JPS60186073A - 光検出装置 - Google Patents
光検出装置Info
- Publication number
- JPS60186073A JPS60186073A JP59041128A JP4112884A JPS60186073A JP S60186073 A JPS60186073 A JP S60186073A JP 59041128 A JP59041128 A JP 59041128A JP 4112884 A JP4112884 A JP 4112884A JP S60186073 A JPS60186073 A JP S60186073A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amorphous silicon
- light
- thin film
- film layer
- photodiode
- 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.)
- Pending
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
- 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
- H10F30/22—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 the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes
- H10F30/223—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 the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes the potential barrier being a PIN barrier
- H10F30/2235—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 the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes the potential barrier being a PIN barrier the devices comprising Group IV amorphous materials
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (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
本発明は可視光またはａ］視光近くの光信号を電気信号
に変換する光検出部がフォトダイオードからなる光検出
装置に関する。
に変換する光検出部がフォトダイオードからなる光検出
装置に関する。
従来例の構成とその問題点
従来ファクシミリ送信機の光電変換系には、ＣＣＤある
いはｋＯ８などの集積化されたセンサが使用されている
。しかしセンサが小型で嵩智度であるため、レンズ光学
系により原稿を縮小さぜる必要があυ、装置の小型化が
困難でしかも尚訓格である欠点を有している。
いはｋＯ８などの集積化されたセンサが使用されている
。しかしセンサが小型で嵩智度であるため、レンズ光学
系により原稿を縮小さぜる必要があυ、装置の小型化が
困難でしかも尚訓格である欠点を有している。
そこで非晶質シリコンや化合物半導体の漕膜を用いた密
着型のイメージセンサの研究が進められている。非晶質
シリコンより形成されるイメージセンサは、光応答速度
も化合物半導体を用いたものより速く、感度も視感度と
ほぼ一致しており置れた特徴を有する。しかしながら非
晶質シリコンを用いたイメージセンサでは、もれ′電流
防止用ダイオードを別途に設ける必要があり、製作が俵
ツ、゛」１になってしまった。そこでフォトダイオード
ともれ電流防止ダイオードを積層してなるイメージセ
２ンサが提案されているが、強い光の下では、上記もれ
電流防止ダイオードに光が到達し、出力低下を起す欠点
を有している。
着型のイメージセンサの研究が進められている。非晶質
シリコンより形成されるイメージセンサは、光応答速度
も化合物半導体を用いたものより速く、感度も視感度と
ほぼ一致しており置れた特徴を有する。しかしながら非
