JPH021522A - 放射線検出素子 - Google Patents
放射線検出素子Info
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- JPH021522A JPH021522A JP1065788A JP6578889A JPH021522A JP H021522 A JPH021522 A JP H021522A JP 1065788 A JP1065788 A JP 1065788A JP 6578889 A JP6578889 A JP 6578889A JP H021522 A JPH021522 A JP H021522A
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- radiation
- conductivity type
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/152—One-dimensional array CCD image sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J3/26—Generating the spectrum; Monochromators using multiple reflection, e.g. Fabry-Perot interferometer, variable interference filters
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/199—Back-illuminated image sensors
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (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。
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］
本発明は光、電磁波等の放射線の強度を検出又は測定す
るための検出素子（デバイス）及びこれを使用する干渉
計に関する。
るための検出素子（デバイス）及びこれを使用する干渉
計に関する。
［従来技術］
イメージング（撮像）用の電荷結合素子（ＣＣＤ）を用
いてレンズの受光（イメージ）面の光輝度又は強度分布
を表す電気信号を発生することが知られている。このよ
うなＣＣＤには従来のＭＯ８技術を用いて処理されたシ
リコンダイより構成され、その表面、即ちダイの処理さ
れる面の下方に複数の埋め込みチャンネルが形成される
。各チャンネルは同様の素子領域の直線状のアレイが構
成される。このダイの表面にはクロック用の電極構体が
重ねられ、このクロック電極構体に所定電位を印加する
ことにより１つのチャンネルの素子領域に存する電荷が
シフトレジスタの場合のように素子領域を順次進み、チ
ャンネルから取り出される。イメージングＣＣＤでは、
電荷は光電子的に発生される。従って、もし光子がダイ
内に入ると、導電性電子を発生し、これはチャンネル層
に入り、チャンネル領域の素子の１つに閉じ込められる
。
いてレンズの受光（イメージ）面の光輝度又は強度分布
を表す電気信号を発生することが知られている。このよ
うなＣＣＤには従来のＭＯ８技術を用いて処理されたシ
リコンダイより構成され、その表面、即ちダイの処理さ
れる面の下方に複数の埋め込みチャンネルが形成される
。各チャンネルは同様の素子領域の直線状のアレイが構
成される。このダイの表面にはクロック用の電極構体が
重ねられ、このクロック電極構体に所定電位を印加する
ことにより１つのチャンネルの素子領域に存する電荷が
シフトレジスタの場合のように素子領域を順次進み、チ
ャンネルから取り出される。イメージングＣＣＤでは、
電荷は光電子的に発生される。従って、もし光子がダイ
内に入ると、導電性電子を発生し、これはチャンネル層
に入り、チャンネル領域の素子の１つに閉じ込められる
。
イメージングＣＣＤはその一面がカメラの結像面と一致
してカメラのレンズがその面に像を形成するようにする
。このＣＣＤは例えば各々６４素子領域を有する６４の
並列チャンネルにて構成され、これら６４ｘ６４個の素
子領域のアレイ（行列）によりダイのイメージ入射面を
６４ｘ６４個の絵素又はピクセルに解像する。
してカメラのレンズがその面に像を形成するようにする
。このＣＣＤは例えば各々６４素子領域を有する６４の
並列チャンネルにて構成され、これら６４ｘ６４個の素
子領域のアレイ（行列）によりダイのイメージ入射面を
６４ｘ６４個の絵素又はピクセルに解像する。
カメラはシャッタを有し、予め定めた露出時間のみ開い
て、この期間中はクロック動作電極を一定電位に維持す
る。次に、シャッタを閉じると、各チャンネル素子領域
に累積された電荷がＣＣＤからクロックにより読み出さ
