JPS609177A - 薄膜非線形抵抗素子 - Google Patents
薄膜非線形抵抗素子Info
- Publication number
- JPS609177A JPS609177A JP58117489A JP11748983A JPS609177A JP S609177 A JPS609177 A JP S609177A JP 58117489 A JP58117489 A JP 58117489A JP 11748983 A JP11748983 A JP 11748983A JP S609177 A JPS609177 A JP S609177A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- thin film
- resistance element
- semiconductor layer
- nonlinear resistance
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D8/00—Diodes
- H10D8/50—PIN diodes
Landscapes
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual 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】
効率よく形成するものである。
液晶− EL− Ec− PDP、蛍光表示等の各種表
示装置はいずれも実用化段階に達し一現在の目標は高密
度なマトリクス型表示にあるといえる。
示装置はいずれも実用化段階に達し一現在の目標は高密
度なマトリクス型表示にあるといえる。
マトリクス駆動に問題のある表示においては一能動付加
素子を用いた所謂「アクティブ・マトリクス」法が有効
である。
素子を用いた所謂「アクティブ・マトリクス」法が有効
である。
表示装置に薄膜非線形抵抗素子を用いる事により、高密
度、高画質の表示が可能であり、薄膜非線形抵抗素子(
薄膜整流素子)が表示装置用能動付加素子として勝れて
いる事は前出願(特願昭57−167945号)に記載
ずみである。さらに、薄膜非線形抵抗素子の駆動能力を
増すためには、薄膜非線形抵抗素子の閾値電圧(V,、
)を大きくする必要がある。この点についても前出願(
特願昭57−167945号)に記載ずみである。
度、高画質の表示が可能であり、薄膜非線形抵抗素子(
薄膜整流素子)が表示装置用能動付加素子として勝れて
いる事は前出願(特願昭57−167945号)に記載
ずみである。さらに、薄膜非線形抵抗素子の駆動能力を
増すためには、薄膜非線形抵抗素子の閾値電圧(V,、
)を大きくする必要がある。この点についても前出願(
特願昭57−167945号)に記載ずみである。
そこで本発明は一基板上に形成された電極群及び整流性
接続部から構成されて℃・る薄膜非線形抵抗素子におい
て、薄膜非線形素子を縦接続する際に生ずる逆整流性接
続部を短絡するために一逆整流性接−続部に金属アイラ
ンド層を導入するものである。金属アイランド層を導入
する事により、薄膜非線形抵抗素子に流せる電流量が太
き(でき、表示素子への電力供給量を大きくする事がで
きる。
接続部から構成されて℃・る薄膜非線形抵抗素子におい
て、薄膜非線形素子を縦接続する際に生ずる逆整流性接
続部を短絡するために一逆整流性接−続部に金属アイラ
ンド層を導入するものである。金属アイランド層を導入
する事により、薄膜非線形抵抗素子に流せる電流量が太
き(でき、表示素子への電力供給量を大きくする事がで
きる。
又−電流量或は耐圧のバラツキ等を減らす律ができる。
さらに−薄膜非線形素子は一表示の高密度化に伴い微細
素子化が要求される。
素子化が要求される。
そこで、短絡すべき金属層をアイランド化する事により
、金属層のエツチング時間を非常に短かくできたり或は
−アイランドの間隙からのエラチントの浸透により一金
属のエツチングなしに一半導体層のエツチングのみで薄
膜非線形素子の縦型接続ができる、金属層のエツチング
時間の短縮により素子劣化の防止、及びプロセスの短縮
化ができる。また、金属のエツチングが不要になる事に