晶質シリコンを用いたイメージセンサでは、もれ′電流
防止用ダイオードを別途に設ける必要があり、製作が俵
ツ、゛」１になってしまった。そこでフォトダイオード
ともれ電流防止ダイオードを積層してなるイメージセ
２ンサが提案されているが、強い光の下では、上記もれ
電流防止ダイオードに光が到達し、出力低下を起す欠点
を有している。
最初に、イメージセンサの動作について簡単に説明する
。
。
第１図はイメージセンサの等価回路を示す図で、Ｃ，、
Ｃ２・・ ％は共通電極、１）１．Ｄ２・・・・・・Ｄ
ｍは個別正極、ＢＮ Ｉ Ｂ＋２ ””” Ｂｌｍ ＋
Ｂ２１１ Ｂ２２ ・・Ｂｎｌ・・・Ｂｎｍはもれ電
流防止ダイオード、Ｐ、１゜Ｐ ・・−・・Ｐ ・・・
Ｐ ・・・・・Ｐ ・・・・・・Ｐ ・・・・・・Ｂ２
１ ｍｉ＋ １２． ｍ２ １ｍ ｎｍはフォトダイオ
ード、ＲＬは負荷抵抗、Ｅは電源である。Ｐ、 ・・Ｐ
ｎｍ上に集束光用レンズ等により導光された両像がＰｌ
・・・ Ｐｎｍにより電気信号に変換される。この時、
共通電極Ｃ１を導通させて個別電極り４．Ｄ２・・・・
・Ｄｍ を順次導通する事によりＰｌ ・・・・ｌＰｍ
ｎの出力信号が検知される。以下これ金繰り返し、１走
査分の信号を得て行く。このときの必要に応じて電源Ｅ
によりＰｌ・・・・Ｐｎｍに電圧が加えられる。このと
きもれ電流防止のダイオードは、たとえば、Ｃ１，Ｄｌ
ｆＩ：導通させＰｌｌの出力を取り出す時、Ｂ２１・・
・Ｐｎｍによる棹々出力がＰｌｌの出力の上に一液畳さ
れるのを防ぎ、Ｐｌｌの正しい出力を取り出す１動きを
するものである。
Ｃ２・・ ％は共通電極、１）１．Ｄ２・・・・・・Ｄ
ｍは個別正極、ＢＮ Ｉ Ｂ＋２ ””” Ｂｌｍ ＋
Ｂ２１１ Ｂ２２ ・・Ｂｎｌ・・・Ｂｎｍはもれ電
流防止ダイオード、Ｐ、１゜Ｐ ・・−・・Ｐ ・・・
Ｐ ・・・・・Ｐ ・・・・・・Ｐ ・・・・・・Ｂ２
１ ｍｉ＋ １２． ｍ２ １ｍ ｎｍはフォトダイオ
ード、ＲＬは負荷抵抗、Ｅは電源である。Ｐ、 ・・Ｐ
ｎｍ上に集束光用レンズ等により導光された両像がＰｌ
・・・ Ｐｎｍにより電気信号に変換される。この時、
共通電極Ｃ１を導通させて個別電極り４．Ｄ２・・・・
・Ｄｍ を順次導通する事によりＰｌ ・・・・ｌＰｍ
ｎの出力信号が検知される。以下これ金繰り返し、１走
査分の信号を得て行く。このときの必要に応じて電源Ｅ
によりＰｌ・・・・Ｐｎｍに電圧が加えられる。このと
きもれ電流防止のダイオードは、たとえば、Ｃ１，Ｄｌ
ｆＩ：導通させＰｌｌの出力を取り出す時、Ｂ２１・・
・Ｐｎｍによる棹々出力がＰｌｌの出力の上に一液畳さ
れるのを防ぎ、Ｐｌｌの正しい出力を取り出す１動きを
するものである。
第２図に従来の非晶質シリコンよりなるイメージセンサ
において、通常用いられる非晶質シリコンイメージセン
サの断面構造を示す。２１はガラス等の絶縁性基板、２
２は共通電極、２３ 、２７１１″ｉｐ型の非晶質シリ
コン層、２４．２６は真性型非晶質シリコン層、２６は
ｎ型非晶質シリコン層、２８は個別電極である。光ｌは
個別電極２８（ＩＩＩＩより入射され、ｐ型層２３、真
性層２４およびｎ型層２５からなるもれ電流防止ダイオ
ードとｐ型層２７、真性型層２６．ｎ型層２５よりなる
フォトダイオードの積層構造によりイメージセンサが形
成される。」−記個別電極２８より強い光が入射すると
光は）Ａトダイオードでは光が完全に吸収されず、上記
もれ電流防止ダイオード捷で光が到達し、フォトダイオ
ードの光信号による出力が、漏えい光によりもれ電流防
止ダイオードにて発生した出力により打ち消されて出力
低下を招き、階調等が充分得られなか−た。
において、通常用いられる非晶質シリコンイメージセン
サの断面構造を示す。２１はガラス等の絶縁性基板、２
２は共通電極、２３ 、２７１１″ｉｐ型の非晶質シリ
コン層、２４．２６は真性型非晶質シリコン層、２６は
ｎ型非晶質シリコン層、２８は個別電極である。光ｌは
個別電極２８（ＩＩＩＩより入射され、ｐ型層２３、真
性層２４およびｎ型層２５からなるもれ電流防止ダイオ
ードとｐ型層２７、真性型層２６．ｎ型層２５よりなる
フォトダイオードの積層構造によりイメージセンサが形
成される。」−記個別電極２８より強い光が入射すると
光は）Ａトダイオードでは光が完全に吸収されず、上記
もれ電流防止ダイオード捷で光が到達し、フォトダイオ
ードの光信号による出力が、漏えい光によりもれ電流防
止ダイオードにて発生した出力により打ち消されて出力
