JP2002026300A - 電磁波検出器及び画像検出器 - Google Patents
電磁波検出器及び画像検出器Info
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Abstract
の不良の発生が少ない電磁波検出器及び画像検出器を提
供する。 【解決手段】 電荷収集電極11を、ITOやインジウ
ムと亜鉛との酸化物、インジウムとゲルマニウムとの酸
化物等を基本組成とする非晶質透明導電酸化膜で構成す
る。抵抗値や透明性が劣化するといったトレードオフが
無く、また、表面のモフォロジーが滑らかな非晶質透明
導電酸化膜で電荷収集電極11を形成し、その上にa−
Seに代表される非晶質状態の半導体膜6を形成する。
Description
可視光、赤外線等の電磁波による画像を検出できる電磁
波検出器及び画像検出器に係り、半導体膜の局所的な構
造変化や電荷阻止特性の不良の発生が少ない電磁波検出
器及び画像検出器に関するものである。
例えば、X線等の電磁波を感知して電荷(電子−正孔
対)を発生する半導体膜、すなわち電磁波導電性を有す
る半導体膜と、画素電極等からなる半導体センサとを行
方向及び列方向の二次元状に配置するとともに、各画素
電極毎にスイッチング素子を設けて、各行毎にスイッチ
ング素子を順次オンにして各列毎に上記電荷を読み出す
二次元画像検出器が知られている。
4−212458号公報(対応米国特許第513254
1号)、文献「 D. L. Lee, et al., " A New Digital
Detector for Projection Radiography " ,SPIE,2432,p
p.237-249,1995 」等にその構造や原理が記載されてい
る。
rojection Radiography " に記載の従来の二次元画像検
出器の構成と原理とについて以下に簡単に説明する。図
3は、該文献に記載の二次元画像検出器の構成を示す断
面図である。
り、電磁波導電性を示す半導体膜31を備え、この上層
に単一のバイアス電極32が、下層に複数の電荷収集電
極33…が形成されている。各電荷収集電極33は、そ
れぞれ電荷蓄積容量(Cs )34及びスイッチング素子
35に接続されている。また、半導体膜31とバイアス
電極32との間には電荷阻止層として誘電体層36が設
けられている。また、半導体膜31と電荷収集電極33
との間には、電荷阻止層として電子阻止層37が設けら
れている。
磁波が入射すると、半導体膜31内で電荷(電子−正孔
対)が発生する。半導体膜31で発生した電子は+電極
側に、正孔は−電極側に移動し、その結果、電荷蓄積容
量34に電荷が蓄積される仕組みになっている。電荷蓄
積容量34に蓄積された電荷は、スイッチング素子35
をオンにすることで外部に取り出される。このような電
荷収集電極33、電荷蓄積容量34、スイッチング素子
35を二次元状に配置し、線順次に電荷を読み出してい
くことで、検出対象である電磁波の二次元情報を得るこ
とが可能となる。
しては、Se、CdTe、CdZnTe、PbI2 、H
gI2 、SiGe、Si等が使用されるが、上記文献に
おいては、暗抵抗が高く、X線照射に対して良好な電磁
波導電性を示し、真空蒸着法により低温で大面積成膜が
可能な非晶質(アモルファス)材料が好まれ、アモルフ
ァスSe(a−Se)膜が広く用いられている。
膜や導電酸化膜が使用されているが、下記の理由によ
り、ITO(Indium-Tin-Oxide)等の透明導電酸化膜が
用いられることが多い。
量が多い場合、不要な電荷が半導体膜中(あるいは半導
体膜と隣接する層との界面付近)に捕獲されることがあ
る。このような残留電荷は、長時間メモリーされたり、
時間をかけつつ移動したりするので、以降の画像検出時
にX線検出特性が劣化したり、残像(虚像)が現れたり
して問題になる。そこで、特開平9−9153号公報
(対応米国特許第5563421号)には、半導体膜に
残留電荷が発生した場合に、半導体膜の外側から光を照
