JPH0612832B2 - 光センサの製造方法 - Google Patents
光センサの製造方法Info
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- JPH0612832B2 JPH0612832B2 JP1057003A JP5700389A JPH0612832B2 JP H0612832 B2 JPH0612832 B2 JP H0612832B2 JP 1057003 A JP1057003 A JP 1057003A JP 5700389 A JP5700389 A JP 5700389A JP H0612832 B2 JPH0612832 B2 JP H0612832B2
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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。
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
面での向上すなはち高速化や画品質の向上が強く望まれ
ている。
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
面での向上すなはち高速化や画品質の向上が強く望まれ
ている。
さて、CdS、CdSe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、そのためこ
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、この光センサは光電流Jpの光
照射に対する応答速度が遅く、しかも照射光強度(すな
わち原稿からのτ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Lpの立上が
り時間τrや立下がり時間τdが通常使用時のセンサ面強
度100luxで2〜3msecと長く、後者ではJp Lとしたと
きのγ値が、50〜100luxで0.6〜0.75と小さい。
成る光センサは光電流が大きいのが特長で、そのためこ
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、この光センサは光電流Jpの光
照射に対する応答速度が遅く、しかも照射光強度(すな
わち原稿からのτ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Lpの立上が
り時間τrや立下がり時間τdが通常使用時のセンサ面強
度100luxで2〜3msecと長く、後者ではJp Lとしたと
きのγ値が、50〜100lux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4〜5ms/lineと制限されてしまう。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。
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4〜5ms/lineと制限されてしまう。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CdCl2蒸気中で活性化熱処理をした光導電型
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法によって実現
される。ただ同時に光電流の立下がり時間τd は小さく
なるが、立上がり時間τr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Jpも小さくなると
いう大きな欠点がある。
導体薄膜をCdCl2蒸気中で活性化熱処理をした光導電型
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法によって実現
される。ただ同時に光電流の立下がり時間τd は小さく
なるが、立上がり時間τr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先願発明者等は、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Ag
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。増感不純物の付着の拡散は電極の電極形成後でも良
い。ただこの様にして得られたセンサでもτrがなおτd
より大きく、その高速性に不満があった。
性化熱処理した後、増感不純物としてのCuあるいはAg
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。増感不純物の付着の拡散は電極の電極形成後でも良
い。ただこの様にして得られたセンサでもτrがなおτd
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
くし、しかもγ値を大きくする方法を提供するものであ
る。
くし、しかも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CdCl2の蒸気に暴露し光電的に活
性下熱処理した後、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通に拡散させてもよい。
有していない、すなわち未ドープの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CdCl2の蒸気に暴露し光電的に活
性下熱処理した後、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通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
速度を著しく速くし、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、CdCl2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τr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Cd
S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、Cu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τrが小さく、従って一段と高速
である。
が大きいという特徴を損なわずして、しかもその光応答
速度を著しく速くし、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、CdCl2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τr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Cd
S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、Cu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τr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を含有していないガラスなどの絶縁性基
板上にCdS、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などの増感不純物を添
加しない未ドープ膜とする。この薄膜を500℃程度の高
温にてCdCl2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Ag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、NiC
r/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、保護膜の形成前に行っても良い。
板上にCdS、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などの増感不純物を添
加しない未ドープ膜とする。この薄膜を500℃程度の高
温にてCdCl2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Ag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、NiC
r/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、保護膜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
着させる方法である。
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、#7059、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CdCl2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Cu含有
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0.005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、さらに保護膜を形成して
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τrが非常に小さく、その立下
がり時間τd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、τrがτd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ずっとτrが小さく高速性が
一段と優れている。
(コーニング社、#7059、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CdCl2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Cu含有
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0.005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、さらに保護膜を形成して
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τrが非常に小さく、その立下
がり時間τd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、τrがτd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ずっとτrが小さく高速性が
一段と優れている。
次に具体例を説明する。
ガラス基板(SiO2 48.5重量%、BaO25.3重量%、B2O3
15.2重量%、Al2O311.0重量%、CuあるいはAgの含有
なし、230×25×1.2mm3)上に厚さ4000AのCdS0.6Se
0.4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(90×350μm2)に8ビット/mmの割合で1728ビ
ット配置する。この島状のCdS0.6Se0.4膜を500℃
でCdCl2 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CdS0.6Se0.4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
と効果が小さく、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(NiCr/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60μm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Ag蒸着時の基板
温度が150℃でポリイミド保護膜の場合の結果を第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(コーニング社,#7059、ガラスの
主成分は先のガラスと同じ、Cu含有量0.0005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DC10V、光照射は緑色LED光(57
0nm,100lux)を1Hz(0.5secずつ)で点滅して測定し
た。応答時間は光電流Jpが0から飽和値の50%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τdとし
た。またγ値は50〜100lux間での平均値である。
15.2重量%、Al2O311.0重量%、CuあるいはAgの含有
なし、230×25×1.2mm3)上に厚さ4000AのCdS0.6Se
0.4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(90×350μm2)に8ビット/mmの割合で1728ビ
ット配置する。この島状のCdS0.6Se0.4膜を500℃
でCdCl2 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CdS0.6Se0.4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
と効果が小さく、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(NiCr/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60μm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Ag蒸着時の基板
温度が150℃でポリイミド保護膜の場合の結果を第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(コーニング社,#7059、ガラスの
主成分は先のガラスと同じ、Cu含有量0.0005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DC10V、光照射は緑色LED光(57
0nm,100lux)を1Hz(0.5secずつ)で点滅して測定し
た。応答時間は光電流Jpが0から飽和値の50%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τdとし
た。またγ値は50〜100lux間での平均値である。
この様に、光電流を数μA以上と大きく保ったまま立下
がり時間τdを0.5msec程度にまで小さく、γ値も
0.70以上、多くは0.80以上と大きくできる。一
方光電流の立上がり時間τr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(少なくとも3%はある)がバイアス光となり、これ
が常時センサに照射されるため、実効的立上がり時間τ
r *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(Jp、ιd、
γ)の変化は殆どない。
がり時間τdを0.5msec程度にまで小さく、γ値も
0.70以上、多くは0.80以上と大きくできる。一
方光電流の立上がり時間τr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(少なくとも3%はある)がバイアス光となり、これ
が常時センサに照射されるため、実効的立上がり時間τ
r *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(Jp、ιd、
γ)の変化は殆どない。
この様に、未ドープのCdS0.6Se0.4蒸着膜のCdCl2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うることによ
り優れた特性が得られる。
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うることによ
り優れた特性が得られる。
本実施例ではCdS0.6Se0.4を例にとったがCdS、CdSeや
他の組成比の固溶体CdS-CdSeでも同様の効果が得られ
る。
他の組成比の固溶体CdS-CdSeでも同様の効果が得られ
る。
発明の効果 本発明によれば、光電流値が大きいままで光反応速度が
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、拘束の画像
読取装置ができる。
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、拘束の画像
読取装置ができる。
Claims (3)
- 【請求項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CdCl2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。 - 【請求項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CdSl2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。 - 【請求項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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1057003A JPH0612832B2 (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 光センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1057003A JPH0612832B2 (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 光センサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02237079A JPH02237079A (ja) | 1990-09-19 |
| JPH0612832B2 true JPH0612832B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=13043296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1057003A Expired - Fee Related JPH0612832B2 (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 光センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612832B2 (ja) |
-
1989
- 1989-03-09 JP JP1057003A patent/JPH0612832B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02237079A (ja) | 1990-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |