DE2334116B2 - Ladungsuebertragungs-halbleiterbauelement - Google Patents
Ladungsuebertragungs-halbleiterbauelementInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ladungsübertragungs-Halbleiterbauelement
der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.
Ein Ladungsübertragungs-Halbleiterbauelement zur Bildaufzeichnung mit allen im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 genannten Merkmalen ist aus der US-Zeitschrift »IEEE Transactions on Electron Devices«, Bd
ED-18, 1971, Nr. 11, Seiten 986-992 bekannt. Dabei sind Mittel zum Aufbau eines Potentials im Halbleiterkörper
zwischen den Integrationsbereichen vorgesehen, nämlich Elektroden, die auf der Oxidschicht jeweils
zwischen den die Integrationsbereiche im Halbleiterkörper erzeugenden Elektroden angeordnet sind.
Ferner ist es aus den US-Zeitschriften »Applied Physics Letters«, Bd. 19, 1971, Nr. 12, Seiten 520-522
und »IEEE Journal of Solid-State Circuits«, Bd. SC-6,
1971, Seiten 314-322 bei Ladungsübertragungs-Halbleiterbauelementen
bekannt, derartige Mittel durch Sperrschichtbereiche gleichen Leitfähigkeitstyps, die im
Halbleiterkörper an der mit der Oxidschicht bedeckten Oberfläche zwischen den Integrationsbereichen angeordnet
sind und durch Elektroden, die auf einem verdickten Abschnitt zwischen den Integrationsbereichen
angeordnet sind, zu bilden. Die zur Festlegung der Übertragungsrichtung dienenden Sperrschichtbereiche
sind indessen bei den bekannten Halbleiterbauelementen asymmetrisch, d. h. an einem Rand jeder Elektrode
angeordnet, so daß nach Anlegen einer 2phasigen Taktspannung effektiv nur an einer Seite jedes
Integfationsbereich.es ein Sperrschichtbereich vorhanden ist. Hierdurch können überschüssige Ladungsträger,
die zum Beispiel bei Verwendung derartiger Bauelemente zur Bildaufzeichnung durch Licht mit hoher
Intensität erzeugt werden, über den Übertragungskanal in benachbarte Integrationsbereiche fließen, was zur
Ausbildung von weißen Flecken in den benachbarten Integrationsbereichen führt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Halbleiterbauelementes der eingangs
erwähnten Art, bei dem das Abfließen von
SS überschüssigen Ladungsträgern in benachbarte Integrationsbereiche
vermieden wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Ladungsübertragungs-Halbleherbauelementes gemäß
Patentanspruch 1 sind in den Patentansprüchen 2—11 gekennzeichnet.
Durch die Ausbildung von Ablaufbereichen und durch die Erzeugung von geeignet bemessenen Potentialschwellen
zwischen den Ablaufbereichen und den Integrationsbereichen fließen überschüssige Ladungsträger
in die Ablaufbereiche und nicht in benachbarte
Integrationsbereiche. Hierdurch können die eingangs erwähnten weißen Flecken bei der Bildaufzeichnung
vollständig vermieden werden.
Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläui2rt.
Es zeigt
F i g. 1 eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiterbauelementes;
F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2 2 in F i g. 1;
Fig.3 und 4 Schnitte durch jeweils ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bauelementes;
F i g. 5 eine Draufsicht auf einen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bauelementes und
F i g. 6A und 6B Schnitte längs den Linien 64 65-6Λ
6ßinFig.5.
Das in F i g. 1 dargestellte Ladungsübertragungs-Halbleiterbauelement
enthält einen Abbildungsbereich IA, in dem Ladung in Abhängigkeit von einfallendem
Licht gesammelt wird, sowie einen Speicher- und Auslesebereich SRA, der gegenüber dem Licht abgeschirmt
ist und zu dem die Ladung zur Ablesung übertragen wird, um ein »Verschmieren« zu vermeiden.
Jedoch kann die Erfindung auch bei anderen Ladungsübertragungs-Bauelementen
vom Typ der ladungsgekoppelten Schaltungen oder der Eimerkettenschaltungen
verwendet werden.
