JPS62128574A - 光導電素子 - Google Patents
光導電素子Info
- Publication number
- JPS62128574A JPS62128574A JP60269715A JP26971585A JPS62128574A JP S62128574 A JPS62128574 A JP S62128574A JP 60269715 A JP60269715 A JP 60269715A JP 26971585 A JP26971585 A JP 26971585A JP S62128574 A JPS62128574 A JP S62128574A
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- film
- pbo
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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
本発明は撮像管などの光電変換素子詳しくは高解滓度を
有する光導電膜を備えた光導電素子に関するものである
。
有する光導電膜を備えた光導電素子に関するものである
。
従来の技術
従来、酸化鉛(以下pboと略称する)を主体とした光
導電膜は第3図に示す様に透明電極膜(以下ネサ膜と略
称する)11を塗布したガラス基板10を所定の温度に
保ち白金ボートにセットした所定量のpbo粉末を水素
化合物ガスと酸素(以下0□と略称する)との混合雰囲
気中にて所定のボート温度で真空蒸着していた0この段
階においてネサ膜11とPbO膜との接合部分にN型領
域12を形成し、この接合部分以外のpboでは工型領
域13が形成されている。pbo 6真空蒸着した後、
長波長光吸収領域14を設ける為に硫化水素又はセレン
化水素(以下、それぞれH2S + H2S5 と略称
する。)ガスを導入し元学的禁制帯幅企池の・領域に比
べて狭くする。最終工程としてP型頭域15を設ける為
に酸素イオンを膜裏面に注入して同図Bのバンド図に示
す様なPIN構造としていた(例えば、特公昭42−1
2098号公報)。
導電膜は第3図に示す様に透明電極膜(以下ネサ膜と略
称する)11を塗布したガラス基板10を所定の温度に
保ち白金ボートにセットした所定量のpbo粉末を水素
化合物ガスと酸素(以下0□と略称する)との混合雰囲
気中にて所定のボート温度で真空蒸着していた0この段
階においてネサ膜11とPbO膜との接合部分にN型領
域12を形成し、この接合部分以外のpboでは工型領
域13が形成されている。pbo 6真空蒸着した後、
長波長光吸収領域14を設ける為に硫化水素又はセレン
化水素(以下、それぞれH2S + H2S5 と略称
する。)ガスを導入し元学的禁制帯幅企池の・領域に比
べて狭くする。最終工程としてP型頭域15を設ける為
に酸素イオンを膜裏面に注入して同図Bのバンド図に示
す様なPIN構造としていた(例えば、特公昭42−1
2098号公報)。
発明が解決しようとする問題点
この場合、長波長光の吸収領域がPbO膜の裏面にて設
けられておりネサ膜側から入射してきた光は膜内におい
て散乱される。しかし、この膜内の光散乱は光吸収領域
が膜厚方向においてネサ膜から遠い程大きなものとなり
、赤色光の様な長波長光において顕著となる。この様な
光導電膜をイメージセンナとして利用する場合、一般に
赤色入射光の方が青色光照射時に比べて解f象度が低い
という問題が生じる。この理由として青色光は赤色光に
較べてIll内への侵入距離が短かい為、膜内の光散乱
の度合が比較的小さい状態で吸収されてしまうのに対し
赤色光は侵入距離が長いので膜内で光散乱の影響を強く
受けるため、赤色光による光学[象がボケた状態で嘆に
吸収される事が第一に挙げられる。
けられておりネサ膜側から入射してきた光は膜内におい
て散乱される。しかし、この膜内の光散乱は光吸収領域
が膜厚方向においてネサ膜から遠い程大きなものとなり
、赤色光の様な長波長光において顕著となる。この様な
光導電膜をイメージセンナとして利用する場合、一般に
赤色入射光の方が青色光照射時に比べて解f象度が低い
という問題が生じる。この理由として青色光は赤色光に
較べてIll内への侵入距離が短かい為、膜内の光散乱
の度合が比較的小さい状態で吸収されてしまうのに対し
赤色光は侵入距離が長いので膜内で光散乱の影響を強く
受けるため、赤色光による光学[象がボケた状態で嘆に
吸収される事が第一に挙げられる。
この開−は膜厚を薄くすると解決されるという事は容易
に推察されうるが、薄くした事により赤色光感度が不足
するだけでなく容量性残1象の劣化をもたらす。
に推察されうるが、薄くした事により赤色光感度が不足
するだけでなく容量性残1象の劣化をもたらす。
本発明はかかる点を鑑み、他の特性を劣化させる事な(
PbO膜内の長波長光散乱を軽減して解像度の高い光導
電膜を備えた光導電素子と提供するものである。
PbO膜内の長波長光散乱を軽減して解像度の高い光導
電膜を備えた光導電素子と提供するものである。
問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決する手段として従来の製造方
法に加えネサ膿近傍のPbO膜に長波長光吸収領域を設
ける為に従来の方法で薄いPbOの第一層を蒸着し、次
にH2S又はH,Se等の水素化合物ガスドープを行な
うかもしくは光学的禁制帯幅の狭い材料〔例えば硫化鉛
又はテルル化鉛(以下それぞれPbS、 PbTe
と略称する。)〕?蒸着して長波長光吸収領域を設ける
。次(で従来の製造方法に基づき再びpboの第二層全
蒸着してPIN構造とする。
法に加えネサ膿近傍のPbO膜に長波長光吸収領域を設
ける為に従来の方法で薄いPbOの第一層を蒸着し、次
にH2S又はH,Se等の水素化合物ガスドープを行な
うかもしくは光学的禁制帯幅の狭い材料〔例えば硫化鉛
又はテルル化鉛(以下それぞれPbS、 PbTe
と略称する。)〕?蒸着して長波長光吸収領域を設ける
。次(で従来の製造方法に基づき再びpboの第二層全
蒸着してPIN構造とする。
作用
本発明は上記した構成によりネサ膜近(労に設けた長波
長光吸収領域により可視光域において膜内侵入距離が長
い成分の入射光を膜の入射元側で吸収して膜内光散乱?
軽減し、同散乱による解1象度限界を向上させる効果を
有する。
長光吸収領域により可視光域において膜内侵入距離が長
い成分の入射光を膜の入射元側で吸収して膜内光散乱?
軽減し、同散乱による解1象度限界を向上させる効果を
有する。
実施例
以下に本発明の詳細な説明する。
(実施例1)
第1図は本発明の一実梅例における光導電素子の光導電
膜の構成図で、同図(A)は膜構造の断面図を示し、同
図(B)にはそのバンド図を示す。第1図(A)におい
て1はガラス基板、2はネサ膜である。
膜の構成図で、同図(A)は膜構造の断面図を示し、同
図(B)にはそのバンド図を示す。第1図(A)におい
て1はガラス基板、2はネサ膜である。
(以下、ネサ膜を塗布したガラス基板をターゲットと略
称する。)先ずターゲラ) i PbO粉末を白金ボー
トにセットした真空容器にセットする。同容器内部を真
空にしてガス出しを行なった後、ターゲットを所定の温
度に保つ。真空度が〜1o−7Torr 台になると0
゜カスと水素化合物ガスとを所定の分圧比で導入し02
と水素化合物ガスのガス雰囲気に保った後に白金ボート
’に室温から昇温する○白金ボート温度が所定の温度に
達するとシャッター?開いて蒸着を開始する。膜厚にし
て1〜2μm程度蒸着した後に白金ボート温度を室温ま
で下げ、同時にガス導入を中止し、ターゲット温度も室
温に戻して再び高真空状態にする。この状態においてP
bOの第一層3〜6(3はネサ膜との接合部であるN型
領域、4は工型領域、6は後述するS、ドープ領域)が
ターゲット上に形成されている0次にH2SやH2S5
等の水素化合物ガスを真空度にして10−5Torr台
まで導入し、12σ間放置する(以下S1ドープ〔〜1
o−5Torr×12σ′〕と略称する)0この際、P
bOの第一層の裏面部5はSl ドープにより高濃度の
Sが含有されており、同部分の光学的禁制帯幅はS、ド
ープ無しで蒸着した従来膜に較べて狭くなっている。こ
の領域5が長波長光吸収領域である。
称する。)先ずターゲラ) i PbO粉末を白金ボー
トにセットした真空容器にセットする。同容器内部を真
空にしてガス出しを行なった後、ターゲットを所定の温
度に保つ。真空度が〜1o−7Torr 台になると0
゜カスと水素化合物ガスとを所定の分圧比で導入し02
と水素化合物ガスのガス雰囲気に保った後に白金ボート
’に室温から昇温する○白金ボート温度が所定の温度に
達するとシャッター?開いて蒸着を開始する。膜厚にし
て1〜2μm程度蒸着した後に白金ボート温度を室温ま
で下げ、同時にガス導入を中止し、ターゲット温度も室
温に戻して再び高真空状態にする。この状態においてP
bOの第一層3〜6(3はネサ膜との接合部であるN型
領域、4は工型領域、6は後述するS、ドープ領域)が
