JPS6246278Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は非晶質半導体受光装置に関する。

光を電気的に検出する受光装置、所謂光センサ
がオプトエレクトロニクス技術の利用が活発にな
るにつれ、多方面に需要が拡大している。従来こ
の種受光装置は単結晶シリコンから成る半導体基
板にPN接合若しくはPIN接合を拡散形成せしめ
ていたが、近年低価格の太陽電池を実現するもの
として（水素化）非晶質シリコン、非晶質シリコ
ンカーバイド、弗素化非晶質シリコン等の非晶質
半導体が脚光を浴びており、受光装置にも斯る非
晶質半導体を用いることを本考案者等は試みてい
る。

第１図は上記非晶質半導体を具えた受光装置の
断面図であつて、１はガラス・アクリル樹脂等耐
熱性絶縁材料から成る透光性基板、２は該透光性
基板１の一主面に被着された受光体で、該受光体
２は酸化スズ、酸化インジウム、酸化インジウム
スズ等の透光性を有する第１の電極膜３と、Ｐ型
層、ノンドープ（Ｉ型）層、Ｎ型層の三層構造の
非晶質半導体膜４と、アルミニウム、クロム、銀
等を導電性金属から形成された第２の電極膜５と
を順次積層せしめた積層体から成つている。そし
て、上記受光体２の非晶質半導体膜４の周縁は第
１の電極膜３と第２の電極膜５とが対向すること
によつて区画される有効受光領域から外方に延出
している。

従来この種受光装置を製造するにあたつては大
型の透光性基板１に複数個を同時に形成せしめて
いる。その際第１の電極膜３が選択形成された大
型の透光性基板１に非晶質半導体膜４は周知のプ
ラズマ放電法によつて全域に亘つて被着せしめら
れるか、若しくはマスクを利用して所望パターン
に選択被着せしめられている。通常マスクを利用
する場合は、全域に亘つて非晶質半導体膜４を被
着形成後フオトリゾグラフイ技術によりパターン
成形するものに比べ、微細形状に加工することは
難しく、従つて受光装置の製造に際しては一般的
にフオトリゾグラフイ技術が適用される。

ところがこのフオトリゾグラフイ技術によつて
パターン成形された非晶質半導体膜４の周縁エツ
ヂ部４ｅはＰ型、Ｉ型、Ｎ型の各層が露出し、こ
のエツヂ部４ｅに第２の電極膜５が接触すると、
低照度領域に於いて暗電流が流れ光量対光電流特
性に直線性に欠ける受光装置としては好ましくな
い現象を招いていた。

その為に第１図に示す如く非晶質半導体膜４の
周縁エツヂ部４ｅは第２の電極膜５と接触しない
ように、有効受光領域を規定する第２の電極膜５
より周縁が外方に向つて延出しているのである。

然し乍ら、斯る構造によると非晶質半導体膜４
の周縁エツヂ部４ｅを原因とする光量対光電流特
性に於ける直線性を改善することはできたもの
の、上記光量対光電流特性の傾きを現わすガンマ
γ値が第２図破線に示す如き１より低照度領域
（略10Lux以下）に於いて小さくなる欠点を有し
ていた。特に被写体の反射光を測光するカメラ用
の受光装置は10Lux以下の低照度領域に於いても
高感度フイルムの開発に伴なつて上記γ値が１で
あることが要求される。

本考案は斯る低照度領域に於いてもγ値を１に
すべく、その原因を究明する実験を行なつた。即
ち、第１図矢印で示す如きビームスポツト６を、
非晶質半導体膜４の周縁端部Ａから第１・第２の
電極膜３，５が対向区画する有効受光領域Ｂ乃至
Ｃを通過後、周縁端部Ｄにまで至る箇所について
照射したところ概ね第３図のような相対感度特性
を得た。その結果非晶質半導体膜４のＡ〜Ｂ及び
Ｃ〜Ｄに位置する周縁の受光により光電流が流れ
るために、低照度領域に於いてγ値が１より小さ
くなることが判明した。上記周縁の光電流は高照
射領域に於いても認められるが、有効受光領域の
光電流が極めて大きく上記周縁のそれを無視する
ことができ高照射領域ではγ値を実質的に１とな
る。

本考案は斯る低照度領域に於けるγ値に鑑みて
為されたものであつて、以下に第４図並びに第５
図に基づき本考案の実施例につき詳述する。

第４図は本考案一実施例の断面図、第５図は他
の実施例の断面図であつて、第１図の従来例と対
応しており、１は透光性基板、２は受光体、３は
第１の電極膜、４は非晶質半導体膜、５は第２の
電極膜で、異なるところは非晶質半導体膜４の周
縁に照射される光を遮光する遮光体７を設けた点
にある。即ち、遮光体７は第４図の実施例に於い
ては透光性基板１の受光側表面に設けられ、その
中央部には非晶質半導体膜４の周縁より内方に小
面積の窓状の透光部８を有している。斯る小面積
の透光部８は非晶質半導体膜４に照射される光を
規制するので、基本的には第１・第２の電極膜が
対向することによつて区画する受光体の有効受光
領域と一致することが好ましい。一方、第５図の
他の実施例では遮光体７は透光性基板１の受光体
２と同一面に設けられ、透光部８内に第１の電極
膜３が位置している。即ち、この実施例に於いて
は第１の電極膜３の外周壁と遮光体７の内周壁が
当接するので、有効受光領域と透光部８とは一致
する。尚、上記遮光体７はカーボンブラツクを混
入せしめたシリコン樹脂等の黒色樹脂、黒色塗
料、フオトレジストや、特に第４図の如き受光側
表面にあつては金属から成り、また受光装置が組
込まれるパツケージ等のフレームを利用しても良
い。

而して、透光部８と有効受光領域とが一致する
と、非晶質半導体膜４に照射される光は悪影響を
及ぼす周縁に於いては遮光体７によつて遮光さ
れ、上記有効受光領域にのみ到達する。従つて、
受光体２の光電流の発生は光が照射される有効受
光領域のみとなり、光の照射量に応じた略γ＝１
の光電流が流れる。

尚、上記遮光体７は第１の電極膜３の反転パタ
ーンであり、第１の電極膜３をフオトリゾグラフ
イ技術で形成する場合のフオトマスクを、使用す
るフオトレジストのポジ、ネガの選択により共用
することもでき、特に遮光体７として金属を用い
た時の第４図の実施例に有益である。

本考案受光装置は以上の説明から明らかな如
く、非晶質半導体膜の周縁より内方に小面積の透
光部を有する遮光体を、受光体の受光側に設けた
ので、上記遮光体は非晶質半導体膜の周縁に照射
される光を遮光し、該周縁にて発生する光電流を
抑圧することができる。従つて、上記周縁にて発
生する低照度領域に於いて無視できない光電流は
減少し、γ値を略１とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の断面図、第２図は従来装置
の光量対光電流特性を示す特性図、第３図は従来
装置の位置の違いによる相対感度を示す曲線図、
第４図は本考案装置の一実施例断面図、第５図は
本考案装置の他の実施例断面図、を夫々示してい
る。 ２……受光体、３……第１の電極膜、４……非
晶質半導体膜、５……第２の電極膜、７……遮光
体、８……透光部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 薄膜状の非晶質半導体膜の表裏両面の周縁より
   内方に小面積の第１の電極膜及び第２の電極膜を
   配置した受光体の受光側に上記第１の電極膜また
   は第２の電極膜と略同じ面積の透光部を有し且つ
   上記非晶質半導体膜の周縁に照射される光を遮光
   する遮光体を設けたことを特徴とする非晶質半導
   体受光装置。