JPH0433145B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0433145B2 JPH0433145B2 JP59002580A JP258084A JPH0433145B2 JP H0433145 B2 JPH0433145 B2 JP H0433145B2 JP 59002580 A JP59002580 A JP 59002580A JP 258084 A JP258084 A JP 258084A JP H0433145 B2 JPH0433145 B2 JP H0433145B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photo sensor
- substrate
- layer
- coating
- sio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は画像情報処理用光電変換装置に用いら
れるフオトセンサに関する。
れるフオトセンサに関する。
従来、フアクシミリや文字読取装置等の画像信
号処理用光電変換装置において結晶シリコンから
なる１次元のフオトダイオード型長尺フオトセン
サが用いられていた。このフオトセンサは作製で
きるシリコン単結晶の大きさ及び加工精度の点か
ら、その長さに限度があり且つ製品の歩留りも低
い欠点があつた。従つて、読取原稿の幅が大きい
場合（たとえば210mm）にはレンズ系を用いて原
画をフオトセンサ上に縮小結像して読取りが行わ
れていた。この様な縮小光学系を用いると受光部
の小型化が困難になり、また解像力を維持するた
めにはフオトセンサの個々の画像面積を小さくせ
ざるを得ず従つて十分な信号電流を得るためには
大きな光量を必要とし、このため上記の如きフオ
トセンサは読取時間を長くした低スピードタイプ
装置又は高解像力を要求されない読取装置に使用
されているのが現状である。
号処理用光電変換装置において結晶シリコンから
なる１次元のフオトダイオード型長尺フオトセン
サが用いられていた。このフオトセンサは作製で
きるシリコン単結晶の大きさ及び加工精度の点か
ら、その長さに限度があり且つ製品の歩留りも低
い欠点があつた。従つて、読取原稿の幅が大きい
場合（たとえば210mm）にはレンズ系を用いて原
画をフオトセンサ上に縮小結像して読取りが行わ
れていた。この様な縮小光学系を用いると受光部
の小型化が困難になり、また解像力を維持するた
めにはフオトセンサの個々の画像面積を小さくせ
ざるを得ず従つて十分な信号電流を得るためには
大きな光量を必要とし、このため上記の如きフオ
トセンサは読取時間を長くした低スピードタイプ
装置又は高解像力を要求されない読取装置に使用
されているのが現状である。
これに対し、最近ではアモルフアスシリコン
（ａ−Si）を用いた光導電型フオトセンサが提案
されている。このフオトセンサはガラス基板表面
上に真空堆積法でａ−Si薄層を形成することによ
り作製されるので、大面積や長尺のフオトセンサ
が容易に得られる。かくして、ａ−Siを用いたフ
オトセンサによれば原稿の幅が大きい場合にも等
倍にて読取ることができるので、装置の小型化が
容易になる。
（ａ−Si）を用いた光導電型フオトセンサが提案
されている。このフオトセンサはガラス基板表面
上に真空堆積法でａ−Si薄層を形成することによ
り作製されるので、大面積や長尺のフオトセンサ
が容易に得られる。かくして、ａ−Siを用いたフ
オトセンサによれば原稿の幅が大きい場合にも等
倍にて読取ることができるので、装置の小型化が
容易になる。
しかしながら、従来提案されている上記の如き
ａ−Si光導電型フオトセンサには、性能及び製造
コスト等の点で未だ改良の余地がある。即ち、通
常のガラスを基板として用いた場合にはガラスに
含まれるアルカリ金属イオンがａ−Si層に入つて
これと反応しａ−Si層の光電変換性能が劣化す
る。この欠点を改善するため、従来基板としてア
ルカリ金属イオンの含有率が少ないガラス板たと
えばコーニング社製＃7059ガラス［商品名］板
（アルカリ成分0.2重量％）、パイレツクスガラス