ターゲット上に形成されている0次にH2SやH2S5
等の水素化合物ガスを真空度にして10−5Torr台
まで導入し、12σ間放置する(以下S1ドープ〔〜1
o−5Torr×12σ′〕と略称する)0この際、P
bOの第一層の裏面部5はSl ドープにより高濃度の
Sが含有されており、同部分の光学的禁制帯幅はS、ド
ープ無しで蒸着した従来膜に較べて狭くなっている。こ
の領域5が長波長光吸収領域である。
Sl ドープを行なった後、H2S ’?P H2S
e等の水素化合物ガスの導入全中止して再び前述した工
程と同様にpboの第二層目6〜8(6はI型領域、7
は後述するS2ドープ領域、8は後述する02放電によ
るP型領域)ft形成する。次に02及び水素化合物ガ
スの導入全土めて再び高真空にし、ターゲット温度も室
温に戻す。
e等の水素化合物ガスの導入全中止して再び前述した工
程と同様にpboの第二層目6〜8(6はI型領域、7
は後述するS2ドープ領域、8は後述する02放電によ
るP型領域)ft形成する。次に02及び水素化合物ガ
スの導入全土めて再び高真空にし、ターゲット温度も室
温に戻す。
次にS、ドープと同じ要領でH2SやH2S5等の水素
化合物ガスをドーピングする。これks2 ドープと呼
ぶ事にする。S2ドープは通常工程で行なうドーピング
であり、〜1O−5Torr台、4分30秒放置の条件
で行なう。(S2ドープ〔〜1d−5Torr X 4
’ 30“〕と略称する。)このS2ドープと行なった
領域7は膜内電界分布のバランスを保ち、かつSl
ドープ領域6で吸収しきれなかった長波長光成分全吸収
する役目を担うが、Sl ドープだけでも解1象度向
上には有効である。
化合物ガスをドーピングする。これks2 ドープと呼
ぶ事にする。S2ドープは通常工程で行なうドーピング
であり、〜1O−5Torr台、4分30秒放置の条件
で行なう。(S2ドープ〔〜1d−5Torr X 4
’ 30“〕と略称する。)このS2ドープと行なった
領域7は膜内電界分布のバランスを保ち、かつSl
ドープ領域6で吸収しきれなかった長波長光成分全吸収
する役目を担うが、Sl ドープだけでも解1象度向
上には有効である。
S2 ドープ終了後、最終工程である02イオンの注
入を行なう。真空容器?再び高真空に保ち、ターゲット
温度も室温のま1で0□ガスを導入し酸素雰囲気に保つ
。膜厚方向に高圧のDCバイアス金印加してイオン化し
た02イオン2 pbo膜裏面に注入する。注入された
領域7は酸素過剰のpb。
入を行なう。真空容器?再び高真空に保ち、ターゲット
温度も室温のま1で0□ガスを導入し酸素雰囲気に保つ
。膜厚方向に高圧のDCバイアス金印加してイオン化し
た02イオン2 pbo膜裏面に注入する。注入された
領域7は酸素過剰のpb。
領域であるのでP型になっている。
この様にしてネサ膜との接合領域3に形成されたN型、
第二層6に形成された1型、そして02放電領域7によ
り形成されたP型によりPIN構造を有する光電変換素
子は長波長光吸収領域であるS、ドープ細繊6を設ける
事により高い変調度と有する。全膜厚は約10μmであ
る。(以下S1とS2のドープを施した膜をSダブルド
−1膜と略称する。) 第3図には比較の為、従来の方法で形成された光導電膜
の構成図を示す。同図(ム)は膜構造の断面図を示し、
同図(B)にはそのバンド図を示す。同図において第1
図と異なる点は長波長光吸収領域6を前面に設けていな
い事である。) 第2図にはSダブルドーグ膜の2次イオン質量分析(以
下SIMS分析と略称する)の結果金示す。同図はpb
o及びSの含有量の膜厚方向の分布を与えるもので縦軸
に含有量に相当する信号強度、横軸に膜裏面から測定し
た深さを示す。r及びpbcr共に激減している所がネ
サ膜との接合部であり、膜厚?意味する0同図よりS、
及びS2ドープのピークが明らかに認められる。
第二層6に形成された1型、そして02放電領域7によ
り形成されたP型によりPIN構造を有する光電変換素
子は長波長光吸収領域であるS、ドープ細繊6を設ける
事により高い変調度と有する。全膜厚は約10μmであ
る。(以下S1とS2のドープを施した膜をSダブルド
−1膜と略称する。) 第3図には比較の為、従来の方法で形成された光導電膜
の構成図を示す。同図(ム)は膜構造の断面図を示し、
同図(B)にはそのバンド図を示す。同図において第1
図と異なる点は長波長光吸収領域6を前面に設けていな
い事である。) 第2図にはSダブルドーグ膜の2次イオン質量分析(以
下SIMS分析と略称する)の結果金示す。同図はpb
o及びSの含有量の膜厚方向の分布を与えるもので縦軸
に含有量に相当する信号強度、横軸に膜裏面から測定し
た深さを示す。r及びpbcr共に激減している所がネ
サ膜との接合部であり、膜厚?意味する0同図よりS、
及びS2ドープのピークが明らかに認められる。
第4図には従来膜のSIMS分析結果を示す。
Sダブルドープ膜で認められた様なS、ドープのピーク
はなくS2ドープのピークだけが認められる。
はなくS2ドープのピークだけが認められる。
この様にして形成された光導電膜を始吋の撮像管ターゲ
ットとして用いた場合の変調度を従来膜の場合と比較し
たのが次に示す第1表である。
ットとして用いた場合の変調度を従来膜の場合と比較し
たのが次に示す第1表である。
(以 下 余 白 )
第1表
暗電流値からも判る様にSダブルドープ膜は良好な阻止
特性を示していた。同表から変調度は赤色光で32チが
4膜%、緑色光で41%が50チと大きく向上したのが
判る。
特性を示していた。同表から変調度は赤色光で32チが
4膜%、緑色光で41%が50チと大きく向上したのが
判る。
又、他の緒特性は従来膜の場合と比改して支障はなく安
定性も優れている事は言うまでもない。
定性も優れている事は言うまでもない。
(実施例2)
次に、他の実施例としてSl ドープの所要時間以外
えた場合の実施例を示す。この場合、S1ドープの所要
時間以外の項目については総て先の実施例の場合と同様
である。
えた場合の実施例を示す。この場合、S1ドープの所要
時間以外の項目については総て先の実施例の場合と同様
である。
この実施例2ではS、ドープの所要時間’jz 60’
及び90′にして形成した膜を%吋撮(象管ターゲット
として用いた場合の結果を第2表に示す。同表より先の
実施例1と同様、良好な阻止特性を有した高変調度膜が
得られている事が判る。
及び90′にして形成した膜を%吋撮(象管ターゲット
として用いた場合の結果を第2表に示す。同表より先の
実施例1と同様、良好な阻止特性を有した高変調度膜が
得られている事が判る。
(以 下 余 白 )
(実施例3)
実施例3ではS、ドープの所要時間だけでなくH2S又
はH2S5等の水素化合物ガス圧を変えた場合について
示す。次に示す第3表では81ドープが〔Q・31×1
C5TOrr×3Q″〕、〔0,17×10 ”’TM
r’ ”○′〕及び〔○、s 1x 10’TorrX
6Q′〕の3条件で形成した試料についての結果と従来
膜の場合と比較して示しである。
はH2S5等の水素化合物ガス圧を変えた場合について
示す。次に示す第3表では81ドープが〔Q・31×1
C5TOrr×3Q″〕、〔0,17×10 ”’TM
r’ ”○′〕及び〔○、s 1x 10’TorrX
6Q′〕の3条件で形成した試料についての結果と従来
膜の場合と比較して示しである。
本実施例においても実施例2と同様S、ドープ工程の他
は総て実施例1と同様である。同表より良好な阻止特性
を有した高変調匿膜が得られている事が判る。
は総て実施例1と同様である。同表より良好な阻止特性
を有した高変調匿膜が得られている事が判る。
尚、これらの実施例においてH2SやH2Se等の水素
化合物ガスのドープの代りに別に設けたボートからPb
S 、 PbTeやPb5e 等光学的禁制帯幅が狭い
材料を蒸着しても同様の効果が得られることは言うまで
もない。
化合物ガスのドープの代りに別に設けたボートからPb
S 、 PbTeやPb5e 等光学的禁制帯幅が狭い
材料を蒸着しても同様の効果が得られることは言うまで
もない。
発明の効果
以上、本発明はPbO光導電極を高解鐵度イメージセン
サ−として応用する際に問題とされる長波長光の膜内光
散乱に起因する解1象度限界を向上させる手段として長
波長光吸収領域を従来法による膜裏面だけでなく膜の前
方部分に新たに形成する事により解像度の向上を実現さ
せうる方法を提供するものであり来たるべき高品位時代
に対応しうる極めて有効な方法である。
サ−として応用する際に問題とされる長波長光の膜内光
散乱に起因する解1象度限界を向上させる手段として長
波長光吸収領域を従来法による膜裏面だけでなく膜の前
方部分に新たに形成する事により解像度の向上を実現さ
せうる方法を提供するものであり来たるべき高品位時代
に対応しうる極めて有効な方法である。
第1図(A)は本発明の一実施例における光導電素子の
Sダブルドープを施したPbO膜の構成図、第1図(B
)はそのバンド図、第2図は本実施例におけるSダブル
ドープ膜のSIMS分析結果を示す特性図、第3図(A
)は従来の光導電素子におけるS2ドープだけが怖され