より、プロセス的に簡単になり、素子も安定になる。以
下−図面に基づき本発明の詳細な説明する。
、金属層のエツチング時間を非常に短かくできたり或は
−アイランドの間隙からのエラチントの浸透により一金
属のエツチングなしに一半導体層のエツチングのみで薄
膜非線形素子の縦型接続ができる、金属層のエツチング
時間の短縮により素子劣化の防止、及びプロセスの短縮
化ができる。また、金属のエツチングが不要になる事に
より、プロセス的に簡単になり、素子も安定になる。以
下−図面に基づき本発明の詳細な説明する。
第1図は一薄膜非線形抵抗素子の特性を示ず図である。
横軸は電圧■、縦軸し1電流ILf′)logを取った
ものである。薄膜非線形抵抗素子を表示装置に利用する
場合の評価因子とじて−■。Fl、■1い I。Nがあ
る。良好な表示装置用非線形素子は、I OFFが十分
小さい事、V lkが大きい事、I ONが十分大きい
事である。
ものである。薄膜非線形抵抗素子を表示装置に利用する
場合の評価因子とじて−■。Fl、■1い I。Nがあ
る。良好な表示装置用非線形素子は、I OFFが十分
小さい事、V lkが大きい事、I ONが十分大きい
事である。
第2図に薄膜非線形抵抗素子の構造例を示す。
第2図において−1は基板、2は第1電極−6は半導体
層でP型、■型、N型半導体層より°構成されている。
層でP型、■型、N型半導体層より°構成されている。
、4は、層間絶縁膜−5は第2電極である。半導体層3
は、第1電極2とオーミック性を取るためのP型半導体
層及び第2電極5とオーミック性を取るためのN型半導
体層及び非線形抵抗接続部の一部であるI型半導体層か
ら構成されている。
は、第1電極2とオーミック性を取るためのP型半導体
層及び第2電極5とオーミック性を取るためのN型半導
体層及び非線形抵抗接続部の一部であるI型半導体層か
ら構成されている。
例として、PIN型を示したが− ■型半導体層のない
PN型でも同様である、第3図は、第一2図の薄膜非線
形素子の整流接続部P I N接合を2段に重ねた構成
になっている。このPIN接合2段の整流部の等価回路
は第4図の如くである。つまり−11と16のP I
N接合間に逆整流接続部NP接合12ができている。
PN型でも同様である、第3図は、第一2図の薄膜非線
形素子の整流接続部P I N接合を2段に重ねた構成
になっている。このPIN接合2段の整流部の等価回路
は第4図の如くである。つまり−11と16のP I
N接合間に逆整流接続部NP接合12ができている。
そのため、I ONは減少し−かつ一不安定でバラツキ
の大きい素子になってしまう。第3図において−6が基
板、7が下層電極−8がPIJPTNQ層整流部(半導
体層)、9が層間絶縁膜、10が上層電極である。第4
図において、11ばPIN接合部のダイオード、12は
、NP接合部のダイオード−13は−PIN接合部のダ
イオードである。
の大きい素子になってしまう。第3図において−6が基
板、7が下層電極−8がPIJPTNQ層整流部(半導
体層)、9が層間絶縁膜、10が上層電極である。第4
図において、11ばPIN接合部のダイオード、12は
、NP接合部のダイオード−13は−PIN接合部のダ
イオードである。
以上の様に一単純に2層或は多層にしたのでは、i O
Nが減少し表示素子の安定性が減少し、バラツギの大き
い素子になってしまう。
Nが減少し表示素子の安定性が減少し、バラツギの大き
い素子になってしまう。
そこで本発明では、第5図に示1〜如く、PIN接合部
17と17の間のNP接合部に金属アイランド層18を
導入する事により、第6図の等価回路忙示されている如
(−21及び220PIN接合部のダイオードのみにな
る。金属層でなく金属アイランドであっても、アイラン
ド間隙の制御及び、アイランド層に接する層の低抵抗化
で十分コンタクトは取れる。
17と17の間のNP接合部に金属アイランド層18を
導入する事により、第6図の等価回路忙示されている如
(−21及び220PIN接合部のダイオードのみにな
る。金属層でなく金属アイランドであっても、アイラン
ド間隙の制御及び、アイランド層に接する層の低抵抗化
で十分コンタクトは取れる。
