JPH02237079A - 光センサの製造方法 - Google Patents

光センサの製造方法

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JPH02237079A
JPH02237079A JP1057003A JP5700389A JPH02237079A JP H02237079 A JPH02237079 A JP H02237079A JP 1057003 A JP1057003 A JP 1057003A JP 5700389 A JP5700389 A JP 5700389A JP H02237079 A JPH02237079 A JP H02237079A
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semiconductor thin
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cds
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Kosuke Ikeda
光佑 池田
Hiroko Wada
裕子 和田
Noboru Yoshigami
由上 登
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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OA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OA機器の画像入力部の
小型化や画像ひずみの改善を目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
取装置が広く使用される様になり、さらに現在では性能
面での向上ナなはち高速4F,G画品質の向上が強く望
まれている.さて、C dsx  C ds eあるい
は固溶体CdS−CdSeを主体として成る光センサは
光電流が大きいのが特長で、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
。
一方、この先センサは光電流jpの光照射に対する応答
速度が遅く、シかも照射光強度(すなはち原槁からの反
射光強度)L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の立上がり時間τ2や立
下がり時間τdが通常使用時のセンサ面強度1001u
xで2〜3■secと長く、後者ではJp  L  と
したときのγ値が、50 〜1001uxで0.6〜0
.75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がり時間や立下がり時
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4〜5腸s/lineと制限きれてしまう。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これに比例しないという事
態が生じる。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を主
体として成る半導体薄膜をCctC+s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、例えば増感不純物であるCu濃度を高くするなど
の方株によって実現される。ただ同時に光電流の立下が
り時間τ−は小さくなるが、立上がり時間τ、が大きく
なり、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。
この欠点をなくすため本願発明者等は、半導体薄膜を活
性化熱処理した後、増感不純物としてのCuあるいはA
gを表面に付着させ、ある程度高温で加熱拡散せしめて
後電極を形成し、高速でかつ高γ値の光センサを実現し
た。増感不純物の付着拡散は電極形成後でも良い。ただ
ζ この様にして得られたセンサでもτ,がなおτ−よ
り大きく、その高速性に不満があった。
本発明は、光電流jpを小さくせずして光応答速度を速
<シ、シかもγ値を大きくする方法を提供するものであ
る。
課題を解決するための手段 絶縁性基板上に、CuあるいはAgの様な増感不純物を
含有していない、すなわち未ドープのCab,Cd’s
あるいは固溶体CdS−CdSeを主体として成る半導
体薄膜を形成し、前記薄膜を高温でCdCI■の蒸気に
暴露し光電的に活性化熱処理した後、少量のCuあるい
はAgを前記半導体薄膜に付着せしめ、高温で熱処理し
薄膜中に拡散させて後対向電極を設け、さらに保護膜を
形成する光センサの製造方法において、前記絶縁性基板
としてCuあるいはAgを含有していないものを用いる
。対向電極を設けた後、少量のCuあるいはAgを前記
半導体薄膜に付着せしめ、高温で熱処理し薄膜中に拡散
させてもよい。
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徴を損なわずして、しかもその光
応答速度を著しく速くシ、さらにγ値を大きくすること
ができる。CuあるいはAgを含有する基板上にCdS
系半導体薄膜を形成し、Cdcl*蒸気中で活性化熱処
理すると、基板中のCuあるいはAgがセンサ膜中に移
行し、膜中に数多くの電子トラップを誘起し、そのため
光照射時の立上がり時間τ,が長くなり、センサの高速
化が損なわれる。CuあるいはAgを含有しない基板上
に活性化したCdS系薄膜を形成し、その上にCuある
いはAgを付着拡散したセンサはこの様な電子トラップ
が著しく少なくなりsCuあるいはAgを含有する基板
上に形成したセンサに較べて、はるかにτ1が小さく、
従って一段と高速である。
実施例 以下、本発明の実施例を説明する。
CuあるいはAgを含宵していないガラスなどの絶縁性
基板上にCdb1 CdSeあるいはCdS−Cdse
を主体として成る半導体薄膜を真空蒸着法などの方法に
よって形成する。この半導体薄膜にもCuあるいはAg
なとの増感不純物を添加しない未ドープ模とする。この
薄膜を500℃程度の高温にてcdCl*の蒸気に暴露
し、活性化熱処理を施す。その後少量のCuあるいはA
gを前記半導体薄膜に付着せしめ中性または少量の酸素
を含む雰囲気中250〜550℃にて15mIn以上熱
処理し膜中に拡散させる。
しかる後、NICr/Auの蒸着形成膜などで対向電極
を形成し、さらに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。CuあるいはAgの付
着拡散を対向電極の形成後、保mWXの形成前に行って
も良い。
CuあるいはAgの付着は真空蒸着法や化学的付着法に
よる。化学的付着法とは例えばCuイオンイオンを含む
水溶液に半導体薄膜を浸漬し、半導体薄膜表面にCuを
付着させる様な方法である。
さて、絶縁性基板として例えばCu含有のガラス基板(
コーニング社、#705θ、Cu含有量0.0005重
量%)を用いた場合、このガラス上に半導体薄膜を形成
すると、その形成時に特にCdCI.の蒸気中で活性化
熱処理する際に基板中のCuが半導体薄膜に移行する現
象が起こる。一種の抽出効果であり、ガラス基板中のC
u含脊量が僅か0.0005重量%であっても活性化熱
処理後には半導体薄膜中にo.oosモル%も含有する
様になる。この活性化熱処理後に半導体薄膜上にCuあ
るいはAgを付着拡散させて電極形成、さらに保護膜を
形成するか、あるいは活性化熱処理後に電極形成し、半
導体薄膜上にCuあるいはAgを付着拡散させて、さら
に保INを形成してセンサを完成するが、ガラス基板中
にCuを含有しない場合、jpの立上がり時間τ,が非
常に小さく、その立下がり時間τ−に近い値になるのに
較べて、ガラス基板中にCuを含有している場合は、τ
,がτ−よりずっと大きくなる。
ガラス基板中にAgを含有していても同様の現象が見ら
れるのでAgを含有していない基板を用いることによっ
て上記と同様な効果が得られる。CuあるいはAgを含
有していない基板上に形成した本発明のセンサは先願発
明のセンサよりもすうとτ,が小さく高速性が一段と優
れている。
次ぎに具体例を説明する。
ガラス基板(S Ion 48.5重量%、BaO 2
5.3重量%、B*Os 15,2重量%、AItos
 11.0重量%、CuあるいはAgの含何なし、23
0X25X1.2m@り上に厚さ4000Aの未ドープ
のCdS@.@Ses.4の蒸着膜を形成し、フォトエ
ッチングによ主走査方向に島状( 90X 35Gμ■
りに8ビット/■鵬の割合で菫728ビット配置する。
この島状のCdSs.sSe−.4膜を500℃でCd
Clm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、母体であるCdSs.sSes.
n膜に対して0.005 〜0.1モル%のCuあるい
はAgを蒸着拡散させる。CuあるいはAgの分量が0
.005モル%より少ないと効果が小さ<、0.1モル
%以上だと立上がり特性が悪くなる。
CuあるいはAg蒸着後さらに中性または少量の酸素を
含む雰囲気中、250〜550℃で30mInの加熱処
理を施す。この加熱温度が550℃を超えるとセンサは
低抵抗となり光感度を示さなくなる。その後、その島状
の膜の各々に対向電極(NfCr/Au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80μ麿である。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ラインセンサを完成する。これらラ
インセンサのうち1ビットの特性を調べCuあるいはA
g蒸着時の基板温度が150℃でポリイミド保!all
の場合の結果を第1表(Cu)と第2表(Ag)にまと
める。比較のため、通常のガラス基板(コー二冫グ社.
#705θ、ガラスの主成分は先のガラスと同じsCu
含有量o .ooos重量%)上に上記同様に形成した
センサについても調べた。なお特性は印加電圧DC10
v1 光照射は緑色LED光(570ns.1001u
x)をIHz(0.5secずつ)で点滅して測定した
。応答時間は光電流JpがOから飽和値の56%に上が
るまでの時間を立上がり時間τr、JPが飽和値からそ
の50%に下がるまでの時間を立下がり時間τ−とした
。またγ値は50〜1001ux間での平均値である。
(以下余白) 第1表( C u) 第2表 (Ag) この様に、光電流を数μA以上と太き《保ったまま立下
がり時間τ−を0.5膳sec程度にまで小さく、γ値
も0 .7 0以上、多くは0 .8 0以上と大きく
できる。一方光電流の立上がり時間τ,は、通常基板上
に形成したセンサの場合よりはるかに小さくできる。実
際にラインセンサとして用いる場合には原稿黒字でも存
在する反射光(少な《とも3%はある)がバイアス光と
なり、これが常時セ冫サに照射されるため、実効的立上
がり時間τ,はさらに小さくなる。その効果を第3表に
て示す。
この程度のバイアス光照射による他の特性(JP1τ−
、γ)の変化は殆どない。
第3表 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、γ値が大なる光センサを実現することが可
能となる。これより、中間調再現に優れた、高速の画像
読取装置ができる。
代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ばか1名この様に未
ドープのcdSs.●Se●.4蒸着膜のCdcl黛蒸
気中での活性化熱処理後CuあるいはAgを付着拡散さ
せる際CuあるいはAgを含有しない基板をもちいるこ
とにより優れた特性が得られる。
本実施例ではCd’s.●Ses.*を例にとったがC
d Ss  C d S eや他の組成比の固溶体Cd
S−CdSeでも同様の効果が得られる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁性基板上に未ドープのCdS、CdSeある
    いは固溶体CdS−CdSeを主体として成る半導体薄
    膜を形成し、前記薄膜を高温でCdCl_2の蒸気に暴
    露し光電的に活性化熱処理した後、少量のCuあるいは
    Agを前記半導体薄膜に付着せしめ、高温で熱処理し薄
    膜中に拡散させて後対向電極を設け、さらに保護膜を形
    成する光センサの製造方法において、前記絶縁性基板と
    してCuあるいはAgを含有していないものを用いるこ
    とを特徴とする光センサの製造方法。
  2. (2)絶縁性基板上に未ドープのCdS、CdSeある
    いは固溶体CdS−CdSeを主体として成る半導体薄
    膜を形成し、前記薄膜を高温でCdCl_2の蒸気に暴
    露し光電的に活性化熱処理し、対向電極を設けた後、少
    量のCuあるいはAgを前記半導体薄膜に付着せしめ、
    高温で熱処理し薄膜中に拡散させて後、さらに保護膜を
    形成する光センサの製造方法において、前記絶縁性基板
    としてCuあるいはAgを含有していないものを用いる
    ことを特徴とする光センサの製造方法。
  3. (3)付着CuあるいはAgの分量が母体の半導体に対
    して0.005〜0.1モル%であることを特徴とする
    請求項1または2記載の光センサの製造方法。
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