JPH045866A

JPH045866A - 光電変換装置

Info

Publication number: JPH045866A
Application number: JP2107209A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Chiyoma; 仁千代間
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1992-01-09

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、光を電気信号に変換する光電変換装置に関す
る。

（従来の技術）近年、急速に普及しつつあるファクシミリでは、原稿の
画像を電気信号に変換するために、光電変換素子が原稿
と同−巾に所望の解像度で並べられた密着型イメージセ
ンサが用いられている。

良質な画像を伝送するためには、解像度の数だけ並べら
れる光電変換素子の光出力感度が揃っていることが好ま
しい。

このような密着型イメージセンサには、半導体の光導電
効果を利用した光導電型の光電変換素子が広く用いられ
ている。

第４図は、従来の光導電型の光電変換素子の構造を示す
図である。

同図に示すように、光電変換素子１は、基板２上に形成
された半導体材料の薄膜、例えばａ−３ｉ：Ｈ薄膜３の
表面に、所定の間隙を設けて対向させた導体電極４．５
を形成してなるものである。

導体電極４．５は、ａ−８ｉ：Ｈ薄膜３の表面に蒸着さ
せたＴｉやＡＩなどの金属を所望のパターンとなるよう
にフォトエツチング方法により不要な部分を除去するこ
とで形成される。

この光電変換素子に照射された光６は、半導体材料によ
る薄膜３に光導電効果を生じさせ、第５図に示すように
導電電極４．５に印加された電圧により光導電流Ｉか流
れる。

ところで、光導電型の光電変換素子の光出力感度は、導
体電極４．５の間を流れる光導電流Ｉの電流量に比例す
る。

また、薄膜３に用いられる半導体材料は、光によって抵
抗値の変化する抵抗体であると考えることができるので
、導体電極４．５の間を流れる光導電流Ｉの電流量は、
導体電極４．５間の光導電流■が流れる断面積に比例し
、導体電極４．５の間隔りに反比例する。

そこで、従来、光出力感度を大きくするために、第６図
；こ示すごとく導体電極を櫛歯状に形成して、導体電極
４．５間を流れる光導電流■の断面積を大きくすること
が行われていた。

また、一方では導体電極４．５の間隔りをできるだけ狭
くすべく努力が払われてきた。

しかしながら、導体電極４．５の間隔りを狭めようとす
ると、フォトエツチング方法ではバタン形成工程に困難
が生じるために、間隔りをせいぜい１０μｍ前後にする
のが限界であり、また、間隔りの精度も良くないため素
子ごとの光出力感度がばらつくという問題があった。

（発明が解決しようとする課題）このように、従来構造の光導電型光電変換素子では、２
つの導体電極の間隙がフォトエツチング方法により形成
されているので、同方法の精度の限界に阻まれて光出力
感度を大きくすることができず、間隔の精度も良くない
ため素子ごとに光出力感度がばらつき、製品の歩留が悪
いという問題があった。

そこで、本発明はこのような従来の課題を解決すべくな
されたもので、光出力感度が大きくかつ精度のよい光電
変換装置を提供するものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、基板上に設けられた第１の導体電極を覆って
半導体材料による薄膜が形成され、この薄膜の表面に、
前記第１の導体電極とで該薄膜を挟むように第２の導体
電極が設けられ、かつ前記第１の導体電極と前記薄膜、
及び前記第２の導体電極と前記薄膜とがそれぞれオーミ
ック接続を形成してなるものである。

（作　用）本発明では、２つの導体電極が、半導体材料による薄膜
を挟むように設けられているので、薄膜の厚みが導体電
極の間隔となる。この半導体材料による薄膜の厚みは、
例えば１μｍ前後に設定することができるので、光出力
感度を大きくでき、しかも精度がよい。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は、本発明の一実施例の光電変換素子の構造を示
す斜視図である。

同図に示すように、この光電変換素子１０では、ガラス
基板１１上にＴｉ等の仕事関数の小さい金属を用いて、
蒸着とフォトエツチングにより導体電極１２が形成され
ている。この導体電極１２の上には、プラズｖＣＶＤ法
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ　　；気相成長法）によりａ−３ｉ：Ｈ薄膜１３の膜
厚か１μｍとなるよう形成されている。

さらに、ａ−３ｉ：Ｈ薄膜１３の上に、導体電極１２と
同等の金属が用いられて導体電極１４が形成されている
。導体電極１４自体は光電変換素子］０に照射される光
１５を透過しないので、ａ　−８ｉ：Ｈ薄膜３に光１５
が照射されるように導体電極１４に切込み部を設けてい
る。

Ｔｉなどの金属からなる導体電極１２．１４は、ａ−８
ｉ：Ｈ薄膜］３とオーミック接続を成すため、上記光電
変換素子］０は、光導電型の光電変換素子を形成する。

即ち、入射光の強度は、光電変換素子］０の抵抗値変化
に変換される。

光１５が照射されて抵抗値の減少したａ−８ｉ：Ｈ薄膜
１３には、第２図の断面図に示すように、厚さ方向に導
電電極１４から導電電極１２に光導電流Ｉが流れる。

この光電変換素子１０では、導体電極１２．１４の間隔
を薄膜りの厚みである１μｍにすることができたので、
電極間の電界強度は従来例に比すことほぼ１０倍となり
、大きな光導電流Ｉを流すことができ、光感度出力も大
きくできる。

なお、上述の実施例では、導体電極コ−２，１４に同種
金属を用いた例について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、薄膜１３に用いられる半導体材
料とオーミック接続が可能な導体材料であれば良い。

また、入射光側の導電電極１４に光透過性を有する導体
材料を用いれば、第３図に示すように導電電極１４に切
込み部を設けなくとも良く、さらに、光電変換素子１０
に照射される光１５の利用効率も高い。

さらに、半導体材料は、この実施例で用いたａＳｉ：Ｈ
以外にも光導電効果を有する半導体であればよく、薄膜
の構成も単層構成のみでなく多層構成として形成しても
よい。

［発明の効果］本発明では、半導体材料による薄膜の厚みが導体電極の
間隔となるので、導体電極の間隔を精度良く狭くするこ
とが可能となるため、光出力感度を大きくでき、しかも
精度がよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光電変換素子の一実施例の構造を示す
斜視図、第２図はこの光電変換素子における光導電流の
流れを示す図、第３図は導電電極を光透過性の材料で形
成した光電変換素子の構造を示す斜視図、第４図は従来
の光電変換素子の構造を示す斜視図、第５図はこの光電
変換素子における光導電流の流れを示す図、第６図は光
導電流の流れる断面積を大きくした光電変換素子の導電
電極の構成を示す図である。１０・・・光電変換素子、１１・・・ガラス基板、１２
．１４・・・導体電極、１３・・・ａ−５ｉ：Ｈ薄膜。出願人　　　　　　株式会社　東芝代理人　弁理士　　須　山　佐　− 第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板上に設けられた第１の導体電極を覆って半導
体材料による薄膜が形成され、この薄膜の表面に、前記
第１の導体電極とで該薄膜を挟むように第２の導体電極
が設けられ、かつ前記第１の導体電極と前記薄膜、及び
前記第２の導体電極と前記薄膜とがそれぞれオーミック
接続を形成してなることを特徴とする光電変換装置。