また、IONを十分大きくしたまま、■1.が大きくで
き、素子バラツキをおさえ、表示素子の駆動を十分満足
し、均質な表示パネルが形成できる。
き、素子バラツキをおさえ、表示素子の駆動を十分満足
し、均質な表示パネルが形成できる。
類似な構造素子として、光起電力素子:太陽電池がある
が一要求される特性及び構造が違っている。
が一要求される特性及び構造が違っている。
特性的には、薄膜非線形素子が順方向バイアス(大電流
)動作させるのに対して、太陽電池は光により励起され
た電子及び正孔を電流として取り出すものである。その
ため太陽電池では一一般に短絡用の金属層或は導電層は
入れていない。栴造面でも、同様な事が言える、 つまり、太陽電池では、半導体層へ光が入射されなけれ
ばならない。そのため、少なくても片面ば、光が半導体
層へ入射する様に透明電極が使われる。これに対し一薄
膜非線形素子は、I OFFを極力小さくおさえなくて
はならない。そのため−半導体層へは極力光が入射され
ない様に半導体層の上下面を金属で覆い光マスクを形成
したり一半導体上へ光吸収層をもうけたり一或は、光起
電力を外部へ取り出さない様に薄膜非線形素子を2個リ
ング状に組み合せ、リング内で電流を消費させたりする
事が必要になる。太陽電池と薄膜非線形素子の構造は多
くの違った点を有している。
)動作させるのに対して、太陽電池は光により励起され
た電子及び正孔を電流として取り出すものである。その
ため太陽電池では一一般に短絡用の金属層或は導電層は
入れていない。栴造面でも、同様な事が言える、 つまり、太陽電池では、半導体層へ光が入射されなけれ
ばならない。そのため、少なくても片面ば、光が半導体
層へ入射する様に透明電極が使われる。これに対し一薄
膜非線形素子は、I OFFを極力小さくおさえなくて
はならない。そのため−半導体層へは極力光が入射され
ない様に半導体層の上下面を金属で覆い光マスクを形成
したり一半導体上へ光吸収層をもうけたり一或は、光起
電力を外部へ取り出さない様に薄膜非線形素子を2個リ
ング状に組み合せ、リング内で電流を消費させたりする
事が必要になる。太陽電池と薄膜非線形素子の構造は多
くの違った点を有している。
つまり一太陽電池では一第3図の7或は10の電極層が
透明であるのに対し、本発明の薄膜非線形抵抗素子は第
5図の構成から成っている。第5図において、15が基
板、16が下層電極−17及び17がPIN整流部(半
導体層)、18が短絡用の金属アイランド層、19が層
間絶縁膜、20が上部電極である。第6図は、第5図の
等価回路であり21及び22がPIN接合部のダイオー
ドである。
透明であるのに対し、本発明の薄膜非線形抵抗素子は第
5図の構成から成っている。第5図において、15が基
板、16が下層電極−17及び17がPIN整流部(半
導体層)、18が短絡用の金属アイランド層、19が層
間絶縁膜、20が上部電極である。第6図は、第5図の
等価回路であり21及び22がPIN接合部のダイオー
ドである。
以上より明らかな如く、本発明は一基板上に形成された
電極群及び整流性接続部から成る薄膜非線形抵抗素子を
有する表示パネルにおいて一薄膜非線形抵抗素子を縦接
続する際に生ずる逆整流接続部を短絡するために一薄膜
非線形抵抗素子間に金属アイランド層をもうける事によ
り一 ■。Nを十分大きくしたまま− V lhを大き
くてき一表示品質の向上ができる。
電極群及び整流性接続部から成る薄膜非線形抵抗素子を
有する表示パネルにおいて一薄膜非線形抵抗素子を縦接
続する際に生ずる逆整流接続部を短絡するために一薄膜
非線形抵抗素子間に金属アイランド層をもうける事によ
り一 ■。Nを十分大きくしたまま− V lhを大き
くてき一表示品質の向上ができる。
さらに、薄膜非線形素子は一表示の高密度化に伴い微細
素子化が要求される。そこで、短絡すべき金属層をアイ
ランド化する事により一金属層のエツチング時間を非常
に短かくできたり或は、アイランドの間隙からのエツチ
ング液の浸透により、金属のエツチングなしに、半導体
1層のエツチングのみで薄膜非線形素子の縦型接続がで
きる。金属層のエツチング時間の短縮により素子劣化の
防止、及びプロセスの短縮化ができる。ま1こ、金属の