［コーニング社の商標］あるいはバイコールガラ
ス板［コーニング社の商標］板を使用しａ−Si層
に金属イオンが入るのを極力防止していた。とこ
ろが、これらアルカリ金属イオンの含有率が少な
いガラス板は価格が高価であり、且つ平面精度が
悪く表面を研摩する必要があり、従つてフオトセ
ンサ製造のコストが高くなる。
ａ−Si光導電型フオトセンサには、性能及び製造
コスト等の点で未だ改良の余地がある。即ち、通
常のガラスを基板として用いた場合にはガラスに
含まれるアルカリ金属イオンがａ−Si層に入つて
これと反応しａ−Si層の光電変換性能が劣化す
る。この欠点を改善するため、従来基板としてア
ルカリ金属イオンの含有率が少ないガラス板たと
えばコーニング社製＃7059ガラス［商品名］板
（アルカリ成分0.2重量％）、パイレツクスガラス
［コーニング社の商標］あるいはバイコールガラ
ス板［コーニング社の商標］板を使用しａ−Si層
に金属イオンが入るのを極力防止していた。とこ
ろが、これらアルカリ金属イオンの含有率が少な
いガラス板は価格が高価であり、且つ平面精度が
悪く表面を研摩する必要があり、従つてフオトセ
ンサ製造のコストが高くなる。
［本発明の目的］
本発明は、以上の如き従来技術に鑑み、ａ−Si
薄膜を用いた光導電型のフオトセンサにおいて、
ａ−Si層の経時劣化を防止し且つその製造コスト
を低減することを目的とする。
薄膜を用いた光導電型のフオトセンサにおいて、
ａ−Si層の経時劣化を防止し且つその製造コスト
を低減することを目的とする。
本発明の別の目的は、耐久性に優SN比が安定
して得られる優れたフオトセンサを提供すること
にある。
して得られる優れたフオトセンサを提供すること
にある。
本発明の更に別の目的は、粉末状酸化物の発生
を防ぎ、良好な出力信号が長時間安定して得られ
る信頼性の高いフオトセンサを提供することにあ
る。
を防ぎ、良好な出力信号が長時間安定して得られ
る信頼性の高いフオトセンサを提供することにあ
る。
以上の様な本発明の目的は、
基板上にアモルフアスシリコン層と一対の電極
とを有するフオトセンサにおいて、 前記基板はソーダガラスからなり、 前記基板の両面に、10重量％以下のリン原子を
含有する二酸化ケイ素被膜が1000〜3000Åの厚さ
に付与されており、該被膜上にアモルフアスシリ
コン層が形成されていることを特徴とするフオト
センサ、 により達成される。
とを有するフオトセンサにおいて、 前記基板はソーダガラスからなり、 前記基板の両面に、10重量％以下のリン原子を
含有する二酸化ケイ素被膜が1000〜3000Åの厚さ
に付与されており、該被膜上にアモルフアスシリ
コン層が形成されていることを特徴とするフオト
センサ、 により達成される。
また、該フオトセンサの被膜は、添加剤として
のリン原子を含む二酸化ケイ素溶液中にソーダガ
ラス基板を浸漬し、しかる後に熱処理することに
より形成することができる。
のリン原子を含む二酸化ケイ素溶液中にソーダガ
ラス基板を浸漬し、しかる後に熱処理することに
より形成することができる。
［作用］
10重量％以下のリン原子を含有する二酸化ケイ
素被膜がアモルフアスシリコン層とソーダガラス
基板との間に介在することにより、ソーダガラス
基板から浸出してくるナトリウム等のアルカリ金
属イオンをリン原子がゲツタリングし、これによ
りアモルフアスシリコン層へのナトリウム等のア
ルカリ金属イオンの拡散が抑制され、フオトセン
サの経時変化が防止される。
素被膜がアモルフアスシリコン層とソーダガラス
基板との間に介在することにより、ソーダガラス
基板から浸出してくるナトリウム等のアルカリ金
属イオンをリン原子がゲツタリングし、これによ
りアモルフアスシリコン層へのナトリウム等のア
ルカリ金属イオンの拡散が抑制され、フオトセン
サの経時変化が防止される。
更には、基板のもう一方の面にも同様に10重量
％以下のリン原子を含有する二酸化ケイ素被膜が
設けられているので、この面に浸出してくるアル
カリ金属イオンについても同様にリン原子がゲツ
タリングし、これにより粉末状アルカリ金属酸化
物の生成が防止され、入射光量損失が防止され
る。
％以下のリン原子を含有する二酸化ケイ素被膜が
設けられているので、この面に浸出してくるアル
カリ金属イオンについても同様にリン原子がゲツ
タリングし、これにより粉末状アルカリ金属酸化
物の生成が防止され、入射光量損失が防止され
る。
しかも、基板材料に鑑みて、10重量％以下のリ
ン原子を含有する二酸化ケイ素被膜の厚さを1000
Å以上とすることにより、確実にアルカリ金属イ
オンをゲツタリングできる。また、該被膜の厚さ
を3000Å以下とすることにより、被膜の内部応力
を抑制でき、膜はがれによる信頼性低下を防止で
きる。
ン原子を含有する二酸化ケイ素被膜の厚さを1000
Å以上とすることにより、確実にアルカリ金属イ
オンをゲツタリングできる。また、該被膜の厚さ
を3000Å以下とすることにより、被膜の内部応力
を抑制でき、膜はがれによる信頼性低下を防止で
きる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明
する。
する。
第１図は本発明によるフオトセンサの断面概略
図である。図において、１はソーダガラス基板で
あり、たとえば1.1mm厚のフロート青板ガラスで
ある。２は二酸化ケイ素（SiO2）被膜であり、
該被膜は10重量％以下のリン（Ｐ）原子を含有
し、その厚みは1000〜3000Åである。３は光導電
層であるａ−Si層であり、４はオーミツクコンタ
クト層であるn+層である。また、５は電極層で
あり、たとえばアルミニウム（Al）等の導電膜
である。
図である。図において、１はソーダガラス基板で
あり、たとえば1.1mm厚のフロート青板ガラスで
ある。２は二酸化ケイ素（SiO2）被膜であり、
該被膜は10重量％以下のリン（Ｐ）原子を含有
し、その厚みは1000〜3000Åである。３は光導電
層であるａ−Si層であり、４はオーミツクコンタ
クト層であるn+層である。また、５は電極層で
あり、たとえばアルミニウム（Al）等の導電膜
である。
以上の如きフオトセンサはたとえば次の様にし
て製造される。即ち、第２図に示される如く、
SiO2を溶解せしめた溶液（たとえば、ケイ素化
合物〔RoSi（OH）4-o〕及び添加剤としてのリンを
有機溶剤（アルコール主成分、エステル、ケト
ン）に溶解することにより得られる）１０中に、
屈折率1.52で厚さ1.1mmのソーダガラス板１１を
浸漬して引上げ、空気中で300℃１時間の加熱硬
化処理を行ない、厚さ1200ÅのSiO2被膜を形成
させる。しかる後にプラズマCVD法によりａ−
Si層とn+層とを成膜せしめ、次に真空スパツタリ
ング法によりAl電極層を形成しフオトリソグラ
フイー技術を用いて所定のパターンを構成せしめ
る。
て製造される。即ち、第２図に示される如く、
SiO2を溶解せしめた溶液（たとえば、ケイ素化
合物〔RoSi（OH）4-o〕及び添加剤としてのリンを
有機溶剤（アルコール主成分、エステル、ケト
ン）に溶解することにより得られる）１０中に、
屈折率1.52で厚さ1.1mmのソーダガラス板１１を
浸漬して引上げ、空気中で300℃１時間の加熱硬
化処理を行ない、厚さ1200ÅのSiO2被膜を形成
させる。しかる後にプラズマCVD法によりａ−
Si層とn+層とを成膜せしめ、次に真空スパツタリ
ング法によりAl電極層を形成しフオトリソグラ
フイー技術を用いて所定のパターンを構成せしめ
る。
本発明のフオトセンサにおいてはSiO2被膜２
の厚さが経時的性能劣化と密接な関係にある。即
ち、リン原子を10重量％含むSiO2被膜２の厚さ
が500Å、1000Å、2000Å、3000Åのフオトセン
サとSiO2被膜２を全く付与しないフオトセンサ
とを製造し、これらを60℃、95％の高温高湿中に
500時間放置した後、光電流測定を行ない、Ｓ／
Ｎ比（即ち、Ip／Id：ここでIpは明電流であり、
Idは暗電流である）の変化を調べた。その結果は
第３図に示される通りである。これによれば、
Ｓ／Ｎ比はSiO2被膜の厚さに関係し、厚い程
Ｓ／Ｎ比が大きくなり、薄いか又はSiO2被膜が
無い場合にはＳ／Ｎ比が極めて小さくなる。これ
は、フオトセンサの暗電流（Id）がSiO2被膜の厚
さに依存しており、薄い程Idが大きくなるためで