射することで、残留電荷を励起させて取り除く方法が開
示されている。この場合、半導体膜の下側(電荷収集電
極側)から効率よく光を照射するためには、電荷収集電
極が照射光に対して透明である必要がある。
ファクター)を大きくするためや、また、スイッチング
素子をシールドする目的で、スイッチング素子を覆うよ
うに電荷収集電極を形成することが望まれるが、電荷収
集電極が不透明であると、電荷収集電極の形成後にスイ
ッチング素子を観察することができない。例えば、電荷
収集電極を形成後、スイッチング素子の特性検査を行う
場合、スイッチング素子が不透明な電荷収集電極で覆わ
れていると、スイッチング素子の特性不良が見つかった
際、その原因を解明するために光学顕微鏡等で観察する
ことができない。従って、電荷収集電極の形成後もスイ
ッチング素子を容易に観察することができるように、電
荷収集電極は透明であることが望ましい。
集電極としてITO等の透明導電酸化膜を用い、その上
に直接、または電荷阻止層を介して、a−Se膜を成膜
すると以下のような問題が発生しやすい。
や、大面積成膜にも向いている点で、上記用途の場合、
スパッタリング法で成膜される。しかし、スパッタリン
グ法で得られたITO膜は通常、多結晶膜となるため、
得られる膜の表面はランダムに並んだ結晶の影響によ
り、微細な凹凸や局所的な突起が存在する。
表面に半導体膜としてa−Se膜を直接、あるいは電荷
阻止層を介して成膜すると、凹凸の激しい領域や突起の
部分で、a−Se膜の構造が局所的に変化(例えば、結
晶化)したり、その部分の電荷阻止特性が悪くなり、暗
電流が局所的に増加したりする現象が起きることがあ
る。特に、a−Se膜を半導体膜として使用する検出器
の場合、10V/μm程度の強い電界で動作させる必要
があるため上記不良が発生しやすい。
であり、その目的は、半導体膜の局所的な構造変化や電
荷阻止特性の不良の発生が少ない電磁波検出器及び画像
検出器を提供することにある。
は、上記の課題を解決するために、検出対象の電磁波に
感応して電荷を生成する半導体膜と、半導体膜で生成さ
れた電荷を取り出す電荷収集電極とを備えた電磁波検出
器において、電荷収集電極が非晶質透明導電酸化膜から
なることを特徴としている。
質透明導電酸化膜からなるので、非晶質透明導電酸化膜
の表面のモフォロジーの滑らかさにより、電荷収集電極
表面の凹凸や局所的な突起を少なくすることができる。
従って、電荷収集電極上に成膜される半導体膜の局所的
な変化や電荷阻止特性の不良の発生の少ない電磁波検出
器を提供することができる。
収集電極が、非晶質のインジウムと錫との酸化物からな
ることが好ましい。
極の抵抗値や透明性が劣化するといったトレードオフを
防止することができる。
収集電極が、インジウムと、亜鉛またはゲルマニウムと
を含有することにより、より一層容易に非晶質の透明導
電膜を成膜することができる。
電荷収集電極が、スパッタリング法により水素および/
または水が混入されたスパッタガス中にて成膜されたも
のであることがより好ましい。
パッタリング法により水素および/または水が混入され
たスパッタガス中にて成膜されたものであるので、非晶
質の透明導電膜である電荷収集電極を安定して成膜する
事ができる。
体膜と電荷収集電極との間に、半導体膜への電荷の注入
を阻止する電荷注入阻止層が形成されていることが好ま
しい。
電極との間に、半導体膜への電荷の注入を阻止する電荷
注入阻止層が形成されていることにより、電荷が電荷収
集電極から半導体膜に注入されるのを防止し、暗電流の
増加を防止することができる。
体膜を介して電荷収集電極と対向するようにバイアス電
極が設けられ、該バイアス電極と、半導体膜との間に、
半導体膜への電荷の注入を阻止する電荷注入阻止層が形
成されていることが好ましい。
荷収集電極と対向するようにバイアス電極が設けられ、
該バイアス電極と、半導体膜との間に、半導体膜への電
荷の注入を阻止する電荷注入阻止層が形成されているこ
とにより、暗電流の増加を防止することができる。
