JPS5932948B2 - 受光センサアレイ装置 - Google Patents
受光センサアレイ装置Info
- Publication number
- JPS5932948B2 JPS5932948B2 JP54056889A JP5688979A JPS5932948B2 JP S5932948 B2 JPS5932948 B2 JP S5932948B2 JP 54056889 A JP54056889 A JP 54056889A JP 5688979 A JP5688979 A JP 5688979A JP S5932948 B2 JPS5932948 B2 JP S5932948B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- light
- receiving sensor
- sensor array
- selenium
- 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
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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
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/12—Active materials
- H10F77/121—Active materials comprising only selenium or only tellurium
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は受光センサアレイ装置に関するもので、特にフ
ァクシミリなどの光電変換装置に適用するものである。
ァクシミリなどの光電変換装置に適用するものである。
従来ファクシミリ用センサには、シリコン集積回路上に
原図を光学的手段によつて縮少投影するものが用いられ
ていたが、光学系などを必要とするために装置の小型化
が不可能であつた。
原図を光学的手段によつて縮少投影するものが用いられ
ていたが、光学系などを必要とするために装置の小型化
が不可能であつた。
この欠点を除去するために、多結晶もしくは無定形材料
の整流性逆バイアス状態を利用するものなどが提案され
たが、多結晶のものは感度などで不充分であり、無定形
のものは６０〜７０℃程度で結晶化による特性変化を生
ずるなどの欠点を有していた。一方、従来のセレン光電
池などは、単一セルとしては良好な光起電力などを有し
ていたが、本発明の目的とするような用途に対しては根
本的な欠点を有していた。第１図に示すように鉄または
アルミニウムなどの基板１とセレン層を密着させるため
、１０〜数１０ミクロンの凹凸を有するサンドブラスト
、またはホーミングなどの粗面化が行なわれていた。
の整流性逆バイアス状態を利用するものなどが提案され
たが、多結晶のものは感度などで不充分であり、無定形
のものは６０〜７０℃程度で結晶化による特性変化を生
ずるなどの欠点を有していた。一方、従来のセレン光電
池などは、単一セルとしては良好な光起電力などを有し
ていたが、本発明の目的とするような用途に対しては根
本的な欠点を有していた。第１図に示すように鉄または
アルミニウムなどの基板１とセレン層を密着させるため
、１０〜数１０ミクロンの凹凸を有するサンドブラスト
、またはホーミングなどの粗面化が行なわれていた。
またその基板上のセレン層２は５０〜６０ミクロンの厚
さがあつた。この上にカドミウムを主とする透明電極３
を形成した。このため本発明の目的とする用途から要求
されるような微細な加工もしくは構造をとることは不可
能であり、１ｍｍφ提度の大きさがその限度であつた。
また平滑面を有するガラスなどの基板にはセレン層が剥
離し、従つて安定に付着形成せしめることができなかつ
た。本発明にかかる欠点を除去した受光センサアレイ装
置を提供するものである。以下本発明の受光センサアレ
イ装置を第２図によつて説明する。
さがあつた。この上にカドミウムを主とする透明電極３
を形成した。このため本発明の目的とする用途から要求
されるような微細な加工もしくは構造をとることは不可
能であり、１ｍｍφ提度の大きさがその限度であつた。
また平滑面を有するガラスなどの基板にはセレン層が剥
離し、従つて安定に付着形成せしめることができなかつ
