(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線映像用多層板にして、
（ａ）基体と、
（ｂ）約５００ボルトを越える電圧に耐えることができる高圧バイアス構造体から成るバイアス電極と、
（ｃ）前記基体と前記バイアス電極との間に挟まれたセレンをベースにした膜であって、ドープされた約１００μｍと２ｍｍの間の厚さを有するアモルファスセレンの厚い光電導層と、
（ｉ）前記光電導層と前記基体との間に位置されたアモルファス三セレン化砒素の割り込み層、及び
（ｉｉ）前記光電導層と前記バイアス電極との間に位置されて前記バイアス電極と直接接触するアルカリをドープしたセレンの単極電導層、
から選定された薄いバッファ層とを有している前記膜と、
を有しているＸ線映像用多層板。
【請求項２】
Ｘ線映像用多層板にして、
（ａ）基体と、
（ｂ）約５００ボルトを越える電圧に耐えることができる高圧バイアス構造体から成るバイアス電極と、
（ｃ）前記基体と前記バイアス電極との間に挟まれたセレンをベースにした膜であって、ドープされ、約１００μｍと２ｍｍの間の厚さを有するアモルファスセレンの厚い光電導層と、
（ｉ）前記光電導層と前記基体との間に位置されて前記バイアス電極と直接接触するアモルファス三セレン化砒素の割り込み層、及び
（ｉｉ）前記光電導層と前記バイアス電極との間に位置されたアルカリでドープされたセレンの単極電導層、
とから成る２つの薄いバッファ層とを有している前記膜と、
を有しているＸ線映像用多層板。
【請求項３】
Ｘ線映像用多層板にして、
（ａ）基体と、
（ｂ）約５００ボルトを越える電圧に耐えることができる高圧バイアス構造体から成るバイアス電極と、
（ｃ）前記基体と前記バイアス電極との間に挟まれたセレンをベースにした膜であって、該膜は、約１００μｍと２ｍｍとの間の厚みを有するドープされたアモルファスセレンの光電導層と、約０．５μｍと１０μｍとの間の厚みを有するアモルファス三セレン化砒素の割り込みバッファ層とを有しており、該バッファ層は前記基体と前記光電導層との間に位置されている前記膜と、
を有しているＸ線映像用多層板。
【請求項４】
Ｘ線映像用多層板にして、
（ａ）基体と、
（ｂ）約５００ボルトを越える電圧に耐えることができる高圧バイアス構造体から成る電導バイアス電極と、
（ｃ）前記基体と前記バイアス電極との間に挟まれたセレンをベースにした膜であって、該膜は、約１００μｍと２ｍｍとの間の厚みを有するドープされたアモルファスセレンの光電導層と、約０．５μｍと１０μｍとの間の厚みを有するアルカリでドープされたセレンの単極電導バッファ層とを有しており、該バッファ層は前記光導電層と前記バイアス電極との間に位置されている前記膜と、
を有しているＸ線映像用多層板。
【請求項５】
Ｘ線映像用多層板にして、
（ａ）基体と、
（ｂ）約５００ボルトを越える電圧に耐えることができる高圧バイアス構造体から成るバイアス電極と、
（ｃ）前記基体と前記バイアス電極との間に挟まれたセレンをベースにした膜であって、該膜は、約０．５μｍと１０μｍとの間の厚みを有するアモルファス三セレン化砒素の割り込みバッファ層と、約１００μｍと２ｍｍとの間の厚みを有するドープされたアモルファスセレンの光電導層と、約０．５μｍと１０μｍとの間の厚みを有するアルカリでドープされたセレンの単極電導バッファ層とを有しており、前記光導電層はそれ自身前記バッファ層間に挟まれており、前記アモルファス三セレン化砒素の割り込みバッファ層は前記光導電層と前記基体との間に位置されており、アルカリでドープされたセレンの前記単極電導バッファ層は前記光電導層と前記バイアス電極との間に位置されて前記バイアス電極と直接接触する前記膜と、
を有しているＸ線映像用多層板。
【請求項６】
ダイナミックモードＸ線映像に用いられる請求項１、請求項２、請求項４あるいは請求項５記載の多層板において、前記バイアス電極は導電材料の薄い層からなっている多層板。
【請求項７】
請求項１、請求項２、請求項３あるいは請求項５記載の多層板において、前記アモルファス三セレン化砒素のバッファ層も沃素、インジウム及びガリウムから選定されたドーパントを含んでいる多層板。
【請求項８】
請求項１、請求項２、請求項４あるいは請求項５記載の多層板において、アルカリでドープされたセレンの前記バッファ層は１〜１０００ｐｐｍ濃度のＬｉ、Ｋ、Ｎａ及びＨから選定されたアルカリドーパントのうちの少なくとも１つでドープされている多層板。
【請求項９】
多層Ｘ線映像用板を製造する方法にして、該方法は、
（ａ）基体の板を提供する段階と、
（ｂ）ドープされたアモルファスセレン材料を蒸発させ、結果として得られる蒸気を前記基体に凝縮させることにより、前記基体上に、約１００μｍと２ｍｍの間の厚さを有するドープされたアモルファスセレンの厚い光電導フィルムを沈着させる段階と、
（ｃ）アルカリでドープされたセレン合金を蒸発させることにより、あるいは、Ｓｅ及びアルカリ材料を共に蒸発させることにより、且つ、その結果としての蒸気を、ドープされたアモルファスセレンの光導電フィルム上に凝縮させることにより、前記光導電フィルム上に、アルカリでドープされたセレンの薄いフィルムを沈着させる段階と、
（ｄ）アルカリでドープされたセレンの前記フィルムの頂部に約５００ボルトを越える電圧に耐えることができる電導バイアス電極を形成する段階と、
を有している方法。
【請求項１０】
多層Ｘ線映像用板を製造する方法にして、
（ａ）基体の板を提供する段階と、
（ｂ）１ｘ１０-5トールよりも低い低減された圧力の下でドープされた三セレン化砒素の材料を熱的に蒸発させ、且つ、結果として得られる蒸気を前記基体に凝縮させて三セレン化砒素の均一なアモルファス層を形成することにより、前記基体上に、アモルファス三セレン化砒素の薄いフィルムを沈着させる段階と、
（ｃ）ドープされたアモルファスセレン材料を蒸発させ、且つ、その結果としての蒸気を、アモルファス三セレン化砒素の前記薄いフィルム上に凝縮することにより、約１００μｍと２ｍｍの間の厚さを有するドープされたアモルファスセレンの厚い光導電フィルムを、アモルファス三セレン化砒素の前記薄いフィルム上に沈着させる段階と、
（ｄ）アルカリでドープされたセレン合金を蒸発させることにより、あるいは、Ｓｅ及びアルカリ材料を共に蒸発させることにより、且つ、その結果としての蒸気を、前記光導電フィルム上に凝縮させることにより前記光導電フィルム上に、アルカリでドープされたセレンの薄いフィルムを沈着させる段階と、
（ｅ）アルカリでドープされたセレンの前記薄いフィルムの頂部に５００ボルトを越える電圧に耐えることができる適宜のバイアス電極を形成する段階と、
を有している方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線を静電潜像に変換するために用いられる、Ｘ線映像用の改良された多層板に関し、また、かような板を製造するための方法にも関する。その後、この静電潜像は、スキャンレーザビーム、マイクロコンデンサーのアクティブマトリックスパネル、あるいは、静電プローブのバンクのごとき様々な機構により読むことができる。