Das zur Bildaufzeichnung vorgesehene Bauelement umfaßt grundsätzlich einen Halbleiterkörper 10, beispielsweise
aus Silizium, eine den Halbleiterkörper bedeckende Isolierschicht 11, beispielsweise aus SiO2
sowie auf der Isolierschicht 11 angebrachte Elektroden
für die Ladungsspeicherung und -übertragung innerhalb des Halbleiterkörpers. Bei der dargestellten Halbleiterstruktur
sind fingerartige Fortsätze an der. Elektroden Φ\η Φ2/, Φι* Φ2* Φι,-und Φ2γ gebildet. Mit Ausnahme der
letzten Zeile des veranschaulichten Bauelementes stellt jeder Fortsatz eine Zeile von Integrations- bzw.
Ladungsübertragungsbereichen dar. Die Fortsätze sind durch vertikale Streifen eines Dotierungsbereiches 12 in
einzelne Bereiche getrennt, die ihrerseits gesonderte Matrixspalten von Integrations- bzw. Übertragungsbereichen
13 in dem Halbleiterkörper bilden. Der Dotierungsbereich 12 wird nachstehend näher erläutert.
In der letzten Zeile der Anordnung stellt jeder Fortsatz eine besondere Elektrode dar. Die dritte und fünfte
Elektrode in dieser Zeile ist mit der Elektrode Φι, durch
eine nicht dargestellte, diffundierte Unterkreuzung verbunden. Diese Zeile ist so ausgebildet, daß
Ladungsträger nach rechts zu einem Ausgangselement übertragen werden, welches durch einen ebenfalls nicht
veranschaulichten, diffundierten Bereich in dem Halbleiterkörper gebildet wird. Dieser Bereich ist zur
Sammlung der Ladungsträger über eine Leitung 14 in Sperrichtung vorgespannt.
Auf die vorgenannte Weise umfaßt das veranschaulichte Bauelement eine Anordnung von 3x12 Ladungsübertragungs-Bereichen
und eine Auslesezeile von sechs Ladungsübertragungs-Elektroden. Die ersten
sechs Zeilen umfassen den Abbildungs- bzw. Integrationsbereich und die letzten sieben Zeilen, welche gegen
einfallendes Licht abgeschirmt sind, umfassen den Speicher- und Auslesebereich. (Die ersten drei Zeilen
des Abbildungsbereiches sind in F i g. 1 nicht dargestellt.) Während einer Integrationsperiode wird entweder
die Elektrode Φι, oder die Elektrode Φ2, auf einem
konstanten Potential Vp gehalten, um Ladungsträgerpakete
in den Integrationsbereichen unterhalb der damit eekoDDelten Fortsätze zu sammeln. Die dazwischenliegenden
Zeilen werden auf einem niedrigen Restpotenlial Vr gehalten. Das gesamte Bild wird anschließend zu
dem Speicherbereich durch entsprechende lmpulsiastung der Elektroden Φ^ Φ2(, Φβ und Φ2ί mit den
Potentialen Vr und Vp übertragen. Jede Ladungszeile
wird danach aufeinanderfolgend zu der Auslesezeile durch lmpulstastung der Elektroden Φυ, Φ25 und Φ\Γ
übertragen und seitlich durch lmpulstastung der Elektroden Φι,-und Φ2γ ausgelesen. Die Vorspannungsquellen
der genannten Elektroden sind zur besseren Übersichtlichkeit nicht veranschaulicht.
Die Erfindung wird am besten durch die F i g. 1 und 2 erläutert. Zum besseren Verständnis ist der Halbleiterkörper
p-leitend gewählt, obgleich ebenso gut auch ein η-leitender Halbleiterkörper vorgesehen werden kann,
wenn zugleich die anderen veranschaulichten Polaritäten umgekehrt werden. Gemäß F i g. 1 ist ein einen
Ablaufbereich 15 bildender erster Dotierungsbereich aus η+ -leitendem Material in dem Halbleiterkörper
gebildet. Der Ablaufbereich 15 verläuft in Form von vertikalen Streifen durch die gesamte Länge des
Abbildungsbereiches, so daß eine enge Nachbarschaft zu jedem Integrationsbereich des Halbleiterkörpers
gegeben ist. Der Ablaufbereich 15 wird durch eine schematisch als Batterie dargestellte Spannungsquelle
16 in Sperrichtung vorgespannt, so daß der Ablaufbereich 15 Ladungsträger, im vorliegenden Beispielsfalle
Elektronen, anzieht. In den Abschnitten zwischen den Integrationsbereichen und dem Ablaufbereich 15 liegi
ein zweiter ρ+ -leitender Dotierungsbereich 12. Da dieser Dotierungsbereich unter anderem zur Festlegung
der Ladungsübertragungskanäle dient, verläuft der ρ+ -Dotierungsbereich über die gesamte Länge des
Bauelementes.
Die Wirkungsweise der vorstehend erwähnten Dotierungsbereiche ist anhand von Fig. 2 dargestellt.
Die gestrichelte Linie 17 veranschaulicht den Verlauf des Potentials an der Halbleiteroberfläche längs einer
Zeile des Bauelementes. Die Elektrone Φ2, wird im
Integrationsbetrieb auf ein konstantes Potential Vn
vorgespannt. Da das mit Pfeilen angedeutete Licht lediglich auf den zweiten Integrationsbereich dieser
Zeile fällt, sammeln sich dort Elektronen an, während der erste und dritte Integrationsbereich leer bleiben.
Sobald sich im zweiten Integrationsbereich Ladungen ansammeln, nimmt das Potential an der Oberfläche ab.
Solange das Potential an der Stelle xps größer als das
Schwellwertpotential ψτ ist, bleibt die Ladung auf diese
Integrationsbereiche beschränkt. 1st jedoch das Licht so intensiv, daß das Schwellwertpotential \ps kleiner oder
gleich dem Schwellwertpotential ψτ ist, so fließt bei
bekannten Bauelementen die Ladung in die benachbrrten Bereiche über. Statt dieses unerwünschten Vorganges
wird, wie bereits erwähnt, bei den erfindungsgemäßen Bauelementen die überschüssige Ladung durch das
Potential ψο des Ablaufbereiches 15 angezogen. Auf
diese Weise werden Verzerrungen des aufgezeichneten Bildes bzw. die erwähnten weißen Flecken vermieden.
Die überschüssigen Ladungsträger werden auch daran gehindert, in benachbarte Zeilen der Integrationsbereiche
überzufließen (d. h. in einer Richtung senkrecht zu der Bildebene von F i g. 2), da das Schwellwertpotential
ψΓ auf einen höheren Wert als dasjenige Potential eingestellt wird, das durch die Elektrode Φι, erzeugt
wird, die während des Integrationsbetriebs auf einem Restpotential gehalten wird. Während des Übertragungsbetriebs,
wenn also die Elektrode Φι, mit dem Potential Vp impulsgetastet wird, wird die in dem
Integrationsbereich vorhandene Ladung zu einer benachbarten Zeile übertragen. Allgemein ergibt sich,
daß der Ablaufbereich 15 einen Ablauf für überschüssige Ladungsträger bildet, während der zweite Dotierungsbereich
12 das gewünschte Schwellwertpotential ψτ an
der Halbleiteroberfläche aufrechterhält, so daß während des Integrationsbetriebs überschüssige Ladungsträger
zu dem Ablauf und nicht zu benachbarten Integrationsbereichen abfließen.