れる。この露出期間中に所定ピクセルに入射した光エネ
ルギーの強度はチャンネル層の関連する素子領域の電子
密度に影響し、この素子領域から送り出される電子数、
即ち最終的にＣＣＤから取り出される電子数はそのピク
セルに入射した光の強度を表すこととなる。
て、この期間中はクロック動作電極を一定電位に維持す
る。次に、シャッタを閉じると、各チャンネル素子領域
に累積された電荷がＣＣＤからクロックにより読み出さ
れる。この露出期間中に所定ピクセルに入射した光エネ
ルギーの強度はチャンネル層の関連する素子領域の電子
密度に影響し、この素子領域から送り出される電子数、
即ち最終的にＣＣＤから取り出される電子数はそのピク
セルに入射した光の強度を表すこととなる。
このようにして、ＣＣＤはカメラにより形成されたＣＣ
Ｄの受光面の光強度分布を表すサンプリングされた二次
元の電気信号を発生するのに使用できる。
Ｄの受光面の光強度分布を表すサンプリングされた二次
元の電気信号を発生するのに使用できる。
上述したタイプのイメージングＣＣＤは任意のイメージ
を表す信号を得るのに有用であるが、このようなイメー
ジングＣＣＤは構成が複雑であり、製造が困難である。
を表す信号を得るのに有用であるが、このようなイメー
ジングＣＣＤは構成が複雑であり、製造が困難である。
コリメートされた単色光を用い、このビームを収束して
エタ０ ：／ （Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ ｅｔａｌｏ
ｎ）を照明すると、この結像面に干渉パターンが観測さ
れる。このパターンは同心円状であり、その間隔は照明
光の波長とエタロン面間隔の関数である。従って、この
エタロンを用いて光源により作られるイメージは任意で
はない。
エタ０ ：／ （Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ ｅｔａｌｏ
ｎ）を照明すると、この結像面に干渉パターンが観測さ
れる。このパターンは同心円状であり、その間隔は照明
光の波長とエタロン面間隔の関数である。従って、この
エタロンを用いて光源により作られるイメージは任意で
はない。
従来のＣＣＤでは、互いに隣接するクロッキング用ゲー
ト電極が電気的に絶縁されているので、斯かる隣接ゲー
ト電極間に電位障壁が生じ、これら障壁はクロッキング
ゲート電極の制御下のデバイスを介する電荷の移動（ト
ランスファ）と干渉する。
ト電極が電気的に絶縁されているので、斯かる隣接ゲー
ト電極間に電位障壁が生じ、これら障壁はクロッキング
ゲート電極の制御下のデバイスを介する電荷の移動（ト
ランスファ）と干渉する。
１９７３年４月１７日に発行したキム等の発明に関わる
米国特許第３７２８５９０号は、隣接するクロッキング
ゲート間に抵抗材料が設けられ且つ電気的に接続された
ＣＣＤを開示している。この抵抗材料を使用することに
より、クロッキングゲート間の電位障壁を排除する。Ｈ
，ヘインズ及びＪ、Ｇ、 ヴアンサンテンは■ＥＥＥ
トランズアクション オン エレクトロンデバイシズＥ
Ｄ−２５の１９７８年２月第１３５〜１３９ページの「
抵抗性ゲートＣＴＤエリアイメージセンサ」にて抵抗性
ゲートを用いてイメージングｃｃＤ内で電荷の移動を制
御することを開示している。また、Ｊ、Ａ、 ヒギン
ズ、Ｒ，Ａ、 ミラノ、Ｅ、Ａ、ソベロ及びＲ，サハ
イは１９８２年ＩＥＥＥ ＧａＡｓ ＩＣシンポジ
ュームの「抵抗性ゲートＧａＡｓ電荷結合デバイス」に
てＧａＡｓを使用して製造した抵抗性ゲートＣＯＤを開
示している。
米国特許第３７２８５９０号は、隣接するクロッキング
ゲート間に抵抗材料が設けられ且つ電気的に接続された
ＣＣＤを開示している。この抵抗材料を使用することに
より、クロッキングゲート間の電位障壁を排除する。Ｈ
，ヘインズ及びＪ、Ｇ、 ヴアンサンテンは■ＥＥＥ
トランズアクション オン エレクトロンデバイシズＥ
Ｄ−２５の１９７８年２月第１３５〜１３９ページの「
抵抗性ゲートＣＴＤエリアイメージセンサ」にて抵抗性
ゲートを用いてイメージングｃｃＤ内で電荷の移動を制
御することを開示している。また、Ｊ、Ａ、 ヒギン
ズ、Ｒ，Ａ、 ミラノ、Ｅ、Ａ、ソベロ及びＲ，サハ
イは１９８２年ＩＥＥＥ ＧａＡｓ ＩＣシンポジ
ュームの「抵抗性ゲートＧａＡｓ電荷結合デバイス」に
てＧａＡｓを使用して製造した抵抗性ゲートＣＯＤを開
示している。
［発明の概要］
本発明の１つは例えば電磁放射等の放射線検出素子であ
り、第１導電形の領域と、これとは逆の第２導電形のチ
ャンネルが本体（ボディ）の−面に形成され且つ第１導
電形の領域で囲まれた半導体で構成される。この半導体
材料は特定スペクトル領域の電磁放射に応答して電荷キ
ャリアを発生する。このチャンネルで作られた、又はチ
ャンネル内に拡散する電荷キャリアはチャンネル内に閉
じ込められる。ＣＣＤは半導体ボディ内に形成され、こ
のチャンネルの端部近傍に電荷収集用の井戸（ウェル）