体膜がセレンを主成分とする非晶質の膜からなることが
好ましい。
主成分とする非晶質の膜からなるので、暗抵抗が高く、
X線照射に対して良好な電磁波導電特性を示し、真空蒸
着法により低温で大面積成膜が可能な半導体膜を形成す
ることができる。
するために、電磁波検出器を複数備えた画像検出器であ
って、上記電荷収集電極が1次元または2次元に複数配
列されると共に、上記電荷収集電極に個別に接続された
電荷蓄積容量と、該電荷蓄積容量に個別に接続されたス
イッチング素子とを複数備えていることを特徴としてい
る。
次元または2次元に複数配列されると共に、上記電荷収
集電極に個別に接続された電荷蓄積容量と、該電荷蓄積
容量に個別に接続されたスイッチング素子とを複数備え
ているので、1次元または2次元の電磁波情報を一旦電
荷蓄積容量に蓄積し、スイッチング素子を順次走査して
いくことで、1次元または2次元の電荷情報を簡単に読
み出すことができる。また、電荷収集電極を分割パター
ニングすることができる。従って、電荷収集電極上に成
膜される半導体膜の局所的な変化や電荷阻止特性の不良
の発生の少ない画像検出器を提供することができる。
1および図2に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
数備えており、それを2次元に配列されたものを二次元
画像検出器とする。
磁波検出器としての二次元画像検出器の1画素単位の構
造を示す断面図、図2はその平面図である。図1、図2
に示す1画素のサイズは、0.1mm×0.1mm〜
0.3mm×0.3mm程度であり、二次元画像検出器
全体としてはこの画素(電磁波検出器)がXYマトリク
ス状に500×500〜3000×3000画素程度配
列されたものが一般的である。
アクティブマトリックス基板10上に、電磁波導電性を
有する半導体膜6、及び、図示しない高圧電源に接続さ
れたバイアス電極(共通電極)7が順次形成されてい
る。半導体膜6は、X線などの電磁波が照射されること
により、内部に電荷(電子−正孔)を発生するものであ
る。つまり、半導体膜6は電磁波導電性を有し、X線に
よる画像情報を電荷情報に変換するためのものである。
また、半導体膜6は、例えば、セレンを主成分とする非
晶質のa−Se(アモルファスセレン)からなる。ここ
で、主成分とは、50%以上の含有率を有するというこ
とである。
について詳しく説明する。
ス基板1、ゲート電極2、電荷蓄積容量電極(以下、C
s 電極と称する)14、ゲート絶縁膜15、接続電極1
3、チャネル層8、コンタクト層9、データ電極3、絶
縁保護膜17、層間絶縁膜12、電荷収集電極11とを
有している。
データ電極3、接続電極13、チャネル層8、コンタク
ト層9等で以て薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film
Transistor)4が構成されており、Cs 電極14やゲー
ト絶縁膜15、接続電極13等で以て電荷蓄積容量(C
s )5が構成されている。
板1としては、例えば、無アルカリガラス基板(例え
ば、コーニング社製#1737等)を用いることができ
る。ゲート電極(走査線)2及びデータ電極3は、格子
状に配列された電極配線であり、その交点には薄膜トラ
ンジスタ(以下、TFTと称する)4が形成されてい
る。TFT4はスイッチング素子であり、そのソース・
ドレインは、各々データ電極3と接続電極13とに接続
されている。データ電極3はそのソース電極、接続電極
13はそのドレイン電極である。つまり、データ電極3
は、信号線としての直線部分と、TFT4を構成するた
めの延長部分とを備えており、接続電極13は、TFT
4と電荷蓄積容量5とをつなぐように設けられている。
X 等からなっている。ゲート絶縁膜15は、ゲート電極
2及びCs 電極14を覆うように設けられており、ゲー
ト電極2上に位置する部位がTFT4におけるゲート絶
縁膜として作用し、Cs 電極14上に位置する部位は電
荷蓄積容量5における誘電体層として作用する。つま
