JPH01220478A - 光センサの製造方法 - Google Patents

光センサの製造方法

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JPH01220478A
JPH01220478A JP63046193A JP4619388A JPH01220478A JP H01220478 A JPH01220478 A JP H01220478A JP 63046193 A JP63046193 A JP 63046193A JP 4619388 A JP4619388 A JP 4619388A JP H01220478 A JPH01220478 A JP H01220478A
Authority
JP
Japan
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thin film
photocurrent
semiconductor thin
cds
small amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP63046193A
Other languages
English (en)
Inventor
Kosuke Ikeda
光佑 池田
Hiroko Wada
裕子 和田
Noboru Yoshigami
由上 登
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/10Semiconductor bodies
    • H10F77/12Active materials
    • H10F77/123Active materials comprising only Group II-VI materials, e.g. CdS, ZnS or HgCdTe
    • H10F77/1233Active materials comprising only Group II-VI materials, e.g. CdS, ZnS or HgCdTe characterised by the dopants
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/125The active layers comprising only Group II-VI materials, e.g. CdS, ZnS or CdTe

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は、ファクシミリ装置や光ディスクなどの0ム機
器の画像入力部に用いられる光センサの製造方法に関す
るものである。
従来の技術 近年、ファクシミリ装置や各種Oム機器の画像情報入力
部の小型化や画像ひずみの改善を0指して原稿幅と同一
寸法の密着型ラインセンサが開発され、これを用いた画
像読取装置が使用され始めており、さらに現在では性能
面での向上すなわち高速化や画品質の向上が強く望まれ
ている。
さて、Cds、CdSeあるいは固溶体06B−CdS
eを主体として成る光センサは、光電流が大きいのが特
徴で、このためこのセンサを用いた密着型ラインセンサ
では周辺回路の設計が容易となる。−方、この光センサ
は光電流、ipの光照射に対する応答速度が遅く、しか
も照射光強度、すなわち原稿からの反射光強度りに対す
る比例性に劣るという二つの欠点がある。すなわち、前
者ではJpの立上り時間τrや立下り時間τdが通常使
用時のセンサ面強度100JuXで2〜311!lee
と長く、後者ではJ p oe L  としたときのγ
値が、60〜1oo6uxで0.6〜0.76と小さい
発明が解決しようとする課題 ゛ この様に、センサの光電流の立上り時間や立下り時間が
長いと、このセンサを用いたラインセンサの読取り走査
速度が4〜sms/71ine と制限されてしまう。
またγ値が小さいと、センサ面での光強度に応じて生じ
る光電流すなわち出力信号値が図に見られる様にγ=1
.0の場合は比例しているのにγ=0.6の場合はひど
く比例性が劣ることが分かる。このため中間調の再現に
余分の回路処理を必要とする。
CdS、CdSeあるいは固溶体CdS−CdSeをC
aCl2蒸気中で活性化熱処理した光導電型センサの場
合、γ値を大きくすることは、例えば不純物であるCu