た。本発明にかかる欠点を除去した受光センサアレイ装
置を提供するものである。以下本発明の受光センサアレ
イ装置を第２図によつて説明する。
酸化錫または酸化インジウムなどの透明電極５が所望の
パターンで複数に分割されて被着せしめられているガラ
ス基板４において、所望の透明電極５上に複数個に分割
されたセレン化カドミウム層６を０．０１〜２ミクロン
形成する。
パターンで複数に分割されて被着せしめられているガラ
ス基板４において、所望の透明電極５上に複数個に分割
されたセレン化カドミウム層６を０．０１〜２ミクロン
形成する。
形成する方法は真空蒸着法、その他特に限定するもので
はな〜・。またセレン化カドミウム層６を形成してから
、必要に応じて熱処理を施こしたり、また光導電性を向
上させるために活性化処理などを行なつても良い。セレ
ン化カドミウム層の厚さが０．０１ミクロンより薄い場
合には、いろゆる島状構造となつたり、またピンホール
を生じやすく均一性が悪くなる。特に活性化のための熱
処理を行なう場合には、セレン化カドミウム層の結晶成
長などの関係から膜厚は厚い方が好ましい。しかし必要
以上に厚い場合には、いたずらにセンサの内部抵抗の増
大をもたらすのみであるため、実用上２ミクロン程度を
限度とするものである。ついで同様にしてセレン層７を
０．０１〜４ミクロン形成する。この場合基板温度が低
い時はセレン層は非結晶に近く、温度が高い場合は結晶
となるが、いずれの場合もセレン化カドミウム６とセレ
ン７とのヘテロ結合の特性を整えるために１８０℃以上
、セレンの融点以下の温度において１０分乃至２時間程
度の熱処理を行なう。この場合ガラスなどの基板ある“
いは透明電極層の上に直接に形成された結晶セレン層は
、周知のように殆んど剥離してしまう。僅かにテルルな
どを介在せしめた場合に結晶セレン層を付着せしめるこ
とができるが、この場合は透明基板側からの光入力は殆
んどできなくなる。かくの如くして透明基板に先にセレ
ン化カドミウム層を設け、その上にセレン層を設けるこ
とによつて熱処理後の結晶セレン層の剥離を完全に防止
することができるようになつた。セレン層の厚さが０、
０１ミクロンより薄い場合には、セレン化カドミウムの
場合と同様に均一性が悪くなる。また膜厚が１０数ミク
ロン以上、極度に厚くなる場合には、いかにガラスなど
の平滑面をもつ基板の上にセレン化カドミウムを介在せ
しめても部分的に亀裂または剥離を生じやすくなり、セ
レン層の形成を不安定にする。安定に剥離を確実に防止
したセレン層を得るためには、セレン層は５ミクロン以
下にとどめるのが好ましい。センサの特性からもセレン
の膜厚に比例して抵抗を増加させるのみであるため必要
以上に厚くすることは好ましくない。しかし下記の結晶
化にともなう空隙の発生は、ある程度厚い方が少なくす
ることができる。以上の点を考慮してセレン層の厚さは
実用上０．０１ミクロン〜４μが最適範囲とされる。ま
たセレン化カドミウム層とセレン層の厚さの合計も５ミ
クロン以下におさえるのが好ましい。しかしこのままセ
レン層７が露呈した状態のまま前記熱処理を行なつた場
合には、セレン層の結晶化による収縮などによつて結晶
セレン層に空隙を生ずるのである。
はな〜・。またセレン化カドミウム層６を形成してから
、必要に応じて熱処理を施こしたり、また光導電性を向
上させるために活性化処理などを行なつても良い。セレ
ン化カドミウム層の厚さが０．０１ミクロンより薄い場
合には、いろゆる島状構造となつたり、またピンホール
を生じやすく均一性が悪くなる。特に活性化のための熱
処理を行なう場合には、セレン化カドミウム層の結晶成
長などの関係から膜厚は厚い方が好ましい。しかし必要
以上に厚い場合には、いたずらにセンサの内部抵抗の増
大をもたらすのみであるため、実用上２ミクロン程度を
限度とするものである。ついで同様にしてセレン層７を
０．０１〜４ミクロン形成する。この場合基板温度が低
い時はセレン層は非結晶に近く、温度が高い場合は結晶
となるが、いずれの場合もセレン化カドミウム６とセレ
ン７とのヘテロ結合の特性を整えるために１８０℃以上
、セレンの融点以下の温度において１０分乃至２時間程
度の熱処理を行なう。この場合ガラスなどの基板ある“
いは透明電極層の上に直接に形成された結晶セレン層は
、周知のように殆んど剥離してしまう。僅かにテルルな
どを介在せしめた場合に結晶セレン層を付着せしめるこ
とができるが、この場合は透明基板側からの光入力は殆
んどできなくなる。かくの如くして透明基板に先にセレ
ン化カドミウム層を設け、その上にセレン層を設けるこ
とによつて熱処理後の結晶セレン層の剥離を完全に防止
することができるようになつた。セレン層の厚さが０、
０１ミクロンより薄い場合には、セレン化カドミウムの
場合と同様に均一性が悪くなる。また膜厚が１０数ミク
ロン以上、極度に厚くなる場合には、いかにガラスなど
の平滑面をもつ基板の上にセレン化カドミウムを介在せ
しめても部分的に亀裂または剥離を生じやすくなり、セ
レン層の形成を不安定にする。安定に剥離を確実に防止
したセレン層を得るためには、セレン層は５ミクロン以
下にとどめるのが好ましい。センサの特性からもセレン
の膜厚に比例して抵抗を増加させるのみであるため必要
以上に厚くすることは好ましくない。しかし下記の結晶
化にともなう空隙の発生は、ある程度厚い方が少なくす
ることができる。以上の点を考慮してセレン層の厚さは
実用上０．０１ミクロン〜４μが最適範囲とされる。ま
たセレン化カドミウム層とセレン層の厚さの合計も５ミ
クロン以下におさえるのが好ましい。しかしこのままセ
レン層７が露呈した状態のまま前記熱処理を行なつた場
合には、セレン層の結晶化による収縮などによつて結晶
セレン層に空隙を生ずるのである。
これはこの結晶セレン層の上に形成する電極８と下の電
極５もしくはセレン化カドミウム層６との短絡を発生さ
せ、またセンサーの微小部分の光特性に著しいムラを生
ずるなど重大な欠陥を生ずる。本発明においては、かか
る欠陥を除去するためにセレン層７を形成した後、熱処
理を施こすことなく直ちにテルル、金などセレンと抵抗
性接触をなす電極８を形成し、しかる後に１８０℃以上
セレンの融点以下の温度にて熱処理を行なつた。
極５もしくはセレン化カドミウム層６との短絡を発生さ
せ、またセンサーの微小部分の光特性に著しいムラを生
ずるなど重大な欠陥を生ずる。本発明においては、かか
る欠陥を除去するためにセレン層７を形成した後、熱処
理を施こすことなく直ちにテルル、金などセレンと抵抗
性接触をなす電極８を形成し、しかる後に１８０℃以上
セレンの融点以下の温度にて熱処理を行なつた。
この場合は空隙を生じることなく均一な結晶セレン層を
得ることができる。なおこの場合のセレン層とは、セレ
ンを主成分としているものであつて、通常のセレン整流
器などでセレンに添加するタリウム、ハロゲンその他の
添加物を加えることは全くさしつかえない。第３図に示
すように、このようにしてつくられた基板上に複数個配
列されたセンサアレイ１１は外部アドレスを含む走査回
路１２に接続される。
得ることができる。なおこの場合のセレン層とは、セレ
ンを主成分としているものであつて、通常のセレン整流
器などでセレンに添加するタリウム、ハロゲンその他の
添加物を加えることは全くさしつかえない。第３図に示
すように、このようにしてつくられた基板上に複数個配
列されたセンサアレイ１１は外部アドレスを含む走査回
路１２に接続される。
走査回路１２において、シフトレジスタ１３によつて、
パルス発生回路１４から送られるパルスを順次シフトさ
せ、スイツチ素子１５のゲートに順次導通信号を与える
。１６は前記受光センサアレイの電極層間を等価的に示
したダイオードで、アノードが前記スイツチ素子１５を
介して信号処理回路１７に接触されており、カソード側
は接地させている。
パルス発生回路１４から送られるパルスを順次シフトさ
せ、スイツチ素子１５のゲートに順次導通信号を与える
。１６は前記受光センサアレイの電極層間を等価的に示
したダイオードで、アノードが前記スイツチ素子１５を
介して信号処理回路１７に接触されており、カソード側
は接地させている。
１８は前記受光センサアレイの電極層間およびその近傍
にある静電容量を等価的に示したコンデンサで、ダイオ
ード１６に並列に接続されており、スイツチ素子１５を
オフ状態として受光センサに光を照射した時、主として
センサのセレン化カドミウム層とセレン層との間に形成
された整流性接触には、照射光量に応じた起電力が誘起
され、それによつて光の照射された近傍の前記コンデン
サ１８に電荷が充電される。
にある静電容量を等価的に示したコンデンサで、ダイオ
ード１６に並列に接続されており、スイツチ素子１５を
オフ状態として受光センサに光を照射した時、主として
センサのセレン化カドミウム層とセレン層との間に形成
された整流性接触には、照射光量に応じた起電力が誘起
され、それによつて光の照射された近傍の前記コンデン
サ１８に電荷が充電される。
光の照射に少なくとも若干遅れて走査回路１２の外部ア
ドレスの指定によつて、スイツチ素子１５のゲートにシ
フトレジスタ１３からオン信号を印加すれば、スイツチ
素子１５を介して、信号処理回路１７へ前記コンデンサ
１８の充電電荷の放電にともなう時系列パルス信号が送
出される。信号処理回路１７においては時系列パルス信
号を適宜処理すればよい。また光照射に応じた起電圧を
直接電圧信号として取り出してもよい。さらに本発明の
受光センサアレイはセンサ面積、静電容量等を加減する
ことによつて光感度、飽和露光量などを調整することが
出来る。
ドレスの指定によつて、スイツチ素子１５のゲートにシ
フトレジスタ１３からオン信号を印加すれば、スイツチ
素子１５を介して、信号処理回路１７へ前記コンデンサ
１８の充電電荷の放電にともなう時系列パルス信号が送
出される。信号処理回路１７においては時系列パルス信
号を適宜処理すればよい。また光照射に応じた起電圧を
直接電圧信号として取り出してもよい。さらに本発明の
受光センサアレイはセンサ面積、静電容量等を加減する
ことによつて光感度、飽和露光量などを調整することが
出来る。
また適当な静電容量を付加しておくことも有効である。
前記説明は１次元配置の受光センサアレイについて行な
つたが、２次元配置としても同様の作用をなすことは明
らかである。本発明による受光センサアレイは基板上に
配置された透明電極上にセレン化カドミウム層を設けて
からセレン層を形成することによつて整流性接合を形成
すると同時に結晶セレン層の剥離を完全に防止すること
が出来た。
前記説明は１次元配置の受光センサアレイについて行な
つたが、２次元配置としても同様の作用をなすことは明
らかである。本発明による受光センサアレイは基板上に
配置された透明電極上にセレン化カドミウム層を設けて
からセレン層を形成することによつて整流性接合を形成
すると同時に結晶セレン層の剥離を完全に防止すること
が出来た。
またセレン層の上にテルルなどセレンと抵抗性接触をな
す電極を形成してから熱処理を行なうことにより結晶セ
レン層を均一に形成せしめることができた。また撮像方
式において各センサには直接、外部から電圧を印加しな
いので外部回路の構成が簡単になり、同時に暗電流を除
去し、光信号入射時とのＳＭ比を極めて大きくとること
ができる。また製造のバラツキに起因するもれ電流も除
去できるなどの利点がある本発明の特長は以上のような
大面積の受光センサアレイ装置を容易に作り得ることで
あり、さらにセレン層の剥離およびその結晶化にともな
う空隙の発生を防止しうること、およびそれによつて光
照射時におけるすぐれた光特性を簡易かつ有効利用しう
ることである。
す電極を形成してから熱処理を行なうことにより結晶セ
レン層を均一に形成せしめることができた。また撮像方
式において各センサには直接、外部から電圧を印加しな
いので外部回路の構成が簡単になり、同時に暗電流を除
去し、光信号入射時とのＳＭ比を極めて大きくとること
ができる。また製造のバラツキに起因するもれ電流も除
去できるなどの利点がある本発明の特長は以上のような
大面積の受光センサアレイ装置を容易に作り得ることで
あり、さらにセレン層の剥離およびその結晶化にともな
う空隙の発生を防止しうること、およびそれによつて光
照射時におけるすぐれた光特性を簡易かつ有効利用しう
ることである。
これによつて大面積受光センサアレイの製造を容易にし
、装置としては読出し時の雑音が少く、安定性、ＳＮ比
及び感度のよい装置をうることができる。
、装置としては読出し時の雑音が少く、安定性、ＳＮ比
及び感度のよい装置をうることができる。
第１図は従来のセレン光電池の断面図、第２図は本発明
の受光センサアレイの内の単位センサの断面図、第３図
は受光センサの動作を説明する回路図である。 ４・・・・・・ガラス基板、５・・・・・・透明電極、
６・・・・・・セレン化カドミウム層、７・・・・・・
セレン層、８・・・・・・電極、１１・・・・・・セン
サアレイ、１２・・・・・・走査回路、１３・・・・・
・シフトレジスタ、１４・・・・・・パルス発生回路、
１５・・・・・・スイツチ素子、１６・・・・・・ダイ
オート―１７・・・・・・信号処理回路、１８・・・・
・・コンデンサ。
の受光センサアレイの内の単位センサの断面図、第３図
は受光センサの動作を説明する回路図である。 ４・・・・・・ガラス基板、５・・・・・・透明電極、
６・・・・・・セレン化カドミウム層、７・・・・・・
セレン層、８・・・・・・電極、１１・・・・・・セン
サアレイ、１２・・・・・・走査回路、１３・・・・・
・シフトレジスタ、１４・・・・・・パルス発生回路、
１５・・・・・・スイツチ素子、１６・・・・・・ダイ
オート―１７・・・・・・信号処理回路、１８・・・・
・・コンデンサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上に配置した少なくとも一方側が透明電極層で
ある電極層間において、前記電極層上にセレン化カドミ
ウム層を設け、ついでセレン化カドミウム層と整流性接
触をなす結晶セレン層を設けた受光センサを複数個配列
し、前記受光センサの電極層間に実質的に電圧を印加し
ない状態で光照射を行なうことによつて起電力を発生せ
しめ、前記受光センサを走査パルスによつて開閉される
スイッチ素子により順次放電し、放電にともなつて前記
受光センサの電極層間に生じる放電電流を時系列パルス
信号として取出してなることを特徴とする受光センサア
レイ装置。 ２ 上記受光センサアレイにおいてセレン化カドミウム
層が０．０１μ〜２μ、セレン層が０．０１μ〜４μで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の受光
センサアレイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54056889A JPS5932948B2 (ja) | 1979-05-11 | 1979-05-11 | 受光センサアレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54056889A JPS5932948B2 (ja) | 1979-05-11 | 1979-05-11 | 受光センサアレイ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55149576A JPS55149576A (en) | 1980-11-20 |
| JPS5932948B2 true JPS5932948B2 (ja) | 1984-08-11 |
Family
ID=13039990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54056889A Expired JPS5932948B2 (ja) | 1979-05-11 | 1979-05-11 | 受光センサアレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5932948B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60115259A (ja) * | 1983-11-26 | 1985-06-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光電変換装置およびその製造方法 |
| DE10245078B4 (de) | 2002-09-27 | 2005-08-11 | Aloys Wobben | Windenergieanlage |
| JP6362257B2 (ja) * | 2013-06-13 | 2018-07-25 | 日本放送協会 | 光電変換素子、光電変換素子の製造方法、積層型固体撮像素子および太陽電池 |
| JP6570173B2 (ja) * | 2015-07-01 | 2019-09-04 | 日本放送協会 | 光電変換素子、光電変換素子の製造方法、固体撮像素子 |
| JP6575997B2 (ja) * | 2015-07-30 | 2019-09-18 | 日本放送協会 | 光電変換素子、光電変換素子の製造方法、固体撮像素子 |
| JP7479231B2 (ja) * | 2020-07-16 | 2024-05-08 | 日本放送協会 | 光電変換膜、光電変換膜の製造方法、光電変換素子 |
-
1979
- 1979-05-11 JP JP54056889A patent/JPS5932948B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55149576A (en) | 1980-11-20 |
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