を有する。抵抗材料層を半導体材料のボディの表面上に
形成する。この層は２つの夕−ミナル領域を有し、ＤＣ
電源間に接続するとチャンネルの長手方向に電界が形成
され、チャンネル内の電荷キャリアがＣＣＤに同かって
チャンネルに沿って拡散する。
り、第１導電形の領域と、これとは逆の第２導電形のチ
ャンネルが本体（ボディ）の−面に形成され且つ第１導
電形の領域で囲まれた半導体で構成される。この半導体
材料は特定スペクトル領域の電磁放射に応答して電荷キ
ャリアを発生する。このチャンネルで作られた、又はチ
ャンネル内に拡散する電荷キャリアはチャンネル内に閉
じ込められる。ＣＣＤは半導体ボディ内に形成され、こ
のチャンネルの端部近傍に電荷収集用の井戸（ウェル）
を有する。抵抗材料層を半導体材料のボディの表面上に
形成する。この層は２つの夕−ミナル領域を有し、ＤＣ
電源間に接続するとチャンネルの長手方向に電界が形成
され、チャンネル内の電荷キャリアがＣＣＤに同かって
チャンネルに沿って拡散する。
本発明による他の発明は干渉計であって、その結像面に
所定形状の干渉パターンを形成する光学系と、その結像
面上における光パワーの分布を測定する検出素子とを具
えている。この検出素子は第１及び第２主面を有し、そ
の内の一方は干渉計の結像面と略同じである。半導体材
料のボディは第１導電形の領域と、その第１面が逆の第
２導電形であり、第１導電形の領域と境界をなすチャン
ネルとを有する。このチャンネルの形状は略干渉パター
ンと一致する。半導体材料は特定スペクトル領域の放射
線に応答して電荷キャリアを生じ、チャンネル内で生じ
た又はチャンネル内に拡散した電荷キャリアはチャンネ
ル内に閉じ込められる。
所定形状の干渉パターンを形成する光学系と、その結像
面上における光パワーの分布を測定する検出素子とを具
えている。この検出素子は第１及び第２主面を有し、そ
の内の一方は干渉計の結像面と略同じである。半導体材
料のボディは第１導電形の領域と、その第１面が逆の第
２導電形であり、第１導電形の領域と境界をなすチャン
ネルとを有する。このチャンネルの形状は略干渉パター
ンと一致する。半導体材料は特定スペクトル領域の放射
線に応答して電荷キャリアを生じ、チャンネル内で生じ
た又はチャンネル内に拡散した電荷キャリアはチャンネ
ル内に閉じ込められる。
誘電体材料層を半導体材料層の第１面上にチャンネルを
覆って形成する。抵抗材料屑を誘電体材料層上に形成す
る。この層は２つのターミナル領域を有し、ＤＣ電源間
に接続すると、チャンネルの長手方向に電界が形成され
、電荷キャリアがチャンネルに沿って端部領域に転送さ
れる。出力デバイスはチャンネルの端部領域近傍に電荷
収集領域を有する。
覆って形成する。抵抗材料屑を誘電体材料層上に形成す
る。この層は２つのターミナル領域を有し、ＤＣ電源間
に接続すると、チャンネルの長手方向に電界が形成され
、電荷キャリアがチャンネルに沿って端部領域に転送さ
れる。出力デバイスはチャンネルの端部領域近傍に電荷
収集領域を有する。
［実施例］
第１図は本発明による干渉計の概略構成を示す。
同図中、エタロン（５０）は図示せずも光源からコリメ
ートされた光ビームを受ける。エタロンの対向面で一連
の部分反射が起こり、入射光ビーム（５２）は複数の多
重反射ビーム（５４）と多重透過ビーム（５６）に分割
される。この透過ビーム（５６）はレンズ（５８）によ
り結像面（６ｏ）に集束して、この面上に周知の干渉パ
ターンが形成される。検出デバイス（６２）が結像面（
６ｏ）の受像面に配置される。
ートされた光ビームを受ける。エタロンの対向面で一連
の部分反射が起こり、入射光ビーム（５２）は複数の多
重反射ビーム（５４）と多重透過ビーム（５６）に分割
される。この透過ビーム（５６）はレンズ（５８）によ
り結像面（６ｏ）に集束して、この面上に周知の干渉パ
ターンが形成される。検出デバイス（６２）が結像面（
６ｏ）の受像面に配置される。
第２及び３図に示す如く、検出デバイス（６２）は表面
に二酸化シリコン層（４）が形成されたｐ形シリコン基
板（２）より成る。ｎ形の埋め込みチャンネル（６）が
基板（２）の表面下方に形成される。このチャンネル（
６）は部分的に同心の環状であり、共通の中心部（７）
を有し、いずれも同じ角度である。しかし、各チャンネ
ルの半径は異なる。第２図から明らかなように、２つの
端部（８Ａ）及び（８Ｂ）を有する抵抗性のゲート電極
（８）が各チャンネル（６）上に形成されている。この
電極（８）はＩｎ５ｎＯの蒸着等により形成されるので
透明である。抵抗性ゲート電極（８）はチャンネル（６
）と略並設されている。
に二酸化シリコン層（４）が形成されたｐ形シリコン基
板（２）より成る。ｎ形の埋め込みチャンネル（６）が
基板（２）の表面下方に形成される。このチャンネル（
６）は部分的に同心の環状であり、共通の中心部（７）
を有し、いずれも同じ角度である。しかし、各チャンネ
ルの半径は異なる。第２図から明らかなように、２つの