り、電荷蓄積容量5は、ゲート電極2と同一層に形成さ
れたCs 電極14と接続電極13との重畳領域によって
形成されている。なお、ゲート絶縁膜15としては、S
iNX やSiOX に限らず、ゲート電極2及びCs 電極
14を陽極酸化した陽極酸化膜を併用することもでき
る。
チャネル部であり、データ電極3と接続電極13とを結
ぶ電流の通路である。コンタクト層(n+ 層)9はデー
タ電極3と接続電極13とのコンタクトを図る。
電極13上、つまり、ガラス基板1上に、ほぼ全面(ほ
ぼ全領域)にわたって形成されている。これにより、接
続電極13とデータ電極3とを保護すると共に、電気的
な絶縁分離を図っている。また、絶縁保護膜17は、そ
の所定位置、つまり、接続電極13において電荷蓄積容
量5を介してCs 電極14と対向している部分上に位置
する部位に、コンタクトホール16を有している。
膜からなっている。電荷収集電極11は、コンタクトホ
ール16を埋めるようにして形成されており、データ電
極3上及び接続電極13上に積層されている。電荷収集
電極11と半導体膜6とは電気的に導通しており、半導
体膜6で発生した電荷を電荷収集電極11で収集できる
ようになっている。
ル樹脂からなり、TFT4の電気的な絶縁分離を図って
いる。層間絶縁膜12には、コンタクトホール16が貫
通しており、電荷収集電極11は接続電極13に接続さ
れている。
s 電極14が設けられている。ゲート電極2の上方に
は、ゲート絶縁膜15を介して、チャネル層(i層)
8、及び、コンタクト層(n+ 層)9がこの順に形成さ
れている。コンタクト層9上には、データ電極3と接続
電極13とが形成されている。接続電極13は、電荷蓄
積容量5を構成する層の上方に積層されている。また、
接続電極13とデータ電極3の上方には絶縁保護膜17
が配されている。
間絶縁膜12が設けられている。層間絶縁膜12の上
層、すなわちアクティブマトリックス基板10の最上層
には電荷収集電極11が設けられている。電荷収集電極
11とTFT4とは接続電極13を介して接続されてい
る。
膜15が配されており、その上方には接続電極13が配
されている。電荷収集電極11と接続電極13とは、層
間絶縁膜12を貫通するコンタクトホール16によって
接続されている。
は、図示しない高圧電源が接続されている。この高圧電
源により、バイアス電極7とCs 電極14との間に電圧
が印加される。これにより、電荷蓄積容量5を介してバ
イアス電極7と電荷収集電極11との間に電界を発生さ
せることができる。このとき、半導体膜6と電荷蓄積容
量5とは、電気的に直列に接続された構造になっている
ので、バイアス電極7にバイアス電圧を印加しておく
と、半導体膜6内で電荷(電子−正孔対)が発生する。
半導体膜6で発生した電子は+電極側に、正孔は−電極
側に移動し、その結果、電荷蓄積容量5に電荷が蓄積さ
れる。
電極11は1次元または2次元に複数配列されると共
に、電荷収集電極11に個別に接続された電荷蓄積容量
5と、電荷蓄積容量5に個別に接続されたTFT4とを
複数備えている。これにより、1次元または2次元の電
磁波情報を一旦電荷蓄積容量5に蓄積し、TFT4を順
次走査していくことで、1次元または2次元の電荷情報
を簡単に読み出すことができる。
例について説明する。
金属膜をスパッタ蒸着により厚さ約300nmに成膜し
た後、所望の形状にパターニングすることにより、ゲー
ト電極2及びCs 電極14を形成する。
4を覆うようにして、ガラス基板1の略全面にSiNX
や、SiOX 等からなるゲート絶縁膜15をCVD(Ch
emical Vapor Deposition )法により厚さ約350nm
に成膜する。なお、ゲート絶縁膜15としては、SiN
X やSiOX に限らず、ゲート電極2及びCs 電極14
を陽極酸化した陽極酸化膜を併用することもできる。
電極2の上方にチャネル層8が配されるように、CVD
法により、アモルファスシリコン(以下、a−Siと称
する)を、厚さ約100nmに成膜した後、所望の形状
にパターニングすることにより、チャネル層8を形成す
る。
されるように、CVD法によりa−Siを厚さ約40n
mに成膜した後、所望の形状にパターニングすることに
より、コンタクト層9を形成する。
等の金属膜をスパッタ蒸着により厚さ約300nmに成
膜した後、所望の形状にパターニングすることにより、
データ電極3及び接続電極13を形成する。
5等を形成したガラス基板1の略全面を覆うようにSi
NX をCVD法で厚さ約300nmに成膜することによ
り、絶縁保護膜17を形成する。その後、コンタクトホ
ール16となる接続電極13上の所定の部分に形成され
た、SiNX 膜を除去しておく。
に、感光性を有するアクリル樹脂等を厚さ約3μmに成
膜し、層間絶縁膜12を形成する。そして、フォトリソ
グラフィ技術によるパターニングを行い、絶縁保護膜1
7におけるコンタクトホール16となる部分と位置合わ
せをしてコンタクトホール16を形成する。
-Oxide)等の非晶質透明導電酸化膜をスパッタ蒸着法に
て厚さ約200nmに成膜し、所望の形状にパターニン
グして電荷収集電極11を形成する。この時、絶縁保護
膜17及び層間絶縁膜12に設けたコンタクトホール1
6を介して、電荷収集電極11と接続電極13とを電気
的に導通させる(短絡させる)。
アクティブマトリックス基板10として電荷収集電極1
1がTFT4の上方にオーバーラップする、いわゆる屋
根型構造(マッシュルーム電極構造)を採用している
が、非屋根型構造を採用してもかまわない。また、スイ
ッチング素子としてa−Siを用いたTFT4を用いた
が、これに限らず、p−Si(ポリシリコン)を用いて
もよい。また、データ電極3及び接続電極13がゲート
絶縁膜15を介してゲート電極2より上方にある逆スタ
ガ構造を採用したが、スタガ構造にしてもよい。
ックス基板10の画素配列領域をすべて覆うように、a
−Se(アモルファスセレン)からなり電磁波導電性を
有する半導体膜6を真空蒸着法により膜厚が約0.5m
m〜1.5mmになるように成膜する。
などからなるバイアス電極7を真空蒸着法により約20
0nmの厚さで形成する。
界面に、電子又は正孔の半導体膜6への注入を阻止する
電荷注入阻止層や、半導体膜6と電荷収集電極11との
密着性を向上させるバッファー層を形成してもよい。ま
た同様に、半導体膜6とバイアス電極7の界面にも電荷
注入阻止層やバッファー層を形成してもよい。電荷注入
阻止層やバッファー層としてはa−As2 Se3 や、ア
ルカリ元素イオンやハロゲン元素イオンが添加されたa
−Se等を用いることが可能である。
原理について説明する。バイアス電極7とCs 電極14
との間に電圧を印加した状態で、半導体膜6にX線が照
射されると、半導体膜6内に電荷(電子−正孔対)が発
生する。そして、半導体膜6と電荷蓄積容量5とは電気
的に直列に接続された構造となっているので、半導体膜
6内に発生した電子は+電極側に、正孔は−電極側に移
動し、その結果、電荷蓄積容量5に電荷が蓄積される。
ト電極2への入力信号によってTFT4をオン状態にす
ることによりデータ電極3を介して外部に取り出すこと
が可能となる。
らなる電極配線、TFT4及び電荷蓄積容量5は、すべ
てXYマトリクス状に設けられているため、ゲート電極
に入力する信号を順次走査し、データ電極3からの信号
をデータ電極3毎に検知することにより、二次元的にX
線の画像情報を得ることが可能となる。
説明する。本発明で用いる電荷収集電極11は、非晶質
透明導電酸化膜によって構成されている。非晶質透明導
電酸化膜材料としては、インジウムと錫との酸化物(I
TO)や、インジウムと亜鉛との酸化物(IZO:Indi
um-Zinc-Oxid)、インジウムとゲルマニウムとの酸化物
(IGO:Indium-Germanium-Oxide)等を基本組成とす
るものを使用することができる。
法で成膜する際に、低温で成膜したり、スパッタリング
中のガス圧をある一定以上に設定するなどの方法でも簡
単に成膜することができるが、この場合、非晶質透明導
