DE2527597B2 - Eindimensionale optoelektronische abtastvorrichtung - Google Patents

Eindimensionale optoelektronische abtastvorrichtung

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DE2527597B2 DE19752527597 DE2527597A DE2527597B2 DE 2527597 B2 DE2527597 B2 DE 2527597B2 DE 19752527597 DE19752527597 DE 19752527597 DE 2527597 A DE2527597 A DE 2527597A DE 2527597 B2 DE2527597 B2 DE 2527597B2
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine eindimensionale optoelektronische Abtastvorrichtung, bei der aul 6s einer elektrisch isolierenden Unterlage wenigstens ein wenigstens während des Betriebes seitlich gegen seine Umgebung für die Informationsladungsträger elektrisct isolierter, als Sensor dienender Streifen aus dotierten
Halbleitermaterial aufgebracht ist, der wenigstens eine lichtdurchlässige elektrisch isolierende Schicht trägt auf der wenigstens in Abständen Elektroden aufgebracht sind, die elektrisch leitend miteinander verbunden sind, bei der wenigstens an einer Streifenlängsseite Sensorausgänge zum parallelen Auslesen der im Streifen unter den Elektroden gespeicherten, von licht erzeugten Information vorhanden sind, bei der wenigstens ei» parallel einlesbares Datenschieberegister mit Paralleleingängen vorhanden ist und bei der jeder Sensorausgang über je einen für die Informationsladungsträger leitenden Kanal in dem ein elektronischer Schalter angeordnet ist. mit genau einem Paralleleingang des Datenschieberegisters verbunden ist
Eindimensionale Abtastvorrichtungen der eingaags genannten Art sind bekannt Beispielsweise wird eine solche eindimensionale Abtastvorrichtung in der Veröffentlichung »Charge-Coupled Device Scanner Having Simultaneous Readout. Optical Scan And Data Rate Enhancement« von W.F. Bankowski und J.D. Tartamella in IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 16. Nr. 1. Juni 1973. S. 173 bis 174 beschrieben. Allgemein müssen bei Sensoren Schutzmaßnahmen gegen Oberbelichten vorgenommen werden. Zu starke Belichtung eines Sensors führt nämlich dazu, daß mehr Ladungsträger erzeugt werden als unter den Sensorelektroden festgehalten werden können.
Diese zuviel erzeugten Ladungsträger breiten sich im Substrat aus und führen bei den Nachbarsensuren zur Informationsverfälschung. In der Veröffentlichung »Blooming Suppression in Charge Coupled Area Imaging Devices« von G H. S e q u i η in BSTJ, Oktober 1972. S. 1923 bis 1926 wird eine Schutzmaßnahme für Sensoren angegeben. Dort werden in einem seitlich entlang der Sensoren geführten, dotierten Überiaufkanal die zuvie1 erzeugten Ladungsträger gesammelt und abgeführt Bei Abtastvorrichtungen der eingangs genannten Art ist die Verwendung eines Überlaufkanals jedoch nur möglich, wenn nur ein Schieberegister an einer Streifenlängsseite des Sensors angeschlossen ist. Der Überlaufkanal kann dann entlang der anderen Streifenlängsseite angeordnet werden. Im Hinblick auf eine hohe Auflösung des Sensors ist es jedoch von Vorteil wenn an beiden Längsseiten des Sensors Schieberegister angeschlossen sind, so wie es in der erstgenannten Veröffentlichung auf Seite 173 in der F i g. 1 dargestellt ist In diesem Fall ist die Verwendung eines Überlaufkanals nicht möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Abtastvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die bei Überbelichtung zmiel erzeugten Ladungsträger ohne Verwendung eines Überlaufkanals abgeführt werden können.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen die Sensorausgänge und die elektronischen Schalter ein parallel ein- und auslesbares Überlauf-Schieberegister geschaltet ist, welches an jedem Speicherplatz einen Paralleleingang und einen Parallelausgang aufweist und bei dem zwischen diesen Speicherplätzen wenigstens ein Zwischenspeicherplatz vorhanden ist und daß jeder Sensorausgang über einen, für die Informationsladungsträger leitenden Kanal, in dem ein elektronischer Schwellwertschalter mit steuerbarem Schwellwert angeordnet ist, mit genau einem dieser Paralleleingänge und jeder dieser Parallelausgänge über den für die Informationsladungsträger leitenden Kanal, in dem der elektronische Schalter angeordnet ist, mit genau einem der Paralleleingänge des Datenschieberegisters verbunden ist
