JPS61228667A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS61228667A JPS61228667A JP60068822A JP6882285A JPS61228667A JP S61228667 A JPS61228667 A JP S61228667A JP 60068822 A JP60068822 A JP 60068822A JP 6882285 A JP6882285 A JP 6882285A JP S61228667 A JPS61228667 A JP S61228667A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoelectric conversion
- signal
- back gate
- mos transistor
- solid
- 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
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (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〕
この発明は、固体撮像装置の回路方式に関するものであ
る。
る。
従来、この種の装置として第５図に示すものがあった０
図において、５１はｐ型半導体基板、５２はＭＯＳトラ
ンジスタロ４のソース、５３．５４．５７は上記ＭＯ３
Ｉ−ランジスタロ４のドレイン、チャネル、ゲートであ
る。５５はフィールド酸化膜、５６は垂直信号線、５８
は透明絶縁膜である。また５９は平坦化膜、６０は色フ
ィルタ、６１は保護膜、６２は遮光膜である。
図において、５１はｐ型半導体基板、５２はＭＯＳトラ
ンジスタロ４のソース、５３．５４．５７は上記ＭＯ３
Ｉ−ランジスタロ４のドレイン、チャネル、ゲートであ
る。５５はフィールド酸化膜、５６は垂直信号線、５８
は透明絶縁膜である。また５９は平坦化膜、６０は色フ
ィルタ、６１は保護膜、６２は遮光膜である。
なお本装置ではＭＯＳトランジスタロ４のソース５２が
光電変換部、ソース５２と基板５１との接合面６３が信
号電荷蓄積部となっており、スイッチング機能を有する
該トランジスタ６４全体及び垂直信号線５６の当該画素
部分が当該画素の走査回路部になっている。
光電変換部、ソース５２と基板５１との接合面６３が信
号電荷蓄積部となっており、スイッチング機能を有する
該トランジスタ６４全体及び垂直信号線５６の当該画素
部分が当該画素の走査回路部になっている。
第５図は固体撮像装置の１画素内の断面構造を示すもの
であるが、゛これを配列した装置全体の回路図を第６図
に示す、第６図において、７１は水平走査回路、７２は
垂直走査回路、７３は垂直信号線、７４は水平信号線で
あり、また上記トランジスタ６４を含む破線で囲まれた
部分７５は、第５図で断面を示した１画素単位に相当す
る。
であるが、゛これを配列した装置全体の回路図を第６図
に示す、第６図において、７１は水平走査回路、７２は
垂直走査回路、７３は垂直信号線、７４は水平信号線で
あり、また上記トランジスタ６４を含む破線で囲まれた
部分７５は、第５図で断面を示した１画素単位に相当す
る。
次に動作について説明する。第５図において、色フィル
タ６０で分光されてＭＯＳ トランジスタロ４のソース
部５２に達した光はここで吸収され、電子正札対を発生
する。ソース部５２にはあらかじめ前回の信号読み出し
時に、チャネル５４が導通しｐ型基板５１との間で逆バ
イアスがかかるように垂直信号ｆｉ５６． ドレイン
５３から定電圧が供給されており、これによりソース部
５２と基板５１との間の接合部６３にキャリアが蓄積さ
れ、ソース部５２の電位はフローティング状態になって
いる。このような状態でこのソース部５２に光励起によ
って電子正孔対が供給されると、接合部６３のドリフト
電界によって電子と正孔は分離され、この分離された電
子及び正札はあらかじめ蓄積されていたキャリアと再結
合し、ソース部５２の電位は、光強度に応じて基板５１
の電位に近づいてくる。そして信号読み出し時にドレイ
ン５３からソース部５２に流れ込んでくるキャリアの量
、即ちゲート５７に所定のしきい値以上の電圧がかかっ
た時に垂直信号線５６を流れる電流の大きさが、当該画
素内に入射した光の強度に対応している。
タ６０で分光されてＭＯＳ トランジスタロ４のソース
部５２に達した光はここで吸収され、電子正札対を発生
する。ソース部５２にはあらかじめ前回の信号読み出し
時に、チャネル５４が導通しｐ型基板５１との間で逆バ
