JPH0476512B2 - - Google Patents
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- JPH0476512B2 JPH0476512B2 JP60215913A JP21591385A JPH0476512B2 JP H0476512 B2 JPH0476512 B2 JP H0476512B2 JP 60215913 A JP60215913 A JP 60215913A JP 21591385 A JP21591385 A JP 21591385A JP H0476512 B2 JPH0476512 B2 JP H0476512B2
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜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素
子に用いて好適な光電変換膜の作製方法に係り、
特にフアクシミリ、スキヤナー等の読取り部に用
いて好適な光電変換膜の作製方法に関するもので
ある。
子に用いて好適な光電変換膜の作製方法に係り、
特にフアクシミリ、スキヤナー等の読取り部に用
いて好適な光電変換膜の作製方法に関するもので
ある。
＜従来の技術＞
従来、例えばフアクシミリ等の読み取り部には
CCDMOS型センサ等IC技術を用いて作製した光
センサが用いられている。
CCDMOS型センサ等IC技術を用いて作製した光
センサが用いられている。
しかし、このようなセンサはIC技術を用いて
作成する為、数10mmの長さのものしか作成でき
ず、実際に使用するには原稿を縮小結像する必要
がある。縮小結像を行なう場合、レンズ光路長が
必要となり、一般的には20cmから30cmの距離が不
可欠である。このような光路長は読み取り部の小
型化軽量化に対して大きな問題となる。
作成する為、数10mmの長さのものしか作成でき
ず、実際に使用するには原稿を縮小結像する必要
がある。縮小結像を行なう場合、レンズ光路長が
必要となり、一般的には20cmから30cmの距離が不
可欠である。このような光路長は読み取り部の小
型化軽量化に対して大きな問題となる。
近年上記のような縮小型のセンサに対し、原稿
と同じ幅のセンサを作製しフアイバーオブテツク
レンズアレイを用いセンサ上に原稿を等倍結像さ
せる密着型イメージセンサが提案されている。
と同じ幅のセンサを作製しフアイバーオブテツク
レンズアレイを用いセンサ上に原稿を等倍結像さ
せる密着型イメージセンサが提案されている。
このイメージセンサの光電変換素子として
CdS、CdSxS1-x蒸着膜、ａ−Si膜等を用いたもの
が提案されているが、いづれも真空プロセスを用
いる為、生産性歩留りの点で問題がありコスト高
となる。
CdS、CdSxS1-x蒸着膜、ａ−Si膜等を用いたもの
が提案されているが、いづれも真空プロセスを用
いる為、生産性歩留りの点で問題がありコスト高
となる。
また注入型の素子として用いる場合、キヤリア
移動度、寿命等に光応答速度が左右され５ｍsec
程度が限界となる。
移動度、寿命等に光応答速度が左右され５ｍsec
程度が限界となる。
一方、光電変換膜を比較的安価に作製する方法
として、硫化カドミウム、セレン化カドミウムま
たは硫・セレン化カドミウムの粉末と、少量の活
性化不純物と融剤と有機結合剤とを混合して泥状
物質として基板上に塗布し、この塗布された基板
を窒素ガスあるいは微量（0.8％）の酸素ガスを
含む窒素ガス雰囲気中で焼成することによつて作
製する方法が知られている（例えば特公昭52−
25305号公報）。
として、硫化カドミウム、セレン化カドミウムま
たは硫・セレン化カドミウムの粉末と、少量の活
性化不純物と融剤と有機結合剤とを混合して泥状
物質として基板上に塗布し、この塗布された基板
を窒素ガスあるいは微量（0.8％）の酸素ガスを
含む窒素ガス雰囲気中で焼成することによつて作
製する方法が知られている（例えば特公昭52−
25305号公報）。
＜発明が解決しようとする問題点＞
しかし、上記のような厚膜形成方法によれば、
光電変換膜が比較的安価に、また再現性良く作製
されるものの、実時間型画像読み出し方式の採用
を可能とした画像信号出力特性及び光応答特性の
優れた光電変換膜を作製することが出来ず、フア
クシミリ等の高密度高画素数の読み取り部への適
用は困難であつた。
光電変換膜が比較的安価に、また再現性良く作製
されるものの、実時間型画像読み出し方式の採用
を可能とした画像信号出力特性及び光応答特性の
優れた光電変換膜を作製することが出来ず、フア
クシミリ等の高密度高画素数の読み取り部への適
用は困難であつた。
本発明は上記の問題点に鑑みて創案されたもの
で、実時間型画像読み出し方式の採用を可能にし
た高感度低価格な光電変換膜の作製方法を提供す
ることを目的としたものである。
で、実時間型画像読み出し方式の採用を可能にし
た高感度低価格な光電変換膜の作製方法を提供す
ることを目的としたものである。
＜問題点を解決するための手段＞
上記の目的を達成するため、本発明は少なくと
もCdS、CdSe、CdTe、CdSxSe1-x、CdSxTe1-x、
CdSexTe1-xの光導電体材料の１種類以上を主成
分とし、この光導電体材料に低融点ガラス及び塩
化物を添加熱処理するようにした光電変換膜の作
製方法において、この熱処理を少なくとも２種類
以上の熱処理条件で連続して焼成するように構成
している。
もCdS、CdSe、CdTe、CdSxSe1-x、CdSxTe1-x、
CdSexTe1-xの光導電体材料の１種類以上を主成
分とし、この光導電体材料に低融点ガラス及び塩
化物を添加熱処理するようにした光電変換膜の作
製方法において、この熱処理を少なくとも２種類
以上の熱処理条件で連続して焼成するように構成
している。
＜作用＞
一般に、光導電体材料（例えばCdSe）粉体を
熱処理して活性化する為には、粉体粒を成長させ
粒間の結着を促出させる必要がある。
熱処理して活性化する為には、粉体粒を成長させ
粒間の結着を促出させる必要がある。
しかし、粉体は表面を占める割合が非常に大き
く、表面の組成ずれ結晶格子の乱れ等の影響を受
けやすい。したがつて粒成長と共に結晶表面及び
粒界面にこのような表面格子の乱れ等を含むこと
になる。
く、表面の組成ずれ結晶格子の乱れ等の影響を受
けやすい。したがつて粒成長と共に結晶表面及び
粒界面にこのような表面格子の乱れ等を含むこと
になる。
このような組成ずれ等の表面状態は、半導体の
禁制帯中にトラツプレベルを作り、応答速度、経
時変化等に悪影響を及ぼすことになるが、本発明
においては、粒成長をさせながら、しかも表面状
態を改善させる為に熱処理工程を２つに分け、第
１の工程として例えば比較的低温で粒子間を結着
させる。次に第２の工程として、やや温度を上げ
粒成長を抑制しながら表面の格子の乱れを緩和さ
せ、また余剰な光導電体材料（Cd或いはSe等）
を蒸発させる。
禁制帯中にトラツプレベルを作り、応答速度、経
時変化等に悪影響を及ぼすことになるが、本発明
においては、粒成長をさせながら、しかも表面状
態を改善させる為に熱処理工程を２つに分け、第
１の工程として例えば比較的低温で粒子間を結着
させる。次に第２の工程として、やや温度を上げ
粒成長を抑制しながら表面の格子の乱れを緩和さ
せ、また余剰な光導電体材料（Cd或いはSe等）
を蒸発させる。
以上の２つの熱処理工程により良好な特性の光
導電膜が作製される。
導電膜が作製される。
＜実施例＞
次に、本発明の一実施例としてCdSeを用いた
２段階焼成について実際の作製方法を例にとり、
説明する。
２段階焼成について実際の作製方法を例にとり、
説明する。
第１図ａ乃至ｄはそれぞれ本発明により作製さ
れた光電変換膜を備えた素子の作製方法の一実施
例の作製工程を示す工程図である。
れた光電変換膜を備えた素子の作製方法の一実施
例の作製工程を示す工程図である。
まず、第１図ａに示すようにセラミツク、ガラ
ス等の絶縁性基板１上にCdSe粉末、ガラスフリ
ツト、ハロゲン化物を添加し、さらに有機溶剤を
加えた光導電ペースト２を所定の幅で塗布する。
具体的には、CdSeは化学析出法を用いて作成し、
予め活性化した微粉体を用い、このCdSe微結晶
粉末に低融点ガラス及び3mol％のCdCl2を添加
し、更に有機溶剤によりペースト状にした光導電
ペースト２を所定の幅に基板１上に塗布する。本
実施例ではスクリーン印刷を用いて膜厚10μ〜
20μに塗布した。
ス等の絶縁性基板１上にCdSe粉末、ガラスフリ
ツト、ハロゲン化物を添加し、さらに有機溶剤を
加えた光導電ペースト２を所定の幅で塗布する。
具体的には、CdSeは化学析出法を用いて作成し、
予め活性化した微粉体を用い、このCdSe微結晶
粉末に低融点ガラス及び3mol％のCdCl2を添加
し、更に有機溶剤によりペースト状にした光導電
ペースト２を所定の幅に基板１上に塗布する。本
実施例ではスクリーン印刷を用いて膜厚10μ〜
20μに塗布した。
次に第１図ａに示す工程で塗布した膜２を第２
図ｂの工程において第１の活性化熱処理を行な
う。
図ｂの工程において第１の活性化熱処理を行な
う。
第１の熱処理は主に粒の成長を促進させるもの
で酸素を混入させる本実施例では酸素と窒素の混
合気体中で行なつた。混合比はO2：N2＝１：20
〜１：４の範囲として混合気体を毎分１〜10流
した。また熱処理の温度は、430℃〜500℃とし
た。
で酸素を混入させる本実施例では酸素と窒素の混
合気体中で行なつた。混合比はO2：N2＝１：20
〜１：４の範囲として混合気体を毎分１〜10流
した。また熱処理の温度は、430℃〜500℃とし
た。
この第１の熱処理工程において、酸素分圧を低
くすると粒子の成長が抑制されて光電流が低下す
る。また酸素分圧を高くすると粒成長は進むが表
面粗度が悪くなり、電極形成等において歩留りが
低下する。
くすると粒子の成長が抑制されて光電流が低下す
る。また酸素分圧を高くすると粒成長は進むが表
面粗度が悪くなり、電極形成等において歩留りが
低下する。
第２図は第１の熱処理工程における活性化処理
による粒成長と表面粗度の焼成雰囲気依存性を示
したものである。この第２図より明らかなよう
に、酸素分圧を高くすると粒成長が顕著になり、
5μｍ程度まで成長するが、一方表面粗度が悪く
なり、上部電極部形成時の欠陥等の原因となる。
また酸素分圧を低くすると粒子の成長が抑制され
て第３図に示すように必要最小出力（1.0μA）が
得られなくなる。従つて本実施例では酸素分圧
１／20〜１／４として素子作製を行なつた。
による粒成長と表面粗度の焼成雰囲気依存性を示
したものである。この第２図より明らかなよう
に、酸素分圧を高くすると粒成長が顕著になり、
5μｍ程度まで成長するが、一方表面粗度が悪く
なり、上部電極部形成時の欠陥等の原因となる。
また酸素分圧を低くすると粒子の成長が抑制され
て第３図に示すように必要最小出力（1.0μA）が
得られなくなる。従つて本実施例では酸素分圧
１／20〜１／４として素子作製を行なつた。
次に、第１図ｂに示す第１の熱処理工程に続い
て第１図ｃに示す第２の熱処理を行なう。
て第１図ｃに示す第２の熱処理を行なう。
第２の熱処理は、不活性気体中で行ない、本実
施例では窒素中で480℃〜550℃の間で行なつた。
施例では窒素中で480℃〜550℃の間で行なつた。
以上の工程で作製した光導電膜２上に第１図ｄ
に示すようにリフトオフプロセスを用い電極３を
形成した。第４図は第１図の各工程における粒成
長の変化を、また各工程での光電流と共に示した
ものであり、また第５図は各工程での応答速度を
示したものであり、第１図ｂに示す第１の熱処理
工程において、酸素分圧１／10の混合気体を毎分
１流すと共に470℃で１時間熱処理し、第１図
ｃに示す第２の熱処理工程において、窒素中で
500℃で１時間熱処理した場合の例を示している。
に示すようにリフトオフプロセスを用い電極３を
形成した。第４図は第１図の各工程における粒成
長の変化を、また各工程での光電流と共に示した
ものであり、また第５図は各工程での応答速度を
示したものであり、第１図ｂに示す第１の熱処理
工程において、酸素分圧１／10の混合気体を毎分
１流すと共に470℃で１時間熱処理し、第１図
ｃに示す第２の熱処理工程において、窒素中で
500℃で１時間熱処理した場合の例を示している。
上記第４図より明らかなように第１図ａの工程
で数1000Åの粒径が第１図ｂに示す第１の熱処理
工程により数μｍまで成長する。更に第１図ｃの
第２の熱処理工程ではほとんど成長しない。また
出力も粒成長と同様に変化する。一方、応答速度
は第５図に示すように第１の熱処理工程ｂでは10
ｍsecであるが、第２の熱処理工程ではさらに改
善され数ｍsecになる。
で数1000Åの粒径が第１図ｂに示す第１の熱処理
工程により数μｍまで成長する。更に第１図ｃの
第２の熱処理工程ではほとんど成長しない。また
出力も粒成長と同様に変化する。一方、応答速度
は第５図に示すように第１の熱処理工程ｂでは10
ｍsecであるが、第２の熱処理工程ではさらに改
善され数ｍsecになる。
第６図は、経時変化を示す図であり、同図にお
いて、○イは第１、第２の熱処理程を経たサンプル
の経時変化を示すグラフであり、○ロは第１の熱処
理工程を経たサンプルの経時変化を示すグラフで
ある。
いて、○イは第１、第２の熱処理程を経たサンプル
の経時変化を示すグラフであり、○ロは第１の熱処
理工程を経たサンプルの経時変化を示すグラフで
ある。
この第６図からも明らかなように、第１の熱処
理だけ行なつたサンプル○ロは、経時変化が大きい
が、第１及び第２の２つの熱処理工程を経たサン
プルは、1000H経過後も10％以内の変化に抑えら
れている。
理だけ行なつたサンプル○ロは、経時変化が大きい
が、第１及び第２の２つの熱処理工程を経たサン
プルは、1000H経過後も10％以内の変化に抑えら
れている。
＜発明の効果＞
以上のように本発明は熱処理条件を多段階に
し、粒成長と結晶性の向上とも別々の条件で行な
うようになしているため、粉体を用いて作製され
た光電変換膜の特性を著しく向上させることがで
き、さらに安定化を実現することができる。
し、粒成長と結晶性の向上とも別々の条件で行な
うようになしているため、粉体を用いて作製され
た光電変換膜の特性を著しく向上させることがで
き、さらに安定化を実現することができる。
さらに塗布により作製される膜を用いるように
なせば、安価でかつ高性能な素子を実現すること
が可能となる。
なせば、安価でかつ高性能な素子を実現すること
が可能となる。
第１図ａ乃至ｄは、それぞれ本発明により作製
される光電変換膜を備えた素子の作製工程の一例
を示す工程図、第２図は熱処理時の酸素、窒素分
圧に対する粒径及び表面粗度を示す図、第３図は
酸素、窒素分圧に対する出力を示す図、第４図は
素子の作製工程と粒径、光電流との関係を示す
図、第５図は同様に応答速度との関係を示す図、
第６図は素子の光出力の経時変化を示す図であ
る。 １……絶縁性基板、２……光導電膜、３……電
極。
される光電変換膜を備えた素子の作製工程の一例
を示す工程図、第２図は熱処理時の酸素、窒素分
圧に対する粒径及び表面粗度を示す図、第３図は
酸素、窒素分圧に対する出力を示す図、第４図は
素子の作製工程と粒径、光電流との関係を示す
図、第５図は同様に応答速度との関係を示す図、
第６図は素子の光出力の経時変化を示す図であ
る。 １……絶縁性基板、２……光導電膜、３……電
極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくともCdS、CdSe、CdTe、CdSxSe1-x、
CdSxTe1-x、CdSexTe1-xの光導電体材料の１種
類以上を主成分とし、該光導電体材料に低融点ガ
ラス及び塩化物を添加熱処理してなる光電変換膜
の作製方法において、 上記熱処理を、少なくとも２種類以上の熱処理
条件で連続して焼成することを特徴とする光電変
換膜の作製方法。 ２ 前記熱処理工程は少なくとも光導電膜を少な
くとも酸素を含む雰囲気中で熱処理する工程と不
活性気体中で熱処理する工程の２段階の工程を含
んでなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の光電変換膜の作製方法。 ３ 前記光導電膜の熱処理工程は、少なくとも２
種類以上の温度で連続して焼成してなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
の光電変換膜の作製方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60215913A JPS6273679A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 光電変換膜の作製方法 |
| US06/910,875 US4759951A (en) | 1985-09-25 | 1986-09-23 | Heat-treating Cd-containing photoelectric conversion film in the presence of a cadmium halide |
| DE19863632210 DE3632210A1 (de) | 1985-09-25 | 1986-09-23 | Verfahren zur herstellung eines photoelektrischen umwandlungsfilms |
| GB8622999A GB2183089B (en) | 1985-09-25 | 1986-09-24 | Process for producing photoelectric conversion film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60215913A JPS6273679A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 光電変換膜の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6273679A JPS6273679A (ja) | 1987-04-04 |
| JPH0476512B2 true JPH0476512B2 (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=16680323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60215913A Granted JPS6273679A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-26 | 光電変換膜の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6273679A (ja) |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP60215913A patent/JPS6273679A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6273679A (ja) | 1987-04-04 |
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