JPH0614560B2 - フォトセンサ - Google Patents
フォトセンサInfo
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- JPH0614560B2 JPH0614560B2 JP58041160A JP4116083A JPH0614560B2 JP H0614560 B2 JPH0614560 B2 JP H0614560B2 JP 58041160 A JP58041160 A JP 58041160A JP 4116083 A JP4116083 A JP 4116083A JP H0614560 B2 JPH0614560 B2 JP H0614560B2
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- Japan
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- layer
- photosensor
- photoconductive
- thickness
- light
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
-
- 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
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/10—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors
- H10F30/15—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors comprising amorphous semiconductors
-
- 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
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/16—Material structures, e.g. crystalline structures, film structures or crystal plane orientations
- H10F77/162—Non-monocrystalline materials, e.g. semiconductor particles embedded in insulating materials
- H10F77/166—Amorphous semiconductors
- H10F77/1662—Amorphous semiconductors including only Group IV materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、ファクシミリや文字読み取り装置等の広汎な
画像情報処理用の光入力装置としての光電変換装置に用
いられるフオトセンサに関する。
画像情報処理用の光入力装置としての光電変換装置に用
いられるフオトセンサに関する。
ファクシミリやデジタル複写機等の画像情報処理用光電
変換装置してフオ センサを適用する事は一般に良く知
られている。
変換装置してフオ センサを適用する事は一般に良く知
られている。
又、近年においては、長尺のラインセンサを用いた高感
度な読み取り装置も知られており、その開発の進展が著
しいことも一般が良く知るところである。
度な読み取り装置も知られており、その開発の進展が著
しいことも一般が良く知るところである。
長尺ラインセンサを構成するフオトセンサの一例として
は、光導電材料としてカルコゲナイド、 CdS,CdSSe ，
非晶質シリコン（以下a-Siと記す）等を含む光導電層上
に受光部となる間隙を形成する様に対向して設けられた
一対の金属等から成る電極が設けられているプレナー型
の光導電型フオトセンサを挙げることができる。
は、光導電材料としてカルコゲナイド、 CdS,CdSSe ，
非晶質シリコン（以下a-Siと記す）等を含む光導電層上
に受光部となる間隙を形成する様に対向して設けられた
一対の金属等から成る電極が設けられているプレナー型
の光導電型フオトセンサを挙げることができる。
こうしたプレナー型の光導電型フオトセンサでは、電極
間間隙領域（受光部）における光導導層に入射した光に
よって発生するフオトキャリアの移動度をｌとすれば、 ｌ＝μ・τ・Ｅ と表わすことができる。上式でμはキャリアの易動度、
τはキャリア寿命、Ｅは光導電層中の電界強度である。
従つて、電解強度Ｅを大きくすることによつて、フオト
キャリアの移動度ｌも大きくなるので光電流IPも増加す
る。又、光ゲインＧ（Ｇ＝ｌ／Ｌ、Ｌ：受光部の電極間
距離）を１以上にすることも容易である。
間間隙領域（受光部）における光導導層に入射した光に
よって発生するフオトキャリアの移動度をｌとすれば、 ｌ＝μ・τ・Ｅ と表わすことができる。上式でμはキャリアの易動度、
τはキャリア寿命、Ｅは光導電層中の電界強度である。
従つて、電解強度Ｅを大きくすることによつて、フオト
キャリアの移動度ｌも大きくなるので光電流IPも増加す
る。又、光ゲインＧ（Ｇ＝ｌ／Ｌ、Ｌ：受光部の電極間
距離）を１以上にすることも容易である。
しかし、光導電型フオトセンサで上記の様な事が言える
ためには、電極と光導電層とがオーミツク接触をしてい
る必要がある。そのため、一般に電極と光導電層との間
にはオーミツクコンタクト層を介在させる。
ためには、電極と光導電層とがオーミツク接触をしてい
る必要がある。そのため、一般に電極と光導電層との間
にはオーミツクコンタクト層を介在させる。
上記の様に、光導電型フオトセンサは光センサとして大
きな光電流（信号）が得られるので、特にラインセンサ
やエリアセンサのような微小単位センサを用いる場合に
は安定した光情報の検知が可能である。
きな光電流（信号）が得られるので、特にラインセンサ
やエリアセンサのような微小単位センサを用いる場合に
は安定した光情報の検知が可能である。
又、光導電層を構成する光導電材料として近年注目され
ているa-Siは、光感度，安定性，無公害性等々に優れた
特徴を有しており、優れた特性の光導電型フオトセンサ
として実現し得る。
ているa-Siは、光感度，安定性，無公害性等々に優れた
特徴を有しており、優れた特性の光導電型フオトセンサ
として実現し得る。
しかしながら、a-Siに就ては、所謂Ｓtaebler-Ｗronski
効果（Appl.Phys.30,292(1980)と云われる、光照射下に
おいて特性の変化があることが知られている。特に、光
センサ特性として重要な光電流の値に大きさが光照射を
続けるうちに減少するという減少が観測されるというこ
とが報告されている。こうした光電流の減少は、光導電
型センサにおいては光ダイオード型のセンサに較べて特
に顕著である。このことは、a-Siを用いた光導電型セン
サの実用化を著しく困難とする原因となつていた。
効果（Appl.Phys.30,292(1980)と云われる、光照射下に
おいて特性の変化があることが知られている。特に、光
センサ特性として重要な光電流の値に大きさが光照射を
続けるうちに減少するという減少が観測されるというこ
とが報告されている。こうした光電流の減少は、光導電
型センサにおいては光ダイオード型のセンサに較べて特
に顕著である。このことは、a-Siを用いた光導電型セン
サの実用化を著しく困難とする原因となつていた。
例えば、第１図に模式的切断面図として示される様な従
来の光導電型フォトセンサにおいては、光照射によるフ
オトセンサ特性の劣化が著しいことが我々の研究過程に
おいて判明した。
来の光導電型フォトセンサにおいては、光照射によるフ
オトセンサ特性の劣化が著しいことが我々の研究過程に
おいて判明した。
第１図において、１１は基板、１２は光導電層、１３は
オーミツクコンタクト層、１４は電極である。即ち、第
１図に示される従来のフオトセンサは、基盤上に設けら
れた光導電層上にオーミツクコンタクト層を介して電極
が形成されている構成を持つ。
オーミツクコンタクト層、１４は電極である。即ち、第
１図に示される従来のフオトセンサは、基盤上に設けら
れた光導電層上にオーミツクコンタクト層を介して電極
が形成されている構成を持つ。
ところが、上記の様な構成の従来のフオトセンサにおい
て、光照射によるフオトセンサの劣化を生じない様にす
ると、光応答特性が悪化したり、光電流の大きさが小さ
くなるという問題があつた。
て、光照射によるフオトセンサの劣化を生じない様にす
ると、光応答特性が悪化したり、光電流の大きさが小さ
くなるという問題があつた。
本発明は、上記した様なフオトセンサの光照射による劣
化を著しく減少させた光導電型のフオトセンサを提供す
る事を目的とする。又、本発明は、光照射によるフオト
センサの劣化を改善しても光電流の大きさが低下せず、
更に光応答性等の他の特性も悪化しないフオトセンサを
提供することを目的とする。
化を著しく減少させた光導電型のフオトセンサを提供す
る事を目的とする。又、本発明は、光照射によるフオト
センサの劣化を改善しても光電流の大きさが低下せず、
更に光応答性等の他の特性も悪化しないフオトセンサを
提供することを目的とする。
本発明のフォトセンサは、第一の層、第二の層及び第三
の層が順次積層され、これ等の夫々が非晶質シリコンを
含み、前記第三の層上に少なくとも一対の電極が所定間
隔を置いて設けられているフォトセンサにおいて、前記
第二の層はｐ型半導体特性を有し、前記第一の層及び第
三の層は、ｎ型又は不純物ノンドープ半導体層であるこ
とを特徴とする。
の層が順次積層され、これ等の夫々が非晶質シリコンを
含み、前記第三の層上に少なくとも一対の電極が所定間
隔を置いて設けられているフォトセンサにおいて、前記
第二の層はｐ型半導体特性を有し、前記第一の層及び第
三の層は、ｎ型又は不純物ノンドープ半導体層であるこ
とを特徴とする。
以下、本発明の構成を更に詳しく説明する。
第２図は、本発明の好適な１つの構成を説明する為の模
式的切断面図である。第２図において、２１は基板、２
２は第一の層、２３は第二の層、２４は第三の層、２５
はオーミツクコンタクト層、２６は電極である。
式的切断面図である。第２図において、２１は基板、２
２は第一の層、２３は第二の層、２４は第三の層、２５
はオーミツクコンタクト層、２６は電極である。
第２図に示される様に、本発明は基板２１上に第一の層
が形成され更に第一の層の上に第二の層及び第三の層が
順に形成されている。更に第三の層にはオーミツクコン
タクト層を介して電極２６が形成されている。
が形成され更に第一の層の上に第二の層及び第三の層が
順に形成されている。更に第三の層にはオーミツクコン
タクト層を介して電極２６が形成されている。
本発明のフオトセンサは使用時において、第一の層から
光を入射させる場合、光照射時にバルク抵抗が第三の層
より第一の層の方が小さくなる様に層厚や不純物のドー
ピング量を設計することが望ましい。
光を入射させる場合、光照射時にバルク抵抗が第三の層
より第一の層の方が小さくなる様に層厚や不純物のドー
ピング量を設計することが望ましい。
又、本発明のフオトセンサにおいて、少なくとも光入射
側となる第一の層が光導電層として働くが、充分な光入
射があれば第二の層及び第三の層も光導電層として働く
のはもちろんである。又、第一の層と第二の層の界面に
充分な光入射が成される様にフオトセンサが設計される
のは好ましい。
側となる第一の層が光導電層として働くが、充分な光入
射があれば第二の層及び第三の層も光導電層として働く
のはもちろんである。又、第一の層と第二の層の界面に
充分な光入射が成される様にフオトセンサが設計される
のは好ましい。
ａ−Siを光導電層に用いた場合は、ａ−Siの光吸収係数
α(cm-1)が波長 400nmでα＝３×１０5、以下 450nmで
α＝２×１０5、500nm１×１０5、 600nmでα×３×１
０４程度である為、入射光の( 1-1/e)×100％（約６３
％：ｅ＝自然対数の底）まで光が吸収される層厚は400n
m〜600nmの波長では約300〜3000Å程度となるので、第
二の層の形成を光入射側の光導電層面から3000Åとされ
るのは好ましい。
α(cm-1)が波長 400nmでα＝３×１０5、以下 450nmで
α＝２×１０5、500nm１×１０5、 600nmでα×３×１
０４程度である為、入射光の( 1-1/e)×100％（約６３
％：ｅ＝自然対数の底）まで光が吸収される層厚は400n
m〜600nmの波長では約300〜3000Å程度となるので、第
二の層の形成を光入射側の光導電層面から3000Åとされ
るのは好ましい。
第一の層の不純物含有量は不純物が含有されないか又は
Siに対して500atomic ppm以下含有される事が好まし
く、不純物がSiに対して５〜250atomic ppm含有される
事がより好ましい。又、第一の層の層厚は好ましくは10
0〜2000Åとされ、より好ましくは250〜1000Åとされ
る。
Siに対して500atomic ppm以下含有される事が好まし
く、不純物がSiに対して５〜250atomic ppm含有される
事がより好ましい。又、第一の層の層厚は好ましくは10
0〜2000Åとされ、より好ましくは250〜1000Åとされ
る。
第二の層の不純物含有量は、Siに対して５〜1000atomic
ppm含有されるのが好ましく、不純物がSiに対して１０
〜500atomic ppm含有される事がより好ましい。又、第
二の層の層厚は、好ましくは100〜2000Å、より好まし
くは250〜1000Åとされる。
ppm含有されるのが好ましく、不純物がSiに対して１０
〜500atomic ppm含有される事がより好ましい。又、第
二の層の層厚は、好ましくは100〜2000Å、より好まし
くは250〜1000Åとされる。
第三の層の不純物含有量は、不純物が含有されないか又
はSiに対して20atomic ppm以下含有される事が好まし
く、不純物が含有されないか又はSiに対して10atomic p
pm以下含有されることはより好ましく、又、最適には０
〜５atomic ppmとされる。第三の層の層厚は、好ましく
は０．２〜１０μｍ、より好ましくは０．３〜２μｍと
される。
はSiに対して20atomic ppm以下含有される事が好まし
く、不純物が含有されないか又はSiに対して10atomic p
pm以下含有されることはより好ましく、又、最適には０
〜５atomic ppmとされる。第三の層の層厚は、好ましく
は０．２〜１０μｍ、より好ましくは０．３〜２μｍと
される。
第一の層及び第三の層に導入する不純物として、ａ−Si
層をｎ型に制御するにはＰ原子に代表される様な周期律
表第Ｖ族ａの原子がドーピングされる。又、第二の層を
制御する為には、Ｂ原子に代表される様な周期律表第II
I族のａの原子がドーピングされる。
層をｎ型に制御するにはＰ原子に代表される様な周期律
表第Ｖ族ａの原子がドーピングされる。又、第二の層を
制御する為には、Ｂ原子に代表される様な周期律表第II
I族のａの原子がドーピングされる。
第一の層は光電流をより大きくする為にｎ型とするのは
好ましい。
好ましい。
第３図に示されるのは、本発明の好適な１つのフオトセ
ンサの層厚方向のバンドプロフアイルを模式的に示した
模式的バンド図である。第３図において、３１は入射
光、ｅは電子、ｈはホールである。
ンサの層厚方向のバンドプロフアイルを模式的に示した
模式的バンド図である。第３図において、３１は入射
光、ｅは電子、ｈはホールである。
第３図に示される様に、本発明ではホールに対してポテ
ンシャルの井戸が形成されている。従つて、ホールと電
子の空間的分離が可能となり、電子の寿命が向上するの
で本発明の目的が達成されるものと考えられる。
ンシャルの井戸が形成されている。従つて、ホールと電
子の空間的分離が可能となり、電子の寿命が向上するの
で本発明の目的が達成されるものと考えられる。
以下、本発明を好適な実施態様例を用いて説明する。
〔実施態様例１〕 実施態様例１を例にとつて本発明のフオトセンサの作製
手順を簡単に説明する。
手順を簡単に説明する。
先ずＲＦ（Radio Frequency）グロー放電（容量結合
型）装置内でガラス基板を２５０℃に保ち、SiH4ガスで
PH3 ガスを５０ppmに稀釈した混合ガスをＲＦグロー放
電分解によつて分解し、ｎ型のａ−Si層とされた第一の
層が500Å厚形成された。続いて、SiH4ガスでB2H6ガス
を５０ppmに稀釈した混合ガスを用いて同様の条件下で
ｐ型のａ−Si層である第二の層が５００Å厚形成され
た。更に続いて、SiH4ガスのみを用いて不純物ノンドー
ブの第三の層が０．６μｍ厚形成された。次に、Ｐ原子
がドーブされたn+型であるオーミツクコンタクト層が
０．１μｍ形成され、更に真空蒸着法により、Alが蒸着
され200μｍの間隙を形成する１対の電極が形成され
た。続いて、電極の間隙部のオーミツクコンタクト層が
除去されて本実施態様例は作製された。本実施態様例の
第一の層，第二の層に含まれる不純物濃度は、Siに対し
て各々５０ppmであつた。
型）装置内でガラス基板を２５０℃に保ち、SiH4ガスで
PH3 ガスを５０ppmに稀釈した混合ガスをＲＦグロー放
電分解によつて分解し、ｎ型のａ−Si層とされた第一の
層が500Å厚形成された。続いて、SiH4ガスでB2H6ガス
を５０ppmに稀釈した混合ガスを用いて同様の条件下で
ｐ型のａ−Si層である第二の層が５００Å厚形成され
た。更に続いて、SiH4ガスのみを用いて不純物ノンドー
ブの第三の層が０．６μｍ厚形成された。次に、Ｐ原子
がドーブされたn+型であるオーミツクコンタクト層が
０．１μｍ形成され、更に真空蒸着法により、Alが蒸着
され200μｍの間隙を形成する１対の電極が形成され
た。続いて、電極の間隙部のオーミツクコンタクト層が
除去されて本実施態様例は作製された。本実施態様例の
第一の層，第二の層に含まれる不純物濃度は、Siに対し
て各々５０ppmであつた。
こうして作製された本実施態様例を評価する為に以下の
様な測定を行なつた。
様な測定を行なつた。
先ず、Gap LED光（波長555μm）を基板側からセンサ面
での光強度を１０μＷ／cm2とした光を照射し、電極間
に±200Ｖの電圧を０．１Hzの三角波で印加してV-1曲線
を得た。尚、この測定は全く光を当てない状態でも行な
つた。そして、200Ｖ印加時の各々の光電流値を得、
又、層厚換算から平均の導電率〔(Ω・cm)-1〕として光
照射した場合をδ10，光を照射しなかつた場合としてδ
0を得た。GapLEDを周期100Hz としてＯＮ，ＯＦＦし矩
形波光を照射し、フオトセンサの光応答特性を見た。
での光強度を１０μＷ／cm2とした光を照射し、電極間
に±200Ｖの電圧を０．１Hzの三角波で印加してV-1曲線
を得た。尚、この測定は全く光を当てない状態でも行な
つた。そして、200Ｖ印加時の各々の光電流値を得、
又、層厚換算から平均の導電率〔(Ω・cm)-1〕として光
照射した場合をδ10，光を照射しなかつた場合としてδ
0を得た。GapLEDを周期100Hz としてＯＮ，ＯＦＦし矩
形波光を照射し、フオトセンサの光応答特性を見た。
又、フオトセンサの光照射に対する安定性を見るため
に、555nm光を光強度１mW／cm2で受光部に連続して照射
したことにより光電流の変化を観測し、光電流が初期値
1/e（約３７％）まで減少する時間Ｔを測定した。
に、555nm光を光強度１mW／cm2で受光部に連続して照射
したことにより光電流の変化を観測し、光電流が初期値
1/e（約３７％）まで減少する時間Ｔを測定した。
本実施態様例の測定結果を第１表に示す。
第１表に示される様に本実施態様例の光照射に対する安
定性は380時間と大変良好な値となつた。又、得られた
光電流も大変良好な値となった。
定性は380時間と大変良好な値となつた。又、得られた
光電流も大変良好な値となった。
〔実施態様例２〜５〕 実施態様例１の第二の層以外の層厚や不純物濃度は変え
ず、第二の層のみ層厚、不純物含有量を変化させて、実
施態様例１と同様な測定を行なつた。
ず、第二の層のみ層厚、不純物含有量を変化させて、実
施態様例１と同様な測定を行なつた。
その結果を第２表に示す。
第２表に示される様に、何れの実施態様例に於いても充
分大きな光電流が得られ、光照射に対するフオトセンサ
の安定性も優れた値であつた。
分大きな光電流が得られ、光照射に対するフオトセンサ
の安定性も優れた値であつた。
〔実施態様例６〜１０〕 実施態様例１の第二の層，第三の層とは層厚や不純物含
有量を同じに形成し、第一の層のみの厚さ及び不純物含
有量を変化させたものを作製し、同様な測定を行なつ
た。
有量を同じに形成し、第一の層のみの厚さ及び不純物含
有量を変化させたものを作製し、同様な測定を行なつ
た。
その結果を第３表に示す。
第３表に示される様にいずれのフオトセンサにおいても
光電流は充分大きなものとなり、又、光照射による安定
性も優れた値であつた。
光電流は充分大きなものとなり、又、光照射による安定
性も優れた値であつた。
〔実施態様例１１〜１５〕 第一の層及び第二の層は夫々実施態様例１と層厚及び不
純物含有量を変えず、第三の層についてのみ層厚及び不
純物含有量を変更したものを作製して同様に測定した。
純物含有量を変えず、第三の層についてのみ層厚及び不
純物含有量を変更したものを作製して同様に測定した。
その測定結果を第４表に示す。
第４表に示される様にこの場合においても何等の実施態
様例にかかわらず充分に優れた大きさの光電流が得ら
れ、又、光照射による安定性も優れた値であつた。
様例にかかわらず充分に優れた大きさの光電流が得ら
れ、又、光照射による安定性も優れた値であつた。
〔比較例１〜７〕 比較例として、光導電層が一層構成のもの（比較例１乃
至３），光導電層が二層構成のもの（比較例４乃至
６），光導電層が三層構成ではあるが第二の層が本発明
の様にｐ型でなくｎ型半導体特性をもつもの（比較例
７）を作製した。具体的には以下の様である。
至３），光導電層が二層構成のもの（比較例４乃至
６），光導電層が三層構成ではあるが第二の層が本発明
の様にｐ型でなくｎ型半導体特性をもつもの（比較例
７）を作製した。具体的には以下の様である。
比較例１：光導電層が層厚０．７μｍとされ不純物を含
有しないａ−Si層で形成されたフオトセンサ。
有しないａ−Si層で形成されたフオトセンサ。
比較例２：光導電層が層厚０．７μｍとされSiに対して
Ｐが２．５atomic ppm含有してなるａ−Si層で形成され
たフオトセンサ。
Ｐが２．５atomic ppm含有してなるａ−Si層で形成され
たフオトセンサ。
比較例３：光導電層が層厚０．７μｍとされ、Siに対し
てＢが１０atomic ppm含有しているａ−Si層で形成され
たフオトセンサ。
てＢが１０atomic ppm含有しているａ−Si層で形成され
たフオトセンサ。
比較例４：第一層が層厚1000ÅでSiに対してＰが５０at
omic ppm，Ｂが５０atomic ppm含有しており、第二層が
層厚6000Åで不純物を含有していないａ-Si層で形成さ
れたフオトセンサ。
omic ppm，Ｂが５０atomic ppm含有しており、第二層が
層厚6000Åで不純物を含有していないａ-Si層で形成さ
れたフオトセンサ。
比較例５：第一層が層厚1000ÅでSiに対してＰが５０at
omic ppm含有しており、第二層が層厚6000Åで不純物を
含有しなていないａ−Si層で形成されたフオトセンサ。
omic ppm含有しており、第二層が層厚6000Åで不純物を
含有しなていないａ−Si層で形成されたフオトセンサ。
比較例６：第一層が層厚1000ÅでSiに対してＢが５０at
omic ppm含有され、第二層が層厚6000Åで不純物を含有
していないａ−Si層で形成されたフオトセンサ。
omic ppm含有され、第二層が層厚6000Åで不純物を含有
していないａ−Si層で形成されたフオトセンサ。
比較例７：第一層が層厚500ÅでSiに対してＢが５０ato
mic ppm含有され、第二層が層厚500ÅでSiに対してＰが
５０atomic ppm含有され、第三層が層厚6000Åで不純物
を含有しないａ−Si層で形成されたフオトセンサ。
mic ppm含有され、第二層が層厚500ÅでSiに対してＰが
５０atomic ppm含有され、第三層が層厚6000Åで不純物
を含有しないａ−Si層で形成されたフオトセンサ。
尚、各比較例ともオーミツクコンタクト層及び電極は実
施態様例１乃至１５と同様に作製された。
施態様例１乃至１５と同様に作製された。
その結果を第５表に示す。
第５表に示される様に、比較例３を除いては全ての比較
例とも光照射によるフオトセンサの安全性は本発明の各
実施態様例と比較して劣つていることがわかる。
例とも光照射によるフオトセンサの安全性は本発明の各
実施態様例と比較して劣つていることがわかる。
比較例３はフオトセンサの安定性はまずまずだが、
δ10，δ0に表わされる導電率の値は小さい。従つて、
比較例３の場合は大きな光電流を得難いためフォトセン
サの使用に制約をうけてしまうという問題は解消されて
いない。
δ10，δ0に表わされる導電率の値は小さい。従つて、
比較例３の場合は大きな光電流を得難いためフォトセン
サの使用に制約をうけてしまうという問題は解消されて
いない。
以上説明した様に、本発明によれば大きな光電流を得る
ことが出来るフオトセンサが提供される。又、本発明に
よれば、光照射による素子の安定性に優れたフオトセン
サが提供される。更には、光照射による素子の劣化も生
じないａ−Siを用いたフオトセンサを得られる。
ことが出来るフオトセンサが提供される。又、本発明に
よれば、光照射による素子の安定性に優れたフオトセン
サが提供される。更には、光照射による素子の劣化も生
じないａ−Siを用いたフオトセンサを得られる。
尚、参考までに実施態様例１に用いた各層の層厚を各々
０．６μ厚とした場合の光学的及び電気的特性値を第６
表に示す。
０．６μ厚とした場合の光学的及び電気的特性値を第６
表に示す。
第１図は従来のフオトセンサを説明する為の模式的切断
面図である。第２図は本発明のフオトセンサを説明する
為の模式的切断面図である。第３図は本発明の好適なフ
オトセンサに於ける層厚方向のバンドブロフアイルを示
す模式的バンド図である。 １１，２１……基板、１２……光導電層 １３，２５……オーミツクコンタクト層 １４，２６……電極 ２２……第一の層 ２３……第二の層 ２４……第三の層 ３１……入射光、ｅ……電子、ｈ……ホール
面図である。第２図は本発明のフオトセンサを説明する
為の模式的切断面図である。第３図は本発明の好適なフ
オトセンサに於ける層厚方向のバンドブロフアイルを示
す模式的バンド図である。 １１，２１……基板、１２……光導電層 １３，２５……オーミツクコンタクト層 １４，２６……電極 ２２……第一の層 ２３……第二の層 ２４……第三の層 ３１……入射光、ｅ……電子、ｈ……ホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深谷 正樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 庄司 辰美 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−42693（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−40284（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】第一の層、第二の層及び第三の層が順次積
層され、これ等の夫々が非晶質シリコンを含み、前記第
三の層上に少なくとも一対の電極が所定間隔を置いて設
けられているフオトセンサにおいて、前記第二の層はｐ
型半導体特性を有し、前記第一の層及び第三の層は、ｎ
型又は不純物ノンドープ半導体層であることを特徴とす
るフォトセンサ。 - 【請求項２】前記電極はオーミックコンタクト層を介し
て前記第三の層上に設けられている特許請求の範囲第１
項記載のフォトセンサ。 - 【請求項３】前記第一の層中に含有される不純物量はＳ
ｉに対して５００ａｔｏｍｉｃ ｐｐｍ以下である特許
請求の範囲第１項記載のフォトセンサ。 - 【請求項４】前記第一の層の層厚は１００〜２０００Å
である特許請求の範囲第１項記載のフォトセンサ。 - 【請求項５】前記第二の層中に含有される不純物はＳｉ
に対して５〜１０００ａｔｏｍｉｃ ｐｐｍである特許
請求の範囲第１項記載のフォトセンサ。 - 【請求項６】前記第二の層の層厚は１００〜２０００Å
である特許請求の範囲第１項記載のフォトセンサ。 - 【請求項７】前記第三の層中に含有される不純物量はＳ
ｉに対して２０ａｔｏｍｉｃ ｐｐｍ以下である特許請
求の範囲第１項記載のフォトセンサ。 - 【請求項８】前記第三の層の層厚は０．２〜１０μｍで
ある特許請求の範囲第１項記載のフォトセンサ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58041160A JPH0614560B2 (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | フォトセンサ |
| US06/586,972 US4658280A (en) | 1983-03-11 | 1984-03-07 | Amorphous silicon photosensor of layers having differing conductivity |
| DE19843408761 DE3408761A1 (de) | 1983-03-11 | 1984-03-09 | Fotosensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58041160A JPH0614560B2 (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | フォトセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59167075A JPS59167075A (ja) | 1984-09-20 |
| JPH0614560B2 true JPH0614560B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=12600666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58041160A Expired - Lifetime JPH0614560B2 (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | フォトセンサ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4658280A (ja) |
| JP (1) | JPH0614560B2 (ja) |
| DE (1) | DE3408761A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPS60133764A (ja) * | 1983-12-21 | 1985-07-16 | Seiko Epson Corp | 固体撮像素子 |
| JPH0715980B2 (ja) * | 1985-09-24 | 1995-02-22 | 株式会社日立製作所 | 受光素子 |
| JPS62136871A (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-19 | Canon Inc | 光センサ−、その製造方法及びその製造装置 |
| US5150181A (en) * | 1990-03-27 | 1992-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Amorphous thin film semiconductor device with active and inactive layers |
| JPH07118549B2 (ja) * | 1993-06-25 | 1995-12-18 | 工業技術院長 | アモルフアス半導体光導電素子 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4196438A (en) * | 1976-09-29 | 1980-04-01 | Rca Corporation | Article and device having an amorphous silicon containing a halogen and method of fabrication |
| US4254429A (en) * | 1978-07-08 | 1981-03-03 | Shunpei Yamazaki | Hetero junction semiconductor device |
| JPS5562778A (en) * | 1978-11-02 | 1980-05-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | Preparation of photoconductor film |
| JPS55125680A (en) * | 1979-03-20 | 1980-09-27 | Yoshihiro Hamakawa | Photovoltaic element |
| JPS5640284A (en) * | 1979-09-10 | 1981-04-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Preparation of semiconductor heterojunction element |
| JPS55127080A (en) | 1979-03-26 | 1980-10-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Photoconductive element |
| US4405915A (en) * | 1980-03-28 | 1983-09-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric transducing element |
| US4459163A (en) * | 1981-03-11 | 1984-07-10 | Chronar Corporation | Amorphous semiconductor method |
| US4460669A (en) * | 1981-11-26 | 1984-07-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoconductive member with α-Si and C, U or D and dopant |
| US4490454A (en) * | 1982-03-17 | 1984-12-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoconductive member comprising multiple amorphous layers |
| US4471155A (en) * | 1983-04-15 | 1984-09-11 | Energy Conversion Devices, Inc. | Narrow band gap photovoltaic devices with enhanced open circuit voltage |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP58041160A patent/JPH0614560B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-03-07 US US06/586,972 patent/US4658280A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-03-09 DE DE19843408761 patent/DE3408761A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4658280A (en) | 1987-04-14 |
| JPS59167075A (ja) | 1984-09-20 |
| DE3408761C2 (ja) | 1991-05-23 |
| DE3408761A1 (de) | 1984-09-20 |
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