イアスがかかるように垂直信号ｆｉ５６． ドレイン
５３から定電圧が供給されており、これによりソース部
５２と基板５１との間の接合部６３にキャリアが蓄積さ
れ、ソース部５２の電位はフローティング状態になって
いる。このような状態でこのソース部５２に光励起によ
って電子正孔対が供給されると、接合部６３のドリフト
電界によって電子と正孔は分離され、この分離された電
子及び正札はあらかじめ蓄積されていたキャリアと再結
合し、ソース部５２の電位は、光強度に応じて基板５１
の電位に近づいてくる。そして信号読み出し時にドレイ
ン５３からソース部５２に流れ込んでくるキャリアの量
、即ちゲート５７に所定のしきい値以上の電圧がかかっ
た時に垂直信号線５６を流れる電流の大きさが、当該画
素内に入射した光の強度に対応している。
従来の固体撮像装置は以上のように構成されているので
、読み出し時以外にドレインに流れ込んでくるキャリア
をな（するために、遮光膜により光のあたる開口領域を
ソース部のみに限る必要があった。このため、有効に光
電変換される光量の割合を示す開口率が２０〜３０％と
大変低いという欠点があった。またキャリアの蓄積部が
ソース部の下のｐｎ接合容量だけであるので、飽和信号
量が低いという欠点があった。
、読み出し時以外にドレインに流れ込んでくるキャリア
をな（するために、遮光膜により光のあたる開口領域を
ソース部のみに限る必要があった。このため、有効に光
電変換される光量の割合を示す開口率が２０〜３０％と
大変低いという欠点があった。またキャリアの蓄積部が
ソース部の下のｐｎ接合容量だけであるので、飽和信号
量が低いという欠点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、開口率を向上でき、飽和信号量が大きく、し
かも蓄積信号を増幅して読み出すことのできる固体撮像
装置を得ることを目的とする。
たもので、開口率を向上でき、飽和信号量が大きく、し
かも蓄積信号を増幅して読み出すことのできる固体撮像
装置を得ることを目的とする。
この発明に係る固体撮像装置は、半導体基板上に配置さ
れソース部、ドレイン部のそれぞれとバックゲート部と
で形成されるＰＮ接合ダイオードにより光電変換を行な
いフローティング状態のバンクゲート部の入射光による
電位変化により前記光電変換信号を蓄積するＭＯＳトラ
ンジスタ光電変換素子と、該各光電変換素子のバンクゲ
ート部を順次フローティング状態とするとともに前記バ
ンクゲート部の電位変化によりＭＯＳトランジスタのし
きい値電圧が変化したとき所定のゲート電位に対応して
流れる電流を信号電流として読出す読出し手段とを設け
たものである。
れソース部、ドレイン部のそれぞれとバックゲート部と
で形成されるＰＮ接合ダイオードにより光電変換を行な
いフローティング状態のバンクゲート部の入射光による
電位変化により前記光電変換信号を蓄積するＭＯＳトラ
ンジスタ光電変換素子と、該各光電変換素子のバンクゲ
ート部を順次フローティング状態とするとともに前記バ
ンクゲート部の電位変化によりＭＯＳトランジスタのし
きい値電圧が変化したとき所定のゲート電位に対応して
流れる電流を信号電流として読出す読出し手段とを設け
たものである。
（作用〕
この発明においては、ＭＯＳトランジスタ光電変換素子
のソース部、ドレイン部のそれぞれとバックゲート部と
で形成されるＰＮ接合ダイオードにより充電変換が行な
われるから光電変換可能な領域が増大し、開口率が向上
する。また該ＭＯＳトランジスタのバックゲート部によ
り信号電荷が蓄積されるから、従来に比し信号蓄積領域
が増大し飽和信号量を大きくすることができる。しかも
バックゲート電位の変化により該ＭＯＳトランジスタの
しきい値電圧が変化し、ソース・ドレイン電流の流れや
すさが制御されるから、蓄積信号を増幅して外部に読出
すことができる。
のソース部、ドレイン部のそれぞれとバックゲート部と
で形成されるＰＮ接合ダイオードにより充電変換が行な
われるから光電変換可能な領域が増大し、開口率が向上
する。また該ＭＯＳトランジスタのバックゲート部によ
り信号電荷が蓄積されるから、従来に比し信号蓄積領域
が増大し飽和信号量を大きくすることができる。しかも
バックゲート電位の変化により該ＭＯＳトランジスタの
しきい値電圧が変化し、ソース・ドレイン電流の流れや
すさが制御されるから、蓄積信号を増幅して外部に読出
すことができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明の一実施例による固体撮像装置を示し、その
一画素に相当する部分の断面を示す図である０図におい
て、１はｎ型半導体基板、２はｐ型半導体領域、３はｎ
