ、訂正事項１２
　特許明細書の第１５頁第１８行〜第１６頁第１０行（特許公報１２欄２３〜４２行参照。）に、
「各々の実施例において、本発明のグリッドの構造は、光電陰極１２の表面の数パーセントしか遮断しないし、それは、非常に薄いメタリゼイシヨン層の使用が光電陰極１２の他の領域を越えてショットキー障壁３９を形成できるようにする。ショットキー障壁型メタリゼイシヨン層４１は、グリッド４２が放出されない電子に大部分の帰還路を与えるために、非常に薄くすることができる。フオトン４６束の小さい入力を加える場合、セシューム／セシューム酸化物か、又は他の低い仕事関数を有する活性化層４４は、メタリゼイシヨン層４１なしで十分な伝導性を有し、この目的に役立つ適当なショットキー障壁３９を形成する。より高いフォトンの入力を加える場合、メタリゼイシヨン層４１は、活性化層の下に加えることができる。しかし、この場合でさえ、層４１は、グリッド４２なしで従来の技術のデバイスで必要とされるよりもっと薄くできる。幾つかの金属の一つ、バラジュームも含まれるが、非常に薄い層にメタリゼイション層４１として堆積でき、適当な伝導性を有し、層４１が光電陰極に規則正しいバイアスを与えるようにさせる十分なショットキー障壁を形成する。」
を、
「各々の実施例において、本発明のグリッドの構造は、光電陰極１２の表面の数パーセントしか遮断しないし、それは、非常に薄いメタリゼイシヨン層の使用が光電陰極１２の他の領域を越えてショットキー障壁３９を形成できるようにする。ショットキー障壁型メタリゼイシヨン層４１は、グリッド４２が放出されない電子に大部分の帰還路を与えるために、非常に薄くすることができる。フオトン４６束の小さい入力を加える場合、セシューム／セシューム酸化物か、又は他の低い仕事関数を有する活性化層４４は、
ショットキー障壁型
ショットキー障壁型
ショットキー障壁型メタリゼイシヨン
ショットキー障壁型
ショットキー障壁型メタリゼイシヨン
と訂正する。
（５４）【発明の名称】
改善された伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極
【発明の詳細な説明】
　
発明の背景
発明の分野
　この発明は、一般的にＩＩＩ−Ｖ族半導体デバイス（一方の物質は、元素の周期表のＩＩＩ族に属し、もう一方の物質は、元素の周期表のＶ族に属するのでこう呼ばれる。）に関し、特に、伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極の構造に関するものである。
従来の技術
　半導体光電陰極は、様々な光の感知の応用で使用されている。典型的な伝達光電陰極では、光電陰極の正面に入射したフォトン（可視光及び赤外光）に応答して光電陰極の背面から電子を真空中に放出する。この発生効率は、光電陰極の量子効果の測定よりなる。簡単なダイオードでは、光電陰極から真空中に放出又は脱出した電子は、電界によって加速され、蛍光体ターゲットスクリーンに引き付けられ衝突する。蛍光体は、光電陰極上に入射した光とは異なる波長の入射電子に応答して光を放出する。
　フォトンの吸収は、光電陰極のフォトン吸収層の価電子帯の電子を、伝導帯の下位のバレー（ガンマバレー）へと持ち上げる原因となる。最新の光の感知及び映像の応用に使用した最も効率の良い光電陰極は、ほとんど独占的に電子のガンマバレーの遷移に頼っている、いわゆる負の電子親和力（ＮＥＡ）の光電陰極である。
　ＮＥＡ光電陰極は、優れた感度を有するが、その長い波長の応答が、約１．２ｅＶよりも小さいバンドギャップを有する（１０００ｎｍより長い波長）半導体の電子の表面脱出の、非常に減少された確率によって約１０００ｎｍに制限される。真空−半導体の界面における仕事関数及び表面障壁の効果は、真空中への光学的に励起された電子の十分な遷移を制限する。長い波長の光電陰極の表面障壁効果を克服するために、外部的にバイアスした様々な光電陰極が、ここ数年にわたり研究されてきた。外部的にバイアスした光電陰極は、主として、バルクフォトン吸収活性化層におけるフェルミ準位に関する真空エネルギ準位を低くすることによってカットオフされた長い波長を伸ばすことができる。数々のｐ−ｎ結合、ＭＯＳ、場の放出、ヘテロ結合、バイアスされた光電陰極が、提案され、実験的に研究されてきた。しかし、実際的な興味として必要とされる低い暗電流と結び付いた合理的に効率的な光電子放出を示したものは、米国特許第３９５８１４３号（以下、’１４３号特許という），ベル（Ｂｅｌｌ）によって特許を受けた伝達電子（ＴＥ）の開発より以前には存在しなかった。ＴＥ光電陰極の動作の原理の完全な説明は、ＮＥＡ光電陰極の制限の議論とともに、ベルの’１４３号特許で見られる。本発明は、ＴＥ光電陰極の分類に属する。
　１９７４年、ベルらは、初めて、ＴＥ光電子放出のメカニズムを利用して、バイアスをかけたｐ−ＩｎＰ光電陰極を実際に行った（“ＩｎＰからの電子遷移光放出”、アール・エル・ベル（Ｒ．Ｌ．Ｂｅｌｌ）、エル・ダブリュ・ジェームズ（Ｌ．Ｗ．Ｊａｍｅｓ）及びアール・エル・ムーン（Ｒ．Ｌ．Ｍｏｏｎ）、２５　Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６４５（１９７４年））。ＴＥ光電子放出は、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓＰ合金及びＧａＡｓのようなＩＩＩ−Ｖ族の半導体において、電子が、適度の電場を印加することによって適当な効率で上位の伝導帯のバレーへと促進されると言う事実に基づいている。それで、上位のバレーへと十分に遷移するか又はホットガンマ電子（ｈｏｔ　ｇａｍｍａ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ）となる光生成電子は、仕事関数及び表面エネルギー障壁を越えて真空中へ高い確率で放出されるのに十分活動的である。この初期の結果に従って、１０００ｎｍから１６５０ｎｍの領域における実験的な高実行性のＴＥ光電陰極が、広く調査されている；“１−２μｍ領域における場をかけた半導体の光電子放出器（Ｆｉｅｌｄ−ａｓｓｉｓｔｅｄ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｐｈｏｔｏｅｍｉｔｔｅｒｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　１−２μｍ　Ｒａｎｇｅ）”、ジェー・エス・エッシャー（Ｊ．Ｓ．Ｅｓｃｈｅｒ）、アール・エル・ベル（Ｒ．Ｌ．Ｂｅｌｌ）、ピー・イー・グレゴリー（Ｐ．Ｅ．Ｇｒｅｇｏｒｙ）、エス・ビー・ハイダー（Ｓ．Ｂ．Ｈｙｄｅｒ）、テイー・ジェー・マローニー（Ｔ．Ｊ．Ｍａｌｏｎｅｙ）、ジー・エー・アンテイパス（Ｇ．Ａ．Ａｎｔｙｐａｓ）、ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．Ｅｌｅｃ．Ｄｅｖ．ＥＤ−２７，１２４４（１９８０）。
　ＴＥ光電陰極において、電子は、更に、伝導帯のガンマバレーの下位のエネルギー準位から、伝導帯における上位の付随的なバレー（ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｖａｌｌｅｙ）（以下、サテライトバレーという）（Ｌ又はＸ）又はガンマバレーのより高いエネルギー準位に持ち上げられ又は促進される。そのＴＥ光電陰極の電子の促進は、１０４Ｖ／ｃｍ又はそれ以上の電場を導入することにより達成される。（場の強度は、半導体のドーピングと電気的バイアスとの関数である。）ＴＥ光電陰極は、ほとんど独占的に、上位のサテライトバレーへの遷移に依存しているので、ＴＥ光電陰極は、より高い限界（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を一層確実に克服でき、電子を脱出させることができる。（この限界は、真空エネルギー準位と呼ばれている。）
　種々の使用しうる半導体物質は、様々なバンドギャップ（つまり、その価電子帯と伝導帯との間のエネルギー差）を有する。一面から言えば、エネルギーが高くなる程、電子がジャンプし、電子が真空中に脱出する確率が高くなるので、より大きなバンドギャップを有する物質を選択するのが望ましい。しかし、その一方、大きなバンドギャップを有する半導体物質は、価電子帯から一層高い伝導帯ヘジャンプさせるのに十分なエネルギーを有するフォトンを必要とする。入射するフォトンの波長は、典型的に、１０００ｎｍ以下でなければならない。したがって、一層良好な電子放出は、一層制限されたフォトンの波長の感度を犠牲にする。ＮＥＡ光電陰極においてしばしばなされる妥協の結果がそれであり、ここで、真空エネルギー準位の僅か真上に単一の遷移伝導帯（例えば、ガンマバレー）を置くことを犠牲にして、より長い波長のフォトン（例えば、赤外線）に対する感度が達成される。電子エネルギー準位がＮＥＡ光電陰極において真空エネルギー準位に非常に近いので、電子の脱出確率は、真空に対する光電陰極の界面における物質の“仕事関数”又は表面障壁の小さな変化によって顕著に変化する。