電酸化膜の抵抗値や透明性が劣化するといったトレード
オフが見られる。これに対し、上記のトレードオフが無
く(又は小さく)、かつ安定して非晶質透明導電酸化膜
を得るためには、以下の方法が有効である。
に応じて酸素を混入し、さらに、水素または水を混入さ
せたスパッタガスを用いてITOをスパッタ成膜するこ
とで、非晶質のITO膜を形成する。なお、スパッタガ
スには、水素及び水を混入してもかまわない。
物からなる焼結体ターゲットを用いてスパッタリング法
で成膜することで、非晶質のIZO膜を形成する。
との組成物からなる焼結体ターゲットを用いて、スパッ
タリング法で成膜することで、非晶質のIGO膜を形成
する。
は、通常の多結晶性透明導電酸化膜に比べて表面のモフ
ォロジーが滑らかである。例えば、多結晶ITO膜の場
合、表面に最大10nm程度の凹凸が存在するが、非晶
質ITO膜の場合、表面の凹凸は5nm以下に抑えるこ
とが可能である。
O膜表面にa−Se膜を直接、又は電荷阻止層を介して
成膜した場合、ITO膜の凹凸の激しい領域や突起が突
発的に存在する部分において、a−Se膜の構造が局所
的に変化(例えば、結晶化)したり、その部分の電荷阻
止特性が悪くなり、暗電流が局所的に増加する現象が現
れることがある。この不良の発生率として、a−Seか
らなる半導体膜6に10V/μm程度の強い電界を印加
して動作させた場合、不良画素発生率(上述の不良が発
生した画素数/全画素数)は0.001%〜0.008
%であった。これに対し上述の(2)の方法で電荷収集
電極11表面を非晶質透明導電酸化膜で形成することに
より、不良発生率を0.0002%〜0.0005%に
減少させることが可能となる。また、上述の(1)、
(3)の方法で形成された非晶質透明導電酸化膜を電荷
収集電極11として用いても、効果に大小の差は見られ
るものの、不良画素発生率の低減効果が確認される。
荷収集電極11として使用すれば、その上にa−Seに
代表される非晶質状態の半導体膜6を形成しても、電荷
収集電極11表面の凹凸や局所的な突起に起因する特性
不良の発生を抑制することができる。
集電極11を画素単位に複数に分離することで、1次元
又は2次元の電磁波情報を検出できるようになる。電荷
収集電極11をエッチングにより複数の電荷収集電極1
1にパターニングする際、結晶性が高い膜では結晶粒の
影響によりパターンエッジのシャープネスが悪くなる
が、非晶質膜では結晶粒の影響を受けないため、シャー
プネスの優れたパターンエッジが得られる。このよう
に、電荷収集電極11が非晶質膜からなることによっ
て、微細でかつパターン精度が優れた電荷収集電極11
を形成することができる。従って、画素ピッチが小さく
高精細な二次元画像検出器や、電荷収集電極11のフィ
ルファクターが大きな二次元画像検出器を容易に実現す
ることができる。
は、半導体膜がa−Seからなるので、高電界印加時の
アバランシェ効果を利用した二次元画像検出器などにも
有効である。
は、電荷収集電極が非晶質透明導電酸化膜からなる構成
である。
ロジーの滑らかな非晶質透明導電酸化膜からなるので、
電荷収集電極表面の凹凸や局所的な突起を少なくするこ
とができる。従って、電荷収集電極上に半導体膜を形成
しても、電荷収集電極表面の凹凸や局所的な突起に起因
する、半導体膜の局所的な変化や電荷阻止特性の不良の
発生の少ない電磁波検出器を提供することができるとい
った効果を奏する。
非晶質のインジウムと錫との酸化物からなる透明導電膜
である構成である。
値や透明性が劣化するといったトレードオフを防止する
ことができる。これにより、例えば、高感度な電磁波検
出器を提供できるといった効果を奏する。
インジウムと、亜鉛またはゲルマニウムとを含有する構
成であるので、容易に非晶質の透明導電膜を成膜するこ
とができる。これにより、例えば、高感度な電磁波検出
器を提供できるといった効果を奏する。
スパッタリング法により水素および/または水が混入さ
れたスパッタガス中にて成膜される構成である。
