JPS6286855A - 放射線用固体撮像素子 - Google Patents
放射線用固体撮像素子Info
- Publication number
- JPS6286855A JPS6286855A JP60226901A JP22690185A JPS6286855A JP S6286855 A JPS6286855 A JP S6286855A JP 60226901 A JP60226901 A JP 60226901A JP 22690185 A JP22690185 A JP 22690185A JP S6286855 A JPS6286855 A JP S6286855A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- imaging device
- state imaging
- radiation
- layer
- 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
- H10F39/191—Photoconductor image sensors
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up 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】
［産業上の利用分野１
本発明は走査回路と放射線、特にＸ１！を受光してキャ
リアを発生する光導電層とを積層した放射線用固体撮像
素子に関する。
リアを発生する光導電層とを積層した放射線用固体撮像
素子に関する。
【従来の技術ｌ
従来、放射線用固体撮像素子としては、たとえば特開昭
５１−１２０１８８号に示されているように、光ダイオ
ードの上層に蛍光体層を配置したものが知られている。
５１−１２０１８８号に示されているように、光ダイオ
ードの上層に蛍光体層を配置したものが知られている。
すなわち第３図に示すように、半導体基板ｌに設けた光
ダイオード２上に薄い酸化膜３を介して蛍光体層４が配
置されている。５は反射膜、８．７はＭＯＳスイッチで
ある。放射線８が蛍光体Ｍ４に入射すると蛍光体層４は
放射線を光に変換し、この光は光ダイオード２に入射し
、電気信４に変換される。 ＭＯＳスイッチ６．？が導
通すると電気信号は出力線９かち取り出すことができる
。
ダイオード２上に薄い酸化膜３を介して蛍光体層４が配
置されている。５は反射膜、８．７はＭＯＳスイッチで
ある。放射線８が蛍光体Ｍ４に入射すると蛍光体層４は
放射線を光に変換し、この光は光ダイオード２に入射し
、電気信４に変換される。 ＭＯＳスイッチ６．？が導
通すると電気信号は出力線９かち取り出すことができる
。
Ｘ線の光への変換は最も変換効率の高いＳ：Ｔｂ賦活Ｇ
ｄλ０３でもたかだか！５％程であり、このような従来
の構造による放射線→光→電気信号という変換系では高
い変換効率が得られなかった。
ｄλ０３でもたかだか！５％程であり、このような従来
の構造による放射線→光→電気信号という変換系では高
い変換効率が得られなかった。
また蛍光体から発せられる光はあらゆる方向に発光する
ことや、その光が他の蛍光体粒子により散乱を受けるた
めに、蛍光体層中でＸ線入射像がぼけたものになる欠点
をもつ、一方通常のＳｉを受光部とする固体撮像装置で
はＳｉのＸ線吸収率が低いために感度が低い。
ことや、その光が他の蛍光体粒子により散乱を受けるた
めに、蛍光体層中でＸ線入射像がぼけたものになる欠点
をもつ、一方通常のＳｉを受光部とする固体撮像装置で
はＳｉのＸ線吸収率が低いために感度が低い。
［発明が解決しようとする問題点１
本発明は上述した従来の欠点を解決し、高い変換効率を
もち、かつ簡単な構造の放射線用固体撮像素子を提供す
ることを目的とする。
もち、かつ簡単な構造の放射線用固体撮像素子を提供す
ることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
かかる目的を達成するために、本発明においては、走査
回路部と光導電膜部を積層した固体撮像素子において、
光導電層がＸ線吸収能の高い光導電体層からなることを
特徴とする。また下地層が重金属からなることを特徴と
する。
回路部と光導電膜部を積層した固体撮像素子において、
光導電層がＸ線吸収能の高い光導電体層からなることを
特徴とする。また下地層が重金属からなることを特徴と
する。
［作 用１
本発明によれば、下地電極に重金属層を用い、光導電体
層にＸ線吸収能の大きな光導電体を用いているので、簡
単な構成で効率の高い放射線用固体撮像素子が得られる
。
層にＸ線吸収能の大きな光導電体を用いているので、簡
単な構成で効率の高い放射線用固体撮像素子が得られる
。
［実施例Ｊ
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は走査回路をＭＯＳ型とした本発明の実施例の断
面の概略図である。
面の概略図である。
図において１００は走査回路部、２００は光導電体部で
ある。１１はＳｉなどの半導体基板、１２はソース、１
３はゲート、１４はドレイン、１５は出力線である。１
Ｂは５ｉ０２ 、５ｉ３Ｎａ 、 りん化シリケート
ガラス、ポリイミドなどからなる絶縁層、１７Ｂは絵素
を区画する２次電極、１７Ａは２次電極とソースを結ぶ
１次電極で、１７Ａ 、 １７Ｂで下地電極を形成する
。なお、下地電極はこのように１次電極と２次を遮蔽し
て走査回路部を保護するためにＮｏ、Ｗ、Ｐｔ。
ある。１１はＳｉなどの半導体基板、１２はソース、１
３はゲート、１４はドレイン、１５は出力線である。１
Ｂは５ｉ０２ 、５ｉ３Ｎａ 、 りん化シリケート
ガラス、ポリイミドなどからなる絶縁層、１７Ｂは絵素
を区画する２次電極、１７Ａは２次電極とソースを結ぶ
１次電極で、１７Ａ 、 １７Ｂで下地電極を形成する
。なお、下地電極はこのように１次電極と２次を遮蔽し
て走査回路部を保護するためにＮｏ、Ｗ、Ｐｔ。
Ａｕ 、 Ｐｂなどの重金属を用い 蒸着またはスパッ
タによって形成する０重金属層の厚さは０．１ｇｍ〜１
ｍｍである。１８は本発明の特徴をなす光導電体層であ
ッて、Ｘ線吸収能の高いＢｉ、、ＧｅＯ，、、Ｂｉ、２
ＳｉＯ，。。
タによって形成する０重金属層の厚さは０．１ｇｍ〜１
ｍｍである。１８は本発明の特徴をなす光導電体層であ
ッて、Ｘ線吸収能の高いＢｉ、、ＧｅＯ，、、Ｂｉ、２
ＳｉＯ，。。
ＰｂＯ，ＰｂＳ、Ｐｂ５ｅ、ＰｂＴｅなどを用いる。光
導電体層１日は２次電極１７Ｂ上にスパッタ、蒸着によ
って形成してもよく、また前述した光導電体の粒状結晶
をポリビニールカルバゾールなどの有機光導電体中に分
散して塗布して形成してもよい、さらにポリエステル溶
液中にＺｎＯ粉末のような電荷輸送助剤を含んだバイン
ダ中に分散させたものを塗布して形成することもできる
。
導電体層１日は２次電極１７Ｂ上にスパッタ、蒸着によ
って形成してもよく、また前述した光導電体の粒状結晶
をポリビニールカルバゾールなどの有機光導電体中に分
散して塗布して形成してもよい、さらにポリエステル溶
液中にＺｎＯ粉末のような電荷輸送助剤を含んだバイン
ダ中に分散させたものを塗布して形成することもできる
。
光導電体１８の厚さが厚い程 Ｘ線吸収は大きくなる。
望ましい厚さは１０ｇｍ〜１ｍｍである。
前述した各種の光導電体の中で８＋＋２ＧｅＯユ。はＸ
線のフォトキャリアへの変換効率が高く、厚さ１ｍｍで
はＸ線の吸収率は約８０％である。
線のフォトキャリアへの変換効率が高く、厚さ１ｍｍで
はＸ線の吸収率は約８０％である。
１９は絵素間のリークや混色などを防止するための絵素
分離層で、光導電体Ｒ１８にプラズマエツチングなどに
よって溝を形成し、その溝の中に５ｉ０２ 、 Ｓｉ３
Ｎ４などの絶縁物をＣＶＤ法などによって形成し、また
はポリイミドを光硬化法によって充填する。２０は透明
電極で光導電体層１８、絵素分離層１９の表面にＩＴＯ
などをスパッタまたは蒸着したものである。
分離層で、光導電体Ｒ１８にプラズマエツチングなどに
よって溝を形成し、その溝の中に５ｉ０２ 、 Ｓｉ３
Ｎ４などの絶縁物をＣＶＤ法などによって形成し、また
はポリイミドを光硬化法によって充填する。２０は透明
電極で光導電体層１８、絵素分離層１９の表面にＩＴＯ
などをスパッタまたは蒸着したものである。
第２図に本発明の他の実施例を示す、この実施例は走査
回路を薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）で構成した例である
１図において２１は非結晶質水素化シリコンからなるＴ
ＰＴで２２はソース、２３はゲート、２４はドレイン、
２Ｂは絶縁層であり、その他は第１図に示した実施例と
同じであるので説明を省略する。
回路を薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）で構成した例である
１図において２１は非結晶質水素化シリコンからなるＴ
ＰＴで２２はソース、２３はゲート、２４はドレイン、
２Ｂは絶縁層であり、その他は第１図に示した実施例と
同じであるので説明を省略する。
光導電体層１８を厚くすると、バイアス電圧を大きくす
る必要がある。 ＴＰＴの耐圧はＭＯＳより高いので、
走査回路をＴＰＴとすれば、光導電層１日の厚さをより
厚くすることができ、それだけＸ線から光への変換効率
を高くすることができる。また、ＴＰＴは結晶Ｓｉ走査
回路に比べ大面積Ｘ線像用に適している。
る必要がある。 ＴＰＴの耐圧はＭＯＳより高いので、
走査回路をＴＰＴとすれば、光導電層１日の厚さをより
厚くすることができ、それだけＸ線から光への変換効率
を高くすることができる。また、ＴＰＴは結晶Ｓｉ走査
回路に比べ大面積Ｘ線像用に適している。
また先に２次電極１７Ｂ上への光導電層の形成法につい
て述べたが１例えば光導電体層にＢｉ１□Ｇ ｅ Ｏ，
。
て述べたが１例えば光導電体層にＢｉ１□Ｇ ｅ Ｏ，
。
の単結晶を用い、この単結晶上に走査回路を薄膜技術に
よって構成することも可能であり、このような製法を用
いる場合には、ＴＰＴの方がＭＯＳより容易に作ること
ができる。
よって構成することも可能であり、このような製法を用
いる場合には、ＴＰＴの方がＭＯＳより容易に作ること
ができる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、下地電極に重金属
層を用い、光導電体層にＸ線吸収能の大きな光導電体を
用いているので、簡単な構成で効率の高い放射線用固体
撮像素子が得られる。
層を用い、光導電体層にＸ線吸収能の大きな光導電体を
用いているので、簡単な構成で効率の高い放射線用固体
撮像素子が得られる。
第１図は本発明の実施例の断面の概要図、第２図は本発
明の他の実施例の断面の概要図、第３図は従来の放射線
固体撮像素子の断面図である。 １．１１・・・基板、２・・・光ダイオード、４・・・
蛍光体層。 １７Ｂ・・・２次電極、１８・・・光導電体層、１８・
・・絵素分離層、２０・・・透明電極、１００・・・走
査回路部、２００・・・光導電体部。 第１図 第３図 手続補正書 昭和６１年２月１３日 特許庁長官 宇 賀 道 部、殿 １、事件の表示 特願昭８０−２２６９０１号 ２、発明の名称 放射線用固体撮像素子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 富士写真フィルム株式会社 ４、代理人 住所〒１０２ 東京都千代田区モ河町２−５−２ メゾン平河３Ｆ 電話（０３）２３９−５７５０５、
補正命令の日付 自 発 ６、補正の対象 明細書の「３、発明の詳細な説明」の欄・丁ン＼ ７、補正の内容 ｌ）明細書第２頁第１９行目ないし第２０行目のｒＳ：
Ｔｂ賦活Ｇｄ２０３ＪをｒＧｄ２０２Ｓ：Ｔｂ Ｊに訂
正する。 ２）同第７頁第５行目のｒ ＭＯＳより」を削除する。 以 上
明の他の実施例の断面の概要図、第３図は従来の放射線
固体撮像素子の断面図である。 １．１１・・・基板、２・・・光ダイオード、４・・・
蛍光体層。 １７Ｂ・・・２次電極、１８・・・光導電体層、１８・
・・絵素分離層、２０・・・透明電極、１００・・・走
査回路部、２００・・・光導電体部。 第１図 第３図 手続補正書 昭和６１年２月１３日 特許庁長官 宇 賀 道 部、殿 １、事件の表示 特願昭８０−２２６９０１号 ２、発明の名称 放射線用固体撮像素子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 富士写真フィルム株式会社 ４、代理人 住所〒１０２ 東京都千代田区モ河町２−５−２ メゾン平河３Ｆ 電話（０３）２３９−５７５０５、
補正命令の日付 自 発 ６、補正の対象 明細書の「３、発明の詳細な説明」の欄・丁ン＼ ７、補正の内容 ｌ）明細書第２頁第１９行目ないし第２０行目のｒＳ：
Ｔｂ賦活Ｇｄ２０３ＪをｒＧｄ２０２Ｓ：Ｔｂ Ｊに訂
正する。 ２）同第７頁第５行目のｒ ＭＯＳより」を削除する。 以 上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）走査回路部と下地電極と光導電膜部とを積層した固
体撮像素子において、 光導電層がＸ線吸収能の高い光導電体層からなることを
特徴とする放射線用固体撮像素子。 ２）前記下地電極が重金属からなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の放射線用固体撮像素子。 ３）前記光導電体層がＢｉ＿１＿２ＧｅＯ＿２＿０から
なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放射
線用固体撮像素子。 ４）前記走査回路部が薄膜トランジスタ回路で構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放
射線用固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226901A JPS6286855A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 放射線用固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226901A JPS6286855A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 放射線用固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6286855A true JPS6286855A (ja) | 1987-04-21 |
Family
ID=16852367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60226901A Pending JPS6286855A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 放射線用固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6286855A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995033332A3 (en) * | 1994-06-01 | 1996-01-18 | Simage Oy | Imaging devices, systems and methods |
| JPH1197690A (ja) * | 1997-09-20 | 1999-04-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | イメージセンサおよびイメージセンサ一体型アクティブマトリクス型表示装置 |
| US6035013A (en) * | 1994-06-01 | 2000-03-07 | Simage O.Y. | Radiographic imaging devices, systems and methods |
| JP2004265932A (ja) * | 2003-02-14 | 2004-09-24 | Canon Inc | 放射線撮像装置 |
| JP2006032714A (ja) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | 有機材料層のパターニング方法およびこれを用いた電子デバイス |
| JP2009016855A (ja) * | 2008-08-20 | 2009-01-22 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | イメージセンサおよびイメージセンサ一体型アクティブマトリクス型表示装置 |
| US7541617B2 (en) | 2003-02-14 | 2009-06-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Radiation image pickup device |
| JP2012160743A (ja) * | 2012-03-20 | 2012-08-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | イメージセンサ、電子機器 |
| US9401382B2 (en) | 2013-11-07 | 2016-07-26 | Nlt Technologies, Ltd. | Image sensor and manufacturing method thereof |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP60226901A patent/JPS6286855A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5812191A (en) * | 1994-06-01 | 1998-09-22 | Simage Oy | Semiconductor high-energy radiation imaging device |
| US6035013A (en) * | 1994-06-01 | 2000-03-07 | Simage O.Y. | Radiographic imaging devices, systems and methods |
| WO1995033332A3 (en) * | 1994-06-01 | 1996-01-18 | Simage Oy | Imaging devices, systems and methods |
| US8564035B2 (en) | 1997-09-20 | 2013-10-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Image sensor and image sensor integrated type active matrix type display device |
| JPH1197690A (ja) * | 1997-09-20 | 1999-04-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | イメージセンサおよびイメージセンサ一体型アクティブマトリクス型表示装置 |
| US7791117B2 (en) | 1997-09-20 | 2010-09-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Image sensor and image sensor integrated type active matrix type display device |
| JP2004265932A (ja) * | 2003-02-14 | 2004-09-24 | Canon Inc | 放射線撮像装置 |
| US7541617B2 (en) | 2003-02-14 | 2009-06-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Radiation image pickup device |
| JP2006032714A (ja) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | 有機材料層のパターニング方法およびこれを用いた電子デバイス |
| JP2009016855A (ja) * | 2008-08-20 | 2009-01-22 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | イメージセンサおよびイメージセンサ一体型アクティブマトリクス型表示装置 |
| JP2012160743A (ja) * | 2012-03-20 | 2012-08-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | イメージセンサ、電子機器 |
| US9401382B2 (en) | 2013-11-07 | 2016-07-26 | Nlt Technologies, Ltd. | Image sensor and manufacturing method thereof |
| US9806123B2 (en) | 2013-11-07 | 2017-10-31 | Nlt Technologies, Ltd. | Image sensor and manufacturing method thereof |
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