ある。このIdの増加はガラス基板中のアルカリ金
属イオンがａ−Si層中に不純物として拡散してい
くためである。フオトセンサとしてはＳ／Ｎ比は
102以上が望ましいので薄い方は1000Å以上が望
ましい。また、厚い方は被膜が厚くなるに従い内
部応力が大きくなり被膜のガラス基板への付着力
が弱まり膜はがれの原因となるので、3000Å以下
が好ましい。
の厚さが経時的性能劣化と密接な関係にある。即
ち、リン原子を10重量％含むSiO2被膜２の厚さ
が500Å、1000Å、2000Å、3000Åのフオトセン
サとSiO2被膜２を全く付与しないフオトセンサ
とを製造し、これらを60℃、95％の高温高湿中に
500時間放置した後、光電流測定を行ない、Ｓ／
Ｎ比（即ち、Ip／Id：ここでIpは明電流であり、
Idは暗電流である）の変化を調べた。その結果は
第３図に示される通りである。これによれば、
Ｓ／Ｎ比はSiO2被膜の厚さに関係し、厚い程
Ｓ／Ｎ比が大きくなり、薄いか又はSiO2被膜が
無い場合にはＳ／Ｎ比が極めて小さくなる。これ
は、フオトセンサの暗電流（Id）がSiO2被膜の厚
さに依存しており、薄い程Idが大きくなるためで
ある。このIdの増加はガラス基板中のアルカリ金
属イオンがａ−Si層中に不純物として拡散してい
くためである。フオトセンサとしてはＳ／Ｎ比は
102以上が望ましいので薄い方は1000Å以上が望
ましい。また、厚い方は被膜が厚くなるに従い内
部応力が大きくなり被膜のガラス基板への付着力
が弱まり膜はがれの原因となるので、3000Å以下
が好ましい。
以上の如き本発明のフオトセンサによれば、平
面精度が良好で安価なガラス基板を用いることが
でき、更にSiO2被膜の形成は浸漬法により行う
ことができるので、製造コストの低下をはかるこ
とができる。また、本発明フオトセンサにおいて
は、SiO2被膜が設けらているためガラス基板中
のアルカリ金属イオンがａ−Si層へと入り込んで
経時的性能劣化を来たすことがなく、またガラス
基板中のアルカリ金属イオンが基板裏面に浸出し
て空気中の酸素と反応して粉末状酸化物を形成す
るクモリ現象の発生を防ぐことができ、従つて入
射光量損失を防ぐことができる。
面精度が良好で安価なガラス基板を用いることが
でき、更にSiO2被膜の形成は浸漬法により行う
ことができるので、製造コストの低下をはかるこ
とができる。また、本発明フオトセンサにおいて
は、SiO2被膜が設けらているためガラス基板中
のアルカリ金属イオンがａ−Si層へと入り込んで
経時的性能劣化を来たすことがなく、またガラス
基板中のアルカリ金属イオンが基板裏面に浸出し
て空気中の酸素と反応して粉末状酸化物を形成す
るクモリ現象の発生を防ぐことができ、従つて入
射光量損失を防ぐことができる。
［効果］
本発明のフオトセンサは、基板としてソーダガ
ラスを用い、且つその両面に、10重量％以下のリ
ン原子を含有する二酸化ケイ素被膜が1000〜3000
Åの厚さに付与してあるので、基板に含まれるア
ルカリ金属イオンの浸出に基づくａ−Si層の経時
劣化及び粉末状酸化物の発生による入射光量損失
等の光電変換性能劣化を防止でき、しかもその製
造コストを低減でき、耐久性に優れ、良好なSN
比にて長時間安定して出力信号が得られ、信頼性
が高い。
ラスを用い、且つその両面に、10重量％以下のリ
ン原子を含有する二酸化ケイ素被膜が1000〜3000
Åの厚さに付与してあるので、基板に含まれるア
ルカリ金属イオンの浸出に基づくａ−Si層の経時
劣化及び粉末状酸化物の発生による入射光量損失
等の光電変換性能劣化を防止でき、しかもその製
造コストを低減でき、耐久性に優れ、良好なSN
比にて長時間安定して出力信号が得られ、信頼性
が高い。
第１図は本発明フオトセンサの断面概略図であ
り、第２図はその製造方法の説明図であり、第３
図はSiO2被膜厚さとＳ／Ｎ比との関係を示すグ
ラフである。 １：ガラス基板、２：SiO2被膜、３：ａ−Si
層、４：n+層、５：電極層、１０：SiO2溶液。
り、第２図はその製造方法の説明図であり、第３
図はSiO2被膜厚さとＳ／Ｎ比との関係を示すグ