Vorteilhaft ist es dabei, wenn das Überlauf-Schieberegister aus einer ladungsgekoppelten Übertragungsvorrichtung besteht
S _ Vorteilhaft und zweckmäßig ist es dabei, wenn das Überlauf-Schieberegister aus einer ladungsgekoppelten Übertragungsvorrichtung für Zwei-Phasen-Betrieb besteht welche dadurch gebildet ist, daß auf der elektrisch isolierenden Unterlage wenigstens ein zweiter Streifen aus dem dotierten Halbleitermaterial aufgebracht ist der mindestens eine elektrisch isolierende Schicht trägt, auf oder entlang der Streifenlängsrichtung wenigstens eine Reihe von durch Spalte voneinander getrennte Elektroden aufgebracht ist, wobei die Elektroden der Reihe nach abwechselnd auf dünnerer und dickerer elektrisch isolierender Schicht liegen und daß unter jeder übernächsten der Elektroden in der Reihe, die auf dünnerer elektrischer isolierender Schicht liegen, jeweils einer der Paralleleingänge und Parallelausgänge
zo vorhanden sind.
Für den Fall, daß das Datenschieberegister aus einer ladungsgekoppelten Übertragungsvorrichtung besteht ist es von Vorteil, wenn es höchstens bis auf die Parallelausgänge einen zum Überlauf-Schieberegister identischen Aufbau aufweist
Vorteilhafterweise ist dabei die Abtastvorrichtung so aufgebaut daß die Sensorausgänge, die Parallelein- und Parallelausgänge der Schieberegister und die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen diesen dadurch gebildet sind, daß die Streifen aus dem dotierten Halbleitermaterial wenigstens an den entsprechenden Stellen durch Leitungen aus dem dotierten Halbleitermaterial miteinander verbunden sind, daß sämtliche elektronischen Schalter dadurch gebildet sind, daß quer über die Leitungen zwischen Datenschieberegister und Überlauf-Schieberegister ein von diesen durch mindestens eine elektrisch isolierende Schicht getrennter erster Elektrodenstreifen mit einem Anschluß zum Anlegen eines Schaltimpulses gelegt ist und daß sämtliche Schwellwertschalter dadurch gebildet sind, daß quer über die Leitungen zwischen Überlauf-Schieberegister und Sensor, ebenfalls von diesen durch mindestens eine elektrisch isolierende Schicht getrennt ein zweiter Elektrodenstreifen mit einem Anschluß zum Anlegen von Schwellspannungen gelegt ist
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus weiteren Unteransprüchen hervor.
Die erfindungsgemäße Abtastvorrichtung hat den Vorteil, daß die bei Überbelichtung zuviel erzeugten Ladungsträger auch bei zu beider. Seiten des Sensors angeordneten Datenschieberegistern abgeführt werden können. Die Abtastvorrichtung kann außerdem so hergestellt werden, daß keine zusätzlichen Verfahrensschritte gegenüber herkömmlichen Abtastvorrichtun- gen notwendig sind.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels in den Figuren näher erläutert
Fig.! zeigt in Draufsicht ein Ausführungsbeispiel einer Abtastvorrichtung;
6*. F i g. 2 zeigt einen Querschnitt längs der Schnittlinie I-I in der F i g. 1 und unter den Elektroden den örtlichen Verlauf des Oberflächenpotentials bei verschiedenen Betriebsbedingungen; F i g. 3 zeigt acht Impulsdiagramme über die Zeit t;
F i g. 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Schnittlinie H-II in der Fig. 1 und unter den Elektroden den örtlichen Verlauf des Oberflächenpotentials zu zwei verschiedenen Zeitpunkten.