端部（８Ａ）及び（８Ｂ）を有する抵抗性のゲート電極
（８）が各チャンネル（６）上に形成されている。この
電極（８）はＩｎ５ｎＯの蒸着等により形成されるので
透明である。抵抗性ゲート電極（８）はチャンネル（６
）と略並設されている。
電極（８）の端部（８Ａ）は金属導体片（ＩＯＡ）で互
いに接続され、接続パッド（ＩＩＡ）に導かれている。
いに接続され、接続パッド（ＩＩＡ）に導かれている。
同様に、端部（８Ｂ）は金属導体片（ＩＯＢ）で相互接
続されて接続パッド（ＩＩＢ）に導かれている。従って
、電位傾度が抵抗性ゲート電極（８）に沿って確立でき
る。この抵抗性ゲート電極（８）の抵抗は極めて高いの
が好ましく、これによりゲート電極の電流を最小にする
ことができる。
続されて接続パッド（ＩＩＢ）に導かれている。従って
、電位傾度が抵抗性ゲート電極（８）に沿って確立でき
る。この抵抗性ゲート電極（８）の抵抗は極めて高いの
が好ましく、これによりゲート電極の電流を最小にする
ことができる。
これに代え、第４図に示す如く、一つの単純接続した部
分的に環状の抵抗性ゲート電極（８′）を総てのチャン
ネル（６）上に形成しても良い。
分的に環状の抵抗性ゲート電極（８′）を総てのチャン
ネル（６）上に形成しても良い。
これら電極（８′）の両端をＤＣ電源間に接続すると、
略環状の電気力線が形成される。
略環状の電気力線が形成される。
第３図に示す如く、部分的に環状の埋め込みチャンネル
（６）は移送領域で終わる。ポリシリコンの移送電極（
１４）は接続パッド（１５）で終わり、移送領域（１２
）を覆う。
（６）は移送領域で終わる。ポリシリコンの移送電極（
１４）は接続パッド（１５）で終わり、移送領域（１２
）を覆う。
ｎ形の直線で囲まれた埋め込みチャンネル（１６）が部
分環状チャンネル（６）に対して略放射状に且つ移送領
域（１２）と連結されて伸びる。
分環状チャンネル（６）に対して略放射状に且つ移送領
域（１２）と連結されて伸びる。
ｐ十導電形のチャンネル停止領域（２２）はチャンネル
（６）及び（１６）と横方向に接する（第４図参照）。
（６）及び（１６）と横方向に接する（第４図参照）。
第２図に示すクロッキングゲート電極構体く２０）が埋
め込みチャンネル（１６）上に形成される。チャンネル
（１６）とクロッキンクケート電極構体く２０）はＣＣ
Ｄシフトレジスタを構成する。
め込みチャンネル（１６）上に形成される。チャンネル
（１６）とクロッキンクケート電極構体く２０）はＣＣ
Ｄシフトレジスタを構成する。
一例として第５図を参照して説明する。同図においてク
ロッキング電極構体は３個のクロッキングゲート電極ア
レイ（２０ａ）、（２０ｂ）及び（２０ｃ）より構成さ
れる。各電極アレイには夫々の接続パッド（図示せず）
を介して異なる電位が印加できる。各クロッキング電極
の下方のチャンネル（１６）内に電位井戸が形成され、
各井戸の電位深さは対応する電極の電位に依存する。ク
ロ・ソキングゲート電極に適当な電位を印加することに
より、特定電極下方の電位井戸内の電荷サンプルがチャ
ンネル（１６）に沿って順次出力ノード（２４）に向か
ってシフトされる。この出力ノード（２４）には電界効
果トランジスタ（Ｆ Ｅ Ｔ）増幅器（２６）のゲート
電極が接続され、これにより出力信号が接続パッド（２
８）から取り出せるようにする。
ロッキング電極構体は３個のクロッキングゲート電極ア
レイ（２０ａ）、（２０ｂ）及び（２０ｃ）より構成さ
れる。各電極アレイには夫々の接続パッド（図示せず）
を介して異なる電位が印加できる。各クロッキング電極
の下方のチャンネル（１６）内に電位井戸が形成され、
各井戸の電位深さは対応する電極の電位に依存する。ク
ロ・ソキングゲート電極に適当な電位を印加することに
より、特定電極下方の電位井戸内の電荷サンプルがチャ
ンネル（１６）に沿って順次出力ノード（２４）に向か
ってシフトされる。この出力ノード（２４）には電界効
果トランジスタ（Ｆ Ｅ Ｔ）増幅器（２６）のゲート
電極が接続され、これにより出力信号が接続パッド（２
８）から取り出せるようにする。
第５図に示す如く、クロッキングゲート電極（２０ａ）
〜（２０ｃ）はチャンネル（１６）上に電極（２０ａ
）が形成され、これが移送領域（１２）と連結するよう
に配置される。尚、移送即ちトランスファ領域（１２）
は異なる面にあるので、図中では点線で示している。
〜（２０ｃ）はチャンネル（１６）上に電極（２０ａ
）が形成され、これが移送領域（１２）と連結するよう
に配置される。尚、移送即ちトランスファ領域（１２）
は異なる面にあるので、図中では点線で示している。
第２〜５図に示す検出素子の前面は受像面である０従っ
て、エタロンからの透過ビームは、この素子の前面上に
結像し、この前面に同心円状の干渉パターンが形成され
る。この素子は干渉パターンの中心が位置（７）と一致
するように配置する。
て、エタロンからの透過ビームは、この素子の前面上に
結像し、この前面に同心円状の干渉パターンが形成され
