JPS5954146A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JPS5954146A JPS5954146A JP57164637A JP16463782A JPS5954146A JP S5954146 A JPS5954146 A JP S5954146A JP 57164637 A JP57164637 A JP 57164637A JP 16463782 A JP16463782 A JP 16463782A JP S5954146 A JPS5954146 A JP S5954146A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoconductive film
- imaging device
- film
- layer
- photoconductive
- Prior art date
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- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/10—Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
- H01J29/36—Photoelectric screens; Charge-storage screens
- H01J29/39—Charge-storage screens
- H01J29/45—Charge-storage screens exhibiting internal electric effects caused by electromagnetic radiation, e.g. photoconductive screen, photodielectric screen, photovoltaic screen
- H01J29/451—Charge-storage screens exhibiting internal electric effects caused by electromagnetic radiation, e.g. photoconductive screen, photodielectric screen, photovoltaic screen with photosensitive junctions
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は撮像管あるいは光導電膜と走査回路基板を組み
あわせた構成の固体撮像装置の改良に関するものであり
、より詳細に旨うならば、主に光導電膜の動作電圧を低
下式せた場合に発生する解像度劣化を防止した撮像装置
に関するものである。
あわせた構成の固体撮像装置の改良に関するものであり
、より詳細に旨うならば、主に光導電膜の動作電圧を低
下式せた場合に発生する解像度劣化を防止した撮像装置
に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来、撮像管ターゲットのターゲット電圧は、数十Vも
のターゲット電圧を必要としたが、p −1−n構成の
水素化アモルファスSi (以下a−8t : Hと記
す)を使用することによりターゲット電圧を数V程度に
下げることが可能であるとともに、ブロッキング構造を
有することがら耐圧も良く、撮像管として動作裕度を広
げることが可能である。
のターゲット電圧を必要としたが、p −1−n構成の
水素化アモルファスSi (以下a−8t : Hと記
す)を使用することによりターゲット電圧を数V程度に
下げることが可能であるとともに、ブロッキング構造を
有することがら耐圧も良く、撮像管として動作裕度を広
げることが可能である。
一方、信号走査機能を有する基板上に光導電膜を積層し
た構成の固体撮像装置(以下積層型固体撮像装置と呼ぶ
〕においても、電源電圧の制限以外にブルーミング現象
と残像現象の抑制や走査回路の耐圧からの制限のために
、光導電膜の動作電圧の低下は、必要不可欠となってお
り、このため、前述したp−1−n構造のa−8iや、
i層より(○ごX、/;1.QイY41)などの光導電
膜が用いられる。
た構成の固体撮像装置(以下積層型固体撮像装置と呼ぶ
〕においても、電源電圧の制限以外にブルーミング現象
と残像現象の抑制や走査回路の耐圧からの制限のために
、光導電膜の動作電圧の低下は、必要不可欠となってお
り、このため、前述したp−1−n構造のa−8iや、
i層より(○ごX、/;1.QイY41)などの光導電
膜が用いられる。
このように、撮像管ターゲットや積層型固体撮像装置に
おいては光導電膜の動作電圧の低下が強く望1れている
。ところが従来、光導電膜の印加電圧を下げて動作させ
た場合、感度低下や焼きっけ現象はないにもかかわらず
、解像度の低下が顕著であった。
おいては光導電膜の動作電圧の低下が強く望1れている
。ところが従来、光導電膜の印加電圧を下げて動作させ
た場合、感度低下や焼きっけ現象はないにもかかわらず
、解像度の低下が顕著であった。
発明の目的
本発明はこのような光導電膜の動作電圧を低下させても
解像度の劣化が牛じない撮像装置を提供することを目的
とするものである。
解像度の劣化が牛じない撮像装置を提供することを目的
とするものである。
発明の構成
すなわち、本発明の撮像装置は基板上に形成された光導
電膜と、上記光導電膜上に形成された電極と、信号走査
回路を有し、上記光導電膜のリセット直後の膜厚方向の
電界が、膜面内方向に応じて異なった値にするものであ
る。
電膜と、上記光導電膜上に形成された電極と、信号走査
回路を有し、上記光導電膜のリセット直後の膜厚方向の
電界が、膜面内方向に応じて異なった値にするものであ
る。
実施例の説明
6 ・・
次に本発明にかかる実施例を図面にもとすいて説明する
。
。
第1図は、信号走査回路にCCDが用いられた積層型固
体撮像装置の1セルを複数個形成した場合の平面図であ
り、第2図は第1図に示された固体撮像装置のA−B方
向の断面構造を示した図である。第3図は、第1図に示
された固体撮像装置(D 駆動パルス波形である。
体撮像装置の1セルを複数個形成した場合の平面図であ
り、第2図は第1図に示された固体撮像装置のA−B方
向の断面構造を示した図である。第3図は、第1図に示
された固体撮像装置(D 駆動パルス波形である。
第1図および第2図に示された固体撮像装置の動作をま
ず説明する。時間t1において信号読み込みパルスが印
力目されると、光導電膜およびダイオードに蓄積してい
た信号電荷は、COD転送段12a、12bに移動し、
ダイオード11a〜11cおよび光導電膜は、ある値ま
で充電される。
ず説明する。時間t1において信号読み込みパルスが印
力目されると、光導電膜およびダイオードに蓄積してい
た信号電荷は、COD転送段12a、12bに移動し、
ダイオード11a〜11cおよび光導電膜は、ある値ま
で充電される。
透明電極に印加されるパルスは、転送パルスで信号電荷
が転洋豐に移動すそことを阻止するためのもので、リセ
ット期間以外のダイオード電位を、容量結合により、高
い電位に保つ働きをする。転送段3移0I−1荷0・−
’to、i・°°]″°ゝ1゛″周波数で転送される。
が転洋豐に移動すそことを阻止するためのもので、リセ
ット期間以外のダイオード電位を、容量結合により、高
い電位に保つ働きをする。転送段3移0I−1荷0・−
’to、i・°°]″°ゝ1゛″周波数で転送される。
第1図の構成の場合、電荷6ペーーミ゛
転送段には、電位阻止領域30a〜30dと、蓄積領域
31a〜31cが設けてあり、2相駆動で転送可能であ
る。ダイオードおよび光導電膜は1フレーム(33,3
m5)光信号を蓄積した後、再び充電される。以上がフ
ィールド人の信号読み込み動作であり、フィールドBは
、1フイ一ルド期間(16,67m5)の後、フィール
ド人と同様にリセットされる。
31a〜31cが設けてあり、2相駆動で転送可能であ
る。ダイオードおよび光導電膜は1フレーム(33,3
m5)光信号を蓄積した後、再び充電される。以上がフ
ィールド人の信号読み込み動作であり、フィールドBは
、1フイ一ルド期間(16,67m5)の後、フィール
ド人と同様にリセットされる。
以上が第1図に示された固体撮像装置の動作の説明であ
る。次に、上述した固体撮像装置の製造方法を説明する
。
る。次に、上述した固体撮像装置の製造方法を説明する
。
p型半導体基板1oにn領域を形成してダイオード11
とする。12はCOD転送段を構成するn−ウェルであ
り、上記ダイオード11とゲート酸化膜13とゲート電
極14とで、MOSFETを構成している。16は光導
電膜16の一方の電極であり1.ダイオード11の一部
を除いて信号走査回路とは、りん硅酸ガラス等の低融点
ガラス17で絶縁されている。光導電膜16は、a 7
8i:Hからなジグロー放電あるいはスパッタリング7 蒸着によりn −i −p構造または1層単層構造で形
成されるが、n −i −p構造またはi層単層構造の
いずれの場合も、炭素または窒素またllj:酸素とS
iとの化合物とすることもある。光導電膜16上の一部
領域には、数十Aから数百AのSiO2からなる絶縁体
層18が形成され、光導電膜16と絶縁膜18土にスパ
ッタリング蒸着によりIn203(Sn)が形成され透
明電極19とし、光20は透明電極19側から入射され
る。
とする。12はCOD転送段を構成するn−ウェルであ
り、上記ダイオード11とゲート酸化膜13とゲート電
極14とで、MOSFETを構成している。16は光導
電膜16の一方の電極であり1.ダイオード11の一部
を除いて信号走査回路とは、りん硅酸ガラス等の低融点
ガラス17で絶縁されている。光導電膜16は、a 7
8i:Hからなジグロー放電あるいはスパッタリング7 蒸着によりn −i −p構造または1層単層構造で形
成されるが、n −i −p構造またはi層単層構造の
いずれの場合も、炭素または窒素またllj:酸素とS
iとの化合物とすることもある。光導電膜16上の一部
領域には、数十Aから数百AのSiO2からなる絶縁体
層18が形成され、光導電膜16と絶縁膜18土にスパ
ッタリング蒸着によりIn203(Sn)が形成され透