Jeder Dotierungsbereich kann durch ein übliches Diffusions- oder lonenimplantationsverfahren gebildet
werden. In vorteilhafter Weise kann man gleichzeitig mit der Diffusion der Ausgangsdioden die Dotierungen
des ersten Diffusionsbereiches eindiffundieren und anschließend den zweiten Dotierungsbereich durch
Ionenimplantation einer Fläche herstellen, die den ersten Dotierungsbereich überlappt Da der erste
Bereich wesentlich stärker als der zweite Bereich dotiert ist, hält der erste Bereich die richtige Polarität
aufrecht. Zur Dotierung des ersten Bereiches können beliebige bekannte Donatoren vorgesehen werden,
beispielsweise Phosphor oder Arsen, während der zweite Bereich beliebige bekannte Akzeptoren enthalten
kann, beispielsweise Bor. Die Dotierungskonzentration des ersten Bereiches beträgt vorzugsweise etwa
10'9cm-3, obgleich ein weiter Konzentrationsbereich
zulässig ist, solange die Konzentration in dem ersten Dotierungsbereich größer ist als die Konzentration in
dem zweiten Dotierungsbereich. Die Dotierungskonzentration des zweiten Dotierungsbereiches sollte
zumindest dem zehnfachen Wert der Dotierungskonzentration des Halbleiterkörpers entsprechen, um die
gewünschte Verarmung der Halbleiteroberfläche in diesen Bereichen entsprechend den vorstehend erwähnten
Gesichtspunkten sicherzustellen. In einem üblichen Bauelement, bei dem das Potential Vpzu 20 Volt und das
Potential Vr zu 2VoIt gewählt werden, liegt die
Dotierungskonzentration des zweiten Dotierungsbereiches in der Größenordnung von 1O16Cm-3. Eine
Bestimmung der erforderlichen Dotierungskonzentration liegt im üMichen Fachwissen, so daß ein näheres
Eingehen hierauf entbehrlich ist
Zur Erzielung des gewünschten Oberflächenpotentials zwischen den Ablauf- und Integrationsbereichen
gibt es zahlreiche andere Möglichkeiten. In F i g. 3 und 4 sind zwei Querschnitte durch alternative Ausführungsbeispiele dargestellt Gemäß F i g. 3 ist ein fingerartiger,
metallischer Fortsatz auf einer Isolierschicht 11 mit abgestuftem Aufbau niedergeschlagen, der durch
bekannte photolithographische Ätzverfahren erzielt werden kann. Der Potentialverlauf 17 ist im wesentlichen
mit dem Potentialverlauf des Bauelementes nach Fig.2 identisch. Die Dicke der abgestuften Isolierschicht
ist so gewählt, daß das Oberflächenpotential ψτ
entsprechend den vorstehenden Ausführungen gebildet wird. Wenn beispielsweise das Potential Vp zu 20 V und
das Potential Vr zu 2 V gewählt werden, so beträgt der
dicke Abschnitt der Isolierschicht etwa das 5fache des dünnen Abschnitts.
Gemäß Fig.4 wird eine gesonderte Schwellwertelektrode
18 verwendet, um das gewünschte Oberflächenpotential ψτ aufrechtzuerhalten. Die Elektrode
besteht aus einem Muster eines leitenden Materials, das auf der Isolierschicht in Foim von Streifen aufgebracht
ist, wobei die Streifen in gleicher Weise wie der Dotierungsbereich 12 in F i g. 1 vertikal nach unten
verlaufen. Die Streifen sind an einem Ende des Bauelementes mit einer nicht dargestellten Spannungsquelle verbunden, die im vorliegenden Beispielsfalle
eine positive, konstante Vorspannung erzeugt, deren Amplitude zur Erzeugung des gewünschten Oberflächenpotentials
ψτβη den Rändern der Integrationsbereiche
ausreichend groß gewählt ist Bei dem Bauelement wird eine zweite Isolierschicht 19 über der
ίο Schwellwertelektrode niedergeschlagen, um diese gegenüber
den Ladungsübertragungs-Elektroden Φ2, zu
isolieren.
Das in Fig.5 veranschaulichte Bauelement stellt ein Übertragungs- und Speicherbauelement zur Abbildung
von Linien dar, wobei eine Ladung in einer Zeile unterhalb der Elektrode Φι (Abbildungsbereich) intregriert
wird und anschließend über den Bereich unterhalb der Elektrode Φ2 in den Bereich unterhalb der letzten
Zeile übertragen wird, die die Elektroden Φ\Γ und <&2r
umfaßt. Die letzteren drei Elektroden überdecken diesen Bereich, der gegenüber dem einfallenden Licht
abgeschirmt ist und den Auslesebereich umfaßt. Es werden wiederum Ladungsträgerpakete durch seitliche
Übertragung zu einem Ausgangselement, z. B. 14, ausgelesen. Ebenso sind zur Festlegung der Übertragungskanäle
diffundierte Bereiche 24 mit ρ+ -Leitfähigkeit (für einen p-Halbleiterkörper) vorgesehen.
Zur Verhinderung des Überfließens von überschüssigen Ladungsträgern ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ein einziges Band eines η+-dotierten Bereiches 20 (bei p-leitendem Halbleiterkörper) vorgesehen,
welches wiederum durch eine Spannungsquelle 21 in Sperrichtung vorgespannt ist, um bewegliche
Ladungsträger zu sammeln. Ferner überdeckt eine einzige Metallelektrode 22 die Isolierschicht in dem
Abschnitt zwischen dem Abbildungsbereich und dem Dotierungsbereich. Die Elektrode 22 wird durch die
Spannungsquelle 23 auf einem konstanten positiven Potential VT gehalten. Gemäß Fig.6A wird diese
konstante Vorspannung wiederum so gewählt daß das Oberflächenpotential ψΓ an der darunterliegenden
Halbleiteroberfläche größer als das Potential unter der benachbarten Elektrode Φ2 ist, wenn es auf dem
Restpotential während des Integrationsbetriebs gehalten wird, so daß die überschüssigen Ladungsträger in
den Bereich 20 und nicht in den Auslesebereich des Bauelementes fließen. Wenn die Elektrode Φ2 zur
Übertragung der Ladungszeile zu dem Auslesebereich impulsgetastet wird, wird gemäß F i g. 6B ein Potential
größer als das Oberflächenpotential ψτ aufgebaut, so daß keine Ladung zu dem Ablaufbereich während des
Auslesens übertragen wird.
Die Elektrode 22 kann durch einen horizontalen Streifen mit p+-Dotierung innerhalb des Halbleiterkörpers
ersetzt werden, um das erforderliche Oberflächenpotential ψτ zu erzeugen. Ferner ist es möglich, als
Ablaufbereich eine entgegengesetzt vorgespannte Metallelektrode vorzusehen, weiche mit ihrem einen Ende
die Isolierschicht zusammen mit einem kleinen n+-Dotierungsbereich
überdeckt und damit eine Diode bildet Die Metallelektrode erzeugt zur Ladungssammlung
einen Verarmungsbereich in dem darunterliegenden Halbleiterkörper, während durch die genannte Diode
Ladungsträger aus dem Halbleiterkörper entfernt werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Ladungsübertragungs-Halbleiterbauelement zur Bildaufzeichnung, mit einem Halbleiterkörper,
einer Isolierschicht, welche zumindest einen Teil einer ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers
überdeckt, und mit Metallelektroden auf der Isolierschicht, die so angeordnet und mit Potentialen
beaufschlagt sind, daß örtlich festgelegte Integrationsbereiche im Halbleiterkörper gebildet werden,
in denen bewegliche, in Abhängigkeit von auf den Halbleiterkörper fallendem Licht erzeugte Ladungsträger
gesammelt werden und durch die die beweglichen Ladungsträger in einer Richtung im
wesentlichen parallel zu der mit der Isolierschicht bedeckten Oberfläche zu einem im Halbleiterkörper
angeordneten Ausgangsbereich übertragen werden, bei dem ferner Begrenzungsmittel zum Erzeugen
von Potentialschwellen für die beweglichen Ladungsträger der Integrationsbereiche vorgesehen
sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Ablaufbereich (15, 20) für die beweglichen
Ladungsträger im Halbleiterkörper benachbart zu den Integrationsbereichen angeordnet ist und daß
die von den Begrenzungsmitteln erzeugten Potentialschwellen zwischen dem Ablaufbereich und den
Integrationsbereichen liegen und so bemessen sind, daß in den Integrationsbereichen vorhandene
überschüssige bewegliche Ladungsträger sich zu dem Ablaufbereich (15,20) bewegen.