る。この素子は干渉パターンの中心が位置（７）と一致
するように配置する。
各部分環状のチャンネル（６）の平均半径、即ちその内
径Ｒｉと外形ＲＯの平均値は、エタロンを所定波長の光
線で照明したとき生じる干渉パターンのリングの最大輝
度円軌跡点の半径と等しい。
径Ｒｉと外形ＲＯの平均値は、エタロンを所定波長の光
線で照明したとき生じる干渉パターンのリングの最大輝
度円軌跡点の半径と等しい。
このようにエタロンを照明すると、干渉パターンは埋め
込みチャンネル（６）上に生じ、導電電子が基板内に発
生されるようになる。
込みチャンネル（６）上に生じ、導電電子が基板内に発
生されるようになる。
この検出素子の動作サイクルは積分期間、移送期間及び
読取り期間の３つの期間を有する。積分期間には、複数
電極（８）又は単一電極（８′）の端部（８Ａ）及び（
８Ｂ）は夫々Ｏボルトと例えば＋１０ボルトの正電圧を
印加する。クロッキングゲート電極構体（２０）の電極
（２０ａ）〜（２０ｃ）はＯボルトに維持され、移送ゲ
ート電極（１４）は端部（８Ｂ）の電圧より高い、例え
ば＋１５ボルトの電圧に維持される。基板（２）内に生
じた導電電子は埋め込みチャンネル（６）内に拡散して
そこに閉じ込められる。電極（８）又は（８°）に沿っ
て存在する電位傾度により、導電電子は第２図中チャン
ネル（６）内を時計方間に移送される。この移送ゲート
電極（１４）は端部（８Ｂ）よりも正電位であるので、
チャンネルに沿って移送される導電電子は電荷サンプル
として移送領域（１２）に累積、即ち積分される。
読取り期間の３つの期間を有する。積分期間には、複数
電極（８）又は単一電極（８′）の端部（８Ａ）及び（
８Ｂ）は夫々Ｏボルトと例えば＋１０ボルトの正電圧を
印加する。クロッキングゲート電極構体（２０）の電極
（２０ａ）〜（２０ｃ）はＯボルトに維持され、移送ゲ
ート電極（１４）は端部（８Ｂ）の電圧より高い、例え
ば＋１５ボルトの電圧に維持される。基板（２）内に生
じた導電電子は埋め込みチャンネル（６）内に拡散して
そこに閉じ込められる。電極（８）又は（８°）に沿っ
て存在する電位傾度により、導電電子は第２図中チャン
ネル（６）内を時計方間に移送される。この移送ゲート
電極（１４）は端部（８Ｂ）よりも正電位であるので、
チャンネルに沿って移送される導電電子は電荷サンプル
として移送領域（１２）に累積、即ち積分される。
積分期間に続いて移送（トランスファ）期間となる。こ
の期間中、抵抗性ゲート電極（８）又は（８°）の端部
（８Ａ）をＯボルトとし、ＣＣＤシフトレジスタの電極
（２０ａ）を＋１５ボルトとし、電極（２０ｂ）及び（
２０ｃ）の電圧はＯボルトのままにする。また、移送ゲ
ート電極（１４）の電圧を＋１０ボルトにする。移送領
域（１２）内に累積された電荷サンプルは対応する電極
（２０ａ）下方の電位井戸に移送される。
の期間中、抵抗性ゲート電極（８）又は（８°）の端部
（８Ａ）をＯボルトとし、ＣＣＤシフトレジスタの電極
（２０ａ）を＋１５ボルトとし、電極（２０ｂ）及び（
２０ｃ）の電圧はＯボルトのままにする。また、移送ゲ
ート電極（１４）の電圧を＋１０ボルトにする。移送領
域（１２）内に累積された電荷サンプルは対応する電極
（２０ａ）下方の電位井戸に移送される。
読取り期間中、クロッキングゲート電極はクロックされ
、電荷サンプルがチャンネル（１６）を通りＣＣＤシフ
トレジスタの出力ノードヘシフトされ、サンプル出力信
号となる。その信号の振幅は、積分期間中にチャンネル
（６）が照明された強度（明るさ）に依存する。
、電荷サンプルがチャンネル（１６）を通りＣＣＤシフ
トレジスタの出力ノードヘシフトされ、サンプル出力信
号となる。その信号の振幅は、積分期間中にチャンネル
（６）が照明された強度（明るさ）に依存する。
エタロン（５０）により生じた干渉パターンの各線のエ
ネルギーフラックスは同じであり、従ってエタロンを所
定波長の光で照明すると、積分期間中に各移送領域（１
２）に累積された電荷サンプルは同じであり、読取り期
間中にＣＣＤシフトレジスタにより得た出力信号の振幅
は一定になる筈である。しかし、エタロンを僅かに異な
る波長の光で照明すると、干渉縞の最大輝度（強度）点
はチャンネル（６）の中心と一致しない。従って、読取
り期間中のＣＣＤシフトレジスタの出力信号の振幅はＡ
Ｃ成分を含み、このＡＣ成分の周波数は所定波長と光学
系が照明されている光の波長との差に依存する。
ネルギーフラックスは同じであり、従ってエタロンを所
定波長の光で照明すると、積分期間中に各移送領域（１
２）に累積された電荷サンプルは同じであり、読取り期
間中にＣＣＤシフトレジスタにより得た出力信号の振幅
は一定になる筈である。しかし、エタロンを僅かに異な
る波長の光で照明すると、干渉縞の最大輝度（強度）点
はチャンネル（６）の中心と一致しない。従って、読取
り期間中のＣＣＤシフトレジスタの出力信号の振幅はＡ
Ｃ成分を含み、このＡＣ成分の周波数は所定波長と光学