低下を招き、階調等が充分得られなか−た。
発明の目的
本発明は高出力で、可視光または可視光近くのを提供し
ようとするものである。
ようとするものである。
発明の構成
本発明はフォトダイオードともれ電流防止ダイオードの
間に、光の吸収が強くまだ光導電効果が全くないかもし
くは非常に小さく、しかも電気伝導度が大きな薄膜層を
設けることにより、もれ電流防止ダイオードへ光が入射
されることを防ぎ、出力の低下を防止するものである。
間に、光の吸収が強くまだ光導電効果が全くないかもし
くは非常に小さく、しかも電気伝導度が大きな薄膜層を
設けることにより、もれ電流防止ダイオードへ光が入射
されることを防ぎ、出力の低下を防止するものである。
実施例の説明
第３図に本発明によるイメージセンサの一実施例断面図
を示す。３１はガラス等の絶縁性基板、３２は共通電極
、３３．３９はｐ型非晶質シリコン層、３４．３８は真
性型非晶質シリコン層、３５．３７はｎ型非晶質シリコ
ン層、３６は本発明により新たに設けられた非晶質ゲル
マニウムもしくは微結晶ゲルマニウムよりなる遮光用の
薄膜層、４０は個別電極であり、光は個別電極４ｏより
入射される、個別電極４０はＩＴＯや５ｎ０２等の透明
導電膜で形成される。
を示す。３１はガラス等の絶縁性基板、３２は共通電極
、３３．３９はｐ型非晶質シリコン層、３４．３８は真
性型非晶質シリコン層、３５．３７はｎ型非晶質シリコ
ン層、３６は本発明により新たに設けられた非晶質ゲル
マニウムもしくは微結晶ゲルマニウムよりなる遮光用の
薄膜層、４０は個別電極であり、光は個別電極４ｏより
入射される、個別電極４０はＩＴＯや５ｎ０２等の透明
導電膜で形成される。
次に製造方法について説明する。電極以外の各層は、例
えばモノシランガス又は適当に希釈されたモノシランガ
スを、排気系を具備する真空槽内に導入して所定の内圧
とし、上記真空槽内に放電を起こさせ、原料ガスを分解
し、所定温度に加熱された基板上にプラズマｃｖｎ法に
て形成した。
えばモノシランガス又は適当に希釈されたモノシランガ
スを、排気系を具備する真空槽内に導入して所定の内圧
とし、上記真空槽内に放電を起こさせ、原料ガスを分解
し、所定温度に加熱された基板上にプラズマｃｖｎ法に
て形成した。
ｐ型非晶質シリコン層３３．３９を堆積する場合は、上
記原料ガスにジボラン（Ｂ２Ｈ６）等のガスを、ｎ型非
晶質７９１７層３４．３６を堆積する場合は、前記原料
ガスにホスフィン（ＰＨ３）等のガスを混合すれば良い
。また本発明によりあらたに設けたゲルマニウム薄膜層
を形成する際は原オ；・１ガスをゲルマン（ＧｅＨ４）
ガスとすれば、非晶質シリコンと全く同様に作製できる
。以上のように電極を除くすべての層が同−装［６にて
、原料ガスの切り換えによって形成することが可能であ
り、工程が簡単である。
記原料ガスにジボラン（Ｂ２Ｈ６）等のガスを、ｎ型非
晶質７９１７層３４．３６を堆積する場合は、前記原料
ガスにホスフィン（ＰＨ３）等のガスを混合すれば良い
。また本発明によりあらたに設けたゲルマニウム薄膜層
を形成する際は原オ；・１ガスをゲルマン（ＧｅＨ４）
ガスとすれば、非晶質シリコンと全く同様に作製できる
。以上のように電極を除くすべての層が同−装［６にて
、原料ガスの切り換えによって形成することが可能であ
り、工程が簡単である。
本実施例はゲルマニウム薄膜層３６を用いた例を示した
が、シリコンとゲルマニウムの薄膜層を形成してもよく
、この場合はシランとゲルマンガスの混合ガスを用いれ
ばよい。丑だ薄膜層３６としてスズを用いる場合は、上
記実施例で用いたゲルマンガスの代りにテトラメチルス
ズ（Ｓｎ （ＣＨ３）４ ）のような有機スズ化合物ガ
スを使用すれば良く、全く同様の工程で実施可能である
。さらに、薄膜層としてスズとシリコンの合金を用いる
ことも可能である。
が、シリコンとゲルマニウムの薄膜層を形成してもよく
、この場合はシランとゲルマンガスの混合ガスを用いれ
ばよい。丑だ薄膜層３６としてスズを用いる場合は、上
記実施例で用いたゲルマンガスの代りにテトラメチルス
ズ（Ｓｎ （ＣＨ３）４ ）のような有機スズ化合物ガ
スを使用すれば良く、全く同様の工程で実施可能である
。さらに、薄膜層としてスズとシリコンの合金を用いる
ことも可能である。
発明の効果
本発明によれば、出力が大きく、高速で簡単な方法で読
み取れる優れたイメージセンサが得られ、ファクシミリ
ヲはじめとする画像や文字の読み取り装置等に応用でき
る。
