JPS61199676A - カラ−センサ - Google Patents
カラ−センサInfo
- Publication number
- JPS61199676A JPS61199676A JP60040542A JP4054285A JPS61199676A JP S61199676 A JPS61199676 A JP S61199676A JP 60040542 A JP60040542 A JP 60040542A JP 4054285 A JP4054285 A JP 4054285A JP S61199676 A JPS61199676 A JP S61199676A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- photoelectric conversion
- color sensor
- spectral sensitivity
- 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
- 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
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
- H10F77/331—Coatings for devices having potential barriers for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
-
- 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
- H10F30/221—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 PN homojunction
Landscapes
- 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
本発明は、アモルファス半導体からなる光電変換層にフ
ィルタを介して入射する光によって生ずカラーセンサに
関する。
ィルタを介して入射する光によって生ずカラーセンサに
関する。
従来のアモルファス半導体カラーセンサは、第２図のよ
うな構造を有し、ガラス基板１の上に赤外カントフィル
タ２を被着し、そめ上に例えばＩＴｏからなる透明電極
３．青色フィルタ４１．緑色フィルタ４２あるいは赤色
フィルタ４３の何れか、Ｐ形アモルファスシリコン（以
下ａ−３ｔと記す）層５１、真性ａ−３ｉ層５２．Ｎ形
ａ −３ｉ層５３および上部電極６とを積層した三つの
光電変換セルを備え、光の３原色を認識する機能を持つ
各セルの出力は、透明電極３に接触する端子７１と上部
を掻６に接触する端子７２とから取り出される。第３図
はＰｉＮ接合の分光感度、各フィルタの光の波長に対す
る透過率分布を示し、線３１がａ−ＳｉＰｉＮ接合の分
光感度、線３２が赤外カントフィルタ、線３３が青色フ
ィルタ、 ！３４が緑色フィルタ、線３５が赤色フィル
タの波長に対する透過率をそれぞれ示す。また横軸に各
波長帯に対する色を示している。しかした。 ＋１）各セルがＰｉＮ接合であるため空乏層が広く、第
３図に示すように短波長帯の紫外線領域においてもかな
りの分光感度を示し、青色領域の５０％程度もある。一
方、青色フィルタの透過率は、％１３３が示すように青
色領域に対して紫外領域でも４０％程度透過するから、
青色認識用のセルでは青色領域の強度が弱い場合は紫外
線との区別がつきにくい。 （２）一般にａ−５ｉ膜によって形成されるＰｉＮ接合
においては、光が入射しない場合にもかなりの暗電流が
流れ、色識別の雑音となる。
うな構造を有し、ガラス基板１の上に赤外カントフィル
タ２を被着し、そめ上に例えばＩＴｏからなる透明電極
３．青色フィルタ４１．緑色フィルタ４２あるいは赤色
フィルタ４３の何れか、Ｐ形アモルファスシリコン（以
下ａ−３ｔと記す）層５１、真性ａ−３ｉ層５２．Ｎ形
ａ −３ｉ層５３および上部電極６とを積層した三つの
光電変換セルを備え、光の３原色を認識する機能を持つ
各セルの出力は、透明電極３に接触する端子７１と上部
を掻６に接触する端子７２とから取り出される。第３図
はＰｉＮ接合の分光感度、各フィルタの光の波長に対す