系が照明されている光の波長との差に依存する。
［変形変更］
本発明はここに示し且つ説明した実施例のみに限定する
べきではなく、本発明の要旨を逸脱する事なく種々の変
形変更が可能であること当業者には容易に理解できよう
。例えば、このデバイスは必ずしも前面から照明する必
要はなく、ダイをその裏面から削って薄くして、裏面か
ら光を照射するようにしても良い。斯かる裏面照射方式
にすると、抵抗性ゲート電極に透明材料を使用する必要
はないが、積分期間中にシフトレジスタの埋め込みチャ
ンネル内に導電電子が拡散することによる潜在的な誤差
が生じる恐れがある。この誤差を軽減するには、ダイの
裏面に埋め込みチャンネル（６）部分を除きアルミニュ
ウムなどの不透明材料の層を裏打ちする。また、３電極
アレイ以外のクロッキング電極構体も適当であるので、
本発明は３個のクロッキングゲート電極アレイを有する
ＣＣＤシフトレジスタに限定するものではない。
べきではなく、本発明の要旨を逸脱する事なく種々の変
形変更が可能であること当業者には容易に理解できよう
。例えば、このデバイスは必ずしも前面から照明する必
要はなく、ダイをその裏面から削って薄くして、裏面か
ら光を照射するようにしても良い。斯かる裏面照射方式
にすると、抵抗性ゲート電極に透明材料を使用する必要
はないが、積分期間中にシフトレジスタの埋め込みチャ
ンネル内に導電電子が拡散することによる潜在的な誤差
が生じる恐れがある。この誤差を軽減するには、ダイの
裏面に埋め込みチャンネル（６）部分を除きアルミニュ
ウムなどの不透明材料の層を裏打ちする。また、３電極
アレイ以外のクロッキング電極構体も適当であるので、
本発明は３個のクロッキングゲート電極アレイを有する
ＣＣＤシフトレジスタに限定するものではない。
更に、電荷はＣＣＤシフトレジスタの埋め込みチャンネ
ル内に直接あるので、移送領域が積分期間中に部分環状
埋め込みチャンネルに沿って移送された電荷を受けるた
めに使用されることが必須条件ではない。このためには
シフトレジスタのクロッキングゲート電極が積分期間中
に適正電位に維持されなければならない事は勿論である
。表面チャンネルを使用することも可能であるので、必
ずしもダイに電荷移送チャンネルが埋め込まれている必
要はない。各半径位置は単一セクタである必要はない。
ル内に直接あるので、移送領域が積分期間中に部分環状
埋め込みチャンネルに沿って移送された電荷を受けるた
めに使用されることが必須条件ではない。このためには
シフトレジスタのクロッキングゲート電極が積分期間中
に適正電位に維持されなければならない事は勿論である
。表面チャンネルを使用することも可能であるので、必
ずしもダイに電荷移送チャンネルが埋め込まれている必
要はない。各半径位置は単一セクタである必要はない。
各チャンネルは複数のセクタに分割して各々ＣＣＤシフ
トレジスタとなしても良い。また、本発明は同心円状の
干渉縞を生じる光学系と共に使用するものに限定されな
い。
トレジスタとなしても良い。また、本発明は同心円状の
干渉縞を生じる光学系と共に使用するものに限定されな
い。
［発明の効果］
以上の説明から理解される如く、本発明によりと、半導
体ボディに所定形状のチャンネル、抵抗性ゲート電極及
び出力デバイスを形成し、且つ必要に応じて光学系とを
組み合わせることにより、簡単な構成で放射線の検出素
子及び干渉計が得られる。
体ボディに所定形状のチャンネル、抵抗性ゲート電極及
び出力デバイスを形成し、且つ必要に応じて光学系とを
組み合わせることにより、簡単な構成で放射線の検出素
子及び干渉計が得られる。
第１図はエタロン及び検出素子を含む干渉計の概略図、
第２図は検出素子の一部切断した上面図、第３図は第２
図の線ｌｌｌ−ＩＩＩに沿った断面図、第４図は第２図
の線ＩＶ−Ｈに沿った断面図、第５図は第２図の線Ｖ−
Ｖに沿った断面図を示す。 特許出願人： ソニー・テクトロニクス株式会社ＦＩＧ
、２
第２図は検出素子の一部切断した上面図、第３図は第２
図の線ｌｌｌ−ＩＩＩに沿った断面図、第４図は第２図
の線ＩＶ−Ｈに沿った断面図、第５図は第２図の線Ｖ−
Ｖに沿った断面図を示す。 特許出願人： ソニー・テクトロニクス株式会社ＦＩＧ
、２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１導電形の領域及び第２導電形であり部分環状の
チャンネルを有し、所定スペクトル領域の放射線に応じ
て電荷キャリアを生じる半導体ボディと、 該半導体ボディの一面に上記チャンネルを覆って形成し
た誘電体層と、 該誘電体層上に所定形状で形成され両端に電圧を印加す
ることにより上記チャンネルに沿って電荷キャリアを転
送する抵抗材料層と、 上記チャンネルの端部近傍に形成した出力デバイスと、 を具えることを特徴とする放射線検出素子。 ２、干渉計の結像面に放射線の干渉パターンを生じさせ
る光学系と、 上記結像面上の放射パワーを測定する検出素子と、 を具え、該検出素子は第１導電形の領域と第２導電形で