明電極19とし、光20は透明電極19側から入射され
る。
上記のように構成した積層型固体撮像装置の光導電膜中
の光入射により生成したキャリアの挙動を第4図を用い
て説明する。なかでも本実施例の場合信号電荷は電子で
あるから主に電子の挙動全説明する。第4図は、簡単の
ために光導電膜16はi層単層の場合について1セルの
縦方向の模式的なバンドモデル図である。第4図(a)
は暗状態で光導電膜にバイアスが印加されたときを表わ
しており、絶縁体層のある部分(以後領域大と呼ぶ)を
実線により絶縁体のない部分(以後領域Bと呼ぶ)を点
線により示している。第4図(b)はA領域とB領域の
関係を示した平面図である。この図から明らかなように
、絶縁層の介在により領域Aのポテンシャルは領域Bよ
りも低く設定される。光入射がある場合には電極16」
二以外でかつ領域Bで生成した電荷は、電界によりi層
−絶縁体層17の界面に到達する。これらの電荷の一部
は光導電膜16と低融点ガラス17の界面準位などにト
ラップされ、この界面のポテンシャルをおし上げる。
の光入射により生成したキャリアの挙動を第4図を用い
て説明する。なかでも本実施例の場合信号電荷は電子で
あるから主に電子の挙動全説明する。第4図は、簡単の
ために光導電膜16はi層単層の場合について1セルの
縦方向の模式的なバンドモデル図である。第4図(a)
は暗状態で光導電膜にバイアスが印加されたときを表わ
しており、絶縁体層のある部分(以後領域大と呼ぶ)を
実線により絶縁体のない部分(以後領域Bと呼ぶ)を点
線により示している。第4図(b)はA領域とB領域の
関係を示した平面図である。この図から明らかなように
、絶縁層の介在により領域Aのポテンシャルは領域Bよ
りも低く設定される。光入射がある場合には電極16」
二以外でかつ領域Bで生成した電荷は、電界によりi層
−絶縁体層17の界面に到達する。これらの電荷の一部
は光導電膜16と低融点ガラス17の界面準位などにト
ラップされ、この界面のポテンシャルをおし上げる。
その結果第4図(C)に示すように領域Bをはさまれる
関係にある二つの領域Aは光導電膜の膜厚方向全体にわ
たって、領域Bにより形成される電位障壁によって分離
される。
関係にある二つの領域Aは光導電膜の膜厚方向全体にわ
たって、領域Bにより形成される電位障壁によって分離
される。
第4図(d)は、絶縁体層1日のない従来の固体撮像装
置の場合について示したもので、i層と絶縁体層17の
界面近くには電位障壁が存在するが、透明電極190光
電変換作用にとり最も重要な領域での電位障壁は非常に
小さい。第4図(C)および(d)の状態をよりわかり
やすく説明するだめに、光導電膜16の横方向の電位分
布を示したものが第6図であり、第5図(a)は本実施
例の場合を、第5図(b)は従来例を示したものである
。第6図(a)より、本発明を用いると効果的に信号電
荷を領域Aに閉じ込めることが可能であり、横方向への
電荷40の流れが少なくなり、解像度を劣化させること
がない効果が得られることがわかる。また電子40は領
域人の中を正孔41は領域Bの中を流れる確率が増える
。このため電子と正孔の再結合確率が減少し、光導電膜
の動作電圧をより低下させることが可能となる。
置の場合について示したもので、i層と絶縁体層17の
界面近くには電位障壁が存在するが、透明電極190光
電変換作用にとり最も重要な領域での電位障壁は非常に
小さい。第4図(C)および(d)の状態をよりわかり
やすく説明するだめに、光導電膜16の横方向の電位分
布を示したものが第6図であり、第5図(a)は本実施
例の場合を、第5図(b)は従来例を示したものである
。第6図(a)より、本発明を用いると効果的に信号電
荷を領域Aに閉じ込めることが可能であり、横方向への
電荷40の流れが少なくなり、解像度を劣化させること
がない効果が得られることがわかる。また電子40は領
域人の中を正孔41は領域Bの中を流れる確率が増える
。このため電子と正孔の再結合確率が減少し、光導電膜
の動作電圧をより低下させることが可能となる。
上述した実施例では、光導電膜16としてa−3tのi
層単層としたが、n−1−p構造のa−3t f用いて
も全く同様な効果が得られる。
層単層としたが、n−1−p構造のa−3t f用いて
も全く同様な効果が得られる。
n−1−p構造で、p層を炭素あるいは窒素あるいは酸
素とシリコンとの化合物とし、高抵抗層とした場合には
、上述の実施例と異なる構成にすることが可能であり、
第6図を用いて説明する。
素とシリコンとの化合物とし、高抵抗層とした場合には
、上述の実施例と異なる構成にすることが可能であり、
第6図を用いて説明する。
第6図は第4図と同様なバンドモデル図であり、実線で
示したA領域は信号電荷閉じ込め領域である。ここで、
第4図(b)に示した様にB領域としてp層の膜厚のよ
り薄い部分を形成すると、透明電10ベーミ・ 極19側の電位はAおよびB領域で同一であるから、第
6図で点線で示すように、絶縁物を形成した場合と同様
な電位障壁が形成される。上述した構成(は、i層単層
の光導電膜でも可能であるが、この場合にはA領域とB
領域の膜厚差を十分大きくしなければ、効果的な電位障
壁が形成されない。
示したA領域は信号電荷閉じ込め領域である。ここで、
第4図(b)に示した様にB領域としてp層の膜厚のよ
り薄い部分を形成すると、透明電10ベーミ・ 極19側の電位はAおよびB領域で同一であるから、第
6図で点線で示すように、絶縁物を形成した場合と同様
な電位障壁が形成される。上述した構成(は、i層単層
の光導電膜でも可能であるが、この場合にはA領域とB
領域の膜厚差を十分大きくしなければ、効果的な電位障
壁が形成されない。
ところで、絶縁物あるいは高抵抗層を光導電膜上に形成
する方法は、他の動作電圧の低い光導電膜、例えばZn
xCdl−xSe −ZnyCdyTe (In) (
OIX l ’1 、 OI Y l 1 ’)に適用
しても同様な効果が得られる。また、第2図に示された
実施例では、1絵素に一つのA領域とその周辺に存在す
るB領域の場合を示しているが1絵素領域内に複数の独
立したA領域が存在しても良く、位置あわせ等の必要性
は特にない。
する方法は、他の動作電圧の低い光導電膜、例えばZn
xCdl−xSe −ZnyCdyTe (In) (
OIX l ’1 、 OI Y l 1 ’)に適用
しても同様な効果が得られる。また、第2図に示された
実施例では、1絵素に一つのA領域とその周辺に存在す
るB領域の場合を示しているが1絵素領域内に複数の独
立したA領域が存在しても良く、位置あわせ等の必要性
は特にない。
以上述べた実施例においては、光導電膜と走査回路を組
みあわせた固体撮像装置の中でも、特に走査回路として
canを用いた構成の固体撮像装置について記したが、
本発明は光導電膜部分についてのものであるから、走査
回路としてBBDや11 ・ MOSアドレス機能を有するものを用いても同様な効果
が得られることは言う丑でもない。丑だ、撮像管に応用
する場合には、光が入射する側に高抵抗層や絶縁物層を
一部領域に形成したり、n−1−p構造の光導電膜の場
合には、n層の厚みを変化させることにより同様な効果
が得られる。
みあわせた固体撮像装置の中でも、特に走査回路として
canを用いた構成の固体撮像装置について記したが、
本発明は光導電膜部分についてのものであるから、走査
回路としてBBDや11 ・ MOSアドレス機能を有するものを用いても同様な効果
が得られることは言う丑でもない。丑だ、撮像管に応用
する場合には、光が入射する側に高抵抗層や絶縁物層を
一部領域に形成したり、n−1−p構造の光導電膜の場
合には、n層の厚みを変化させることにより同様な効果
が得られる。
発明の効果
本発明の撮像装置は光導電膜の動作電圧を低下させた場
合に生ずる解像度の劣化が防止可能であり、その産業上
の意義は極めて大きい。
合に生ずる解像度の劣化が防止可能であり、その産業上
の意義は極めて大きい。
第1図は走査回路がCODで形成された光導電膜を積層
した構成の固体撮像装置の複数単位を平す平面図、第2
図は、第1図に示された固体撮像装置の1絵素の断面図
、第3図(−)〜(C)は第1図に示された固体撮像装
置を駆動するだめのパルス波形図、第4図(a) 〜(
d) 、 第ts図(a)、(b) 、および第6図は
、本発明の詳細な説明するだめの図である。 10・・・・・・p型半導体基板、11・・・・・・ダ
イオード、12・・・・・・nウェノペ13・・・・・
・ゲート酸化膜、14・・・・・・ゲート電極、15・
・・・・・電極、16・・・・・・光導電膜、17・・
・・・・りん硅酸ガラス、18・・・・・・高抵抗層、
19・・・・・・透明電極、2o・・・・・・入射光。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第3図 ℃1 将聞 第5図 −253− 第6図
した構成の固体撮像装置の複数単位を平す平面図、第2
図は、第1図に示された固体撮像装置の1絵素の断面図
、第3図(−)〜(C)は第1図に示された固体撮像装
置を駆動するだめのパルス波形図、第4図(a) 〜(
d) 、 第ts図(a)、(b) 、および第6図は
、本発明の詳細な説明するだめの図である。 10・・・・・・p型半導体基板、11・・・・・・ダ
イオード、12・・・・・・nウェノペ13・・・・・
・ゲート酸化膜、14・・・・・・ゲート電極、15・
・・・・・電極、16・・・・・・光導電膜、17・・
・・・・りん硅酸ガラス、18・・・・・・高抵抗層、
19・・・・・・透明電極、2o・・・・・・入射光。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第3図 ℃1 将聞 第5図 −253− 第6図
Claims (7)
- (1)基板上に形成された光導電膜と、上記光導電膜上
に形成された電極と、信号走査回路とを有し、上記光導
電膜のリセット直後の膜厚方向の電界が、膜面内方向に
応じて異なった値にすることを特徴とする撮像装置。 - (2) 光導電膜がシリコンを主成分とする非晶質半
導体薄膜のp−1−n構造で形成され、高比抵抗を有す
るp層あるいはn層の厚みあるいは比抵抗を場所的に変
化させることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項に
記載の撮像装置。 - (3)p層あるいはn層の少なくともどちらか一方に、
炭素、窒素又は酸素の内の少なくとも1つ以上の元素と
シリコンからなる化合物半導体薄膜を用いたことを特徴
とする特許請求の範囲第(2)項に記載の撮像装置。 - (4)光導電膜がシリコンを主成分とする非晶質半2
ti−、、:・ 導体薄膜と上記非晶質半導体薄膜の片面の一部領域に形
成された絶縁物あるいは高抵抗層とからなることを特徴
とする特許請求の範囲第(1)項に記載の撮像装置。 - (5)光導電膜が、ZnxCd 、−xSe−ZnyC
d 、−、Te(In)(0,ffX、<1 、 Of
Y、<1 )と、上記Zn、Cd 、 −,5e−Zn
yCdyTe(In) (0,?Xf1 、 OfY、
ff1)の片面の一部領域に形成された絶縁物あるいは
高抵抗層とからなることを特徴とする特許請求の範囲第
(1)項に記載の撮像装置。 - (6)信号走査回路が電子ビームを含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第(1)項、第(2)項、第(4)項
。 または第(四項に記載の撮像装置。 - (7)信号走査回路が、基板中に形成された電荷転送素
子あるいはMOSアドレス素子であることを特徴とする
特許請求の範囲第0)項、第(2)項。 第(4〕項、または第(5)項に記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57164637A JPH0666920B2 (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57164637A JPH0666920B2 (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5954146A true JPS5954146A (ja) | 1984-03-28 |
| JPH0666920B2 JPH0666920B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=15796972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57164637A Expired - Lifetime JPH0666920B2 (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666920B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4994405A (en) * | 1989-11-21 | 1991-02-19 | Eastman Kodak Company | Area image sensor with transparent electrodes |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9134398B2 (en) | 1996-09-09 | 2015-09-15 | Tracbeam Llc | Wireless location using network centric location estimators |
| US6236365B1 (en) | 1996-09-09 | 2001-05-22 | Tracbeam, Llc | Location of a mobile station using a plurality of commercial wireless infrastructures |
| US7764231B1 (en) | 1996-09-09 | 2010-07-27 | Tracbeam Llc | Wireless location using multiple mobile station location techniques |
| US9538493B2 (en) | 2010-08-23 | 2017-01-03 | Finetrak, Llc | Locating a mobile station and applications therefor |
-
1982
- 1982-09-20 JP JP57164637A patent/JPH0666920B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4994405A (en) * | 1989-11-21 | 1991-02-19 | Eastman Kodak Company | Area image sensor with transparent electrodes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0666920B2 (ja) | 1994-08-24 |
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