2.HaIbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitfähigkeitstyp des
Ablaufbereiches (15, 20) dem Leitfähigkeitstyp des Halbleiterkörpers entgegengesetzt ist.
3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Potentialschwellen
erzeugenden Begrenzungsmittel einen Bereich (12) mit gleichem Leitfähigkeitstyp wie der
Halbleiterkörper umfassen, welcher zwischen den Integrationsbereichen und dem Ablaufbereich angeordnet
ist.
4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Potentialschwellen
erzeugenden Begrenzungsmittel einen den Bereich zwischen den Integrationsbereichen
und dem Ablaufbereich überdeckenden, verdickten Abschnitt der Isolierschicht (U) umfassen.
5. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die
Potentialschwellen erzeugenden Begrenzungsmittel eine den Ablaufbereich überdeckende Metallelektrode
(18) umfassen.
6. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die
Potentialschwellen erzeugenden Begrenzungsmittel eine den Bereich zwischen den Integrationsbereichen
und dem Ablaufbereich (20) überdeckende Metallelektrode (22) umfassen.
7. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallclektroden (Φι» Φ2) in einer zweidimensionalen
Anordnung so angebracht sind, daß eine Matrix von Integrationsbereichen gebildet ist.
8. Halbleiterbauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufbereiche und die die
Potentialschwellen erzeugenden Begrenzungsmittel längs der Matrixspalten verlaufen.
9. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprü-
ehe 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallelektroden (Φι) derart angeordnet sind, daE
eine Zeile von Integrationsbereichen gebildet ist.
10. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß der Ablaufbereich zui
Vorspannung in Sperrichtung ausgebildet ist.
11. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, da
durch gekennzeichnet, daß der Ablaufbereich (15] und die die Potentialschwellen erzeugenden Btgren
zungsmittel streifenförmig angeordnet sind.
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| SE (1) | SE382148B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2421210A1 (de) * | 1973-05-21 | 1974-12-12 | Fairchild Camera Instr Co | Ladungsgekoppelte halbleiteranordnung |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49131525A (de) * | 1973-04-05 | 1974-12-17 | ||
| JPS5140790A (de) * | 1974-10-04 | 1976-04-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | |
| JPS5732547B2 (de) * | 1974-12-25 | 1982-07-12 | ||
| DE2813254C2 (de) * | 1978-03-28 | 1979-12-06 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Eindimensionaler CCD-Sensor mit Überlaufvorrichtung |
| JPS5847378A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-19 | Canon Inc | 撮像素子 |
| JPS60244064A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-03 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
| JPS60163876U (ja) * | 1985-03-06 | 1985-10-31 | 富士通株式会社 | 半導体撮像装置 |
| GB2181012B (en) * | 1985-09-20 | 1989-09-13 | Philips Electronic Associated | Imaging devices comprising photovoltaic detector elements |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| IE34899B1 (en) * | 1970-02-16 | 1975-09-17 | Western Electric Co | Improvements in or relating to semiconductor devices |
| FR2101023B1 (de) * | 1970-08-07 | 1973-11-23 | Thomson Csf |
-
1973
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- 1973-07-04 NL NL7309340A patent/NL165607C/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-07-05 DE DE19732334116 patent/DE2334116C3/de not_active Expired
- 1973-07-05 IT IT5127473A patent/IT991964B/it active
- 1973-07-05 FR FR7324749A patent/FR2197287B1/fr not_active Expired
- 1973-07-06 BE BE133191A patent/BE802002A/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-07-10 JP JP48077186A patent/JPS5222495B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2421210A1 (de) * | 1973-05-21 | 1974-12-12 | Fairchild Camera Instr Co | Ladungsgekoppelte halbleiteranordnung |
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