荷収集電極を安定して、かつ、容易に成膜することがで
きるといった効果を奏する。
集電極との間に、半導体膜への電荷の注入を阻止する電
荷注入阻止層が形成されている構成である。
体膜に注入されるのを防止し、暗電流の増加を防止する
ことができる。従って、例えば、高感度な電磁波検出器
を提供できるといった効果を奏する。
電荷収集電極と対向するようにバイアス電極が設けら
れ、該バイアス電極と、半導体膜との間に、半導体膜へ
の電荷の注入を阻止する電荷注入阻止層が形成されてい
る構成である。
のを防止し、暗電流の増加を防止することができる。従
って、例えば、高感度な電磁波検出器を提供できるとい
った効果を奏する。
を主成分とする非晶質の膜からなる構成である。
して良好な電磁波導電特性を示し、真空蒸着法により低
温で大面積成膜が可能な半導体膜を形成することがで
き、例えば、上記半導体膜を用いて、高感度な電磁波検
出器を提供できるといった効果を奏する。
を複数備えた画像検出器であって、上記電荷収集電極
が、1次元または2次元に複数配列されると共に、上記
電荷収集電極に個別に接続された電荷蓄積容量と、該電
荷蓄積容量に個別に接続されたスイッチング素子とを複
数備えている構成である。
情報を一旦電荷蓄積容量に蓄積し、それらを順次走査し
ていくことで、1次元または2次元の電荷情報を簡単に
読み出すことができ、また、電荷収集電極を分割パター
ニングすることができる。従って、例えば、電荷収集電
極が上記非晶質の導電膜からなっていると、エッチング
時のパターン精度が向上するため、電荷収集電極を高精
細に分割パターニングすることができ、このため、画素
ピッチが小さく高精細な画像検出器を提供できるといっ
た効果を奏する。また、電荷収集電極上に成膜される半
導体膜の局所的な変化や電荷阻止特性の不良の発生の少
ない画像検出器を提供することができるといった効果を
奏する。
ての二次元画像検出器の1画素単位の構造を示す断面図
である。
ある。
Claims (8)
- 【請求項1】検出対象の電磁波に感応して電荷を生成す
る半導体膜と、 上記半導体膜で生成された電荷を取り出す電荷収集電極
とを備えた電磁波検出器において、 上記電荷収集電極が非晶質透明導電酸化膜からなること
を特徴とする電磁波検出器。 - 【請求項2】上記電荷収集電極が非晶質のインジウムと
錫との酸化物からなることを特徴とする請求項1に記載
の電磁波検出器。 - 【請求項3】上記電荷収集電極が、インジウムと、亜鉛
またはゲルマニウムとを含有することを特徴とする請求
項1に記載の電磁波検出器。 - 【請求項4】上記電荷収集電極が、スパッタリング法に
より、水素および/または水が混入されたスパッタガス
中にて成膜されたものであることを特徴とする請求項1
ないし3のいずれか一項に記載の電磁波検出器。 - 【請求項5】上記半導体膜と上記電荷収集電極との間
に、半導体膜への電荷の注入を阻止する電荷注入阻止層
が形成されていることを特徴とする請求項1ないし4の
いずれか一項に記載の電磁波検出器。 - 【請求項6】上記半導体膜を介して上記電荷収集電極と
対向するようにバイアス電極が設けられ、該バイアス電
極と、上記半導体膜との間に、半導体膜への電荷の注入
を阻止する電荷注入阻止層が形成されていることを特徴
とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の電磁波
検出器。 - 【請求項7】上記半導体膜がセレンを主成分とする非晶
質の膜からなることを特徴とする請求項1ないし6のい
ずれか一項に記載の電磁波検出器。 - 【請求項8】請求項1ないし7のいずれか一項に記載の
電磁波検出器を複数備えた画像検出器であって、 上記電荷収集電極が、1次元または2次元に複数配列さ
れると共に、上記電荷収集電極に個別に接続された電荷
蓄積容量と、該電荷蓄積容量に個別に接続されたスイッ
チング素子とを複数備えていることを特徴とする画像検
出器。
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