型半導体領域であって、上記ｐ型半導体領域２内に形成
されたＭＯＳトランジスタ３０のソース部、４はｎ型半
導体領域で、同じ（上記ＭＯＳトランジスタ３０のドレ
イン部を形成している。また５はゲート酸化膜、６はゲ
ート電極、７はシリコン酸化膜、８，１０゜ｚｔＬｌ：
配置、９はパフシベーシッン膜である。
図は本発明の一実施例による固体撮像装置を示し、その
一画素に相当する部分の断面を示す図である０図におい
て、１はｎ型半導体基板、２はｐ型半導体領域、３はｎ
型半導体領域であって、上記ｐ型半導体領域２内に形成
されたＭＯＳトランジスタ３０のソース部、４はｎ型半
導体領域で、同じ（上記ＭＯＳトランジスタ３０のドレ
イン部を形成している。また５はゲート酸化膜、６はゲ
ート電極、７はシリコン酸化膜、８，１０゜ｚｔＬｌ：
配置、９はパフシベーシッン膜である。
このＭＯＳトランジスタ３０の動作を説明するための回
路図を第２図に示す、第２図において、１１〜１３は直
流電源、１４はフォトダイオード、１５はバックゲート
電位、１６はゲート、１７は負荷抵抗、１８は出力端子
、１９．２０はスイッチである。また４０は読出し手段
であり、上記両スイッチ１９．２０及びこれを開閉させ
る制御回路（図示せず）からなるものである。
路図を第２図に示す、第２図において、１１〜１３は直
流電源、１４はフォトダイオード、１５はバックゲート
電位、１６はゲート、１７は負荷抵抗、１８は出力端子
、１９．２０はスイッチである。また４０は読出し手段
であり、上記両スイッチ１９．２０及びこれを開閉させ
る制御回路（図示せず）からなるものである。
また第３図は、第１図、第２図に対応したパターンの一
例を示す０図において、第１図と同−鱒号は同一のもの
を示し、３１．３２．３３はコンタクト穴である。
例を示す０図において、第１図と同−鱒号は同一のもの
を示し、３１．３２．３３はコンタクト穴である。
また本実施例装置の動作を説明するためのタイムチャー
トを第４図に示す、第４図において、同図（ａ）は第２
図におけるスイッチ１９の開閉の行なわれるタイミング
を示し、同図（０）は同様にスイッチ２０の開閉のタイ
ミングを示す、また、同図（ｅ）は本固体撮像装置に照
射される光の強度変化を示し、同図（ｂ）、 （ｄ）は
光強度の大きさによって変化するバックゲート電位１５
及び出力端子１８の電位変化を示している。
トを第４図に示す、第４図において、同図（ａ）は第２
図におけるスイッチ１９の開閉の行なわれるタイミング
を示し、同図（０）は同様にスイッチ２０の開閉のタイ
ミングを示す、また、同図（ｅ）は本固体撮像装置に照
射される光の強度変化を示し、同図（ｂ）、 （ｄ）は
光強度の大きさによって変化するバックゲート電位１５
及び出力端子１８の電位変化を示している。
次に動作について説明する。
第２図において、スイッチ１９がオン状態になるとバッ
クゲート電位１５は負の直流電位となる。
クゲート電位１５は負の直流電位となる。
このときフォトダイオード１４には逆バイアスがかかる
ことになる。この状態で、スイッチ１９をオフ状態にす
ると、バックゲート電位１５はフローティング状態とな
り、入射光の存在によってｐ型半導体層２内に電子正孔
対が発生し、フォトダイオード１４の逆バイアス電荷が
再結合によって減少する。即ちバックゲート電位１５は
第４回申）に示すように上昇していく、なお電子正孔対
は実際にはｐ型半導体層２とｎ型半導体領域１，３゜４
との間に存在する各空乏層において発生するものである
。
ことになる。この状態で、スイッチ１９をオフ状態にす
ると、バックゲート電位１５はフローティング状態とな
り、入射光の存在によってｐ型半導体層２内に電子正孔
対が発生し、フォトダイオード１４の逆バイアス電荷が
再結合によって減少する。即ちバックゲート電位１５は
第４回申）に示すように上昇していく、なお電子正孔対
は実際にはｐ型半導体層２とｎ型半導体領域１，３゜４
との間に存在する各空乏層において発生するものである
。
ところで、ＭＯＳトランジスタの電流電圧特性はＶＤＳ
＞Ｖｓａｔの飽和領域では次式であられされる。
＞Ｖｓａｔの飽和領域では次式であられされる。
１０５− （１／２）−β （ＶＧＳ−ＶＴＲ） ”
但し、ＩＤＳはドレイン電流、ＶＣＳはゲート・ソース
間の電位差、ＶＴＨはＭＯＳトランジスタのしきい値電
圧、βは定数である。
但し、ＩＤＳはドレイン電流、ＶＣＳはゲート・ソース
間の電位差、ＶＴＨはＭＯＳトランジスタのしきい値電
圧、βは定数である。
そして上述のしきい値電圧ＶＴＲは次式に示すようにバ
ックゲート電位ＶＳＢに依存している゛。
ックゲート電位ＶＳＢに依存している゛。
ＶＴＩＩ−ＶＴＨＯ−５ｉｔ Ｊ９〒＋ＢＫ ｖｓａ
＋ ２１Ｆ＋ＶＴＨＣＯＮ −ＶＤＳ 但し、Ｖ ＴＨＯは０バイアスしきい値電圧ＢＫはバッ
クゲート効果係数 ＶＳＢはバックゲート電位 ΦＦはフェルミ電位（’−０，３Ｖ） Ｖ ＴｌＩＣ０ＮはＶＴＨのドレイン依存係数である。
＋ ２１Ｆ＋ＶＴＨＣＯＮ −ＶＤＳ 但し、Ｖ ＴＨＯは０バイアスしきい値電圧ＢＫはバッ
クゲート効果係数 ＶＳＢはバックゲート電位 ΦＦはフェルミ電位（’−０，３Ｖ） Ｖ ＴｌＩＣ０ＮはＶＴＨのドレイン依存係数である。
従ってバンクゲート電位が入射光量一応じて変化すると
、ＭＯＳトランジスタのドレイン電流は次式のように変
化する。飽和領域において計算すると ａＶＳＢ ２）ＶＴＨａＶｓＢ 一β（ＶＧＳ−ＶＴＲ） −ＢＫ −２ＶＳＢ＋
２４）Ｆ となる。
、ＭＯＳトランジスタのドレイン電流は次式のように変
化する。飽和領域において計算すると ａＶＳＢ ２）ＶＴＨａＶｓＢ 一β（ＶＧＳ−ＶＴＲ） −ＢＫ −２ＶＳＢ＋
２４）Ｆ となる。
ここで数値計算を行なってみる。
今、 μｍ６００ｃｍ冨 ／Ｖ −５ｅｃ ＋
Ｃｏｘ＝ ４ Ｘ １ ０−’ｐＦ ／ ｔ’ ｍ”
＋ Ｗ−１０ｕ ｍ ＋ Ｌ−５ａ ｍとすると、
β−４，８Ｘ ｌ Ｏ−’ （＾ハ町 となり、ＶＧＳ−５Ｖ、ＶＴＲ−ＩＶ、ＢＫ −１゜ｖ
ｓａ−ｏｖ、 ΦＦ −０，３Ｖとすると、−−４，
８Ｘｌ０−’ （Ａ／Ｖ） となる。
Ｃｏｘ＝ ４ Ｘ １ ０−’ｐＦ ／ ｔ’ ｍ”
＋ Ｗ−１０ｕ ｍ ＋ Ｌ−５ａ ｍとすると、
β−４，８Ｘ ｌ Ｏ−’ （＾ハ町 となり、ＶＧＳ−５Ｖ、ＶＴＲ−ＩＶ、ＢＫ −１゜ｖ
ｓａ−ｏｖ、 ΦＦ −０，３Ｖとすると、−−４，
８Ｘｌ０−’ （Ａ／Ｖ） となる。
即ち、バックゲート電圧がｌｖ変化すると、該変化によ
りソース・ドレイン電流１０５は４．８ Ｘｌ０−’＝
４８μＡ変化することとなり、この変化量を負荷抵抗１
７を通して電圧変化分として読み出すこととなる。
りソース・ドレイン電流１０５は４．８ Ｘｌ０−’＝
４８μＡ変化することとなり、この変化量を負荷抵抗１
７を通して電圧変化分として読み出すこととなる。
ここで１画素のディテクタ部の面積Ａを１００、ｕｍ”
、接合容量ＣＪを０．０１ｐＰ、入射光Ｐを１０”（５
５０ｎｍ）とすると、入射光によって発生する電荷量Δ
Ｑは に−ｈ −ｃ ６８０Ｘ６．６ Ｘｌ０−” Ｘ３ ＸＩＯ”−６，５
４Ｘ１０−′ｈ（Ｃ） となり、これにより バックゲート電圧の変化分ΔｖＳ８は ΔＶＳＢ−ΔＱ／ＣＪ −６５，４（ｍＶ）となり、従
って ソース・ドレイン電流の変化分Δ１０５はＡ Ｉ ０５
−、−−４，８ Ｘ１Ｏ−ｓＸ ＡＶＳＢ −−４，８
Ｘｌ０−’Ｘ ６５．４ Ｘｌ０−’−−３１．４Ｘ１
０−マ（Ａ）−一３μＡとなる。
、接合容量ＣＪを０．０１ｐＰ、入射光Ｐを１０”（５
５０ｎｍ）とすると、入射光によって発生する電荷量Δ
Ｑは に−ｈ −ｃ ６８０Ｘ６．６ Ｘｌ０−” Ｘ３ ＸＩＯ”−６，５
４Ｘ１０−′ｈ（Ｃ） となり、これにより バックゲート電圧の変化分ΔｖＳ８は ΔＶＳＢ−ΔＱ／ＣＪ −６５，４（ｍＶ）となり、従
って ソース・ドレイン電流の変化分Δ１０５はＡ Ｉ ０５
−、−−４，８ Ｘ１Ｏ−ｓＸ ＡＶＳＢ −−４，８
Ｘｌ０−’Ｘ ６５．４ Ｘｌ０−’−−３１．４Ｘ１
０−マ（Ａ）−一３μＡとなる。
ここで負荷抵抗値を１０にΩとすると、出力端子より検
出される電圧変化は３ Ｘｌ０−６ＸＩＯ’ −３Ｘｔ
Ｏ−冨（Ｖ）−３０ｍＶとなり、微小光であっても十分
検出可能な電圧変化が出力端子に現れ石こととなる。
出される電圧変化は３ Ｘｌ０−６ＸＩＯ’ −３Ｘｔ
Ｏ−冨（Ｖ）−３０ｍＶとなり、微小光であっても十分
検出可能な電圧変化が出力端子に現れ石こととなる。
即ち、以上の計算で示したように、本実施例では、微小
光が入射する場合であってもゲート電圧。
光が入射する場合であってもゲート電圧。
ドレイン電圧、負荷抵抗の値を適宜調整することにより
出力値を十分検出可能な値とすることができる。これは
従来の増幅機能を持たない固体撮像装置では全く得られ
なかった利点である。なおｎチャネルトランジスタの場
合は、ゲート電位を高（したり、ドレイン電圧を高くし
たりすることによって取り出す電流の量を大きくするこ
とができる。
出力値を十分検出可能な値とすることができる。これは
従来の増幅機能を持たない固体撮像装置では全く得られ
なかった利点である。なおｎチャネルトランジスタの場
合は、ゲート電位を高（したり、ドレイン電圧を高くし
たりすることによって取り出す電流の量を大きくするこ
とができる。
また本実施例め光電変換素子は従来のものではソース領
域５２のみが光電変換領域、該領域５２下のＰＮ接合６
３容量のみが信号蓄積領域であったのが、光電変換領域
がｎ型半導体領域１．３゜４とｐ型半導体領域２との間
にある各空乏層、信号蓄積領域がｐ型半導体領域２であ
るために、従来のものに比し開口率が大きく、しかも飽
和信号量を大きくできるものである。
域５２のみが光電変換領域、該領域５２下のＰＮ接合６
３容量のみが信号蓄積領域であったのが、光電変換領域
がｎ型半導体領域１．３゜４とｐ型半導体領域２との間
にある各空乏層、信号蓄積領域がｐ型半導体領域２であ
るために、従来のものに比し開口率が大きく、しかも飽
和信号量を大きくできるものである。
なお、上記実施例では、ｎ型半導体基板上に素子を形成
したものを示したが、これは、ｐ型半導体基板上に形成
するようにしてもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。但しこの場合、基板上に形成される各半導体領域の
導電形は当然反転していなければならないものである。
したものを示したが、これは、ｐ型半導体基板上に形成
するようにしてもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。但しこの場合、基板上に形成される各半導体領域の
導電形は当然反転していなければならないものである。
以上のように、この発明によれば、ＭＯＳトランジスタ
のバックゲート電位の変化分で蓄積信号量を表わすよう
にしたので、蓄積信号量に応じてソース・ドレイン電流
が大きく変化し、かつゲート電圧、ドレイン電圧によっ
て信号量を増幅して取り出すことができ、感度が格段に
向上した固体撮像装置が得られる。しかも光電変換領域
及び信号蓄積領域の面積が従来のものに比し大きいので
、開口率が大きくなり、飽和信号量が大きく取れるとい
う効果が得られ、ダイナミックレンジの太きい固体撮像
装置が得られる効果がある。
のバックゲート電位の変化分で蓄積信号量を表わすよう
にしたので、蓄積信号量に応じてソース・ドレイン電流
が大きく変化し、かつゲート電圧、ドレイン電圧によっ
て信号量を増幅して取り出すことができ、感度が格段に
向上した固体撮像装置が得られる。しかも光電変換領域
及び信号蓄積領域の面積が従来のものに比し大きいので
、開口率が大きくなり、飽和信号量が大きく取れるとい
う効果が得られ、ダイナミックレンジの太きい固体撮像
装置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による固体撮像装置の断面
図、第２図はこの発明の一実施例による固体撮像装置の
回路図、第３図はこの発明の一実施例による固体撮像装
置を一次元に配置したときのパターン図、第４図はこの
発明に係る固体撮像装置の動作を示すタイミングチャー
ト図、第５図は従来の固体撮像装置の断面図、第６図は
第５図の従来例の回路図である。 ３０・・・ＭＯＳトランジスタ光電変換素子、１・・・
ｎ型半導体基板（第１導電型の半導体基板）、２・・・
ｐ型半導体領域（第２導電型の半導体領域）、３．４・
・・れ型半導体領域、１４・・・ＰＮ接合ダイオード、
１９．２０・・・スイッチ、１７・・・負荷抵抗、４０
・・・読出し手段。
図、第２図はこの発明の一実施例による固体撮像装置の
回路図、第３図はこの発明の一実施例による固体撮像装
置を一次元に配置したときのパターン図、第４図はこの
発明に係る固体撮像装置の動作を示すタイミングチャー
ト図、第５図は従来の固体撮像装置の断面図、第６図は
第５図の従来例の回路図である。 ３０・・・ＭＯＳトランジスタ光電変換素子、１・・・
ｎ型半導体基板（第１導電型の半導体基板）、２・・・
ｐ型半導体領域（第２導電型の半導体領域）、３．４・
・・れ型半導体領域、１４・・・ＰＮ接合ダイオード、
１９．２０・・・スイッチ、１７・・・負荷抵抗、４０
・・・読出し手段。
Claims (2)
- （１）半導体基板上に配置されソース部、ドレイン部の
それぞれとバックゲート部とで形成されるＰＮ接合ダイ
オードにより光電変換を行ないフローティング状態のバ
ックゲート部の入射光による電位変化により前記光電変
換信号を蓄積するＭＯＳトランジスタ光電変換素子と、
該各光電変換素子のバックゲート部を順次フローティン
グ状態とするとともに前記バックゲート部の電位変化に
よりＭＯＳトランジスタのしきい値電圧が変化したとき
所定のゲート電位に対応して流れる電流を信号電流とし
て読出す読出し手段とを備えたことを特徴とする固体撮
像装置。 - （２）前記ＭＯＳトランジスタは、第１導電型の前記半
導体基板上に画素毎に対応して形成された第２導電型領
域内に形成されたものであることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60068822A JPS61228667A (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60068822A JPS61228667A (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61228667A true JPS61228667A (ja) | 1986-10-11 |
Family
ID=13384787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60068822A Pending JPS61228667A (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61228667A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6414959A (en) * | 1987-04-10 | 1989-01-19 | Texas Instruments Inc | Device for sensing threshold of substrate charge modulation type transistor |
| JPS6427261A (en) * | 1987-04-03 | 1989-01-30 | Texas Instruments Inc | Image sensor device of floating gate junction type field effect transistor and manufacture of the same |
| US5148249A (en) * | 1988-04-14 | 1992-09-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor protection device |
| JP2007060070A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Casio Comput Co Ltd | 画像読取装置及びその駆動制御方法 |
| JP2017076797A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | キム，フン | ソーラーセルの機能を持つイメージセンサー |
| WO2019211949A1 (en) * | 2018-05-02 | 2019-11-07 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state image pickup element and image pickup apparatus |
-
1985
- 1985-04-01 JP JP60068822A patent/JPS61228667A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6427261A (en) * | 1987-04-03 | 1989-01-30 | Texas Instruments Inc | Image sensor device of floating gate junction type field effect transistor and manufacture of the same |
| JPS6414959A (en) * | 1987-04-10 | 1989-01-19 | Texas Instruments Inc | Device for sensing threshold of substrate charge modulation type transistor |
| US5148249A (en) * | 1988-04-14 | 1992-09-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor protection device |
| JP2007060070A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Casio Comput Co Ltd | 画像読取装置及びその駆動制御方法 |
| JP2017076797A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | キム，フン | ソーラーセルの機能を持つイメージセンサー |
| WO2019211949A1 (en) * | 2018-05-02 | 2019-11-07 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state image pickup element and image pickup apparatus |
| US11483507B2 (en) | 2018-05-02 | 2022-10-25 | Sony Semiconductor Solution Corporation | Solid-state image pickup element and image pickup apparatus |
| EP4224878A1 (en) * | 2018-05-02 | 2023-08-09 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state image pickup element and image pickup apparatus |
| US12212867B2 (en) | 2018-05-02 | 2025-01-28 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state image pickup element and image pickup apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4454526A (en) | Semiconductor image sensor and the method of operating the same | |
| US6512547B1 (en) | Solid-state imaging device and method of detecting optical signals using the same | |
| US7183555B2 (en) | Charge or particle sensing | |
| US4686555A (en) | Solid state image sensor | |
| JPH0444465B2 (ja) | ||
| JPS6376476A (ja) | 光電変換装置 | |
| JP6137522B2 (ja) | 光電変換装置のリセット方法と、光電変換装置、光電変換アレイ、および撮像装置 | |
| JPS61120466A (ja) | 半導体光検出素子 | |
| JPS6149822B2 (ja) | ||
| US5274459A (en) | Solid state image sensing device with a feedback gate transistor at each photo-sensing section | |
| JPS5846070B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| US4589003A (en) | Solid state image sensor comprising photoelectric converting film and reading-out transistor | |
| US5285091A (en) | Solid state image sensing device | |
| CN113421942A (zh) | 光电探测晶体管及其制造方法及相应的光电探测方法 | |
| US9142579B2 (en) | Photoelectric conversion cell and array, reset circuit and electrical signal sense control circuit therefor | |
| US4684968A (en) | JFET imager having light sensing inversion layer induced by insulator charge | |
| US4488038A (en) | Phototransistor for long wavelength radiation | |
| JPS61228667A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0443428B2 (ja) | ||
| JPH0471341B2 (ja) | ||
| JPS621257B2 (ja) | ||
| JPH01502634A (ja) | イメージセンサ用出力回路 | |
| JPS59188278A (ja) | 半導体撮像装置 | |
| JP3246062B2 (ja) | フォトセンサシステム | |
| JPS61228668A (ja) | 固体撮像装置 |