エツチングが不要になる事により−プロセス的に簡単に
なり一素子も安定になる。
素子化が要求される。そこで、短絡すべき金属層をアイ
ランド化する事により一金属層のエツチング時間を非常
に短かくできたり或は、アイランドの間隙からのエツチ
ング液の浸透により、金属のエツチングなしに、半導体
1層のエツチングのみで薄膜非線形素子の縦型接続がで
きる。金属層のエツチング時間の短縮により素子劣化の
防止、及びプロセスの短縮化ができる。ま1こ、金属の
エツチングが不要になる事により−プロセス的に簡単に
なり一素子も安定になる。
以下に実施例を用いて本発明を説明する。
第7図は、半導体層がP型半導体層−I型半導体層−N
型半導体層から成るPIN接合の2層構造から成り、I
) I NとPINO間に金属アイランド層を形成した
2層薄膜非線形抵抗素子の製造工程を表わしている。
型半導体層から成るPIN接合の2層構造から成り、I
) I NとPINO間に金属アイランド層を形成した
2層薄膜非線形抵抗素子の製造工程を表わしている。
第7図Aは一基板6o上へ透明電極層61(表示電極層
)及び下層電極62及び1層月のPIN型ダイオード層
3134.35を形成した図である。第7図へにおいて
−60はガラス或はセラミックス基板、61は表示電極
層でITO或は、sn’o2或は薄膜金属膜である。6
2は下層電極でCr或はAl−Niであり、62はP型
半導体層であり不純物としてB(ボロン)がドーピング
しであるアモーファス・シリコンである。ろ4は不純物
濃度の低い■型半導体層であり−アモーファス・シリコ
ン、65はN型半導体層であり不純物としてP(リン)
がドーピングしであるアモーファス・シリコンでアル。
)及び下層電極62及び1層月のPIN型ダイオード層
3134.35を形成した図である。第7図へにおいて
−60はガラス或はセラミックス基板、61は表示電極
層でITO或は、sn’o2或は薄膜金属膜である。6
2は下層電極でCr或はAl−Niであり、62はP型
半導体層であり不純物としてB(ボロン)がドーピング
しであるアモーファス・シリコンである。ろ4は不純物
濃度の低い■型半導体層であり−アモーファス・シリコ
ン、65はN型半導体層であり不純物としてP(リン)
がドーピングしであるアモーファス・シリコンでアル。
第7図Bは、1層口と2層目のPINダイオードの中間
層として金属アイランド層を形成した図である。形成法
としては金属膜を極めて薄く形成する場合−或は−1層
目のダイオードの最上層−N層表面を荒らし一金属の伺
着状態を変えたり一或は金属膜形成後エンチング又は、
ガス粒子でたたいたりする方法がある。材料としては、
A/lCr−Ni、’+”、−tx、等である。第7図
Bにおいて36が金属アイランド層である。
層として金属アイランド層を形成した図である。形成法
としては金属膜を極めて薄く形成する場合−或は−1層
目のダイオードの最上層−N層表面を荒らし一金属の伺
着状態を変えたり一或は金属膜形成後エンチング又は、
ガス粒子でたたいたりする方法がある。材料としては、
A/lCr−Ni、’+”、−tx、等である。第7図
Bにおいて36が金属アイランド層である。
第7図Cは一金属アイラノド層66或は−PINダイオ
ード上へ2層目のPINダイオードを形成した図である
。また−半導体層の安定化及び−エノチングーフォトリ
ゾグラフ工程による半導体層の劣化を防止するための金
属層も形成しである。第7図Cは第2層目のPINダイ
オード層を形成した図で67がP型半導体層であり、6
8が■型半導体層−69がN型半導体層であり−アモー
ファス・シリコンより成っている。40は、半導体層の
安定化及びエツチング液フォトリゾグラフ工程による半
導体層の劣化を防止するための金属層(トップメタル層
)でAl−Crである。
ード上へ2層目のPINダイオードを形成した図である
。また−半導体層の安定化及び−エノチングーフォトリ
ゾグラフ工程による半導体層の劣化を防止するための金
属層も形成しである。第7図Cは第2層目のPINダイ
オード層を形成した図で67がP型半導体層であり、6
8が■型半導体層−69がN型半導体層であり−アモー
ファス・シリコンより成っている。40は、半導体層の
安定化及びエツチング液フォトリゾグラフ工程による半
導体層の劣化を防止するための金属層(トップメタル層
)でAl−Crである。
第7図りは一第7図Cまでに形成された膜を所定の大き
さにパターニングした図である。この際、アモーファス
・シリコン層は反応性イオンエツチングでエツチングを
行ない、短絡用の金属アイランド層のエツチングは特に
行なわなυ・0第7図Eは本発明を用いて形成した薄膜
非線形抵抗素子である。第7図Eは、層間絶縁膜として
、S 1(J2+ S、+3N、+ポリイミド樹脂等を
形成した後に所定の所にコンタクトホールな形成し一配
線層としてAd或ばCrを形成後、パターニングしたも
のである。第7図Eにおいて、41が層間絶縁膜、42
が配線層である。第7図Eの素子と各表示媒体を組み合
せる事により高@5度で高品質の表示装置の形成ができ
る。
さにパターニングした図である。この際、アモーファス
・シリコン層は反応性イオンエツチングでエツチングを
行ない、短絡用の金属アイランド層のエツチングは特に
行なわなυ・0第7図Eは本発明を用いて形成した薄膜
非線形抵抗素子である。第7図Eは、層間絶縁膜として
、S 1(J2+ S、+3N、+ポリイミド樹脂等を
形成した後に所定の所にコンタクトホールな形成し一配
線層としてAd或ばCrを形成後、パターニングしたも
のである。第7図Eにおいて、41が層間絶縁膜、42
が配線層である。第7図Eの素子と各表示媒体を組み合
せる事により高@5度で高品質の表示装置の形成ができ
る。
以上の如く一表示装置用多層薄膜非線形抵抗素子におい
て、多層に形成された薄膜非線形抵抗素子間に金属アイ
ランド層を形成する事により−1ONを減少さぜる事な
く■1.が大きくでき、安定で経時変化の少ない多層薄
膜非線形抵抗素子の形成が可能となる。半導体層の形成
法は、プラズマCVD法のみならず、光CVD法、スパ
ッタ法、蒸着法、イオンブレーティング法が有効である
。
て、多層に形成された薄膜非線形抵抗素子間に金属アイ
ランド層を形成する事により−1ONを減少さぜる事な
く■1.が大きくでき、安定で経時変化の少ない多層薄
膜非線形抵抗素子の形成が可能となる。半導体層の形成
法は、プラズマCVD法のみならず、光CVD法、スパ
ッタ法、蒸着法、イオンブレーティング法が有効である
。
半導体の種類は−アモーファス・シリコン−微結晶シリ
コン−シリコンカーバイド−シリコンゲルマニウム−シ
リコンナイトライドがある。アモーファス・シリコンは
薄膜にもかかわらず価電子制御ができるため半導体とし
て格好の材料である。
コン−シリコンカーバイド−シリコンゲルマニウム−シ
リコンナイトライドがある。アモーファス・シリコンは
薄膜にもかかわらず価電子制御ができるため半導体とし
て格好の材料である。
必要に応じてB−P= 1−1− N= (L C,G
、、S n−Al1− L l−A s等を添加しても
よU−。
、、S n−Al1− L l−A s等を添加しても
よU−。
第1図は、薄膜非線形抵抗素子の特性を示すグラフであ
る。第2図は、一般の1層薄膜非線形抵抗素子の構造を
示す断面図。第3図は、一般の2層薄膜非線形抵抗素子
の構造を示す断面図、第4図は第3図の等価回路図、第
5図は、本発明を用いた2層薄膜非線形抵抗素子の構造
を示す断面図、第6図は一第5図の等価回路図−第7図
は、本発明を用いた実施例の工程を示す断面図である。 V o r r・・・・・・I OFFでの電圧、V
ON・・・・・IONでの電圧− 1,6−15,30・・・・・・基板、6.8−17=
17・・・・・・半導体層。 18.36・・・・・金属アイランド層。 第1図 yoFFVth VON 電圧(V) 第2図 り λ 第7図 (C) 第7図 (D) Jυ (E)
る。第2図は、一般の1層薄膜非線形抵抗素子の構造を
示す断面図。第3図は、一般の2層薄膜非線形抵抗素子
の構造を示す断面図、第4図は第3図の等価回路図、第
5図は、本発明を用いた2層薄膜非線形抵抗素子の構造
を示す断面図、第6図は一第5図の等価回路図−第7図
は、本発明を用いた実施例の工程を示す断面図である。 V o r r・・・・・・I OFFでの電圧、V
ON・・・・・IONでの電圧− 1,6−15,30・・・・・・基板、6.8−17=
17・・・・・・半導体層。 18.36・・・・・金属アイランド層。 第1図 yoFFVth VON 電圧(V) 第2図 り λ 第7図 (C) 第7図 (D) Jυ (E)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (11表示装置用薄膜非線形抵抗素子において一該薄膜
非線形素子を重ねて多層に形成し該薄膜非線形抵抗素子
の境界の半導体層間に金属アイランド層を形成した事を
特徴とする薄膜非線形抵抗素子。 (2)薄膜非線形抵抗素子は整流性接続部がPN接合で
ある事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の薄膜非
線形抵抗素子。 (3)薄膜非線形抵抗素子は整流接続部がP型半導体層
とN型半導体層と、間に低不純物濃度の■型半導体層が
形成されている事を特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の薄膜非線形抵抗素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117489A JPS609177A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 薄膜非線形抵抗素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117489A JPS609177A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 薄膜非線形抵抗素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609177A true JPS609177A (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=14712983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58117489A Pending JPS609177A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 薄膜非線形抵抗素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609177A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6336542U (ja) * | 1986-08-25 | 1988-03-09 | ||
| US5142331A (en) * | 1988-01-22 | 1992-08-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion semiconductor device |
| JPH0820955A (ja) * | 1994-07-09 | 1996-01-23 | Nisshoku Corp | 法枠形成用の検測枠とこれを用いる法枠工法 |
| JPH0820956A (ja) * | 1994-07-09 | 1996-01-23 | Nisshoku Corp | 法枠形成用の検測枠とこれを用いる法枠工法 |
| JPH0827801A (ja) * | 1994-07-16 | 1996-01-30 | Nisshoku Corp | 法枠形成用の枠体およびこの枠体を用いた法枠工法 |
| JPH08291524A (ja) * | 1995-04-20 | 1996-11-05 | Koiwa Kanaami Kk | 法枠用型枠におけるスペーサ |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP58117489A patent/JPS609177A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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