　光電陰極の表面から真空中に脱出させるためには、電子は、真空エネルギー準位を克服できるほど十分に活動的でなければならない。ＮＥＡ光電陰極では、バルク物質の伝導帯のガンマバレーの電子の効果的電子親和力は、半導体表面における仕事関数及び半導体のバンドギャップによって決定される。バンドギャップ領域は、典型的に、１００Åの幅以上はないので、ガンマバレーの電子は、ほとんど又は全くエネルギーを失うことなしにホット電子としてその領域を横切って遷移できる。このように、バンドギャップが半導体表面における仕事関数より大きければ、電子は、より大きな確率で、仕事関数を克服し真空中へ脱出するのに十分なエネルギーを有して表面に到達する。したがって、光電陰極の使用においては、仕事関数を減少させる活性化層や低い仕事関数を持った金属が好まれる（例えば、ベルの米国特許第３６４４７７０号を参照）。
　ＴＥ光電陰極では、電子がバイアスによって作られた空乏領域を通じて遷移されるときに、伝達電子効果によって、電子をより上位のエネルギー準位に促進させる半導体の電界を展開させるために、バイアスが適用される。電場によって電子に与えられたエネルギーは、上述のように、仕事関数より大きく、電子を真空中に脱出させるのに充分なエネルギーを電子に持たせる。ベルの’１４３号特許に記述されているとおり、単一のショットキー障壁は、バイアス電圧の印加を許容する銀を使用して、半導体と活性化層との間に設けられる。金属と半導体との間のショットキー障壁の高さは、正孔電流（ｈｏｌｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ）が金属から半導体の中へ流れ込むのを妨げるのに充分な高さを必要とする。大きな正孔電流は、正孔電流に結合した電子／正孔対が作られることを通じて雑音が発生することに加えて、薄い金属層でのＩＲ降下のため、半導体に充分なバイアスの適用を妨げるであろう。従来の技術では、半導体への一様なバイアスの適用を可能にし、真空中に脱出しない電子のために帰還路を設けるために、光電陰極の全ての電子放出表面上に、金属が一様に適用される。しかし、電子が最初に金属を通過しなければならず、ブロックされた電子が帰還電流に加わるので、そのような金属層のいずれもが、幾らかの電子の脱出を妨げる。銀の表面にセシュウム及び酸素の活性化層を適用させることにより低い仕事関数の表面と高い電導率とが得られるので、その金属には、銀が選択された（そのような活性化が、金属として金を使用して、約１．０ｅＶに金属の仕事関数を低くする）。ＴＥ光電陰極において、銀の使用は、ベルの提出した好適実施例として、ベルの’１４３号特許で説明されている。
　幾つかのＴＥ半導体光電陰極は、半導体フォトン吸収層と、別の半導体電子放出層とから構成され、これら二つの層の間に、ヘテロ結合が形成されている。他のＴＥ半導体光電陰極では、単一の半導体層が、フォトン吸収層として、及び電子放出層として使用されている。いずれの場合においても、周知のように、光電陰極の暗電流、つまり、光フォトンの欠乏で流れる電流は、もしフォトン吸収層がＰ型物質で構成される場合、最小となるだろう。
　もし、脱出しない電子が表面の一点に集めることができるなら、余分な電子付近の表面を“バイアスオフ（ｂｉａｓ　ｏｆｆ）”するのに十分な電荷が発生し、その後、脱出する電子が無くなるだろう。メタリゼイション層（ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ　ｌａｙｅｒ）は、ガンマバレーから伝導帯の上位のサテライトバレーへの電子の効率的な遷移を可能にする、光電陰極に一様にバイアスする方法を与えることに加えて、表面の電子のために帰還路を設けるように働く。しかし、与えられたデバイスの動作条件で、十分に伝導する程度に十分に厚く、電子放出に大きすぎる障害物にならない程度に十分薄くなるように、トレードオフがメタリゼーション層でなされる。一般的に、銀は他の金属と比較して電子を脱出させるのに“透過的な”物質であるが、半導体表面に堆積された場合、銀は、より厚い層を適用することで克服しうるアイランランドを形成し凝集する傾向にある。したがって、高い電子透過性媒体としての銀の利点は失われる。このような銀の厚い層は、放出により発生したた電子の９０％近くの量が、銀の原子構造と衝突し、脱出するためのエネルギーをあまりにも降下させるという結果になる。再び、この脱出しない電子は、光電陰極の表面から離れて集められ伝導される。
　従来の技術のＴＥ光電陰極におけるその他の問題は、ＴＥ光電陰極の小さい領域に入射した大量のフォトン束が、促進された電子の大きな集団をつくるとき生じる。可能な限り薄いメタリゼイション層を有することが一般的には望ましいが、非常に薄いメタリゼイション層は、“グルーミング”、つまり入力した大量のフォトン束が小さな領域に閉じ込められるにもかかわらず、より一層大きな領域が影響を受ける、として良く知られた問題を次々に引き起こす原因となる比較的大きな抵抗を示す。ブルーミングは、通常、蛍光体のスクリーン上における白い班点の成長により分かるが、ＴＥ光電陰極のブルーミングは、ちょうど反対の効果をもたらす。すなわち、光電陰極が、光電陰極表面上の電子の大きな集団によってバイアスオフされると、蛍光体のディスプレイスクリーン上の暗班点が成長する。放出のために発生された電子の半分以上が、メタリゼイション層により帰還され巻き上げられるので、大きなＩＲ（電流×抵抗）降下が、班点とデバイスの接触パッドとの間、つまり、バイアス電圧が印加されるところの光電陰極の周辺の点に形成される。従来の技術のデバイスでは、帰還路に電子が停滞し、電子が蓄積し、最初に含まれていた以上に大きな領域を含む。最悪の場合には、この停滞は、光電陰極の表面全体にわたって行われ、蓄積された電荷は完全にデバイスをバイアスオフする。この現象は、また“光学応答損失”として技術上良く知られている。
　従来の技術のその他の実際上の欠点は、接触パッドと、十分な電子伝達に要される極めて薄いショットキー障壁との、チューブ組立体での信頼性のある機械的接触を形成することが困難であることである。もし、薄い金属層が接触プローブによって直接的に貫通されているならば、接触パッド上の電気的接触は、途切れるようになるだろう。金属層の貫通は、またショットキー障壁を効果的にシャントするであろう容認出来ない高い漏れ電流を結果的に生じさせる接触領域に高い場の領域を生じさせることになるであろう。
　熱除去（ｈｅａｔ　ｃｌｅａｎ）後の漏れ電流が、結果として生じるショットキー障壁に対して低く残っているので、アルミニウムが、比較的厚い接触パッドが半導体表面に直接に適用される場合に、非常に好ましい熱除去熱安定性を有し、アルミニウムが優れた選択となることが決定されてきた。発明者らは、他の幾つかの金属を調査し研究してきたが、良好なショットキー障壁を維持するが、除去の働きをする他の金属を発見しなかった。更に、アルミニウムの熱除去の働きをする能力が、下記に述べるように、半導体表面上への直接のフォトリソグラフィによるグリッド構造物の取り付けを可能としている。熱除去工程後に厚い接触パッドの蒸着を要する従来の技術は、完成されていた。このことは、光電陰極の表面に正確に位置された厚いＵＨＶ金属の堆積の付加的な乱雑さをもたらした。このアルミニウムの特異な性質は、熱除去に関する熱サイクルの後さえＩｎＰ上にショットキー障壁を維持し且つ最終の化学的洗浄（光電陰極の熱洗浄の前に必要とされる）に関する化学的工程を無事切り抜ける能力も含むものである。
　アルミニウムが優れた熱安定性を示すので、光電陰極の活性化に先だつ半導体表面の最終的な化学的洗浄及び熱除去の前にグリッド構造物にフォトリソグラフィ技術を用いてパターン形成され得る。グリッド構造物は、同時に、光学応答損失を阻止し、量子効率を改善する。
本発明の概要
　本発明の目的は、ＴＥ　ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極における量子効率を改善することである。
　更に、他の目的は、光学応答損失に関するグルーミングの領域を修正することにある。この修正は、このような影響を受ける領域を必要最小限にし、光学応答損失に屈服した光電陰極の領域の回復時間を改善するであろう。
　更に、他の目的は、接触プローブによって貫通されない厚いショットキー障壁の金属層に、相対的に厚い、熱的に安定な、そして信頼できる機械的接触を形成することである。
　更に、他の目的は、電流を帰還する高い表面の抵抗率のためにこれまで使用できなかった低い仕事関数のショットキー障壁の使用を可能にすることにある。
　更に、他の目的は、接触パッド及びグリッドのメタリゼイション層を熱除去の前に適用することであり、これにより、接触パッド及びグリッドのメタリゼイション層は、構造体に形成され、一様なバイアスを半導体に与える層の要求されたメタリゼイションの厚さを減じることによって、量子効率及び光学応答を改善する。
　簡単に言えば、本発明は、第１の好適実施例においては、ｐ型の基板と、ｐ型のフォトン吸収層と、電子放出層と、結果的に生じるヘテロ結合と、接触パッドと、メタリゼイション層と、結果的に生じるショットキー障壁と、及び活性化層とから成る。接触パッドは、電子放出表面の一方の面にアルミニウムで作られる。メタリゼイション層は、グリッドの形状で形成され、アルミニウムで作られる。それは、放出領域全体にわたって分布され、それと接触パッドとが、選択的な付加的なメタリゼイション層及び活性化層によって覆われる。追加的メタリゼイション層、又は、使用されないとき、活性化層のいずれかは、半導体とともにショットキー障壁を形成する。本発明の第２の好適実施例は、フォトン吸収及び電子放出が、単一の層で起こり、それ故、挿入されたヘテロ結合が存在しないと言う点を除いて、第１の好適実施例と同一である。第３の実施例は、ショットキー障壁が別の方法で絶縁層にわたってみられるところの絶縁層を挿入することによって、接触パッド及びグリッドのメタリゼイション層の下にショットキー障壁を有する必要性を無くするものである。
　本発明の利点は、グリッドが、光電陰極の表面に、より効率的な帰還路を設け、光学応答損失が生じる領域による影響を阻止することである。
　他の利点は、表面を銀又は他の金属で一様にコーティングし被覆することで生じた一層大きな割合の損失と比較して、グリッドが、グリッドのラインで光電陰極の表面積の小さな割合しかブロックしないということである。光電陰極の量子効率の大きな改善は、より高い出力のスレッショルドと、より感度の良い入力のスレッショルドとによって可能となる。
　本発明のその他の利点は、以前には、メタリゼイション層の厚さと、メタリゼイション層にわたるＩＲ降下とをトレードする必要性があった点に選択肢を与え、非常に薄いショットキー障壁の層が、光電陰極の表面に一様なバイアスを与えるために使用されるたことである。
　本発明のその他の利点は、接触パッドのアルミニウムが、断続する接触の問題の原因を起こす“抵抗（ｏｈｍｉｃ）”を生じさせないことである。熱除去の後、接触パッド及びグリッドにおけるショットキー障壁の高さは、許容できる低い準位へと障壁を越えて正孔放出を維持する、約０．８２ｅＶに決められる。アルミニウムはまた、化学的な除去を良好に行い、存在する部品に堆積させるのが容易である。
　本発明のすべての目的及び利点は、種々の図面の図で説明されている提出された実施態様の下記詳細な記述を読んだ後においては、通常の当業者にとって疑いもなく明白になるであろう。
図面の簡単な説明
　第１図は、ＴＥ　ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極を含むチューブの略図である。
　第２図は、本発明のＴＥ　ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極の断面図である。
　第３Ａ図及び第３Ｂ図は、ＴＥ　ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極のエネルギーバンドの線図の略図であり、第３Ａ図は、光電陰極にかけられたバイアスが無い場合を示し、第３Ｂ図は、かけられたバイアスが有る場合を示す。
　第４Ａ図及び第４Ｂ図は、（１）本発明を含むのＴＥ　ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極の部分の等角の投影図であり、（２）好適実施例におけるグリッドの環状スポーク設計の説明図である。
　第５Ａ図及び第５Ｂ図は、電圧と距離との関係を示すグラフであり、（１）第５Ａ図は、従来の技術の光電陰極を示し（２）第５Ｂ図は、本発明を組み入れた光電陰極を示す。
好適実施例
　第１図を参照すると、全部が真空１８の中にある、光電陰極１２と、陽極１４と、蛍光体スクリーン１６とから成る排出チューブ１０から成る単一ダイオードデバイスが示される。実際には、蛍光体スクリーン１６と陽極１４とは、商業的に入手しうる蛍光体の上に堆積したアルミニウム層から作られる集積ユニットを形成する。フォトン２０は、光電陰極１２内の電子２２の発生をトリガーする。電子２２は、真空２２に入り、光の放出を引き起こす蛍光体スクリーン１６に向かって陽極１４により引き付けられる。
　第２図は、第１図に示された光電陰極１２の第１の好適実施例の詳細図である。光電陰極１２は、基板３２、フォトン吸収層３４、ヘテロ結合３６、電子放出層３８、ショットキー障壁３９、第１の接触パッド４０、メタリゼイション層４１、グリッド４２、活性化層４４、及び接触パッド４５から成る。ヘテロ結合３６は、電子放出層３８とフォトン吸収層３４との間に形成される。フォトン４６は、価電子帯の電子５０から伝導帯の電子４８を作り出す層３４の中に吸収される。第１の接触パッド４０（＋）と接触パッド４５（−）との間に示されるように印加された、光電陰極１２のバイアス電圧によって作られた電界は、電子４８を、真空１８へと脱出する一層活動的な上位のサテライトバレーの電子５４に促進させる。第１の接触パッド４０、接触パッド４５、メタリゼイション層４１及びグリッド４２に印加されたバイアス電圧は、ショットキー障壁３９から、少なくともヘテロ結合３６へと広がる空乏地域を作り出す役割を担っている。
　基板３２は、対象のフォトンに対しては本質的に透過であり、わずか１６ミルの厚さである。ＩｎＰに基づくＴＥ光電陰極の場合、フォトン吸収層３４は、１×１０１５ｃｍ−３から１×１０ｃｍ−３にドープされた、ｐ型物質であり、２００ナノメーターから２０００ナノメーターの厚さである。フォトン吸収層３４が薄いほど、応答時間は速くなるが、それを厚くすることによって、光学的な吸収によって増加した量が拡散損失によって相殺（ｏｆｆｓｅｔ）されないと仮定するならば、より良い量子効率がもたらされ、入って来たフォトンのより多くが吸収される。
　吸収層が完全に減損されていない場合、より高いドーピングレベルが、暗電流を改善する。電子放出層３８は、１×１０１７ｃｍ−３以下のドーピングで、２００ナノメーターから１０００ナノメーターの範囲の厚さの、ｎ型又はｐ型のいずれかである。
　本発明の第２の好適実施例においては、フォトン吸収層３４、ヘテロ結合３６、電子放出層３８（第２図に総て記載）の機能を置き換え、それらを無くする単一の半導体層があるだけである。第１と第２の好適実施例の原理上の差異は、デバイスの製造が容易なため、第２の好適実施例の方が製造するのにより安くできることである。
　本発明の他の実施例において、接触パッド４０とグリッド４２との間に絶縁層（図示せず）が堆積されていることである。この絶縁層は、接触パッド４０とグリッド４２とを直接半導体上に成長させたとき、ショットキー障壁３９を形成する第１の目的であった接触パッド４０とグリッド４２とから流れる正孔電流を妨げる。しかし、ショットキー障壁３９は、電子放出層３８とともに活性化層４４とメタリゼイション層４１との間の接触のある部分に依然として存在する。この第３の実施例は、必要とされる絶縁層を堆積することによって突き当たる製造上の費用が増加し複雑になること、そして絶縁層の堆積及びパターンを形成した後に電子放出層上で必要とされる奇麗な表面を得ることの困難さのために、発明者によってもっとも望ましくないと見られている。たとえそうであっても、それにもかかわらず最初の二つの実施例の利点は、ここに述べられたのと同様の機構によって得られている。
　各々の実施例において、本発明のグリッドの構造は、光電陰極１２の表面の数パーセントしか遮断しないし、それは、非常に薄いメタリゼイション層の使用が光電陰極１２の他の領域を越えてショットキー障壁３９を形成できるようにする。ショットキー障壁型メタリゼイション層４１は、グリッド４２が放出されない電子に大部分の帰還路を与えるために、非常に薄くすることができる。フォトン４６束の小さい入力を加える場合、セシューム／セシューム酸化物か、又は他の低い仕事関数を有する活性化層４４は、ショットキー障壁型メタリゼイション層４１なしで十分な伝導性を有し、この目的に役立つ適当なショットキー障壁３９を形成する。より高いフォトンの入力を加える場合、ショットキー障壁型メタリゼイション層４１は、活性化層の下に加えることができる。しかし、この場合でさえ、ショットキー障壁型メタリゼイション層４１は、グリッド４２なしで従来の技術のデバイスで必要とされるよりもっと薄くできる。幾つかの金属の一つ、パラジュームも含まれるが、非常に薄い層にショットキー障壁型メタリゼイション層４１として堆積でき、適当な伝導性を有し、ショットキー障壁型メタリゼイション層４１が光電陰極に規則正しいバイアスを与えるようにさせる十分なショットキー障壁を形成する。
　第１図の光電陰極１２のエネルギーバンドの概略線図は、第３Ａ図及び第３Ｂ図に示されている。バイアスされていない状態における光電陰極１２は、第３Ａ図に示されている。第３Ａ図によれば、ｐ−ＩｎＰ物質の基板３２があり、その上にフォトン吸収層３４が横たわり、次々に電子吸収層３８、メタリゼイション層４１が横たわり、前述したすべての上に活性化層４４が横たわる。価電子帯１１０は、符号１１４の点においてメタリゼイション層４１、グリッド４２、活性化層４４に接触し曲線１１２を形成する。曲線１１２は、（１）金属の存在（たとえば、４１、４２、及び４４）、（２）電子放出層３８内のドーピング、そして（３）電界によって引き起こされる。曲線１１２は、活性化層を横切って続いて行く。フェルミ準位１１６は、基板３２のバルク半導体物質より構成され、価電子帯１１０より高い電子エネルギー状態である。フェルミ準位１１６の上に伝導帯のより低いバレーであるガンマバレー１１８がある。ガンマバレー１１８は、基板より小さいバンドギャップを持っているフォトン吸収層３４の領域においてくぼみ１２０を、電子放出層３８において背こぶ１２２を有する。背こぶ１２２は，フォトン吸収層３４のガンマバレー１２０にのみ励起する電子が真空界面表面１３０に移動することを妨げる。第３図において、バイアスされた状態で第２図の光電陰極１２を示したように、背こぶ１２２は、バイアスの加速によって除去され、このように加速場が電子放出層３８をとして形成される。加速場は、より高いエネルギー電子５４に電子４８を持ち上げる役割を果たす。
　価電子帯１１０とガンマバレー１１８間のエレクトロンボルト（ｅＶ）でのエネルギーの差異を示す、基板３２における第一のバンドギャップ１２４は、フォトン吸収層３４においてより小さな第２のバンドギャップ１２６に減少する。第３のバンドギャップ１２８は、第２のバンドギャップ１２６より大きい。Ｌ型バレー１３２とＸ型バレー１３４は、伝導帯上のサテライトバレーを現す。
　真空エネルギー障壁１３６は、真空エネルギー障壁１３６の準位より小さなエネルギーを持つ伝導帯から電子の放出を妨げる真空界面表面１３０に存在する。
　第２図において、フォトン４６は基板３２を通ってフォトン吸収層３４の中に通過し、価電子帯の電子５０をガンマバレーの電子４８になる原因となる原子（ここでは示されていないが）に吸収される。ガンマバレーの電子４８は、電場（ここでは示されていないが）によってＬ型バレー（第３Ａ図及び第３Ｂ図における１３２）又はＸ型バレー（第３Ａ図及び第３Ｂ図における１３４）にエネルギーを与えられた電子５４に持ち上げられる。電子５４は、そのとき、真空準位（第３図における１３６）より高い位置にあり、真空界面（第３図における１３０）を通過して真空１８に脱出する。
　第４Ａ図において、光電陰極１２は、光電陰極の小領域にフォトン１４０の強力な入射をうける（以下の議論を明快にするためにだけに、グリッド４２の形態をむしろ隠してしまうので、第４Ａ図と第４Ｂ図において光電陰極１２の表面に横たわるメタリゼイション層４１と活性化層４４を示していない）。電子１４２の大部分は、放出され、この領域における電子放出層３８の表面において電圧降下の原因となる。第５Ａ図と第５Ｂ図のグラフは、表面の電圧とグリッドラインからの距離を示したものであり、各々、銀のメタリゼイションのみの従来の技術の光電陰極（ベルの’１４３号特許のようなもの）及びアルミニウムグリッドを含む本発明（第４Ａ図に示す）を示している。
　第５Ａ図（従来の技術）において、電圧形状１５０は光学応答損失点１５２によって引き下げられる。電圧形状１５０の下っている部分によって現されるＩＲ降下は、バイアス電圧１５４と交差した以降の全ての表面の点を、バイアスオフし、もはや真空中で電子放出を出来ないようにするようにしてしまう。第５Ｂ図で示したように、本発明の場合に電圧形状１６０の最小部分は光学応答損失点１６４においてバイアス電圧１６２まで下がる。アルミニウムグリッドライン１６６（グリッド４２のラインと同様に）は、接触パッド４０よりもっと近くにあり、従来の技術におけるメタリゼイション層より放出表面領域においてはるかに伝導性がよい。周囲のグリッドラインを越えて広がる光学応答損失は除去され、損失の大きさはグリッド間の距離１６８に制限される。
　第４Ｂ図の環状スポークグリッド４２はその形状に関し第４Ａのグリッド４２と相異する。環状スポークグリッド４２は、外側のリング１４６と多数のスポーク１４８からなる。機能は同じであるが、第４Ｂ図において、スポーク１４８は交差しておらず、すべて外側のリング１４６とつながっており、次々に接触パッドとつながっていく。第４Ｂ図に示した環状スポークグリッド４２は、第４Ａ図の角型グリッドより、回転によって、除去するための化学薬品をより迅速に乾燥できると発明者により考えられている。
本発明は、幾つかの実施例の各々において記述されているが、開示が制限として解釈されないことは当然とするところである。種々のものは、疑いもなく上記開示を読んだ後に当業者にとっては明白である。したがって、すべての変更や修正を含むものとして解釈される添付の請求の範囲は真の発明の精神及び範囲内にあるということを意図するものである。
（５７）【特許請求の範囲】
１．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するためのｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層と、
　ｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層の露出表面に形成される網目グリッドと、
　半導体層の残りの露出表面に形成される活性化層であって、この活性化層が、半導体層とともにショットキー障壁を形成し、半導体層の仕事関数を低くする、ところの活性化層とから成り、
　前記網目グリッドが、アルミニウムから成る、光電陰極。