濃度を高くするなどの方法によって実現される。ただ同
時に光電流の立下り時間τdは小さくなるが、立上り時
間τrが大きくなシ、全体としての光応答速度が遅くな
るとともに光電流Jpも小さくなるという大きな欠点が
ある。
本発明は、光電流Jpを小さくせずに光応答速度を速く
し、しかもγ値を大きくする方法を提供するものである
課題を解決するだめの手段 絶縁性基板上にCdS5G(1815あるいは固溶体0
65−CdSeを主体とし、これに少量のCuあるいは
Agを添加して成る半導体薄膜を形成し、前記薄膜を高
温でCdC712の蒸気に暴露し活性化熱処理した後、
対向電極を設け、さらに保護膜を形成する光センサの製
造方法において、前記活性化熱処理の後にさらに、少量
のCuあるいはAgを表面に付着させ前記半導体薄膜中
に拡散させることを特徴とする。
作用 本発明の方法によれば、CdS系光導電型センサの光電
流値が大きいという特長を損わずに、しかもその光応答
速度を著しく速くし、さらにγ値を大きくすることがで
きる。しかも特性のバラツキは小さく、かつ安定性に優
れる。光電流は、その立下り時間τdにほぼ比例するも
のであるが、この立下り時間が短かくなっても光電流が
小さくならないのは、本発明の方法によシ半導体薄膜中
の光キャリア(電子)の移動度が大きくなるためである
実施例 以下、本発明の詳細な説明する。
ガラスなどの絶縁性基板上に少量のCuあるいはAgを
含むCjaSlCdSeあるいは0d8−CdSeの半
導体薄膜を真空蒸着法などによって形成する。
この薄膜を高温にてCdCl2の蒸気に暴露し、通常4
60〜eoo℃で活性化熱処理を施す。その後、NiC
r/ムUの蒸着形成膜などで対向電極を形成する。この
電極形成の前か後で上記活性化半導体薄膜上さらに少量
のCuあるいはAgを付着拡散させる。C(is系先光
センサ添加されたCuやAgなどを増感不純物と言う。
増感不純物としては増感効果、すなわち光電流を大きく
し、光電流と暗電流の比いわゆる明暗比を大きくするも
のなら何でも良いが、特にCuやAgがその効果が大き
い。この様な増感不純物の付着は活性比熱処理後電極形
成の前でも良く、あるいは電極形成後保護膜形成の前で
も良い。増感不純物の膜中への拡散は加熱によって起こ
すが、これは付着時の基板加熱や付着後の加熱によって
達成される。付着後の加熱は電極形成前であったり後で
あったりするが、場合によっては保護膜形成時の加熱を
利用しても良い。増感不純物の付着は真空蒸着法や化学
的付着法による。化学的付着とは、例えばCuを付着さ
せる場合、cuc12を水に溶かした液中に基板上のC
aS系膜を浸漬し表面にCuを付着させる方法である。
この化学的付着時には基板温度(すなわち液温)は室温
〜80℃とする。80℃を越えるとバラツキを生じやす
い。また真空蒸着時の基板温度は室温〜400’Cとす
る。400’Cを越えるとバラツキを生じ好ましくない
さらに、増感不純物の付着時の基板温度が低い場合や必
要特性を得るために、増感不純物付着後中性または少量
の酸素を含む雰囲気中において、150〜400℃の加
熱処理を施すのがよい。その後シリコン樹脂やポリイミ
ドなどの保護膜を形成し光センサを完成する。保護膜の
乾燥、加熱などの処理をもって上記熱処理にかえても良
い。増感不純物付着中、あるいは付着後におけるこれら
の加熱過程によって拡散が達成される。
実施例1 ガラス基板(コーニング社、≠7059.230X26
X1,27)上に厚さ4000人のCd8o、6860
,4 : Cu (0,005モルチ)の蒸着膜を形成
し、フォトエツチングによシ主走査方向に島状(90X
350μ1a2)に8ビット/mmの割合で1728ピ
ツト配置する。Cuの分量は母体のcaso6Seo、
4に対して0.005〜0.015モル%が好ましい。
0.005モル係以下では特性は優れるが均一性に劣る
ことがあり、0.015モルチ以上ではJpの立上り時
間τrが大きくなる。この島状のCdSo、6 seo
、4 : Cu膜を500’CでCdCj!2の飽和蒸
気中で加熱処理して光電的に活性化して光導電体膜にし
た後、その島状の膜の各々に対向電極(NiCr/ムU
蒸着膜)すなわち共通電極と個別電極を形成する。対向
電極のギャップは60μmである。その後、母体である
CdS(1,6g60.4膜に対して0.005〜0.
1モルチのCuを蒸着拡散させる。Cu量が0.005
モルチよシ少ないと立下シ特性を良くする効果が小さく
、0.1モルチ以上では立上シ特性が悪くなる。Cu蒸
着後中性または少量の酸素を含む雰囲気中、160〜4
00℃で加熱処理を施す。その後シリコン樹脂保MMを
形成シラインセンサを完成する。これらラインセンサの
うちの1ビツトの特性を調べCU蒸着時の基板温度が1
50℃の場合の結果を第1表にまとめる。比較のため、
通常のC(i5o、6 S・Q、4 : Cu (QO
1〜0.1モル%)蒸着膜を上記同様活性比熱処理後電
極形成したセンサについても調べである。なお特性は印
加電圧DC1oV、光照射は緑色LID光(570nm
 、 1001ux )を1Hz (0,5seaずつ
)で点滅して測定した。応答時間は光電流Jpが0から
飽和値の50%に上がるまでの時間を立上り時間τr%
Jpが飽和値からその60チに下がるまでの時間を立下
り時間τdとした。またγは60〜10071ux間で
の平均値である。
(以 下 余 白) この様に、光電流を数μ五以上と大きく保ったまま立下
り時間τdをo、s mgec程度にまで小さく、γも
0.70以上、多くは0.80以上と大きくできる。一
方、光電流の立上り時間τrは、通常センサの場合と違
ってτdが小さくなっても大きくならず、実際にライン
センサとして用いる場合には原稿黒地でも存在する反射
光(少なくとも3%はある)がバイアス光となり、これ
が常時センサに照射されるため、実効的には著しく小さ
くなる。その効果を第2表にて示す。仁の程度のバイア
ス光照射による他の特性(、yp、τd、γ)の変化は
殆んどない。
(以下余白) 実施例2 実施例1と同じ製法で、CuO代りにAgを用いた光セ
ンサを作製した。CdS、)、63eO,4:Ag蒸着
膜中のAgの分量は母体CdSo6S004に対して0
.005〜0.015モルモル係極形成後蒸着拡散させ
るAgの分量は母体に対して0.005〜0.1モル係
である。
この様にして得た光センサの内、最初の蒸着膜中のAg
の分量が0.005モル係、後で蒸着拡散させるλgの
分量がo、01〜0.1モル係のラインセンサのうちそ
れぞれ1ビツトについての特性を第3表に、またそれら
のうち一部についてはバイアス光3悌を照射した場合の
特性を第4表にて示す。
(以 下 余 白) CuあるいはAgの付加的な付着拡散により優れた特性
が得られることが分かる。CdS(1,6seO,4:
 Cuの上にAgを付着拡散しても、逆に”5o6s8
o4:Agの上にCuを付着拡散しても良い。ただ最初
に含まれるCuあるいはAgの分量は微量(0,006
〜0.015モル係)であることを要する。
上記実施例ではCd 5o6S e O4を例にとった
が、CdS、CdSe  や他の組成比の固溶体CdS
−CdSeでも同様の効果が得られる。
発明の効果 本発明によれば、光電流値が大きいままで光応答速度が
著しく速く、しかもγ値の大なる光センサを実現するこ
とが可能となる。これよシ、中間調再現に優れた、高速
の画像読取装置ができる。
【図面の簡単な説明】
図は光センサにおける光電流と光強度の関係を示す図で
ある。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名り亡
i1強度 (仕5九尺、受ン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁性基板上にCdS、CdSeあるいは固溶体
    CdS−CdSeを主体とし、これに少量のCuあるい
    はAgを添加して成る半導体薄膜を形成し、前記薄膜を
    高温でCdGl_2の蒸気に暴露し活性化熱処理した後
    対向電極を設け、さらに保護膜を形成する光センサの製
    造方法において、前記活性化熱処理の後にさらに、少量
    のCuあるいはAgを表面に付着させ前記半導体薄膜中
    に拡散させることを特徴とする光センサの製造方法。
JP63046193A 1988-02-29 1988-02-29 光センサの製造方法 Pending JPH01220478A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5804463A (en) * 1995-06-05 1998-09-08 Raytheon Ti Systems, Inc. Noble metal diffusion doping of mercury cadmium telluride for use in infrared detectors
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US20130016266A1 (en) * 1997-07-15 2013-01-17 Kia Silverbrook Handheld imaging device with vliw image processor

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