上記干渉パターンと略同じ形状のチャンネルとを有し所
定スペクトル領域の放射線により電荷キャリアを生じる
半導体ボディと、該チャンネル上に誘電体層を介して形
成され両端に電圧を印加することにより電荷キャリアを
転送する抵抗層と、上記チャンネルの端部近傍に形成し
た電荷収集領域を有する出力デバイスとより構成される
干渉計。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/172,511 US4951106A (en) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | Detector device for measuring the intensity of electromagnetic radiation |
| US172511 | 1998-10-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH021522A true JPH021522A (ja) | 1990-01-05 |
| JPH0571889B2 JPH0571889B2 (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=22628013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1065788A Granted JPH021522A (ja) | 1988-03-24 | 1989-03-17 | 放射線検出素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4951106A (ja) |
| JP (1) | JPH021522A (ja) |
| FR (1) | FR2629200A1 (ja) |
| GB (1) | GB2216718B (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5156980A (en) * | 1989-03-10 | 1992-10-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of making a rear surface incident type photodetector |
| JPH02237154A (ja) * | 1989-03-10 | 1990-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | 光検知装置 |
| JP2773930B2 (ja) * | 1989-10-31 | 1998-07-09 | 三菱電機株式会社 | 光検知装置 |
| US5280173A (en) * | 1992-01-31 | 1994-01-18 | Brown University Research Foundation | Electric and electromagnetic field sensing system including an optical transducer |
| US5393971A (en) * | 1993-06-14 | 1995-02-28 | Ball Corporation | Radiation detector and charge transport device for use in signal processing systems having a stepped potential gradient means |
| GB2389960A (en) * | 2002-06-20 | 2003-12-24 | Suisse Electronique Microtech | Four-tap demodulation pixel |
| US7098442B2 (en) | 2003-03-05 | 2006-08-29 | Raytheon Company | Thin micropolarizing filter, and a method for making it |
| US7105799B2 (en) * | 2003-10-23 | 2006-09-12 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior Universtiy | Apparatus and method for an electronically tuned, wavelength-dependent optical detector |
| US8800130B2 (en) | 2011-05-25 | 2014-08-12 | Truesense Imaging, Inc. | Methods for producing image sensors having multi-purpose architecture |