【０００２】
【従来の技術並びに発明が解決しようとする課題】
時として、ゼロラジオグラフィ板と呼ばれる多層Ｘ線映像用板を作り出すことは既に知られている。
【０００３】
例えば、１９７６年８月１７日付けの米国特許第３，９７５，６３５号には、砒素の約１５〜４５ｗｔ％とセレンの５５〜８５ｗｔ％とを有する合金の中間層とセレンの光導電層とを有する導電裏当て体からなるゼロラジオグラフィ板が開示されており、該中間層は約１５〜１５０μｍの厚さを有していると共に構造体のキャパシタンスを減少するべく用いられていて、その結果、画像が得られ、該画像は実質的な解像力の損失無しに、低いフィールドで現像が可能になっている。
【０００４】
１９８１年８月２５日付けの米国特許第４，２８６，０３３号には、多層無機感光性装置が開示されており、該多層無機感光性装置は多数の様々な層を有しており、該様々な層のうちの１つはホールトラッピング層であり、該ホールトラッピング層はハロゲンでドープされたセレン砒素合金からなり、セレンの量は９５〜９９．９ｗｔ％の範囲にあり、砒素の量は０．１〜５ｗｔ％の範囲にあり、ハロゲンの量は１０〜２００ｐｐｍ（１００万分の部分）である。このホールトラッピング層は０．０１〜５μｍ（ミクロン）の厚さを有しているとともに発生層と被覆絶縁層との間の界面で積極的な電荷を保持するのに用いられていて画像品質を改善している。
【０００５】
１９８２年７月６日付けの米国特許第４，３３８，３８７号は、電子トラッピング材料の層と、ホールトラッピング層とを含むオーバーコートされた光受容装置に関しており、これらの層はハロゲンでドープされたセレン砒素合金からなり、セレンの量は約９５〜９９．９ｗｔ％であり、砒素の量は０．１〜５ｗｔ％であり、ハロゲンの量は１０ｐｐｍ〜２００ｐｐｍである。
【０００６】
１９８８年９月１３日付けの米国特許第４，７７０，９６５号には、Ｘ線映像に適したセレン合金映像部材が開示されており、該セレン合金映像部材は、Ｓｅ合金層の上に、ニグロシンの約０．５〜３ｗｔ％を有する薄い保護有機オーバーコート層を備えることにより特徴付けられている。これは、かなり低減されたＸ線線量でより大きな解像度が得られると言われている。この米国特許第４，７７０，９６５号には、セレン層と酸化金属表面との間の中間ポリマー接着プライマー層を用いる概念も開示されている。しかし、これらのポリマー層は高い熱膨張係数を有しており、また、装置における様々な層の異なる熱膨張による剪断応力を低減する点で有効ではなく、結果として、フィルムにクラックが引き起こされてしまう。
【０００７】
１９９０年１月２日付けの米国特許第４，８９１，２９０号には、（Ｘ線映像よりもむしろ）電子写真のための多層感光性材料が開示されており、ほぼＡｓ2 Ｓｅ3 の組成を有する砒素−セレン合金の表面保護層を提供することにより高い表面硬度が得られるようになっている。かような感光性材料は高い印刷抵抗を有している。また、かような感光性材料はバッファ層を含んでいてもよく、該バッファ層は、表面保護層と電荷発生層との間に配備された砒素−セレン合金を有しており、該電荷発生層は高い温度での作動を可能にしていることが示されている。注意されるべきは、この米国特許が関係している電子写真では、トナー粒子は画像の間で機械的に洗浄され、それに対し、ディジタル式のＸ線映像では、表面の機械的剥離は無く、かくて、高い表面硬度は必要とされない。
【０００８】
富士電気株式会社に譲渡された１９９１年２月５日付けの米国特許第４，９９０，４１９号には、多層電子写真光受容器が、再び、開示されており、該多層電子写真光受容器は、Ａｓ2 Ｓｅ3 キャリア輸送層と、３０〜５０ｗｔ％のＴｅ−Ｓｅ合金キャリア発生層と、Ａｓ２Ｓｅ３表面保護層と、透明な絶縁材料の外層とを有しており、また、これも富士電気株式会社に譲渡された１９９１年６月４日付けの米国特許第５，０２１，３１０号では、砒素及びセレンを有している更なる熱膨張軽減層が光受容器内に備えられている。この特許には、熱膨張軽減層のＡｓ濃度は１０ｗｔ％〜３８．７ｗｔ％まで変化し、それの全体の厚さは１μｍであると述べられている。１０００ｐｐｍの沃素を含んでいるＡｓ2 Ｓｅ3 の表面保護層は３μｍの厚さまでそれに沈着されている。再び、この特許はＸ線映像装置よりもむしろ電子写真光受容器に関している。
【０００９】
１９９１年６月１１日付けの米国特許第５，０２３，６１１号によれば、疲労した加工物は、ホールの形をした正の電荷を転写時、アルミニュームベースからセレン層を注入することを可能にするゼロラジオグラフィ板のセレン層の下面で、セレンクリスタライトの形をした欠陥によって生じせしめられ、と結論されている。これらは、しばしば、「破局的スポット生成加工物」と呼ばれており、米国特許は、熱緩和工程後に検出器を予め電荷することによりかような加工物を取り除いて装置におけるトラップされた空間電荷を除去する方法を提供している。
【００１０】
１９９４年６月１４日付けの米国特許第５，３２０，９２７号では、透明基体上に改良されたセレン合金Ｘ線映像部材を製造するための技術が吟味されており、０．１〜０．６ｗｔ％のＡｓを含んでいる大量のセレン砒素材料が、制御された分別法で前記基体に蒸発され、その蒸発は、ボートに残っているセレン合金の重量が当初の重量の２〜１０％である時に、中止される。この特許は、また、Ｘ線吸収材料と基体材料との間でセレン砒素合金（１〜２４％Ａｓ）を用いてクリスタライトで生じた欠点を低減させることを教示している。しかし、この特許は、光受容器の機械的安定性という問題、並びに、構造体の空間電荷ニュートラル化能力という問題に取り組んでいない。
【００１１】
１９９４年７月１９日付けの米国特許第５，３３０，８６３号には、電気写真に用いるための感光性材料が開示されており、セレン／砒素／硫黄合金でなるキャリア注入阻止層が電導基体とキャリア輸送層との間、あるいは、キャリア発生層とオーバーコート層との間、あるいは、双方の間に挿入されている。これにより、感光性材料は、摩擦、熱、暗崩壊、及び、疲労に対して抵抗のあるものとされ、また、高温環境の下で何等の劣化も示さない。この特許はＸ線映像に関するものではない。
【００１２】
１９９５年３月７日付けの米国特許第５，３９６，０７２号には、相当に複雑なＸ線画像検出器が開示されており、該Ｘ線画像検出器は複数個のＸ線感知センサーを有しており、これらＸ線感知センサーの各々は収集電極と、基準電極と、スイッチ素子とを有しており、該スイッチ素子は収集電極を出力リードに接続しており、光電導層は個々の収集電極とバイアス電極との間に備えられており、また、収集電極の各々は、非常に特殊な形態をなして配備され且つ置かれた２つの電気接触している電極部分を有していて、それにより、光導電体に発生された電荷キャリアの大多数が収集電極に流れるようになっている。
