DE2740996A1 - Sensorzelle fuer einen optoelektronischen sensor - Google Patents

Sensorzelle fuer einen optoelektronischen sensor

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DE2740996A1 DE19772740996 DE2740996A DE2740996A1 DE 2740996 A1 DE2740996 A1 DE 2740996A1 DE 19772740996 DE19772740996 DE 19772740996 DE 2740996 A DE2740996 A DE 2740996A DE 2740996 A1 DE2740996 A1 DE 2740996A1
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Karl Dipl Ing Knauer
Guenther Dipl Ing Meusburger
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Siemens AG
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Siemens AG
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Description

  • Sensorzelle für einen optoelektronischen Sensor
  • Die Erfindung betrifft eine Sensorzelle für einen optoelektronischen Sensor mit einem Halbleiterkörper aus dotiertem Substrat, einem elektrischen Anschluß für das Substrat, einer die Oberfläche des Halbleiterkörpers wenigstens teilweise überdeckenden Isolierschicht und einer darüber angeordneten lichtdurchlässigen Elektrode mit einem Elektrodenkontakt.
  • Ein derartige bekannte Sensorzelle kann z.B. aus einem n-dotiertem Substrat bestehen, dessen Oberfläche von einer SiO2-Isolierschicht und einer Elektrode aus Polysilizium überdeckt ist. Wird an das Substrat eine negative, an die Elektrode eine positive Spannung angelegt, so verarmen die negativen Ladungsträger (Xajoritätsträger) an der Oberfläche des Substrats und es entsteht eine Potentialmulde, in der sich optisch erzeugte Minoritätsträger sammeln. Durch Absenken des Elektrodenpotentials können die gesammelten Minoritätsträger ins Substrat abgegeben werden, so daß der entstehende Stromstoß am Substrat anschluß proprotional der integrierten Intensität des eingefallenen Lichtes ist. Um aus derartigen Sensorzellen einen zweidimensionalen Sensor aufzubauen, werden Zellen in Reihen und Spalten angeordnet, wobei zum Auslesen der in einer definierten Zelle gesammelten Ladungsträger eine meist aufwendige Ansteuerung der einzelnen Zellen nötig ist, deren Leiterbahnen eine entsprechend große Flache erfordern. Ferner treten bei solchen Sensoren häufig Informationsverluste durch "blooming" auf.
  • Bei ladungsgekoppelten Verschiebevorrichtungen sind bereits Zellen bekannt, bei denen als Informationsladungsträger Majoritätsträger des Substrates dienen. Die Ladungen werden dabei nicht an der Oberfläche des Substrats, sondern im Inneren eines entgegengesetzt zum Substrat dotierten Bereiches unter den Elektroden gesammelt. Solche Verschiebevorrichtlmgon sind unter der Bezeichnung BCCD bekannt.
  • Zu ihrem Aufbau werden Sperrschichtkondensatoren verwendet, die entweder aus einem echten pn-Ubergang oder aus einem Schottky-Kontakt gebildet sind. Es können aber auch Isolierschichtkondensatoren verwendet werden. Dadurch kann gegenüber Zellen, bei denen Minoritätsladungsträger als Informationsladungsträger an der Halbleiteroberfläche gesammelt werden, die Beweglichkeit der Informationsladungsträger im Inneren des Substrate erhöht und der Einfluß der Haftstellen an der Oberfläche verringert werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sensorzelle für einen optoelektronischen Sensor anzugeben, der ein der Intensität des eingefallenen Lichtes proportionales Signal erzeugt, wobei zu Jeder Zelle beiden Zellen einer ganzen Reihe ein direkter, rascher, raumsparender Zugriff vorhanden ist.
  • Dies wird erreicht durch eine Sensorzelle der eingangs angegebenen Art, bei der die Sensorzelle an der Halbleiteroberfläche seitlich durch zwei parallele, entgegengesetzt zum Substrat dotierte streifenförmige Bereiche mit elektrischen Anschlüssen begrenzt ist. Das Substrat ist im Oberflächenbereich zwischen den streifenförmigen Bereichen stärker dotiert als im Subetratinneren und die lichtdurchlässige Elektrode erstreckt sich über den Oberflächenbereich von einem streifenförmigen Bereich bis zum anderen.
  • Vorteilhaft erstreckt sich die Isolierschicht mit einheitlicher Dicke über die ganze Oberfläche. Die Isolierschicht kann aber vorteilhaft auch die lichtdurchlässige Elektrode nur gegenüber den streifenförmigen Bereichen, im folgenden Streifen genannt, isolieren, während zwischen der Elektrode und der Halbleiteroberfläche ein Schottky-Kontakt besteht.
  • Bevor#ugt ist in der Mitte zwischen den beiden Streifen ein dritter entgegengesetzt zum Substrat dotierter, paralleler Streifen mit einem Elektrodenkontakt vorgesehen.
  • Weitere Einzelheiten der Sensorzelle und bevorzugte Verfahren zum Betrieb der Sensorzelle nach der Erfindung werden anhand zweier Ausführungsbeispiele und mehrerer Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Sensorzelle mit durchgehender Isolierschicht gemäß der Erfindung.
  • Fig. 2 und 3 den Potentialverlauf im Halbleiterkörper im stärker dotierten Oberflächenbereich als Funktion des Abstandes von der Halbleiteroberfläche bei verschiedenen Betriebszuständen während eines bevorzugten Betriebsverfahrens.
  • Fig. 4 den zeilenhaften Aufbau eines Sensors mit Sensorzellen gemäß der Erfindung.
  • Fig. 5 bis 8 den Potentialverlauf analog zu den Fig. 2 und 3 bei einem anderen Betriebsverfahren.
  • Fig. 9 und 10 ein weiteres Betriebsverfahren.
  • Fig. 11 ein Ausführungsbeispiel der Sensorzelle mit Schottky-Kontakt gemäß der Erfindung.
  • Fig. 12 und 13 den Potentialverlauf bei einem bevorzugten Betrieb der Sensorzelle nach Fig. 11.
  • Die Sensorzelle nach Fig. 1 besteht aus einem auf einen Substratkontakt 1 aufgebrachten Halbleiterkörper 2 aus dotiertem Substrat, zwei zur Zeichenebene senkrechten entgegengesetzt dotierten Streifen 3 und 4 an der Oberfläche des Substrats, einer sich über die gesamte Oberfläche mit gleichmäßiger Dicke erstreckenden Isolierschicht 5, (vorzugsweise aus Silo2) und einer darüber angeordneten, sich von Streifen 3 bis zum Streifen 4 erstreckende, lichtdurchlässige Elektrode 6 (vorzugsweise aus Polysilizium) mit einem Elektrodenanschluß 7. Die Oberfläche des Halbleiterkörpers ist ferner, insbesondere im Bereich 8 zwischen den Streifen 3 und 4 im gleichen Sinne wie das Innere des Halbleitersubstrates 2, Jedoch stärker dotiert. Vorteilhaft kann das Substrat aus p-dotierten Silizium mit der Dotierung 5 ~ 1014 cm3 bestehen, dessen Oberfläche durch Eptaxie oder lonenimplantation auf einer Tiefe von etwa 1 /um p+-dotiert ist mit 5 . 1015 cm 3. Die Streifen 3 und 4 können anschließend mit einer Breite und Tiere von etwa 3 bis 5 lum durch lonenimplantation n+-dotiert werden.
  • Die Dicke der SiO2-Schicht beträgt vorteilhaft etwa 60 nm.
  • Natürlich können Substrat, Halbleiteroberfläche und Streifen auch Jeweils entgegengesetzt dotiert sein.
  • Der Streifen 3, im folgenden als Masseleitung bezeichnet, und der Streifen 4, im folgenden als Bitleitung bezeichnet, sind mit in der Figur nicht dargestellten elektrischen Anschlüssen versehen.
  • Im folgenden werden vier Varianten zum Betrieb der Sensor zelle nach der Erfindung vorgeschlagen. Ausgangspunkt ist dabei ein Zustand, bei dem die beiden Streifen gegenüber dem Substrat derart vorgespannt sind, daß von ihnen eine Verarmungsrandschicht im Substrat erzeugt wird, die den stärker dotierten Oberflächenbereich in einer senkrecht zu den Streifen liegenden Ebene umschließt. Der Rand dieses Verarmungsbereiches ist in Fig. 1 durch die Linien 10 und 11 gekennzeichnet. Die MaJoritätaträger des Substrates (bei den angegebenen Dotierungen also die positiven Ladung träger) sind am Übertreten in die Streifen durch einen Potentialanstieg gehindert. Gegenüber dem Substrat stellt der Verarmungsbereich eine Potentialschwelle dar. Die Fig. 2 und 3 zeigen schematisch in Potentialverlauf w im Oberflächenbereich 8, in Abhängigkeit vom Abstand x von der Elektrode 6, wobei Fig. 2 bei geringerer, Fig. 3 bei höherer (positiver) Vorspannung der Kanäle gegenüber dem Substrat gilt. Die Potentialschwellen sind dabei durch die Linien 15 und 16 angedeutet. Voraussetzung für die Ausbildung der Potentialschwelle ist, daß an der Elektrode 7 eine Spannung UE anliegt, die so klein ist, daß noch kein monotoner Potentialabfall zum Substrat hin auftritt. In den Fig. 2 und 3 sind diese oberen Grenzspannungen U1 bzw. U3 und die dazugehörigen Potentialverläufe mit 17 bzw. 18 bezeichnet. Die Elektrodenspannung darf aber auch nicht so klein (so stark negativ) sein, daß durch das entstehend. elektrische Feld der Potentialwall im Substrat so weit abgebaut würde, daß Ladung aus dem Substrat durch die Verarmungsiohicht zur Oberfläche fließen könnte, was bei den unteren Grenzspannungen U2 bzw. U4 der Fall ist (Kurven 19 und 20). Liegt die Elektrodenspannung außerhalb des Bereiches, 80 ist ein Übertritt von Ladungen aus dem Substrat bzw. ins Substrat möglich. Bei dazwischenlieg.nden Spannungen herrscht Jedoch im Oberflächenbereich 8 eine Potentialmulde, in der die bei Lichteinfall erzeugten Ladungsträger gesammelt werden.
  • Zum Auslesen der von den optisch erzeugten Ladungsträgern gebildeten Information kann nun die Elektrodenspannung und gegebenenfalls auch die Vorspannung an wenigstens einem der Streifen so verändert werden, daß Ladungsträger durch die Verarmungsgrenzschicht hindurchtreten können. Vorteilhaft kann dabei wenigstens einer der Streifen auf konstantem Potential liegen, wodurch an dieser Seite eine definierte Begrenzung der Sensorzelle möglich ist.
  • Typischerweise kann am Anschluß des Streifens 3, im folgenden als Masseleitung bezeichnet, gegenüber dem Substrat eine konstante Spannung von +10 V liegen. Zum Sammeln der Ladung liegt während der Integrationszeit bei Lichteinfall auch am Streifen 4, als Bitleitung bezeichnet, dieselbe Vorspannung. Die Elektrodenspannung UE kann z.B. zwischen 0 und +5 V liegen. Dadurch wird entsprechend Fig. 3 ein nicht verarmter Bereich im Oberflärhenbereich 8 definiert, in dem die optisch erzeugten Ladungsträger eingeschlossen sind.
  • Wird nun die Elektrodenspannung über die obere Grenzspannung U3 angehoben, z.B. auf +30 V, so fließt die gesammelte Ladung ins Substrat ab und kann dort auf bekannte Weise ausgelesen werden. Genausogut kann aber auch das Potential an den Streifen abgesenkt werden. Wird die Potentialschwelle durch Absenken des Bitleitungs-Potentials erniedrigt und die Elektrodenspannung gleichzeitig etwas über die zu der niedrigeren Potentialschwelle (Fig. 2) gehörende Grenzspannung U1 angehoben, so wird bei einem Sensor, der aus in Reihen und Spalten angeordneten Sensorzellen besteht, durch Absenken des Bitleitungspotentials einer Spalte und Erhöhen des Elektrodenpotentials einer Zeile genau eine Sensorzelle ausgelesen.
  • Vorteilhaft enthält die Sensorzelle nach Fig. 4 spiegelsy-etrisch um die Bitleitung angeordnet einen zweiten stärker dotierten Übergangsbereich 22 mit einer zweiten Masseleitung 23, wobei sich die Elektrode 24 bis zu der anderen Masseleitung 23 erstreckt. Die Sensor#elle ist dann seitlich durch die beiden Masseleitungen 3 und 23 mit konstantem Potential begrenzt und das erhaltene Signal verdoppelt sich. Die Masselsitungen 3 und 23 einer Sensorzelle können dann gleichzeitig als Masseleitung der nächsten Zelle dienen. Die Elektrode kann sich dabei durchgehend über alle Sensorzellen einer Reihe als gemeinsame Elektrode erstrecken. Die seitliche Begrenzung durch die Masseleitungen verhindert dabei weitgehend ein "blooming" in die seitlich benachbarten Sensorzellen.
  • Da bei dieser Betriebsweise die Ladung von einer kleinen auf eine große Kapazität umgeladen wird, ergibt sich ein kleines Signal. Man kann aber die gleiche Anordnung auch so betreiben, daß die Ladung in getrennten: Leitungen gesammelt wird. Zur Erläuterung dieser Variante wird von einem Zustand ausgegangen, bei dem Masseleitung und Bitleitung ungefähr auf gleicher, gegenüber dem Substratpotential etwas erhöhten Spannung liege. An der Sensorelektrode liegt mittlere Spannung.
  • Fig. 5 zeigt wieder den Potentialverlauf, wie er sich dabei vcn der Oberfläche ins Substratinnere fortschreitend im Bereich 8 ergibt. In der entstehenden Potentialmulde können die optisch erzeugten Ladungsträger gesammelt werden.
  • Der Potentialverlauf 30 liegt vor im Falle, daß in der Potentialmulde keine Ladungsträger vorhanden sind, der Verlauf 32 bei Vorhandensein optisch erzeugter Ladungen. Wird nun die Elektrodenspannung abgesenkt, so ergeben sich die in Fig. 6 gezeigten Potentialverläufe. Dabei kommt es schließlich, insbesondere wenn gleichzeitig das Potential der Bitleitung erhöht wird, aufgrund der hohen Dotierungen zwischen den p@-dotierten Gebieten des Bereiches 8 und dem n+-dotierten Streifen 4 der Bitleitung zu einem Zenerdurchbruch und es fließen von der Bitleitung her Ladungen in das Gebiet 8 ein. Durch das Einfließen dieser Ladung erhöht sich Jedoch das Potential der Potentialsenke, so daß der Durchbruch automatisch beendet wird, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Insgesamt fließen also von der Bitleitung umsomehr Ladungen zu, Je weniger Ladungsträger optisch erzeugt wurden. An der Bitleitung kann daher als Information ein Signal entnommen werden, das der Menge der optisch erzeugten Ladungsträger komplimentär ist. Das Masseleitungs-Potential wird dabei konstant gehalten.
  • Anschließend an dieses Auslesen müssen die nunmehr im Gebiet 8 vorhandenen Ladungsträger ins Substrat entleert werden.
  • Dazu wird das Elektrodenpotential so weit angehoben, daß ein monotones Potentialgefälle von der Oberfläche bis in das Innere des Substrates hinein entsteht, das zum Abfließen der Ladung ins Substrat führt. Die Elektrodenspannung muß hierzu weniger erhöht werden, wenn gleichzeitig das Bitleitungs-Potential erniedrigt wird (Fig. 8).
  • Bei einer zeilenartigen Anordnung der Zellen nach Fig. 4 kann vorteilhaft mit einem einzigen Takt der Elektrodenspannung die Information einer ganzen Zeile in die entsprechenden Bitleitungen ausgelesen werden.
  • Die Sensorzelle gemäß der Erfindung kann aber auch vorteilhaft in der im folgenden erläuterten Weise betrieben worden. Es wird wieder von einem Ausgangszustand mit entleerten Gebiet 8 ausgegangen, in dem entsprechend der einfallenden Lichtintensität optisch erzeugte Ladungsträger erzeugt werden.
  • Bitleitung und WoHleitung liegen zunächst auf gleichem Potential und an der Elektrode liegt eine kleine bis mittlere Spannung an. Zum Auslesen der Information wird das Potential der Bitleitung soweit abgesenkt oder angehoben, daß ein monotones Potentlalgefälle von der Bitleitung über den Oberflächenbereich zur Masseleitung hin entsteht, falls im Bereich 8 genügend Ladung gesammelt ist. Es kommt zu einem Stromfluß zwischen Bitleitung und Masseleitung, der umso größer ist, Je mehr optisch erzeugte Ladungsträger im Bereich 8 gesammelt wurden. Um den Stromfluß zu ermöglichen, kann dabei gleichzeitig die Elektrodenspannung erhöht werden.
  • Die Fig. 9 und 10 zeigen die Abhängigkeit des Stromflusses von der gesammelten Ladung: hoher Strom bei viel Ladung (Fig. 9) bzw. gesperrter Zustand bei wenig Ladung. Anschließend kann die gesammelte Ladung ins Substrat entleert werden, wie bereits bei der vorangehenden Variante beschrieben wurde.
  • Es wird hierbei also nicht eine - relativ kleine- Ladungsmenge als Signal ausgelesen, vielmehr findet in Jedem Element eine Stromverstärkung statt. Nach diesem Vorgang werden die optisch erzeugten Ladungen aus dem Bereich 8 entfernt, indem die Elektrodenspannung stark angehoben und gleichzeitig die Spannung an der Bitleitung wieder abgesenkt wird, so daß die Ladungsträger ins Substrat abfließen. Zwar können z.B. aufgrund von Schwankungen der Isolierschichtdicke in den einzelnen Sensorzellen Exemplarstreuungen auftreten, die in die Stromverstärkung und in die Bildqualität eingehen. Bei entsprechend sorgfältiger Herstellung können Jedoch besonders vorteilhafte Sensoren hergestellt werden.
  • In Fig. 11 ist eine andere Ausführungsform einer Sensorzelle dargestellt. Auch diese Zelle besteht aus einem dotierten Substrat 60 mit einem Substratanschluß 61, einer stärker als das Substratinnere dotierten Schicht 62 an der Substratoberfläche und zwei parallelen, tiefer als die Schicht 62 ins Substratinnere eindringende umgekehrt dotierte Streifen 63 und 64 und eine lichtdurchlässige Sensorelektrode 65. Die Elektrode 65 ist Jedoch nur gegenüber den Streifen 63 und 64 durch eine Isolierschicht 66 isoliert.
  • Am Oberflächenbereich 67 zwischen den Streifen 63 und 64 liegt die Elektrode 65 direkt an der Substratoberfläche an und bildet einen Schottky-Kontakt.
  • Zum Sammeln der optisch erzeugten Ladungen wird an die Elektrode eine positive Spannung UE gelegt. Dann entsteht an der Oberfläche des Substrats eine Verarmungszone, so daß keine Ladung in die Elektrode abfließen kann. Die Streifen 63 und 64 sind ebenfalls soweit positiv gegenüber dem Substrat vorgespannt, daß die von ihnen ausgehende Verariungsrandschicht den stärker dotierten Oberflächenbereich 67 zwischen den beiden Streifen umschließt. Der Potential verlauf ist in Fig. 12 dargestellt. Die in diesem Bereich gesammelte Ladung kann also weder ins Substrat, noch zur Elektrode abfließen. Um die Ladung auszulesen, wird an die Elektrode eine negative Spannung gelegt (Fig. 13). Dann kann die Ladung aus dem p+ -dotierten Gebiet 67 in die Elektrode 65 fließen und von dort ausgelesen werden. Die Verarmungsrandschicht der Streifen 63 und 64 verhindert dabei ein Nachfließen der Ladung aus dem Substrat. Dabei ist es vorteilhaft, die p+-dotierte Schicht nicht direkt an die Oberfläche zu legen, damit sich an der Oberfläche die von den Streifen 63 und 64 ausgehende Verarmungsrandschichten in einer schwächer dotierten Substratschicht vereil?n können.
  • Um eine Zeile eines aus derartigen Zellen aufgebauten Sensors auszulesen, wird Spalte um Spalte das Potential an den Streifen 63 und 64 soweit abgesenkt, daß im Zusammenwirken mit der negativen Spannung der Elektrode 65 genau das Element ausgelesen wird, das zwischen zwei derartigen Kanälen mit verringertem Potential liegt. Bei den anderen Zellen bewirken die Verarmungszonen eine Abtrennung der stärker dotierten Schichten 62 gegenüber den Elektroden.
  • Der besondere Vorteil dieses Elementes liegt in den kleinen Abmessungen. Pro Element ergibt sich nur ein Flächenbedarf von etwa 100 /um­.
  • 12 Patentansprüche 13 Figuren L e e r s e i t e

Claims (12)

  1. Patentansprüche 1 Sensorzelle fûr einen optoelektronischen Sensor mtt einem Halbleiterkörper aus dotiertem Substrat, einem elektrischen Anschltiß fur das Sub.#trat, einerdie Oberf1äche les Halbleiterkörpers wenigstens teilwei@e Uberdeckenden @solierschicht und einer dartiber angeordnet ei lichtdurchiässigen Elektrode mit einem Elektrodenkontakt, d d c a k e n n urhgez e 1 c h n e t , daß die Sensorzelle an der Halbleiter oberfläche seitlich durch zwet parallele, entgegengeset@t zum Substrat (2) dotierte steifenförmige Berei#e (3, 4) mit elektrischen Anschlüssen begren@t ist, den as Substrat im Oberflächenbereich (8) zwischeii don streifenförmigen Bereichen stärker dotiert ist als das Substratinnere und daß die lichtdurchlässige Elektrode (6) sich über den Oberflicheibereich (8) von einem streifenförmigen Bereich (3) bis zum anderen streifenförmigen Bereich t4) erstreckt.
  2. 2. Sensorzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (5) sich mit eirheitlicher Dicke Uber die ganze Oberfläche erstreckt.
  3. 3. Sensorzelle naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschtcht (66) nur die lichtdurchlässige Elektrode (65) gegenüber den streifenförmigen Bereichen (63, 64) isoliert und daß am dazwischenliegenden Oberflächenbereich (67) ein Schottky-Kontakt zwischen der Elektrode und der Haibleiteroberfläche hergestellt ist.
  4. 4. Sensorzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte zwischen den beiden streifenförmigen Bereichen ein dritter entgegengesetzt dotierter, paralleler streifenförmiger Bereich mit|einem elektrischen Anschluß vorgesehen ist.
  5. 5. Verfahren zum Betrieb einer Sensorzolle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekemßzeichnet, daß die streifenförmigen Bereiche gegenüber dem Substrat derart gepolt werden, daß der stärker dotierte Oberflächenbereich (8) von einer von den streifenförmigen Bereichen ausgehenden Verarmungsrandschicht (10, 11) in einer zu den Streifen senkrechten Ebene umschlossen wird, daß zum Sammeln der Rtisch erzeugten Ladungsträger an die Elektrode eine derartige Spannung (UE) gelegt wird, daß der Oberflächenbereich gegenüber den Substrat durch eine Potentialschwelle (15, i) getrennt ist und daß zum Auslesen der von den Ladungsträgern gebildeten Information die Elektrodenspannung (UE) gelnber den Spannungen an den streifenförmigen Bereichen derart geändert wird, daß Ladungen durch die Verarmung sare;lz schi cht hindurchtre ten,
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Sensorzelle Dit durchgehender Isolierschicht zum Auslesen der Information an die Elektrode eine derartige Spannungsdifferenz gegenüber wenigstens einem streifenförmigen BerelcEl angelegt wird, darj Lm Oberflächenbereich ein monotones Potentialgefälle durch die Verarmungsgrenzschicht hindurch von der Oberfläche bis zum Substrat entsteht, und daß die dabei aus dem Oberflächenbereich ins Substrat abfließende Ladung aus dem Substrat auf bekannte Weise ausgelesen wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dos Anlegen der Spannungsdifferenz die Potentialschwelle durch Veränderung des Potentials von wenigstens einem streifenförmigen Bereich verkleinert wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Zelle mit durchgehender Isolierschicht zum Auslesen der Information zwischen der Elektrode und wenigstens einem streifenförmigen Bereich eine derartige Spannungsdifferenz angelegt wird, daß es zu einem Zenerdurchbruch zwischen dem streifenförmigen Bereich und dem stärker dotierten Oberflächenbereich kommt, daß die bis zur Beendig'#ng des Zenerdurchbruchs durch die Veraruungsgrenzschicht hindurchgetretene Ladung an dieserneinen streifenförmigen Bereich ausgelesen wird und daß nach Beendigung des Zenerdurchbruches die im Oberflächenbereich angesammelten Ladungen ins Substrat entleert werden.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auslesen das Potential des einen streifenförmigen Bereichs konstant gehalten und das Potential des anderen streifenförmigen Bereichs so geändert wird, daß es bei Anlegen der Spannungsdifferenz nur zu einem Zenerdurchbruch zwischen dem anderen Bereich und dem stärker dotierten Oberflächenbereich kommt.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auslesen der Information bei einer Sensorzelle mit durch~ gehender Isolierschicht zwischen den beiden streifenförmigen Kanälen eine Potentialdifferenz erzeugt und die Spannung an der Elektrode derart gewählt wird, daß es durch den unter der Elektro de liegenden stärker dotierten Oberflächenbereich hindurch zu einem Stromfluß zwischen den beiden streifenförmigen Bereichen kommt, daß der Stromfluß als Signal an einem streifenförmigen Bereich in an sich bekannter Weise ausgelesen wird und daß die im Oberflächenbereich gesammelte Ladung anschließend ins Substrat entleert wird.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Sensorzelle mit Schottky-Kontakt zum Sammeln der optisch erzeugten Ladungen an die Elektrode eine derartige Spannung gelegt wird, daß ein Durchtritt der Ladungsträger von dem unter der Elektrode liegenden, stärker dotierten Bereich in die Elektrode unterbunden ist, und daß zum Auslesen der optisch erzeugten Ladungen die Spannung an der Elektrode derart geändert wird, daß die gesammelten Ladungen in die Schottky-Elektrode übertreten.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung an der lichtdurchlässigen Elektrode beim Auslesen derart gewählt wird, daß es nur zu einem Ladungsübertritt in die lichtdurchlässige Elektrode kommt, wenn gleichzeitig die Potentialschwelle am Schottky-Kontakt durch Veränderung des Potentials an wenigstens einem der beiden streifenförmigen Bereiche verkleinert wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2506077A1 (fr) * 1981-05-15 1982-11-19 Rockwell International Corp Detecteur photosensible notamment pour image infrarouge
DE202005015973U1 (de) * 2005-10-10 2007-02-15 Ic-Haus Gmbh Optoelektronischer Sensor

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