たPbO嘆の構成図、第3図(B)はそのバンド図、第
4図は従来例におけるS2ドープ膜のfs工Ms分析結
果を示す特性図である。 1・・・・・・ガラス基板、2・・・・・・透明電極、
3・・・・・・PbO第一層接合部(N型)、4・・・
・・・PbO第一層(1型)、5・・・・・・PbO第
一層(S、ドープ部)、6・・・・・・pbo第二層(
I型)、7・・・・・・pbo第二層(S2ド一プ部)
、8・・・・・・pbo第二層102放電部(P型)0 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名I−
“1“う、2JJ¥ 2−・値11電き 3−−− PbO’l’−”葎eM (N W )c−
pbb 1A=4 (r t+ 7−−・・(5,ドー7°舒ン 8−−− ・・DtWit舒(P’1Jq−−−フ
ェルSイ3女 !−−−\打先 (ハ) 第2図 D E P T H<nm− ノO−−η゛う23=51【 f3−−−pbQ〆エシ f4“−−I・1″S、>−ブillフ@4図 DEPTHPROFrLE DEPTH(nm+
Sダブルドープを施したPbO膜の構成図、第1図(B
)はそのバンド図、第2図は本実施例におけるSダブル
ドープ膜のSIMS分析結果を示す特性図、第3図(A
)は従来の光導電素子におけるS2ドープだけが怖され
たPbO嘆の構成図、第3図(B)はそのバンド図、第
4図は従来例におけるS2ドープ膜のfs工Ms分析結
果を示す特性図である。 1・・・・・・ガラス基板、2・・・・・・透明電極、
3・・・・・・PbO第一層接合部(N型)、4・・・
・・・PbO第一層(1型)、5・・・・・・PbO第
一層(S、ドープ部)、6・・・・・・pbo第二層(
I型)、7・・・・・・pbo第二層(S2ド一プ部)
、8・・・・・・pbo第二層102放電部(P型)0 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名I−
“1“う、2JJ¥ 2−・値11電き 3−−− PbO’l’−”葎eM (N W )c−
pbb 1A=4 (r t+ 7−−・・(5,ドー7°舒ン 8−−− ・・DtWit舒(P’1Jq−−−フ
ェルSイ3女 !−−−\打先 (ハ) 第2図 D E P T H<nm− ノO−−η゛う23=51【 f3−−−pbQ〆エシ f4“−−I・1″S、>−ブillフ@4図 DEPTHPROFrLE DEPTH(nm+
Claims (1)
- 酸化鉛を主体とし長波長光吸収領域を光入射側表面近傍
に設けた光導電体薄膜を有してなる光導電素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269715A JPS62128574A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 光導電素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269715A JPS62128574A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 光導電素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62128574A true JPS62128574A (ja) | 1987-06-10 |
| JPH0556873B2 JPH0556873B2 (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=17476158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60269715A Granted JPS62128574A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 光導電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62128574A (ja) |
-
1985
- 1985-11-29 JP JP60269715A patent/JPS62128574A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0556873B2 (ja) | 1993-08-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |