JPH0671097B2 - カラ−センサ− - Google Patents

カラ−センサ−

Info

Publication number
JPH0671097B2
JPH0671097B2 JP62080548A JP8054887A JPH0671097B2 JP H0671097 B2 JPH0671097 B2 JP H0671097B2 JP 62080548 A JP62080548 A JP 62080548A JP 8054887 A JP8054887 A JP 8054887A JP H0671097 B2 JPH0671097 B2 JP H0671097B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
junction
color sensor
semiconductor
stage
pin
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 - Fee Related
Application number
JP62080548A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63245967A (ja
Inventor
英雄 山岸
昭彦 広江
仁 西尾
悟 村上
恵子 三木
美則 山口
誠志郎 水上
善久 太和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kaneka Corp
Original Assignee
Kaneka Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kaneka Corp filed Critical Kaneka Corp
Priority to JP62080548A priority Critical patent/JPH0671097B2/ja
Priority to US07/294,625 priority patent/US5015838A/en
Priority to PCT/JP1988/000321 priority patent/WO1988007769A1/ja
Priority to EP19880902935 priority patent/EP0307484A4/en
Publication of JPS63245967A publication Critical patent/JPS63245967A/ja
Publication of JPH0671097B2 publication Critical patent/JPH0671097B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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
    • H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
    • H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
    • H10F10/17—Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers
    • H10F10/172—Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers comprising multiple PIN junctions, e.g. tandem cells
    • 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
    • H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
    • H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • 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

Landscapes

  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はカラーセンサーに関する。さらに詳しくは、構
造が簡単であり、集積化、大面積化が容易なカラーセン
サーに関する。
［従来の技術および発明が解決しようとする問題点］ 従来より、入射光のスペクトルに関する情報をうるため
にカラーセンサーが用いられている。
各種カラーセンサーのうち、多重接合半導体を用いたも
のは、色素フィルターなどによる入射光の分光が不要で
平面上の同じ位置での各入射光成分の検出が可能である
ため有望視されている。かかるカラーセンサーは、一般
に第３図に示すような構造を有している。第３図は２段
接合pinを例として示している。第３図において、（1
1）はたとえばTCOなどの透明電極であり、（12）は第１
段目のpin接合、（13）は第２段目のpin接合である。第
１段目のpin接合（12）と第２段目のpin接合（13）との
あいだには透光性導電膜（14）が設けられている。また
（15）は入射光と反対側に設けられてなる裏面電極であ
る。
第３図に示す素子において、短波長光（青色光）はしみ
込み長が短いので、主として第１段目のpin接合の光電
流となり、長波長光（赤色光）は第１段目と第２段目の
pin接合の光電流となる。第１段目のpin接合を充分薄く
しておくと、第２段目のpin接合の光電流を検出するこ
とで赤色成分を検出することができる。
しかしながら、第３図に示すごとき従来の多重接合半導
体からなるカラーセンサーは、３つの端子を取り出すと
ともに、両pin接合のあいだに透光性導電膜を設ける必
要があり、半導体素子の段数が３段、４段と増加してい
くと、それぞれ４端子、５端子の取り出しと、２層、３
層の導電膜が必要になる。したがって、集積化したり、
リニアセンサーとして使用しようとすると構造が複雑に
なるという欠点がある。構造の複雑化は当然のことなが
ら、工程の複雑化を招きコストアップにつながってしま
う。また、両pin接合間に設置される透光性導電膜中の
電位はほぼ一定とみなせるため１つのpin接合にわずか
のピンホールが存在しても該接合は短絡され歩留りが低
下するという問題もある。
本発明は、前記の点に鑑み、構造が簡単であり、集積
化、大面積化の容易なカラーセンサーを提供することを
目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明のカラーセンサーはpnまたはpin接合を複数段積
層してなる半導体層と、該半導体層の両面に形成された
導電性層とからなる半導体素子であって、計測するすべ
ての波長域において光キャリヤ生成量が常に入射側接合
から順次小さくなるよう構成されており、かつ、前記両
導電性層間の電圧を変化させて、電圧の変化に対して電
流がほぼ一定になるときにおける複数存在する電流値を
それぞれ検出し、それらの電流値より入射光のスペクト
ルに関する情報をうることを特徴としている。
［実施例］ つぎに図面にもとづき本発明のカラーセンサーを説明す
る。
第１図は本発明のカラーセンサーの一実施例の概略説明
図である。
第１図において、（１）は光入射側に設けられてなる透
明電極である。（２）、（３）はそれぞれ第１段目のpi
n接合および第２段目のpin接合であり、透明電極（１）
側からpin pinの順に積層された半導体層を構成してい
る。第２段目のｎ層側には裏面電極（４）が設けられて
いる。該裏面電極（４）と前記透明電極（１）はともに
導電性を有しており、これらより端子が取り出され、可
変電圧源（５）と電流計（６）とで回路が形成されてい
る。
透明電極（１）の材料としては、ITO、SnO2などの金属
酸化膜、金属薄膜およびこれらの複層膜などを用いるこ
とができ、また裏面電極の材料としては隣接半導体層と
比較的オーミック接触できるAl、Cu、Agなどの金属を用
いることが好ましいが、本発明においてはとくにこれら
に限定されるものではない。
半導体層を構成する半導体の種類としては、非晶質半導
体、微結晶を含む非晶質半導体、結晶質半導体のいずれ
をも用いることができる。これらのうち、多重結合を順
次低コストで形成することが可能なGD−CVD法、光CVD法
などのプロセスで良質の半導体がえられる非晶質半導体
を用いるのが好ましい。半導体の接合のタイプとして
は、pin接合でもよいし、pin接合でもよい。ｐ層、ｉ層
およびｎ層の厚さはとくに限定されないが、非晶質シリ
コンを例にとるとそれぞれ概ね100Å〜500Å、100Å〜7
00Å、100Å〜500Åが目安である。また半導体層は前述
のGD−CVD法、光CVD法のほかスパッタ法、MBE法、MOCVD
などで製造することができる。また多重結合の一部の接
合は通常のイオン打ち込みでも形成することができる。
なお半導体層は各接合によって生ずる光電流が使用する
すべての波長域において入射光側が常に大きくなるよう
に構成されている。かかる構成は、たとえば非晶質シリ
コンのばあい可視光域での吸収係数が短波長ほど大きい
ことから、各pin層の活性層であるｉ層の膜厚をすべて
同じにすることにより実現することができる。
つぎに第１図に示すカラーセンサーの動作について説明
する。
基本的な動作は、透明電極（１）と裏面電極（４）との
あいだに適当な電圧を印加して、電流計（６）により電
流値を検知することからなる。
第２図に電圧を印加したばあいの素子の動作曲線を示
す。第２図において実線は各段の動作曲線をあらわして
いる。素子全体としては、各段を流れる電流が等しくな
るように動作するため、破線で示す動作曲線となり、第
２図に示すように電圧に対して電流がほぼ一定となる領
域が２ケ所できる。第２図に示すものは接合の段数が２
のばあいであるが、段数が３のときは一定の領域も３ケ
所でき、また段数が４のときは一定の領域も４ケ所でき
る。
第２図からわかるように、ＶＲの範囲での電流は第２段
目の接合のJscとほぼ同程度の値となり、これにより第
２段目の接合での光生成キャリヤ数を見積ることができ
る。また、同様にＶＢの範囲では第１段目の接合での光
生成キャリヤ数を見積ることができる。したがって、第
１段目の接合で青色光の大部分を吸収するよう設計して
おけば、ＶＲでの電流値は、赤色光成分のみが寄与する
ことになり、たとえば青色単色光を照射したばあいの電
流値はほぼゼロになる。またＶＢにおける電流値をＶＲ
における電流値で補正すれば青色光強度を見積ることが
できる。なお、あらかじめ使用波長域で入射光側の光電
流が常に大きくなるように半導体が構成されていないば
あいは、ＶＲおよびＶＢにおける電流値がいずれの接合
の光電流を反映しているか特定することができない。Ｖ
Ｒ、ＶＢなどの電圧範囲は、それぞれの接合のVocと降
伏電圧によって決定されるが、降伏電圧は非晶質半導体
のばあい、膜厚や成膜温度などによってコントロールす
ることができる。
［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明のカラーセンサーによれ
ば、構造を簡単にすることができ、集積化、大面積化が
容易になるとともに、製造工程が簡略化されるとともに
歩留りを向上させることができ、それによりコストダウ
ンを図ることもできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のカラーセンサーの一実施例の概略説明
図、第２図は第１図に示すカラーセンサーの動作曲線を
示す図、第３図は従来の多重接合半導体からなるカラー
センサーの概略説明図である。 （図面の主要符号） （１）：透明電極 （２）：第１段目のpin接合 （３）：第２段目のpin接合 （４）：裏面電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三木 恵子 兵庫県神戸市東灘区甲南町３−９−６− 301 (72)発明者 山口 美則 兵庫県明石市東人丸町５−40 (72)発明者 水上 誠志郎 兵庫県神戸市須磨区中落合４−１−455− 404 (72)発明者 太和田 善久 兵庫県神戸市北区大池見山台14−39