み取れる優れたイメージセンサが得られ、ファクシミリ
ヲはじめとする画像や文字の読み取り装置等に応用でき
る。
第１図はイメージセンサの等何回路の模式図、第２図に
、従来のイメージセンサの断面図、第３図は本発明の一
実施例のイメージセンサの断面図である。 ３１・・・絶縁性基板、３３ 、３４ 、３６ 、３７
。 ３８ ・・非晶質シリコン層、３６・・・・・薄膜層。
、従来のイメージセンサの断面図、第３図は本発明の一
実施例のイメージセンサの断面図である。 ３１・・・絶縁性基板、３３ 、３４ 、３６ 、３７
。 ３８ ・・非晶質シリコン層、３６・・・・・薄膜層。
Claims (2)
- （１）非晶質シリコン又は微結晶シリコンより成形され
るフォトダイオードならびに漏れ電流防止クーイオード
全積層し、上記フォトダイオードと」二記翻れ？Ｌ電流
防止ダイオード間にゲルマニウム、シリコンとゲルマニ
ウムの合金、スズまたはスズとシリコンの合金よりなる
薄膜層を設けたことを特徴とする光検出装置。 - （２）薄膜中に、周期律表第１１ｔ−ｂ族元素または第
ｖ−ｂ族元素を混入させることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の光検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59041128A JPS60186073A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 光検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59041128A JPS60186073A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 光検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60186073A true JPS60186073A (ja) | 1985-09-21 |
Family
ID=12599800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59041128A Pending JPS60186073A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 光検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60186073A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61232668A (ja) * | 1985-04-09 | 1986-10-16 | Fuji Xerox Co Ltd | イメ−ジセンサおよびその製造方法 |
| JPS62203366A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | イメ−ジセンサおよびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58127373A (ja) * | 1982-01-26 | 1983-07-29 | Seiko Epson Corp | イメ−ジセンサ |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP59041128A patent/JPS60186073A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58127373A (ja) * | 1982-01-26 | 1983-07-29 | Seiko Epson Corp | イメ−ジセンサ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61232668A (ja) * | 1985-04-09 | 1986-10-16 | Fuji Xerox Co Ltd | イメ−ジセンサおよびその製造方法 |
| JPS62203366A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | イメ−ジセンサおよびその製造方法 |
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