【００１３】
１９９５年７月２５日付けの米国特許第５，４３６，１０１号には、Ｘ線光受容器が開示されており、該Ｘ線光受容器は、基体とセレン層との間に挟まれた厚さ５〜４０μｍの高砒素割り込み層を有していて、界面から注入された正の電荷をトラップしている。この構造体は、むしろ、基体材料から光受容器装置へのホール注入を促進させるのを阻止するよう設計されていた。
【００１４】
注意されるべきは、アモルファスセレン合金（ａ−Ｓｅ合金）に基づいた多層構造体を用いるという概念は、光受容器のスペクトル応答性をよりパンクロにして低価格の有機光受容器と競わせようとする電子写真あるいは静電写真工業（例えば、１９６２年６月２６日付けの米国特許第３，０４１，１６６号参照）に由来するものであった。例えば、約４０原子％ＴｅでＳｅを合金化することにより、セレンの有効光学バンドギャップが２．２ｅＶから約１．２ｅＶまで減少することが分った。しかし、この増加されたより長い波長の感光性は、電子写真特性−犠牲にして一般に生じ、また、高い残留ポテンシャルと急速な暗崩壊はこの種の材料で代表的なものである。事実、ａ−Ｓｅx Ｔｅ1-x 材料の電子写真特性、特に、Ｔｅ含有量が高い場合の電子写真特性は、単層の光受容器応用例でこれら材料を用いることを一般に妨げている。光受容器は、（特に、低価格の半導体レーザが、長い波長制度で光を発しているレーザプリンタ応用例の場合）低い残差で幅広いパンクロ、及び、低い暗崩壊の双方を必要としているので、装置における電荷輸送法と光発生法との結合を断つのにかなりの努力がなされた。光を吸収するのにＳｅX Ｔｅ1-X 合金を用いたが、この材料の静電写真特性は最適でないので、第２の電荷輸送層を用いて所望の電子写真特性を達成させた。
【００１５】
上述した様々な従来技術の特許から明らかな通り、多層のセレンをベースにした構造体もより高いエネルギーＸ線映像応用例に用いられた。Ｘ線映像へのセレンの最も早い市場での応用例のうちの１つは、ゼロラジオグラフィにおけるものであり、セレン層からなる検出器をアルミニュームの板上に沈積させた。代表的な映像サイクルでは、板をコロナ電荷により感光させ、忍耐強い調節Ｘ線ビームに露出させてセレンを選択的に放出し、次いで、セレン板を横切って摩擦電気的に電荷されたトナー粒子を通すことにより現像し、トナー粒子を紙に転送し、最後に、紙を加熱することにより像を定着させた。次の像にかかる前に、セレン板を、全ての残差トナー粒子から（一般に、機械式ブラシで）洗浄しておき、次いで、（ニュートラル空間電荷）状態に戻しておかなければならなかった。光学的映像応用例に用いられた多層構造体及びＸ線映像応用例に用いられたものは、互換可能でなく、上述した従来技術の特許から明らかな通り、関連する技術内での別個の状況を得ていた。
【００１６】
更に、Ｘ線映像それ自体には、２つの異なる映像モード、即ち、静的モードと動的モードとがあり、それらモードは以下のごとく定義することができる。
【００１７】
静的モード映像
静的モード映像では、画像は、比較的低い周波数で、例えば、２０秒毎に１画像でのみ取り出すことができ、Ｘ線ビームはパルス状態にされている。かような状況の下では、画像間に装置に集積されるいずれの空間電荷もニュートラル化するには十分な時間がある。
【００１８】
動的モード映像
動的モード映像においては、画像はより高い周波数で、例えば、１秒当たり３０画像で取り出され、Ｘ線ビームは、全走査中、照射したままにしておかれる。この場合、ホールが底部バッファ層から本体のＸ線吸収層へ注入され負の空間電荷をニュートラル化するために画像間に適用されたバイアス電圧を取り除く時間はない。
【００１９】
上述した従来技術の議論から、かなりの量の仕事が光学及びＸ線映像技術分野でなされているのが判るけれども、今まで、セレンをベースにしたＸ線検出器は、基体近くに位置しているセレン層に多結晶があるため問題となっていた。かような多結晶の存在はＸ線映像応用例の場合望ましからざるものである。何故なら、スプリアスな電荷注入位置に導かれるからであり、また、極端な場合、静電潜像を基体から読み取るＸ線映像検出器の場合映像能力の損失となるからである。アモルファスセレン層のバルク特性を最適値に同時に保ちつつ、界面で多結晶の無い層を作り出すための製造枠は極めて狭い。
【００２０】
更に、今まで、セレンをベースにしたＸ線検出器は熱ショックを被っており、該熱ショックはガラス及びアルミニュームのごとき代表的な基体材料と大量のアモルファスセレン層との間で熱膨張が一致しないためから生ずる応力により、基体からセレンフィルムが物理的に層剥離することがしばしば起る。
【００２１】
更に、従来技術のセレンをベースにしたＸ線検出器では基体電極材料として用いるための使用できる材料の種数は限られている。例えば、アルミニュームは、それの高い酸化ポテンシャルの故に、従って、高品質の均一な酸化アルミニューム層を形成して基体からセレンのバルクへ電子の注入が行われるのを防止できるので、幅広く用いられている。別の例は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）で被覆されたガラスであり、該酸化インジウムスズで被覆されたガラスは、ＩＴＯセレンのヘテロ接合で、ある電子ブロッキング特性を示した。
【００２２】
しかし、既知の検出器は、通常、幅広い様々な基体材料を使用することができない。何故なら、それら基体材料は、材料間の電気化学相互作用に依存していて所望の電子ブロッキング特性を作り出しているからである。
【００２３】
加えて、従来のセレンをベースにしたＸ線検出器は負の空間電荷の、ドープされたセレン層への集積により生じるメモリ効果が問題となっていた。光、温度及び電圧分極サイクルの組み合わせを利用した苦心の末の消去案が、集積された空間電荷を消去するのに必要であった。不透明な基体材料の場合、消去シーケンスにおいて光を用いることは厳禁されている。
【００２４】
最後に、既知のセレンをベースにしたＸ線検出器は、ドープされたアモルファスセレン層を介して高い電圧バイアスを適用する際に困難なものであった。この問題は、装置を電荷するコロナによるか、あるいは、ポリカーボネート、ポリエステル、パリレンあるいはガラスのごとき絶縁材料を上方電極とドープされたアモルファスセレン層との間に挿入して電極からセレン層へのスプリアスなホール注入を阻止することによるかのいずれかにより処理されていた。これら解決策のいずれもＸ線透視率（３０画像／秒）での映像が不可能である。
【００２５】
本発明の目的は、従来技術の欠点を取り除くＸ線映像のための多層板及びそれの製造方法を提供することである。
【００２６】
本発明の別の目的は、医療用及び非破壊テスト応用例を含む様々なＸ線映像技術に用いることができる改良されたＸ線映像多層膜を提供することである。
【００２７】
本発明の他の目的及び利点は、以下の説明から明らかとなろう。
【００２８】
基本的に、本発明によるＸ線映像のための多層板は、
（ａ）任意所望の形式のものであってよい基体と、
（ｂ）これも任意所望の形式のものであってよいバイアス電極と、
（ｃ）前記基体と前記バイアス電極との間に挟まれたセレンをベースにした膜であって、該膜は、アモルファス三セレン化砒素の薄い割り込みバッファ層を有しており、該アモルファス三セレン化砒素の薄い割り込みバッファ層は、通常、約０．５μｍと１０μｍとの間の厚み、好ましくは、約１μｍと５μｍの間の厚みを有しており、該膜は、更に、ドープされたアモルファスセレンの厚い光電導層を有しており、該光導電層は、通常、約１００μｍと２ｍｍとの間の厚み、好ましくは、約２００μｍと５００μｍとの間の厚みを有しており、前記割り込みバッファ層は、それ自体、前記基体と前記光電導層との間に挟まれている前記膜と、
を有している。
【００２９】
上述した割り込みバッファ層は静的モードＸ線映像には必須である。何故なら、このモードにおける電荷のニュートラル化は、印加されたバイアス電圧が取り除かれる際、底部割り込みバッファ層からＸ線吸収光導電層へのホールの注入により行われるからである。このアモルファス三セレン化砒素（ａ−Ａｓ2 Ｓｅ3 ）の底層は板の「自己回復」を可能にすると共に、装置の熱サイクル時接着性の促進及び電子ブロッキングのごとき他の固有の利点を有している。
【００３０】
本発明の別の実施例では、Ｘ線映像のための多層板にして、該Ｘ線映像のための多層板は、
（ａ）ここでも、任意所望の形式のものであってよい基体と、
（ｂ）通常、金属フィルムのごとき導電材料の薄い層からなるバイアス電極と、
（ｃ）前記基体と前記バイアス電極との間に挟まれたセレンをベースにした膜であって、該膜は、通常、約０．５μｍと１０μｍとの間の厚み、好ましくは、約１μｍと５μｍとの間の厚みを有しているアルカリでドープされたセレンでなる薄い単極電導バッファ層と、更に、通常、約１００μｍと２ｍｍとの間の厚み、好ましくは、約２００μｍと５００μｍとの間の厚みを有しているドープされたアモルファスセレンの厚い光導電層とを有しており、前記単極の導電バッファ層はそれ自体前記バイアス電極と前記光導電層との間に挟まれている前記膜とを有しているＸ線映像のための多層板が得られる。
【００３１】
上述した単極の電導バッファ層は動的モードＸ線映像には必須である。何故なら、それは、Ｘ線ビームにより発生された電荷キャリアが装置における空間電荷をニュートラル化するまで、頂部電極からバルク材料への余分な電荷の注入を最小化させるよう設計されているからである。かような動的モードにおいて、バイアス電極は、静的モードの場合のごとく絶縁誘電材料の層を有していないが、単極の電導バッファ層全体に適用された電導材料でなる薄い層のみから成っている。この場合も、上述したアモルファス三セレン化砒素の割り込み底部バッファ層を備えていて電子のブロッキング及び基体と大量吸収層との間の熱膨張差を緩衝するなどのごとき付加的利点を与えているのが好ましい。
【００３２】
かくて、本発明の最も好適な実施例によれば、Ｘ線映像用多層板にして、
（ａ）ここでも任意所望の形式のものであってよい基体と、
（ｂ）任意適宜の形式のものでもあってよいバイアス電極と、
（ｃ）前記基体と前記バイアス電極との間に挟まれたセレンをベースにした膜であって、該膜は、基本的に、アモルファス三セレン化砒素の薄い割り込みバッファ層と、ドープされたアモルファスセレンでなる厚い光電導層と、アルカリでドープされたセレンでなる薄い単極電導バッファ層とから成り、前記光導電層は、それ自身、前記バッファ層間に挟まれており、前記割り込みバッファ層は前記光導電層と前記基体との間に位置されており、一方、単極の電導バッファ層は前記光電導層と前記バイアス電極との間に位置されている前記膜と、
を有しているＸ線映像用多層板が得られる。
【００３３】
本発明の層状にされた板構造体により、Ｘ線が静電潜像に変換することができ、その静電潜像は、その後、様々な態様で読取ることができる。例えば、かような画像は、走査レーザビーム、マイクロコンデンサーアクティブマトリクスパネルあるいは静電プローブのバンクにより読取ることができる。
【００３４】
前述した好適実施例においては、ドープされたアモルファスセレン層が用いられていて入射Ｘ線エネルギーを電荷に吸収し、且つ、変換し、それに対し、バッファ層が用いられていて幅広い様々な検出器形態に対する構造体のコンパティビリティを高め、もって、本発明を、任意の直接変換Ｘ線映像システムに対して一般的なものとしている。
【００３５】
本発明は、また、Ｘ線映像板を製造する方法を含み、該Ｘ線映像板を製造する方法は、
（ａ）基体を提供する段階と、
（ｂ）１ｘ１０-5トール以下に低減された圧力の下でドープされた三セレン化砒素材料を熱的に蒸発させることにより、且つ、結果として得られる蒸気を前記基体上に凝縮させてＡｓ2 Ｓｅ3 の均一なアモルファス層を形成することによりアモルファス三セレン化砒素の薄いフィルムを前記基体上に沈着させる段階と、
（ｃ）ドープされたアモルファスセレン材料を蒸発させ、また、結果として得られる蒸気を前記アモルファス三セレン化砒素の薄いフィルム上に凝縮させることにより、該アモルファス三セレン化砒素の前記薄いフィルム上に、ドープされたアモルファスセレンの厚い光導電層を沈着させる段階と、
（ｄ）前記厚い光導電フィルム上に、絶縁誘電体層を積層し、あるいは、被覆し、且つ、前記絶縁誘電体層の頂部に電導材料の薄い層を提供し、前記絶縁誘電体層及び前記電導材料層によりバイアス電極を構成させる段階と、
を有している。
【００３６】
好適実施例においては、方法は、更に、アルカリでドープされたセレン合金を蒸発させることにより、あるいは、Ｓｅ及びアルカリ材料を同時に共に蒸発させることにより、且つ、その結果としての蒸気を、光導電フィルム上に凝縮させることにより、アルカリでドープされたセレンの薄いフィルムを前記光導電フィルム上に沈着させ、その後、アルカリでドープされたセレンの前記薄いフィルムの頂部にバイアス電極を形成するようにする。
【００３７】
動的モード映像状況において、ａ−Ａｓ2 Ｓｅ3 の底部の薄いフィルムが必要とされず、光導電フィルム上にアルカリでドープされたセレン層のみを沈着させてその後、前記層の頂部上にバイアス電極を形成し、該バイアス電極は、金属フィルムのごとき電導材料の薄い層から形成しても良い。
【００３８】
薄い割り込みバッファ層、あるいは、アモルファス三セレン化砒素のフィルムとは、ドープされた三セレン化砒素材料を熱的に蒸発させることにより、通常、形成されていると理解すべきである。そのドープされた三セレン化砒素材料の組成は、約３４〜３８ｗｔ％のＡｓを含有しており、また、ｐｐｍ濃度で沃素、インジウムあるいはガリウムのごときドーパントを含んでおり、かくて、ａ−Ａｓ2 Ｓｅ3 のフィルムも、通常、かようなドーパントを内蔵している。
【００３９】
単極電導バッファ層と言われている薄いフィルム即ち第２の薄いバッファ層も、０．５〜５ｗｔ％の範囲の砒素、並びに、１〜１０００ｐｐｍ濃度のＬｉ、Ｋ、Ｎａ及びＨあるいはそれのある組み合わせのごときアルカリ原素を含んでいてもよい。
【００４０】
ドープされたアモルファスセレンの厚い光導電層は在来のものであり、また、通常、砒素と塩素とでドープされたアモルファスセレンで作られている。例えば、それは、０．２％のＡｓ及び１０ｐｐｍのＣｌを含んでいてもよい。
【００４１】
本発明に従って用いられているアモルファス三セレン化砒素の割り込みバッファ層は、ａ−Ａｓ2 Ｓｅ3 層の結晶化しようとする傾向がドープされたセレン層のものよりもかなり低いので、幅広いプロセスウィンドウを提供する。更に、三セレン化砒素のバッファ層は、バルクアモルファスセレン層とガラス及びアルミニュームのごとき代表的な基体材料との間のマッチしていない熱膨張から生ずる応力を低減させる能力を有している。更に、アモルファス三セレン化砒素のバッファ層により、幅広い様々な基体材料を用いることが可能となる。何故なら、それはドープされたセレン層から基体の電子特性を分離し、また、材料間の電気化学的相互作用に依存せず、１５Ｖ／μｍを越える高い電界にバイアスされたａ−Ａｓ2 Ｓｅ3 の非常に薄い（０．５〜１０μｍ）層でさえも電子が横切ることができないために、電子ブロッキング特性を作り出す。
【００４２】
本発明の別の重要な特徴は、正の空間電荷の十分な量をドープされたアモルファスセレン層に注入して、適用されたバイアスが検出器から取り除かれる際、空間電荷をニュートラルに復元するアモルファス三セレン化砒素の層の能力である。
【００４３】
本発明の尚更に別のキー要素は、インジウム、金、アルミニューム、クロームあるいはＩＴＯ（酸化インジウムスズ）のごとき、なんらかの電導金属電極の沈着前に、ドープされたアモルファスセレン層に直接沈着される単極の電導バッファ層とも呼ばれているホールブロッキング層を提供することである。このホールブロッキング層は、上方電極から注入されたホールをトラップするために、しかし、ドープされたアモルファスセレン層におけるＸ線から発生された電子を電導して負の空間電荷が装置に堆積するのを阻止するために、性質が単極でなければならない。
【００４４】
既に上述したごとく、本発明の最も好適な実施例では、上述したバッファ層の双方はＸ線映像板内に用いられている。
【００４５】
さて、本発明の好適実施例を、添付図面を参照して述べる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の最も好適な実施例が示されている。その図１は多層板１０及びバイアス電極１４を示しており、該多層板１０は基体１２を有しており、この場合、該基体１２はＴＦＴマトリックス（薄いフィルムトランジスタ）であり、バイアス電極１４は、５００ボルトを越える電圧に耐えることができる高圧バイアス構造体で成っている。セレンをベースにした多層膜１６は基体１２とバイアス電極１４との間に挟まれている。基体１２はアルミニューム、ガラス、薄いフィルムトランジスタアレイ、電荷結合素子（ＣＣＤ）及び相補形金属酸化膜半導体装置（ＣＭＯＳ）のごとき任意の所望の基体であることができる。
【００４７】
図１に示された本発明の好適実施例によれば、この膜はエネルギー吸収兼変換層１８を有しており、該エネルギー吸収兼変換層１８は光導電層とも呼ばれ、また、該エネルギー吸収兼変換層１８はドープされたアモルファスセレンで作られている。層１８は、通常、約１００μｍと２ｍｍの間の厚み、好ましくは、約２００μｍと５００μｍとの間の厚みを有している厚いフィルムであり、当業界では一般に知られている。この層１８は、それ自体、本発明の主旨である２つの薄いバッファ層２０及び２２（通常、厚み約０．５μｍと１０μｍとの間）間に挟まれている。
【００４８】
既に述べた通り、本発明は、図１に示されたごとき構造体内にバッファ層２０のみを、あるいは、バッファ層２２のみを含むことができるが、最も好適な実施例では、本発明は、これらのバッファ層の双方を含んでいる。
【００４９】
最後に、基体１２とバイアス電極１４との間には電気接続体２４が備えられていて、装置の作動中必要とされる高圧を分与している。
【００５０】
ドープされたアモルファスセレン層は、Ｘ線吸収、電荷発生、電荷転送、及び、所与のＸ線映像必要事項に合致するべく最適化された暗放電のごとき特性を有している。ドープされたアモルファスセレン層１８と基体１２との間に挟まれたアモルファス三セレン化砒素（ａ−Ａｓ2 Ｓｅ3 ）侵入形バッファ層２０は、驚くことに、基体１２とセレン層１８との間に強い接着作用を促進させることにより、新規な多層板の構造体を機械的に安定化させる特性を有していることが判明した。このバッファ層により、困難性無く、その構造体それ自身の再調整も可能となり、更に、結晶化を避ける製造法ウィンドウがかなり高められる。
【００５１】
アモルファスセレン層１８とバイアス構造体１４との間に挟まれた第２のバッファ層２２は、アルカリでドープされたセレンでなる単極電導バッファ層である。この層２２は、ホールキャリア範囲がかなり低下し、この層の電子電導特性を相当に変えること無く、バイアス電極１４から大量のセレン層１８へのホールの注入を阻止するよう設計されている。このアルカリでドープされたセレンバッファ層２２は０．５〜５重量％の量の砒素を含んでいても良い。
【００５２】
図２（ａ）は、少寸法のＸ線検出器に用いられるよう設計された試験装置の断面を示しており、特に、本発明の利点を確かめるべく建造された試験装置の断面図を示している。図１と同じ参照番号が、同じ素子を表すのに用いられている。図２（ａ）に示されているごとく、厚さ１．１ｍｍのガラスコーニング７０５９（商標）の基体２６に、バルトラコン（Baltracon ）（商標）として知られ且つバルツァーズ（Balzers ）で販売する電導性透明インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の層２８で被覆した。比較のために、アモルファス三セレン化砒素の層２０の蒸着の前に、基体の半分にマスクをした。３μｍの厚みを有するａ−Ａｓ2 Ｓｅ3 の薄いフィルムを、１ｘ１０-5トールよりも低い低減された圧力の下でドープされた三セレン化砒素の材料を熱的に蒸発させることにより形成した。前駆物質の組成は、３４〜３８ｗｔ％Ａｓであり、ｐｐｍ濃度でガリウム、インジウム、あるいは、沃素のごとき含有される他のドーパントであった。３５０℃〜４５０℃の範囲にある温度に保持されたステンレススチール３０４ボートから材料を蒸発させた。ドープされた三セレン化砒素の蒸気をそれのために準備された基体２６、２８の部分に凝縮し、３０℃及び１９０℃間の温度で保持した。上記条件の下で、均一な、アモルファス（非晶質）なピンホールが無いバッファ層が、マスクされていなかった基体の半体上に得られた。次いで、ここでは、Ｘ線エネルギー吸収兼電荷変換層として作用する厚さ２００μｍ及び５００μｍ間のドープされたアモルファスセレン層１８を、マスクが取り外された後、２３０℃と２８０℃との間に保持された第２のステンレススチールボートから上記基体に蒸発させた。基体の温度は、この第２の層の沈着中、５０℃と９０℃との間に一定に保持された。例えば、ポリカーボネート、ポリエステルあるいはパリレーン（parylene）の３０μｍと１５０μｍとの間の厚さの絶縁誘電層３０を、次いで、アモルファスセレン光導電層に積層し、即ち、被覆させた。次いで、パターン化された構成の金、プラチナ、アルミニュームあるいはインジウム酸化スズのごとき薄い（１０ｎｍ〜５０ｎｍ）透明導電材料を誘電体材料へと蒸発させることによってプロトタイプの構成を仕上げて２つの独立した電極３２、３４を作り出した。これらの頂部電極は、比較試験をして従来技術に関するアモルファス三セレン化砒素のバッファ層２０の役割をするような位置に沈着された。
【００５３】
図２（ｂ）に示されている本発明の別の実施例においては、砒素及びナトリウムでドープされたセレン合金バッファ層２２を、それ自身省略されている図２（ａ）における層２０と同じ半分の基体上のドープされたアモルファスセレンの厚いフィルム１８に蒸発させた。このことは２３０℃及び２７０℃間の温度に保たれたステンレス鋼ボートからなされた。この蒸発中の基体温度は５０℃及び８０℃間に保たれた。誘電絶縁層３０はこの場合必要とされなかったし、また、２つだけの独立した電極３２、３４を準備した。
【００５４】
界面結晶化の減少に関する本発明の第１のキー要素を説明するために、図２（ａ）で上記のごとく準備されたサンプルを、赤外線顕微鏡使用技術により分析した。この研究からの結果により、アモルファス三セレン化砒素の層２０の混在物が、従来技術に従って作られた検出器においてドープされたアモルファスセレン層の沈着中セレン層１８と基体材料２６、２８（あるいは図１における１２）との間の界面で通常成長する微結晶を非常に減少させたことが示された。この場合、３μｍの厚みを有しているアモルファス三セレン化砒素の層２０の存在状態では、何等の結晶が生じた形跡も見られなかった。一方、バッファ層を備えていない検出器の他方の側では、厳しい結晶化が界面で見られた。この本発明のキー要素により、微結晶が生じるような映像構成部分の無い優れた性能のＸ線検出器が導かれる。
【００５５】
本発明の別の重要な要素は新規な多層Ｘ線検出器即ち検出板の機械的安定性を向上することである。かような検出器は、冷寒時の輸送などの特定の状況の下で、温度の周期作用をこうむる。従来は、温度の周期作用は、基体材料と光電導セレン層は、その熱膨張係数がマッチしないことにより装置の機械的一体性が深刻な影響を受けた。セレン層あるいはセレンフィルムの破損の物理的層剥離が時として生じている。図３は、図３（ａ）及び図３（ｂ）において、セレン基体界面が、装置の冷却（引張応力）時、あるいは、装置の加熱（圧縮応力）時、熱膨張の差によりどのようにして応力を受けるかを図示している。即ち、図３（ａ）において、基体１２とドープされたセレン層１８との間の界面が温度周期によりどのようにして圧縮応力を受けるのかを示しており、図３（ｂ）において、基体１２とドープされたセレン層１８との間の界面が温度周期によりどのようにして引張応力を受けるのかを示している。
【００５６】
図３（ｃ）、図３（ｄ）及び図３（ｅ）において、様々な破損の機構が図示されており、該破損は、剪断応力が減少されない場合に生ずる。即ち、図３（ｃ）において、基体１２からのドープされたセレン層１８の層割れは、そのドープされたセレン層１８の分裂即ち開裂が図３（ｄ）に示されており、図３（ｅ）においては、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されている応力の結果として基体１２にはクラック３８が生じている。
【００５７】
アモルファスセレン層は、ポリマーに匹敵する非常に大きな熱膨張係数を有しているとして知られている。他方、基体材料として主に用いられている材料、例えば、アルミニュームあるいはガラスは、アモルファスセレンよりも熱膨張係数がかなり小さい。セレン−砒素合金の熱膨張は砒素濃度に大きく関わっていることが判っている。アモルファス三セレン化砒素のバッファ層を用いることにより、このバッファ層の線形熱膨張係数がドープされたアモルファスセレン層のものよりも２倍以上低い限りは、また、そのバッファ層の線形熱膨張係数が基体材料のものに緊密にマッチしている限りは、界面での剪断応力は減少する。衝撃により生ずる応力は基体材料とドープされたアモルファスセレンフィルムとの間の比較的弱い界面から、ドープされたアモルファスセレン層とアモルファス三セレン化砒素のバッファ層との間のより強い界面に、移動し、もって、フィルムの接着性が高められる。
【００５８】
厚いアモルファスセレン層と基体との間のマッチしていない熱膨張の結果として応力を低減する三セレン化砒素のバッファ層の能力に関する本発明の特徴を例示するために、以下の実験を行った。即ち、２枚の板を目的を持って作った。１つは図２（ａ）に示されているごときもので、アモルファス三セレン化砒素でなる薄いバッファ層２０を含み、他方はかような層２０を有していないものである。様々な層の沈着法は既に上記してある。その後、これら２つの試験板に熱周期を受けさせ、在来のテンコー（Tencor）ＦＬＸ−２９００（商標）フィルム応力測定機器を用いてそれらのそれぞれの応力−温度特性を記録した。図４にプロットされている得られた試験結果によれば、所与の温度差の場合、バッファ層を備えた板は、バッファ層を備えていない板のものよりも約５倍低い応力変化が示されている。この結果により、バッファ層を備えている板は温度感受性にかなり低いことが示されることが判明した。この結果は、バッファ層を備えている板がかなり低い温度感知性のものであることを示している。即ち、（処理、貯蔵及び輸送時の）板の機械的一体性に関する限り、バッファ層を用いることにより、多層検出器が熱ショックに耐えることが可能となる。何故なら、対応して熱的に生ずる応力値が、図３（ｃ）、図３（ｄ）及び図３（ｅ）に図示されているいずれかの板破損メカニズムが生じるほどに高くならないからである。
【００５９】
スナップショット作業モード用として特に設計されたセレンを基礎にしたＸ線映像システムの場合、２つの連続したＸ線画像の取得間には、回復シーケンスが常に必要とされて、静電Ｘ線潜像が生ずるようなセレン層に蓄積された空間電荷を除去する。従来、この画像抹消段階は、一連の光バイアス電圧シーケンス、及び、時として、温度サイクリングを通じて行われていた。この外部抹消技術は通常扱い難く、また、時間が掛かってしまう。本発明は、ドープされたアモルファスセレン層に蓄積されるいずれの残留空間電荷をも除去することができ、かくて、自己回復性である多層検出器構造体を提供する。
【００６０】
本発明のこの特徴を例示するために、在来の飛行時間過渡光電導装置を用い、代表的なＸ線映像シーケンスを課した後、上述し且つ図２（ａ）に示されているプロトタイプサンプルの内部空間電荷分布を調査した。飛行時間測定において、高い電圧バイアスをＸ線検出器のプロトタイプを介して印加してセレン層内に均一な電界を発生させた。短い期間（２００ピコセコンド）、窒素でポンプ作用を受けたダイレーザから発生された、極めて良く吸収された（λ＝４６０ｎｍの）光パルスはサンプルの頂部金属電極３２、３４に集中され、セレン層の上面近くに電荷の光電子を生じさせた。印加バイアス電圧の極性により、ホールはセレン層バルクへ掃除され、測定可能な電流が外部回路に流れた。空間電荷により内部電界のいかなる電荷トラッピングあるいはいかなる摂動も存在しない場合、この電流は、ホールが対底部電極に達するまで大きさが一定でなければならず、その時、測定された電流は急激にゼロまで落ちなければならない。
【００６１】
図５は、アモルファス三セレン化砒素の層２０を含まなかった装置についての結果を示しており、それに対し、図６はこのバッファ層を含む装置についての結果を示している。これらの図において、Ｅ−６を参照した場合、番号は−６の指数であるべきであることを意味している。図５及び図６に示されている第１のホール光電流波形は、延長した暗い状態での休止後いずれの装置にいかなる空間電荷も存しないことを示している。第２のホール光電流波形の獲得の前に、装置はＸ線を照射されてＸ線映像シーケンスをシミュレートした。図５及び図６における第２の光電流波形は、両装置の静電材料とセレン層との間の界面で集積されるＸ線で生じさせられた空間電荷の存在を示している。この空間電荷は、通常、実際のＸ線映像板の静電潜像を示すものである。図５及び図６における第３のホール電流波形は、上方及び下方電極を簡単に互いにショートさせた後得られた。図６におけるホール光電流波形の空間電荷ニュートラル条件への完全な復元は、本発明によるアモルファス三セレン化砒素の層によって得られた自己回復能力を示している。マークの付された対照体では三セレン化砒素の層２０を備えていない装置は、図５における第３の電流ホール波形により証明されているごとく、自己回復ができない。本発明の自己回復に関する態様は、ホール溜の作用するアモルファス三セレン化砒素の層２０によって与えられる。印加バイアス電圧を、装置を介して除去する際、セレン／誘電体界面での負の空間電荷により、セレン層における内部フィールドが極性を実際に逆にする。この内部フィールドの逆転により、その内部フィールドがゼロに低下するまで、バッファ層２０からの電荷されたホールが積極的に引き締められ、その時点で、装置はそれの空間電荷ニュートラル状態に戻される。出願人により発見されたアモルファス三セレン化砒素のバッファ層２０のホール溜効果は、実際に、２つの効果によって与えられる。即ち、アモルファス三セレン化砒素はより高い導電率材料（１０-15 Ω-1ｃｍ-1）であり、この高い導電率で材料内の自由ホールの数を増加する。加えて、アモルファス三セレン化砒素の材料と基体電極との間の接合部は、十分な電荷を供給して負の空間電荷をニュートラル化することができる「有限インゼクタ」を形成する。
【００６２】
本発明の更なる重要な要素を説明するために、前述した誘電及び金属電極層を備えていない上述したごとき装置を準備した。優れたセレンを基礎にしたＸ線検出器のキーとなる特徴は、高い電界へバイアスされる際に低い暗排出電流を示すことである。この暗電流の主構成要素のうちの１つは電導する基体材料から大量のアモルファスセレン層への電子の注入である。それ故、優れた検出器は、このプロセスを最小化するよう設計されていなければならない。本発明のこのキー要素を示すために、光発生プロセスを介して基体材料から電子注入を行うことにより、試験装置を静電写真法的に試験した。最初に、プロトタイプの装置はコロナ装置により電荷され、セレン層の裸面が基体に対して正的にバイアスされた。次いで、セレン層の表面電位を、３００秒の間にわたり非接触静電プローブによりモニターして装置の暗放電特性を評価した。次いで、透明な表面材料を通して装置を照らすことにより、基体材料から厳しい電子注入を行う前に、サンプルをコロナ装置により再充電した。図７は、アモルファス三セレン化砒素の層を含まないサンプルに対する静電写真法の結果を示している。セレン層を介する光注入された電子の移送による基体を介する光の照射時間、表面ポテンシャルは猛烈に低減する。このことは、基体材料からセレン層への何らかの偽電荷注入が大きな局部的暗電流を生じさせることを示している。図８は、割り込み三セレン化砒素を含むプロトタイプ装置に対してなされた同じ静電写真試験を示している。しかし、この場合、かなり吸収された光による装置の照明は、アモルファス三セレン化砒素の材料が、用いられている光の波長に対して感光性であるという事実にもかかわらず、装置に何等適宜の放電を生じさせなかった。この結果は驚くべきものであり、また、三セレン化砒素の層に光発生された電子が深くトラップされた状態となり、バッファ層が極めて薄いにも関わらず装置を放電することができないという事実により説明される。この研究により、アモルファス三セレン化砒素のバッファ層を含むことによってＸ線検出器は、注入された電荷が三セレン化砒素材料に直ちに深くトラップされた状態となる限り、基体材料からの疑似電子注入に影響を受けないという事実が示された。
【００６３】
最後に、本発明の別の特徴は、あるＸ線映像システムでのビデオ速度（１秒当たり３０画像）で画像を得る要求事項に関している。オンタイムのＸ線ビームは、代表的な場合、ダイナミックモード映像と云われているこの映像モードにおいて数分である。ドープされたアモルファスセレンの、代表的な場合で１０-5ｃｍ2 ／Ｖ  有限電子範囲により、正味の負の空間電荷は、ホールの優れた移送特性及び長い映像露出時間により、セレン層に蓄積する。この負の空間電荷は、それが映像時間スケールよりもかなり長い時間スケールの間一定に維持されている限り、映像性能に悪影響を及ぼさない。負の空間電荷は、２つのプロセス、即ち、電子の熱的トラップ分離、及び、その後の上方バイアス電極及び電荷再結合からのホールの掃除あるいは注入の故に変わり得るものである。セレンの場合、前者のプロセスは、電子トラップ深さが１．１ｅＶである限り、ありそうもなく、トラップされた電子に対して数時間一定である熱的復旧時間に達する。それ故、ホール注入を最小化する頂部電極構造体が、この作動モードに必要とされる。かくて、ドープされたアモルファスセレン層と頂部バイアス電極との間に挟まれた頂部単極電導バッファ層を用いることにより、そのドープされたアモルファスセレン層の内部への頂部ホール注入をかなり減少させることができる。
【００６４】
この目的のため、１０-10 ｃｍ2 ／Ｖ  よりも低いホール範囲を備えたアルカリでドープされた薄いセレンバッファ層が双極性の移送光導電セレン層上に直接沈着されている。次いで、頂部電導電極はこのバッファ層の頂部に沈着される。頂部バッファ層の極めて短いホール範囲により、頂部電極から注入された何らかのホールがこの層にトラップされ、かくて、大量のセレン層における負の空間電荷で再結合するのを阻止するのが確実にされる。これにより、時間通りのＸ線ビーム時、負の空間電荷が変わらないのが可能ならしめられる。頂部電極が底部電極に関して積極的にバイアスされている通常のＸ線条件の下では、アモルファスセレン層に発生されたホール及び電子は双方ともトラップされることなく頂部及び底部電極に達するべきである。かくて、薄いアルカリでドープされたバッファ層は、また、Ｘ線で発生された電子の、頂部電極への流れを抑止してはならない。これに関連して証明されたことだが、Ｌｉ、Ｎａ及びＫでのセレンのドーピングはホール範囲のみをひどく堕落させてしまい、電子範囲を比較的影響されない状態にする。同様に、前述したアモルファス三セレン化砒素のバッファ層は、Ｘ線で発生されたホールが底部電極に達するのを許すために、ホール範囲を最大化するように設計されている。
【００６５】
図９は、図２（ｂ）の左側に示されているごとく、Ｎａでドープされたセレンフィルムでなる単極バッファ層２２を備えた状態で、また、図２（ｂ）の右側に示されているごとく、かような層２２を備えていない状態で、装置の暗電流−電圧特性がプロットされたものを示している。バイアス電極３２、３４は、この場合、Ｐｄでなっていた。図９におけるグラフ（ｐＡはピコアンペアを意味している）から理解できる通り、２つの装置は高い電界で全く異なって振る舞い、単極のバッファ層を有していない装置はより多くの暗電流を有している。このことは、Ｐｄ電極３４からセレンフィルム１８へのホールのフィールドで助けられた放出によるものである。一旦注入されると、これらの余分なホールは、装置の固有抵抗をかなり越える大きな暗電流に寄与する。他方、バイアス電極３２とドープされたアモルファスセレンフィルム１８との間に位置している単極の電導バッファ層２２を備えた装置は同じ電界でかなり低い暗電流を有している。このことは、電極材料からのホールの、何らかのフィールドで助けられた放出は、これらのホールがＮａでドープされた材料に直ちにトラップされた状態になるがために、急速に停止されるという事実により生じせしめられる。一旦トラップされると、これらのホールは電極のインターフェイスで電界を実際に下げ、これにより、ホール注入率が下がろうともする。
【００６６】
単極のＮａでドープされたバッファ層が蛍光透視においていかに有益であるかを更に説明するために、簡単なテストを行い、該テストでは、装置から流れてくる全電流を、約３０秒の全ビームオンタイムでパルスの付されたＸ線ビームの存在の下で測定された。図１０（ａ）は、単極のバッファ層を備えていない装置の時間を関数としての全電流（暗電流＋Ｘ線電流）を示しており、それに対し、図１０（ｂ）は、単極のバッファ層を備えている装置の時間を関数としての全電流を示している。単極のバッファ層を有していない装置の場合、明かなごとく、Ｘ線パルス間の期間時に測定されたごとき暗電流は、Ｘ線の存在時に値が増加し、Ｘ線の印加前に先の値に戻るのに３０秒以上かかる。この高められた暗電流は、セレン層のＸ線で発生された負の空間電荷を中和するために、頂部電極からのホール注入によるものである。蛍光透視のごとき映像モードにおいては、この暗電流回復時間は、一次光電流が経過した後検出器のその領域に余分な電流が尚長く固執する限り、それ自身画像の遅れとなることは明らかである。
【００６７】
図１０（ｂ）は単極のバッファ層を備えている装置に対して行われた同じテストの結果を示している。ここで、明かな通り、暗電流は、Ｘ線の印加時、安定した状態にある。最後のＸ線パルスが経過する際、電流は、Ｘ線の露出が始まる前のものであった装置の暗電流値まで急激に低下する。この新規な装置は、先の装置が示した有害な画像遅れを示さない。
【００６８】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）において、Ｅ−９の参照は、番号が−９の指数へのものであることを意味している。
【００６９】
理解される通り、本発明は上述した特定実施例に限定されるものでなく、当業者には自明の多くの変形例を、本発明の精神を逸脱することなく、また、前記の特許請求の範囲を逸脱することなく、なし得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】多層Ｘ線映像板の拡大した断面図である。
【図２】（ａ）は、比較の目的で用いられる実験用プロトタイプの断面図である。
（ｂ）は、比較の目的で用いられる別の実験用プロトタイプの断面図である。
【図３】セレン基体界面が応力を掛けられる際に、そのセレン基体界面での様々な破損メカニズムを示している。
【図４】図２の（ａ）に示されているごとき装置の場合の板応力対板温度の比較プロットである。
【図５】在来のＸ線映像板のホール過渡光導電性波形を示している。
【図６】本発明によるＸ線映像板の比較ホール過渡光導電性波形を示している。
【図７】在来のＸ線映像板の電子ブロッキングを示している、誘起放電測定を示している。
【図８】新規なＸ線映像板の電子ブロッキング効率を示すべく比較誘起放電測定を示している。
【図９】図２（ｂ）に示されている装置の場合の暗電流対電圧特性の比較プロットである。
【図１０】（ａ）は、バッファ層２２を備えていない図２（ｂ）に示されているごとき装置の場合の時間を関数としての総電流を示している。
（ｂ）は、バッファ層２２を備えている図２（ｂ）に示されているごとき装置の場合の時間を関数としての総電流を示している。
【符号の説明】
１０  多層板
１２  基体
１４  バイアス電極
１６  多層膜
１８  ドープされたアモルファスセレンフィルム
２０  バッファ層
２２  単極の電導バッファ層
２６  基体材料
２８  基体材料
３０  誘電絶縁層
３２  電極
３４  電極
３８  クラック
【図１】
0003761691.tif 000002
【図２】
0003761691.tif 000003
【図３】
0003761691.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003761691.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
0003761691.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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