In der F i g. 1 ist in Draufsicht ein Ausführungsbeispiel einer Abtastvorrichtung, hergestellt in einer Al-Si-Gate-Technologie, dargestellt Der Sensor befindet sich im langgestrichelt umrahmten Bereich 1. Der langgestrichelt umrahmte Bereich 2 bildet das Überlauf-Schieberegister und der langgestrichelt umrahmte Bereich 3 das Datenschieberegister. Der Sensor ist dadurch gebildet, daß die lichtdurchlässige elektrisch isolierende Schicht Bereiche 11 bis 16 aufweist, in denen die Schichtdicke dieser elektrisch isolierenden Schicht kleiner ist als außerhalb. Darüber ist ein Streifen 10 aus Polysilizium geführt Das Oberlauf-Schieberegister und das Datenschieberegister sind aus ladungsgekoppelten Übertragungsanordnungen für Zwei-Phasen-Betrieb gebildet Dazu sind über dem jeweiligen Übertragungskanal zunächst die Elektroden 22 und 24 bzw. 32 und 34, die aus Polysilizium bestehen, auf der elektrisch isolierenden Schicht aufgebracht Über den Zwischenräumen dieser Elektroden und über diesen Elektroden selbst sind Aluminiumelektroden 21 und 23 bzw. 31 und 33 auf dickerer elektrisch isolierender Schicht aufgebracht Die jeweiligen Elektroden 21, 22, 23 und 24 sind durch entsprechende elektrische Leitungen 211, 221, 231 und 241 elektrischleitend miteinander verbunden. Dabei besteht die Leitung 221 aus Polysilizium, während die übrigen Leitungen aus Aluminium bestehen. Die aus Polysilizium bestehenden Leitungen 24 sind in diesem Ausführungsbeispiel über Kontaktlöcher 242 mit der elektrischen Leitung 241 verbunden. Dies ist hier lediglich aus Designgründen so durchgeführt Jede andere Lösung, die den Betriebsablauf beim Betrieb nicht stört, ist hier zulässig. Entsprechend sind die Elektroden 31,32,33 und 34 des Datenschieberegisters durch die elektrischen Leitungen 311,321,331 und 341 miteinander verbunden. Dabei sind die aus Polysilizium bestehenden Elektroden 32 und 34 durch Polysiliziumleitungen 321 und 341 und die aus Aluminium bestehenden Elektroden 31 und 33 durch die Alumini Umleitungen 311 und 331 verbunden. Die gesamte Anordnung in der F i g. 1 ist auf gemeinsamem dotierten Substrat das eine zusammenhängende elektrisch isolierende Schicht trägt die wenigstens im Sensorbereich lichtdurchlässig ist aufgebracht Die elektrisch isolierende Schicht weist innerhalb des durch die durchgezogene Linie 6 umrahmten Bereiches eine dünnere Schichtdicke auf als außerhalb. Dieser Bereich enthält auch die Bereiche U bis 16 des Sensors, die dessen eigentliche Elektrodenbereiche bilden. Die Elektroden 22 des Überlauf-Schieberegisters sind aus Platzgründen bis fast an diese Sensorelektroden herangeführt Aas demselben Grund sind sie auf der anderen Sehe bis fast an die Elektroden 32 des Datenschieberegisters herangeführt Die Elektroden des Datenschieberegisters sind ebenfalls aus Platzgründen verlangen ausgeführt Die Zwischenräume zwischen den Elektroden 11,13 and 15 and den Elektroden 22, sind durch eine streifenförmig aasgebildete Elektrode 4 überdeckt, die von den Polysffiziunielektroden 10 and 22 durch eine elektrisch isoDerende Schicht getrennt ist Ebenso sind die Zwischenräume zwischen den Elektroden 22 and 32 durch eine zweite streifenförmig ausgebildete Elektrode 5 überdeckt die von den Elektroden ebenfalls durch eine elektrisch isolierende Schicht getrennt ist Diese beiden Elektroden 4 and 5 sind im Ausfühnmgsbeispiel aus Aluminium hergestellt. Die gesamte Anordnung kann auch so hergestellt werden, daß wenigstens außerhalb des Sensorbereiches 1 nor der durch die durchgezogene Linie 6 umrahmte Bereich dotiertes Halbleitermateria! enthält Auf unterschiedliche Schichtdicke der elektrisch isolierenden Schicht kann dann wenigstens außerhalb des Sensorbereiches verzichtet werden. Zur Erhöhung S der Auflösung des Sensors sind nur mit Elektroden U 13 und 15 an die Schieberegister angeschlossen. Die Elektroden 12,14 und 16 sind auf der anderen Seite de: Sensors in derselben Weise an eine zu der gezeichneter Anordnung identische Anordnung angeschlossen. Ds
ίο das Überlauf-Schieberegister zwischen zwei Speicherplätzen mindestens einen Zwischenspeicher platz aufweisen muß, kann, um dies zu gewährleisten nur jede vierte Elektrode des Registers 2 in F i g. 1 ar ein Sensorelement angeschlossen werden. Dadurch gibi
Μ das Schieberegister einen Minimalabstand zwischen der Sensorelektroden vor. Die Auflösung des Sensors kanr verdoppelt werden, wenn man jeweils zwischen zwe auf einer Seite angeschlossenen Sensorelektroden eine weitere Sensorelektrode vorsieht die auf der anderer
to Sensorseite an eine zur ersteren Anordnung identischer Anordnung angeschlossen ist.
In der F i g. 2 ist ein Querschnitt durch die in F i g. 1 dargestellte Anordnung längs der Schnittlinie Il schematisch dargestellt Auf einem Substrat 20 au; dotiertem Halbleitermaterial, beispielsweise p-dotierte; Silizium, mit einem Substratanschluß 201, ist eine lichtdurchlässige, elektrisch isolierende Schicht 26 beispielsweise aus Siliziumdioxid aufgebracht Diese elektrisch isolierende Schicht ist innerhalb der Begren zungslinien 6 in Fi g. 1 dünner als außerhalb. Auf diese elektrisch isolierende Schicht ist die Sensorelektrode 10 eine Elektrode 22 des Überlauf-Schieberegisters unc eine Elektrode 32 des Datenschieberegisters aufge bracht Auf diese Elektroden ist eine zweite lichtdurchlässige, elektrisch isolierende Schicht 27 beispiels weise ebenfalls aus S1O2 aufgebracht die über dem Zwischenraum zwischen der Elektrode 10 und dei Elektrode 22 die streifenförmige Elektrode 4 und übei dem Zwischenraum zwischen der Elektrode 22 und der Elektrode 32 die streifenförmige Elektrode 5 trägt Ir der Fig.2 ist im Substrat jeweils der Verlauf des Oberflächenpotentials bei verschiedenen Betriebsbedingungen gezeichnet Die Kurve 28 gibt den Verlaul des Oberflächenpotentials während der Belichtung des
Sensors an. Während der Belichtung wird durch Anlegen einer entsprechenden Spannung an die Sensorelektrode 10 unter dem Elektrodenbereich 15 eine Potentialmulde für die Informationsladungsträger erzeugt in der die durch Licht erzeugten Ladungsträger
gespeichert werden. An die Elektrode 4 wird während dieser Zeh eine betragsmäßig kleinere Spannung als an die Sensorelektrode angelegt Sämtliche Elektroden des Oberlauf-Schieberegisters werden durch eine Gleichspannung, die betragsmäßig größer als die an der
SS Elektrode 4 während der Belichtungszeit liegende Spannung ist vorgespannt Dadurch ist unter der Elektrode 4 eine kleine Potentialschwelle für die Informationsladungsträger vorhanden. An die Elektrode 5 wird während der Belichtungszeit keine Spannung
oder eine negative Spannung bei p-dotiertem Substrat bzw. eine positive Spannung bei n-dotiertem Substrat angelegt Zuviel im Sensor erzeugte Ladung kann fiber die Potentialschwelle unter der Elektrode 4 unter die Elektrode 22 des Oberlauf-Schieberegisters fließen und
abgeführt werden. Die hohe Potentialschwelle unter der Elektrode 5 verhindert dabei das WeherflieBen der Ladung in das Datenschieberegister. Die Kurve 29 gibt den Potentiaiverlanf beim Auslesen an. Beim Aaslesen
des Sensors muß die darunter gespeicherte Ladung Ober den Kanal des Überlauf-Schieberegisters hinweg in das Datenschieberegister gebracht werden. Dazu ist es notwendig, daß das Oberflächenpotential bei p-dotiertem Substrat vom Sensor zum Datenschieberegister hin zunimmt bzw. bei η-dotiertem Substrat vom Sensor zum Datenschieberegister hin abnimmt Dies erreicht man dadurch, daß an die Sensorelektrode 10 beispielsweise die Spannung 0 anliegt, die Elektrode 4 eine Spannung, die zwischen der Spannung 0 und der Gleichspannung an Elektrode 22 liegt, anlegt, daß man die Elektroden des Datenschieberegisters mit einer Gleichspannung vorspannt, die betragsmäßig größer ist als die Vorspannung an den Elektroden des Überlauf-Schieberegisters ist und daß an die Elektrode 5 eine Spannung angelegt, die zwischen den beiden Vorspannungen liegt Die strichpunktierte Kurve 29 gibt den Verlauf des Oberflächenpotentials