る透過率分布を示し、線３１がａ−ＳｉＰｉＮ接合の分
光感度、線３２が赤外カントフィルタ、線３３が青色フ
ィルタ、 ！３４が緑色フィルタ、線３５が赤色フィル
タの波長に対する透過率をそれぞれ示す。また横軸に各
波長帯に対する色を示している。しかした。 ＋１）各セルがＰｉＮ接合であるため空乏層が広く、第
３図に示すように短波長帯の紫外線領域においてもかな
りの分光感度を示し、青色領域の５０％程度もある。一
方、青色フィルタの透過率は、％１３３が示すように青
色領域に対して紫外領域でも４０％程度透過するから、
青色認識用のセルでは青色領域の強度が弱い場合は紫外
線との区別がつきにくい。 （２）一般にａ−５ｉ膜によって形成されるＰｉＮ接合
においては、光が入射しない場合にもかなりの暗電流が
流れ、色識別の雑音となる。
本発明は、上述の欠点を除去して紫外線には全く反応せ
ず、青色領域光のＭＩＡ識度の高いカラーセンサを提供
することを口約とする。
ず、青色領域光のＭＩＡ識度の高いカラーセンサを提供
することを口約とする。
本発明によれば、光電変換層の光入射側に青色。
緑色、赤色のいずれかのカラーフィルタをそれぞれ備え
た三つの光電変換セルを有するカラーセンサの光電変換
層が不純物の添加によりＰ形にされたａ −３ｉ層と不
純物の添加されない弱いＮ形の層とからなることにより
、紫外線に全く反応しないカラーセンサが得られる。さ
らに各セルと同様の −光電変換層とその層への光の
入射を阻止する遮光体とを備えたダミーセルを有し、各
セルとダミーセルの出力差を色相認識のための出力信号
とすることが望ましい。
た三つの光電変換セルを有するカラーセンサの光電変換
層が不純物の添加によりＰ形にされたａ −３ｉ層と不
純物の添加されない弱いＮ形の層とからなることにより
、紫外線に全く反応しないカラーセンサが得られる。さ
らに各セルと同様の −光電変換層とその層への光の
入射を阻止する遮光体とを備えたダミーセルを有し、各
セルとダミーセルの出力差を色相認識のための出力信号
とすることが望ましい。
第１図は本発明の一実施例を示し、第２図と共通の部分
には同一の符号が付されている。この場合はガラスなど
で作製された枠体１１の底面上に！ＴＯなどからなる下
部電極３を被着し、その上にＰ形にドープされたａ
Ｓｉ層５１、ドーピングされない弱Ｎ形（Ｎ”’ ）
ａ−Ｓｉ層５４が積層される。ａ−Ｓｔ層５１．５４
はこの場合絶縁用スペーサ８によって四つの領域に分け
られ、そのうちの三つの領域の上には第１開山）かられ
かるように入射窓を有する蒸着アルミニウム電極６１が
設けられるが、一つの領域の上には入射窓のない遮光電
極６２が設けられる。入射窓にはそれぞれ青色フィルタ
４１．緑色フィルタ４２および赤色フィルタ４３が置か
れている。 さらにそれらを赤外カントフィルタ２が覆っている。各
領域のａ−Ｓｉ層５１．５４はＰＮ接合を形成し、各端
子９１，９２．９３にそれぞれ接続された上部電極６１
および遮光電極６２と共通端子９４に接続された下部電
極３の間には逆バイアスを印加される。２層５１はＳ
ｉ Ｈａ 濃度１０％の水素希釈ガスとＢｔＨｈ濃度０
．１％の希釈ガスを用いて直流グロー放電分解により成
膜されたもので、その膜厚は０．４μである。Ｎ一層５
４はＳｉｉ赤ｔＪ１度ｌＯ％の水素希釈ガスのみを用い
て直流グロー放電分解により成膜されたもので、その膜
厚は０．６μである。グロー放電は、１０Ｔｏｒｒの真
空中で７００Ｖの電圧で印加され、枠体１１の温度は２
００℃に保持される。このようなＰＮ−接合素子におい
ては、逆バイアス印加時における空乏層の広がりが少な
いため、第４図の曲線３６で示したように、紫外、赤外
領域にはほとんど分光感度を持たず、可視領域のみに分
光感度をもつ、従って第４図に再び曲線３３，３４．３
５で示したような透過率緑、赤の色相認識用のセルの分
光感度はそれぞれ第５図に３７．３８．３９で示した遺
りである。第４図および第５図から、このアモルファス
カラーセンサは三つの色相の識別能力を持つと共に、紫
外領域に全く反応しないため、青色領域の識別能力が従
来のものにくらべて一段と高いものであることがわかる
。さらに、三つの色相認識用セルの端子９１゜９２．９
３と共通端子９４から取り出される出力と、遮光された
ダミーセルの端子９５と共通端子９４から取り出される
出力との差を取れば、信号成分より暗電流成分が除去さ
れる。 なお、第１図に示すカラーセンサへは上方から光が入射
するので、枠体１１および下部電極３は必ずしも透明で
ある必要はない。
には同一の符号が付されている。この場合はガラスなど
で作製された枠体１１の底面上に！ＴＯなどからなる下
部電極３を被着し、その上にＰ形にドープされたａ
Ｓｉ層５１、ドーピングされない弱Ｎ形（Ｎ”’ ）
ａ−Ｓｉ層５４が積層される。ａ−Ｓｔ層５１．５４
はこの場合絶縁用スペーサ８によって四つの領域に分け
られ、そのうちの三つの領域の上には第１開山）かられ
かるように入射窓を有する蒸着アルミニウム電極６１が
設けられるが、一つの領域の上には入射窓のない遮光電
極６２が設けられる。入射窓にはそれぞれ青色フィルタ
４１．緑色フィルタ４２および赤色フィルタ４３が置か
れている。 さらにそれらを赤外カントフィルタ２が覆っている。各
領域のａ−Ｓｉ層５１．５４はＰＮ接合を形成し、各端
子９１，９２．９３にそれぞれ接続された上部電極６１
および遮光電極６２と共通端子９４に接続された下部電
極３の間には逆バイアスを印加される。２層５１はＳ
ｉ Ｈａ 濃度１０％の水素希釈ガスとＢｔＨｈ濃度０
．１％の希釈ガスを用いて直流グロー放電分解により成
膜されたもので、その膜厚は０．４μである。Ｎ一層５
４はＳｉｉ赤ｔＪ１度ｌＯ％の水素希釈ガスのみを用い
て直流グロー放電分解により成膜されたもので、その膜
厚は０．６μである。グロー放電は、１０Ｔｏｒｒの真
空中で７００Ｖの電圧で印加され、枠体１１の温度は２
００℃に保持される。このようなＰＮ−接合素子におい
ては、逆バイアス印加時における空乏層の広がりが少な
いため、第４図の曲線３６で示したように、紫外、赤外
領域にはほとんど分光感度を持たず、可視領域のみに分
光感度をもつ、従って第４図に再び曲線３３，３４．３
５で示したような透過率緑、赤の色相認識用のセルの分
光感度はそれぞれ第５図に３７．３８．３９で示した遺
りである。第４図および第５図から、このアモルファス
カラーセンサは三つの色相の識別能力を持つと共に、紫
外領域に全く反応しないため、青色領域の識別能力が従
来のものにくらべて一段と高いものであることがわかる
。さらに、三つの色相認識用セルの端子９１゜９２．９
３と共通端子９４から取り出される出力と、遮光された
ダミーセルの端子９５と共通端子９４から取り出される
出力との差を取れば、信号成分より暗電流成分が除去さ
れる。 なお、第１図に示すカラーセンサへは上方から光が入射
するので、枠体１１および下部電極３は必ずしも透明で
ある必要はない。
本発明によれば、２層のａ−３ｉ膜によりＰＮ−接合を
形成して可視領域のみに分光感度を有するＰＮ−接合素
子を構成し、その素子にそれぞれ青。 緑、赤色フィルタをそれぞれ装着することにより、＆＃
ｌ柑！■］ハふ１讐、 ｌ Ｉｋ １１＋ｌ ｌ ｈ−
＾哨 土は本々イ鑓の認識は当然の事として、青色領域
の認識能を一段と高める。また三つのセルの出力を比較
する事により、その他の色相、例えば黄色の正確な認識
も可能である。さらに、三つのセルのほかに暗電流補償
用のセルを設ければ、色相認識における暗電流の影響を
全く受ける事がなく、雑音のない色識別信号を得ること
により本発明の効果を一層高めることができる。
形成して可視領域のみに分光感度を有するＰＮ−接合素
子を構成し、その素子にそれぞれ青。 緑、赤色フィルタをそれぞれ装着することにより、＆＃
ｌ柑！■］ハふ１讐、 ｌ Ｉｋ １１＋ｌ ｌ ｈ−
＾哨 土は本々イ鑓の認識は当然の事として、青色領域
の認識能を一段と高める。また三つのセルの出力を比較
する事により、その他の色相、例えば黄色の正確な認識
も可能である。さらに、三つのセルのほかに暗電流補償
用のセルを設ければ、色相認識における暗電流の影響を
全く受ける事がなく、雑音のない色識別信号を得ること
により本発明の効果を一層高めることができる。
第１図は本発明の一実施例を示し、（ａ）が断面図。
（ｂ）が平面図、第２図は従来のアモルファス半導体カ
ラーセンサの断面図、第３図は第２図のアモルファスＰ
ｉＮ接合素子の分光感度およびカラーフィルタの透過率
分布を示す線図、第４図は本発明によるアモルファスＰ
Ｎ−接合素子の分光感度およびカラーフィルタの透過率
分布を示す線図、第５図は本発明の一実施例の色相認識
用セルの分光感度図である。 １１：枠体、２：赤外カットフィルタ、３：下部電極、
４１：青色フィルタ、 ４２：緑色フィルタ、４３：赤
色フィルタ、５１：Ｐ形ａ−５ｉ層、５４：Ｎ−ａ−Ｓ
Ｌ層、６１：上部電極、６２：遮光電極。 一− 第１図 第２図
ラーセンサの断面図、第３図は第２図のアモルファスＰ
ｉＮ接合素子の分光感度およびカラーフィルタの透過率
分布を示す線図、第４図は本発明によるアモルファスＰ
Ｎ−接合素子の分光感度およびカラーフィルタの透過率
分布を示す線図、第５図は本発明の一実施例の色相認識
用セルの分光感度図である。 １１：枠体、２：赤外カットフィルタ、３：下部電極、
４１：青色フィルタ、 ４２：緑色フィルタ、４３：赤
色フィルタ、５１：Ｐ形ａ−５ｉ層、５４：Ｎ−ａ−Ｓ
Ｌ層、６１：上部電極、６２：遮光電極。 一− 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）光電変換層の光入射側に青色、緑色、赤色のいずれ
かのカラーフィルタをそれぞれ備えた三つの光電変換セ
ルを有するものにおいて、光電変換層が不純物を添加に
よりＰ形にされたアモルファスシリコン層と不純物の添
加されない弱いＮ形の層とからなることを特徴とするカ
ラーセンサ。 ２）特許請求の範囲第１項記載のセンサにおいて、各光
電変換セルと同様の光電変換層を該層への光の入射を阻
止する遮光体とを備えたダミーセルを有し、各光電変換
セルとダミーセルの出力差が色相認識のための出力信号
とされることを特徴とするカラーセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60040542A JPS61199676A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | カラ−センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60040542A JPS61199676A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | カラ−センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61199676A true JPS61199676A (ja) | 1986-09-04 |
Family
ID=12583332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60040542A Pending JPS61199676A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | カラ−センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61199676A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009010331A (ja) * | 2007-03-29 | 2009-01-15 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd | 暗電流補正を有する光検出器 |
| JP2012216872A (ja) * | 2006-03-10 | 2012-11-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
-
1985
- 1985-03-01 JP JP60040542A patent/JPS61199676A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012216872A (ja) * | 2006-03-10 | 2012-11-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2009010331A (ja) * | 2007-03-29 | 2009-01-15 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd | 暗電流補正を有する光検出器 |
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