２．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するための、ｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質のフォトン吸収層と、
　フォトン吸収層の表面に成長され、界面にヘテロ結合を形成した、ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の電子放出層と、
　電子放出層の露出表面上の第１の接触パッドであって、この第１の接触パッドが、電子放出層に形成した金属から成る、ところの第１の接触パッドと、
　電子放出層の露出表面に形成される網目グリッドと、
　電子放出層とともにショットキー障壁を形成し、電子放出層の仕事関数を低くする、電子放出層の残りの露出表面に形成される活性化層とから成り、
　前記網目グリッドが、アルミニウムから成る、光電陰極。
３．請求の範囲第１項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　ＩＩＩ−Ｖ族半導体層と網目グリッドとの組み合わせによって形成された表面と、活性化層との間に挿入されるメタリゼーション層をさらに含む、光電陰極。
４．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　電子放出層と網目グリッドとの組み合わせによって形成された表面と、活性化層との間に挿入されるメタリゼーション層をさらに含む、光電陰極。
５．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン吸収層が、ＩｎＧａＡｓＰから成り、
　電子放出層が、ＩｎＰから成り、
　接触パッドが、アルミニウムから成る、ところの光電陰極。
６．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　網目グリッドの形状は、円形であり、外側リムから中心に集中するスポークを有し、いずれのスポークも、他のスポークと交差する前に、接触せずに終わり、このことにより、光電陰極を回転させることによって化学薬品を確実に除去する、ところの光電陰極。
７．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
アルミニウムの網目グリッドの形状が、長方形又は正方形であり、十字に交差する水平及び垂直のグリッドのラインを有する、ところの光電陰極。
８．伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン束の入力に応答して電子を放出するＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の層と、
　前記半導体層の上に横たわるショットキー障壁と、
　ＩＩＩ−Ｖ族半導体物質の前記層の周辺部分に直接的に堆積された、比較的厚みのあるアルミニウムの接触パッドであって、このアルミニウムの接触パッドが、ショットキー障壁層の一部分を形成する、ところのアルミニウムの接触パッドと、
　伝導帯のガンマ・バレーから伝導帯のＬ型バレーへと電子のエネルギーを持ち上げるための手段であって、持ち上げられた電子が表面から真空中へと脱出するのに十分なエネルギーである、ところの手段とから成る、光電陰極。
９．請求の範囲第１項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　網目グリッドが、ショットキー障壁フォーメーションになるｐ型ＩＩＩ−Ｖ族半導体層の露出表面に直接に形成される、光電陰極。
１０．請求の範囲第２項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　接触パッドが、ショットキー障壁フォーメーションになる電子放出層に直接に形成され、
　網目グリッドが、ショットキー障壁フォーメーションになる電子放出層の露出表面に直接に形成される、ところの光電陰極。
１１．請求の範囲第５項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　フォトン吸収層が、２００ナノメーターと２０００ナノメーターとの間の範囲の厚さを有し、１×１０１５ｃｍ−３と１×１０１８ｃｍ−３との間の範囲のｐ型物質のドーピングを有し、
　電子放出層が、２００ナノメーターと１０００ナノメーターとの間の範囲の厚さを有し、１×１０１７ｃｍ−３以下のｐ型又はｎ型物質のドーピングを有する、ところの光電陰極。
１２．請求の範囲第１３項記載の伝達電子ＩＩＩ−Ｖ族半導体光電陰極であって、
　さらに、ＩｎＰの基板を含み、前記基板にフォトン吸収層が成長され、前記基板が通常、１６ｍｉｌの厚さである、ところの光電陰極。