während des Auslesens an. Während des Auslesens des Sensors dürfen sich in der Speicherzelle des Überlauf-Schieberegisters über die die Informationsladungsträger in das Datenschieberegister fließen, keine Überschußladungen befinden, die die Information verfälschen. Das Überlauf-Schieberegister benötigt daher allgemein zwischen den Speicherplätzen, über die die Informationsladungsträger in das Datenschieberegister fließen, wenigstens einen Zwischenspeicherplatz, in dem die Überschußiadung waiirend des Auslesens gespeichert werden kann. In dem in F: g. 1 angegebenen Überlauf-Schieberegister sind solche Zwischenspeicherplätze unter den Elektroden 24 zu gewissen Zeitpunkten vorhanden. Es ist dann lediglich darauf zu achten, daß zu solchen Zeitpunkten ausgelesen wird. Zweckmäßig ist es dabei, wenn man während des Auslesens wenigstens die Taktimpulse für die Elektroden 21 unterbricht
In der F i g. 3 ist in acht Impulsdiagrammen aber die Zeit f ein Impulsfahrplan für den Betneb der Abtastvorrichtung dargestellt Es ist dabei p-dotiertes Substrat vorausgesetzt Im Diagramm I sind die Taktimpulse für die Elektroden 23 und 24 dargestellt Sie sind einer Gleichspannung Lh überlagert Die Diagramme II und III zeigen einzeln die Taktimpulse für die Elektroden 21 und 22. Sie sind ebenfalls einer Gleichspannung Ut überlagert Die Impulse des Diagramms 1 sind gegenüber denen der Diagramme H und III um eine Impulsbreite nach rechts phasenverschoben. Im Diagramm IV sind die Taktimpulse für die Elektroden 33 und 34 und im Diagramm V die Taktimpulse für die Elektroden 31 und 32 des Datenschieberegisters dargestellt Diese Impulse sind einer Gleichspannung Lb überlagert, die größer als die Gleichspannung Lh, beispielsweise doppelt so groß ist Die Impulse des Diagramms IV sind gegenüber denen des Diagramms V am eine Impulsbreite nach rechts phasenverschoben. Diagramm VI gibt die an die Sensorelektrode 10 anzulegenden Spannungen an. Die Diagramme VII und VIII geben die an die Elektrode 4 und die Elektrode 5 anzulegenden Spannungen an. Zum Zeitpunkt Γι seien die Ladungen der Sensoren parallel in das Datenschieberegister transportiert worden. Besitzt der Fotosensor N Elemente, so wird mit /VTakten T die Information seriell ausgelesen. Mit Beginn des Taktes N + 1 werden die Ladungen unter den Sensoren wieder über das Überlauf-Schieberegister hinweg in das Datenregister verschoben. Dazu werden während der Übertragungszeit vom Zeitpunkt Tn+, bis zum nächstfolgenden Zeitpunkt Γι die Taktimpulse unterbrochen. An die Elektroden 21, 231 und 24 des Überlauf-Schieberegisters werden in dieser Zeit die Gleichspannung U\ und an die Elektroden 22 die maximale Taktspannung angelegt An die Elektroden 33 und 34 des Datenschieberegisters wird während dieser Zeit die Spannung Lk und an die Elektroden 31 und 32 die maximale Taktspannung angelegt An die Sensorelektrode 10 wird die Spannung 0 VoSt an die Elektrode 4 eine Spannung Lh, die zwischen der Gleichspannung U\ und der maximalen Taktspannung für die Elektroden des Überlauf-Schieberegisters liegt und an die Elektrode 5 eine Spannung Lk, die zwischen den maximalen Taktspannungen für die Elektroden des Überlauf- und Datenschieberegisters liegt Während des Ausschiebens der Information aus dem Datenschieberegister, also zwischen den Zeitpunkten Γι und dem nächstfolgenden Zeitpunkt Tn+ ι wird an die Sensorelektrode 10 eine positive Spannung Lh angelegt während an die Elektrode 4 eine kleinere positive Spannung //'4 angelegt wird. An die Elektrode 5 wird die Spannung 0 oder sogar eine negative Spannung angelegt. Sämtliche angegebenen Spannungen beziehen sich auf ein Bezugspotential, auf welches der Substratanschluß 201 gelegt ist