| US8773563B2 (en) | 2011-05-25 | 2014-07-08 | Truesense Imaging, Inc. | Multi-purpose architecture for CCD image sensors |
| US10056518B2 (en) | 2014-06-23 | 2018-08-21 | Qorvo Us, Inc. | Active photonic device having a Darlington configuration |
| US9933304B2 (en) * | 2015-10-02 | 2018-04-03 | Qorvo Us, Inc. | Active photonic device having a Darlington configuration with feedback |
| ITUB20159644A1 (it) * | 2015-12-24 | 2017-06-24 | Horiba Ltd | Rivelatore a semiconduttore, rivelatore di radiazione e apparecchiatura di rivelazione di radiazione. |
| US10147833B2 (en) | 2016-04-15 | 2018-12-04 | Qorvo Us, Inc. | Active photonic device having a Darlington configuration with feedback |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3400383A (en) * | 1964-08-05 | 1968-09-03 | Texas Instruments Inc | Trainable decision system and adaptive memory element |
| US3728590A (en) * | 1971-04-21 | 1973-04-17 | Fairchild Camera Instr Co | Charge coupled devices with continuous resistor electrode |
| US3689772A (en) * | 1971-08-18 | 1972-09-05 | Litton Systems Inc | Photodetector light pattern detector |
| JPS58105672A (ja) * | 1981-12-17 | 1983-06-23 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体撮像装置 |
| JPS59188278A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-25 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体撮像装置 |
| US4665325A (en) * | 1984-01-30 | 1987-05-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state image sensor with signal amplification |
| JPH0666446B2 (ja) * | 1984-03-29 | 1994-08-24 | オリンパス光学工業株式会社 | 固体撮像素子 |
-
1988
- 1988-03-24 US US07/172,511 patent/US4951106A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-03-17 FR FR8903513A patent/FR2629200A1/fr not_active Withdrawn
- 1989-03-17 JP JP1065788A patent/JPH021522A/ja active Granted
- 1989-03-23 GB GB8906843A patent/GB2216718B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2629200A1 (fr) | 1989-09-29 |
| GB2216718B (en) | 1992-01-08 |
| GB8906843D0 (en) | 1989-05-10 |
| US4951106A (en) | 1990-08-21 |
| JPH0571889B2 (ja) | 1993-10-08 |
| GB2216718A (en) | 1989-10-11 |
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