ラフである。 １：ガラス基板、２：SiO2被膜、３：ａ−Si
層、４：n+層、５：電極層、１０：SiO2溶液。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上にアモルフアスシリコン層と一対の電
極とを有するフオトセンサにおいて、 前記基板はソーダガラスからなり、 前記基板の両面に、10重量％以下のリン原子を
含有する二酸化ケイ素被膜が1000〜3000Åの厚さ
に付与されており、該被膜上に前記アモルフアス
シリコン層が形成されていることを特徴とするフ
オトセンサ。 ２ 前記被膜が、添加剤としてのリン原子を含む
二酸化ケイ素溶液中に前記ガラス基板を浸漬し、
しかる後に熱処理することにより形成されたもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のフオトセンサ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59002580A JPS60147174A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | フォトセンサ |
| US06/621,630 US4667214A (en) | 1983-06-24 | 1984-06-18 | Photosensor |
| DE19843423159 DE3423159A1 (de) | 1983-06-24 | 1984-06-22 | Fotosensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59002580A JPS60147174A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | フォトセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60147174A JPS60147174A (ja) | 1985-08-03 |
| JPH0433145B2 true JPH0433145B2 (ja) | 1992-06-02 |
Family
ID=11533309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59002580A Granted JPS60147174A (ja) | 1983-06-24 | 1984-01-12 | フォトセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60147174A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5391893A (en) * | 1985-05-07 | 1995-02-21 | Semicoductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Nonsingle crystal semiconductor and a semiconductor device using such semiconductor |
| GB9400047D0 (en) * | 1994-01-04 | 1994-03-02 | Norsk Hydro As | Pharmaceutical compositions |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58112375A (ja) * | 1981-12-25 | 1983-07-04 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
-
1984
- 1984-01-12 JP JP59002580A patent/JPS60147174A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60147174A (ja) | 1985-08-03 |
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