In der Fig.4 ist ein Querschnitt durch das IJberlauf-Schieberegister der in F i g. 1 dargestellten Abtastvorrichtung entlang der Schnittlinie 11-11 darge-
steflt Auf dem Substrat 20 befindet sich die elektrisch isolierende Schicht 26, auf der die Elektroden 22 und 24 aufgebracht sind. Diese Elektroden sind mit der elektrisch isolierenden Schicht 27 überzogen, die die Elektroden 21 und 23 trägt Die gestrichelt gezeichnete Kurve 40 gibt den örtlichen Verlauf des Oberflächenpotentials während der Zeitdauer Tn+^ - iN in F ig. 3 an, während die durchgezogene Kurve 41 den örtlichen Verlauf des Oberflächenpotentials während des Auslesens angibt Die überschüssigen Ladungsträger sind während der Dauer Tn+, - i* in die tiefsten Potentialmulden unter den Elektroden 24 der Kurve 40 geflossen wo sie während des Auslesens in den Potentialmulder der Kurve 41 unter den Elektroden 24 gespeichen werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
709518/2!

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Eindimensionale optoelektronische Abtastvorrichtung, bei der auf einer elektrisch isolierenden Unterlage wenigstens ein, wenigstens während des Betriebes seitlich gegen seine Umgebung für die Infonnationsladungsträger elektrisch isolierter, als Sensor dienender Streifen aus dotiertem Halbleitermaterial aufgebracht ist der wenigstens eine lichtdurchlässige elektrisch isolierende Schicht trägt auf der wenigstens in Abständen Elektroden aufgebracht sind, die elektrisch leitend miteinander verbunden sind, bei der wenigstens an einer Streifenlängsseite Sensorausgange zum parallelen Auslesen da im Streifen unter den Elektroden gespeicherten, von licht erzeugten Information vorhanden sind, bei der wenigstens ein parallel einlesbares Datenschieberegister mit Paralleleingängen vorhanden ist und bei der jeder Sensorausgang über je einen für die Infonnationsladungsträger leitenden Kanal in dem ein elektronischer Schalter angeordnet ist mit genau einem Paralleleingang des Datenschieberegisters verbunden ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Sensorausgänge und die elektronischen Schalter ein parallel ein- und auslesbares Überlauf-Schieberegister (2) geschaltet ist welches an jedem Speicherplatz (22) einen Paralleleingang und einen Parallelausgang aufweist und bei dem zwischen diesen Speicherplätzen wenigstens ein Zwischenspeicherplatz (24) vorhanden ist und daß jeder Sensorausgang über einen, für die Informationsladungsträger leitenden Kanal, in dem ein elektronischer Schwellwertschalter mit steuerbarem Schwellwert angeordnet ist mit genau einem dieser Paralleleingänge und jeder dieser Parallelausgänge über den für die Infonnationsladungsträger leitenden Kanal, in dem der elektronische Schalter angeordnet ist mit genau einem der Paralleleingänge des Datenschieberegisters verbunden ist
2. Eindimensionale optoelektronische Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Überlauf-Schieberegister aus einer ladungsgekoppelten Übertragungsvorrichtung besteht.