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】pnまたはpin接合を複数段積層してなる半
    導体層と、該半導体層の両面に形成された導電性層とか
    らなる半導体素子であって、計測するすべての波長域に
    おいて光キャリヤ生成量が常に入射側接合から順次小さ
    くなるよう構成されており、かつ、前記両導電性層間の
    電圧を変化させて、電圧の変化に対して電流がほぼ一定
    になるときにおける複数存在する電流値をそれぞれ検出
    し、それらの電流値より入射光のスペクトルに関する情
    報をうることを特徴とするカラーセンサー。
  2. 【請求項２】前記接合の少なくとも一つが非晶質半導体
    からなるpin接合である特許請求の範囲第１項記載のカ
    ラーセンサー。
JP62080548A 1987-03-31 1987-03-31 カラ−センサ− Expired - Fee Related JPH0671097B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62080548A JPH0671097B2 (ja) 1987-03-31 1987-03-31 カラ−センサ−
US07/294,625 US5015838A (en) 1987-03-31 1988-03-30 Color sensor having laminated semiconductor layers
PCT/JP1988/000321 WO1988007769A1 (fr) 1987-03-31 1988-03-30 Capteur de couleurs
EP19880902935 EP0307484A4 (en) 1987-03-31 1988-03-30 COLOR SENSOR.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62080548A JPH0671097B2 (ja) 1987-03-31 1987-03-31 カラ−センサ−

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63245967A JPS63245967A (ja) 1988-10-13
JPH0671097B2 true JPH0671097B2 (ja) 1994-09-07

Family

ID=13721398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62080548A Expired - Fee Related JPH0671097B2 (ja) 1987-03-31 1987-03-31 カラ−センサ−