3. Eindimensionale optoelektronische Abtastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das Überlauf Schieberegister aus einer ladungsgekoppelten Übertragungsvorrichtung für Zwei-Phasen-Betrieb besteht welche dadurch gebildet ist daß auf der elektrisch isolierenden Unterlage wenigstens ein zweiter Streifen aus dem dotierten Halbleitermaterial aufgebracht ist der mindestens eine elektrisch isolierende Schicht trägt auf der entlang der Streifenlängsrichtung wenigstens eine Reihe von durch Spalte voneinander getrennte Elektroden aufgebracht ist wobei die Elektroden der Reihe nach abwechselnd auf dünnerer und dickerer elektrisch isolierender Schicht liegen und daß unter jeder übernächsten der Elektroden in der Reihe, die auf dünnerer elektrisch isolierender Schicht liegen, jeweils einer der Paralleleingänge und Parallelausgänge vorhanden ist
4. Eindimensionale optoelektronische Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Datenschieberegister aus einer ladungsgekoppelten Übertragungsvorrichtung besteht dadurch gekennzeichnet daß das Datenschieberegister höchstens bis auf die Parallelausgänge einen zum Überlauf-Schieberegister identischen Aufbau aufweist
5. Eindimensionale optoelektronische Abtastvor-S richtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet daß die Sensorausgange, die Parallelein- und -ausginge der Schieberegister und die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen diesen dadurch gebildet sind, daß die Streifen aus dem dotierten
ίο Halbleitermaterial wenigstens an den entsprechenden Stellen durch Leitungen aus dem dotierten Halbleitermaterial miteinander verbunden sind, daß sämtliche elektronischen Schalter dadurch gebildet sind, daß quer über die Leitungen zwischen
is Datenschieberegister und Oberlauf-Schieberegister ein von diesem durch mindestens eine elektrisch isolierende Schicht getrennter erster Elektrodenstreifen mit einem Anschluß zum Anlegen eines Schaltimpulses gelegt ist und daß sämtliche Schwell wertschalter dadurch gebildet sind, daß quer über die Leitungen zwischen Überlauf-Schieberegister und Sensor ebenfalls von diesem durch mindestens eine elektrisch isolierende Schicht getrennt ein zweiter Elektrodenstreifen mit einem Anschluß zum
Anlegen von Schwellspannungen gelegt ist
6. Eindimensionale optoelektronische Abtastvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß auf einem gemeinsamen Substrat aus dotiertem Halbleitermaterial eine zusammenhängende elek trisch isolierende Schicht aufgebracht ist die wenigstens im Sensorbereich lichtdurchlässig ist und daß der zweite und der im Datenschieberegister enthaltene dritte Streifen aus dotiertem Halbleitermaterial und die Leitungen zwischen den entspre- chenden Stellen dadurch hervorgehoben sind, daß die elektrisch isolierende Schicht dort eine dünnere Schichtdicke als sonst aufweist
7. Eindimensionale optoelektronische Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß der Sensor so aufgebaut ist daß die elektrisch isolierende Schicht auf dem Streifen aus dotiertem Halbleitermaterial des Sensors der Reihe nach in Abständen abwechselnd dünnere und dickere Schichtdicke aufweist und daß deren Oberfläche mit einer Polysiliziunischicht überzogen ist wobei die Sensorausgänge nur unter Stellen mit dünnerer elektrisch isolierender Schicht angebracht sind.
8. Eindimensionale optoelektronische Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß an beiden Längsseiten des Streifens aus dotiertem Halbleitermaterial des Sensors jeweils ein Überlauf-Schieberegister und ein Datenschieberegister angeordnet sind und daß auf SS jeweils einer Streifenseite nur unter jeder zweiten Elektrode ein Sensorausgang vorhanden ist wobei unter jeder Elektrode nur ein einziger Sensorausgang vorhanden ist
DE19752527597 1975-06-20 Eindimensionale optoelektronische Abtastvorrichtung Expired DE2527597C3 (de)

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DE2527597A1 DE2527597A1 (de) 1976-12-23
DE2527597B2 true DE2527597B2 (de) 1977-04-14
DE2527597C3 DE2527597C3 (de) 1977-12-08

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0384286A1 (de) * 1989-02-20 1990-08-29 Nec Corporation Ladungsübertragungsvorrichtung, frei von Nachbildern auf Grund von elektrischen Restladungen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0384286A1 (de) * 1989-02-20 1990-08-29 Nec Corporation Ladungsübertragungsvorrichtung, frei von Nachbildern auf Grund von elektrischen Restladungen

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