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5015838A (ja)
EP (1) EP0307484A4 (ja)
JP (1) JPH0671097B2 (ja)
WO (1) WO1988007769A1 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5122756A (en) * 1989-11-28 1992-06-16 Honeywell Inc. Linearization of a sensing bridge circuit output
JP3088193B2 (ja) * 1992-06-05 2000-09-18 三菱電機株式会社 Ｌｏｃ構造を有する半導体装置の製造方法並びにこれに使用するリードフレーム
IT1272248B (it) * 1994-05-12 1997-06-16 Univ Roma Fotorivelatore a spettro variabile controllato in tensione, per applicazioni di rivelazione e ricostruzione di immagini bidimensionalia colori
IT1277856B1 (it) * 1995-02-09 1997-11-12 Univ Roma Rivelatore di radiazione ultravioletta in film sottile, con opzione di elevata selettivita' spettrale.
DE19737561C1 (de) * 1997-08-28 1999-04-15 Forschungszentrum Juelich Gmbh Mehrfarbensensor
JP2001284631A (ja) * 2000-03-30 2001-10-12 Toshiba Corp 光検出器及び光検出システム
DE10352741B4 (de) 2003-11-12 2012-08-16 Austriamicrosystems Ag Strahlungsdetektierendes optoelektronisches Bauelement, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
US8203071B2 (en) 2007-01-18 2012-06-19 Applied Materials, Inc. Multi-junction solar cells and methods and apparatuses for forming the same
US20090104733A1 (en) * 2007-10-22 2009-04-23 Yong Kee Chae Microcrystalline silicon deposition for thin film solar applications
US20090130827A1 (en) * 2007-11-02 2009-05-21 Soo Young Choi Intrinsic amorphous silicon layer
WO2009059238A1 (en) * 2007-11-02 2009-05-07 Applied Materials, Inc. Plasma treatment between deposition processes
US20110088760A1 (en) * 2009-10-20 2011-04-21 Applied Materials, Inc. Methods of forming an amorphous silicon layer for thin film solar cell application
CN102332456B (zh) * 2011-10-11 2013-09-04 清华大学 光探测器集成器件及制备方法
CN106531822B (zh) * 2016-11-29 2017-12-19 电子科技大学 一种光电探测器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4011016A (en) * 1974-04-30 1977-03-08 Martin Marietta Corporation Semiconductor radiation wavelength detector
US4309604A (en) * 1978-07-24 1982-01-05 Sharp Kabushiki Kaisha Apparatus for sensing the wavelength and intensity of light
JPS55125680A (en) * 1979-03-20 1980-09-27 Yoshihiro Hamakawa Photovoltaic element
JPS58116781A (ja) * 1981-12-29 1983-07-12 Sanyo Electric Co Ltd 感光装置
JPS594183A (ja) * 1982-06-30 1984-01-10 Fujitsu Ltd カラ−検出方式
JPS5927581A (ja) * 1982-08-03 1984-02-14 Seisan Gijutsu Shinko Kyokai 光センサ
JPS6118183A (ja) * 1984-07-04 1986-01-27 Fuji Photo Film Co Ltd 固体光検出デバイス
JPS6132481A (ja) * 1984-07-24 1986-02-15 Sharp Corp 非晶質半導体素子
JPH0652802B2 (ja) * 1984-11-12 1994-07-06 株式会社東芝 受光装置
DE3533146A1 (de) * 1985-09-17 1987-03-26 Siemens Ag Farbsensorelement, farbempfindliche sensoranordnung mit derartigen farbsensorelementen, eine anwendung des elements oder der anordnung und ein verfahren zur herstellung eines halbleitermaterials fuer das farbsensorelement
JPS6394125A (ja) * 1986-10-08 1988-04-25 Yamatake Honeywell Co Ltd カラ−センサ
JP2712897B2 (ja) * 1991-07-16 1998-02-16 ヤマハ株式会社 楽音制御装置
JPH06177375A (ja) * 1992-12-10 1994-06-24 Hitachi Ltd 半導体装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63245967A (ja) 1988-10-13
WO1988007769A1 (fr) 1988-10-06
US5015838A (en) 1991-05-14
EP0307484A4 (en) 1989-10-04
EP0307484A1 (en) 1989-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6274804B1 (en) Thin-film solar module
US6653550B2 (en) Integrated thin-film photoelectric conversion module
JPH0671097B2 (ja) カラ−センサ−
US6310382B1 (en) Multicolor sensor
JP2986875B2 (ja) 集積化太陽電池
US4698658A (en) Amorphous semiconductor device
US20110215434A1 (en) Thin-film photoelectric conversion device and method of manufacturing thin-film photoelectric conversion device
JP4568531B2 (ja) 集積型太陽電池及び集積型太陽電池の製造方法
US4764476A (en) Method of making photoelectric conversion device
FR2660114A1 (fr) Dispositif de detection optique a seuil de detection variable.
Topic et al. Optimization of a-Si: H-based three-terminal three-color detectors
JPS6313358B2 (ja)
JP3398161B2 (ja) 光電変換装置
JP2630657B2 (ja) 集積型多層アモルファス太陽電池の製造方法
JP2706942B2 (ja) 光センサー
JP4153669B2 (ja) 集積型光起電力装置及びその製造方法
JP2869178B2 (ja) 光起電力装置
JP2883370B2 (ja) 光起電力装置
JPS61226975A (ja) フルカラ−センサ
JP2819538B2 (ja) 光起電力装置の製造方法
JPS6314873B2 (ja)
JPS61234574A (ja) 光電池装置およびその製造方法
JPS61234575A (ja) アモルフアス太陽電池
JPH02148773A (ja) 光センサー
JPH11177109A (ja) 太陽電池

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees