JP2686266B2 - 受光素子の製造方法 - Google Patents
受光素子の製造方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、撮像管、一次元ラインセンサ、二次元ライ
ンセンサ等の受光素子の製造方法に係り、特に非晶質半
導体を主体とする光導電層を有する受光素子の製造方法
に関する。
ンセンサ等の受光素子の製造方法に係り、特に非晶質半
導体を主体とする光導電層を有する受光素子の製造方法
に関する。
受光素子の一つである撮像管について述べる。非晶質
半導体を光導電層として用いる撮像管は、例えば特許第
901289号等に記載されている。また、このようなタイプ
の撮像管を高感度で用いるため光導電層に高い電界を印
加し、層内で電荷のアバランシェ増倍を生じさせる技術
がテレビジョン学会技術報告、第10巻No.45 1〜６頁、E
D−'87（1987）に記載されている。
半導体を光導電層として用いる撮像管は、例えば特許第
901289号等に記載されている。また、このようなタイプ
の撮像管を高感度で用いるため光導電層に高い電界を印
加し、層内で電荷のアバランシェ増倍を生じさせる技術
がテレビジョン学会技術報告、第10巻No.45 1〜６頁、E
D−'87（1987）に記載されている。
上記従来技術は、特に通常より過酷な条件で撮像管を
用いることについては考慮されておらず、このようなと
き画面に白点状の欠陥が生ずる等の問題があった。例え
ば撮像管を前記アバランシェ増倍が生ずるような条件で
用いるときに特に上記問題が生じ易い。
用いることについては考慮されておらず、このようなと
き画面に白点状の欠陥が生ずる等の問題があった。例え
ば撮像管を前記アバランシェ増倍が生ずるような条件で
用いるときに特に上記問題が生じ易い。
本発明の目的は、画面欠陥が生じない光導電膜を有す
る受光素子を提供することにある。
る受光素子を提供することにある。
上記目的は、少なくとも所定の基板を準備する工程
と、該基板上に電極を形成する工程と、該電極上に非晶
質半導体を主体とする光導電層を上記電極と整流性接触
を保持するように形成する工程とを有する受光素子の製
造方法において、上記電極を形成する工程の前に上記基
板をイオンエッチングする工程を有することを特徴とす
る受光素子の製造方法によって達成される。上記電極の
形成は、酸素を主成分とする雰囲気ガス中でインジウム
を主体とする金属材料を蒸着せしめて行なうことが好ま
しい。
と、該基板上に電極を形成する工程と、該電極上に非晶
質半導体を主体とする光導電層を上記電極と整流性接触
を保持するように形成する工程とを有する受光素子の製
造方法において、上記電極を形成する工程の前に上記基
板をイオンエッチングする工程を有することを特徴とす
る受光素子の製造方法によって達成される。上記電極の
形成は、酸素を主成分とする雰囲気ガス中でインジウム
を主体とする金属材料を蒸着せしめて行なうことが好ま
しい。
第１図は本発明を実施した受光素子の原理的構成を示
す一例である。第１図（ａ）はいわゆる阻止形構造の撮
像管用の光導電性ターゲットの原理的構造図、第１図
（ｂ）は一次元又は二次元固体センサの原理的構造図で
ある。１は透光性ガラス基板、２は透光性電極、３は正
孔注入阻止層、４は非晶質半導体を主体とする光導電
膜、５は電子注入阻止層、６は基板、７は信号読み出し
電極、８、８′は電極から光導電膜に電荷が流入するの
を防止するための電荷注入阻止層、９は電極である。
す一例である。第１図（ａ）はいわゆる阻止形構造の撮
像管用の光導電性ターゲットの原理的構造図、第１図
（ｂ）は一次元又は二次元固体センサの原理的構造図で
ある。１は透光性ガラス基板、２は透光性電極、３は正
孔注入阻止層、４は非晶質半導体を主体とする光導電
膜、５は電子注入阻止層、６は基板、７は信号読み出し
電極、８、８′は電極から光導電膜に電荷が流入するの
を防止するための電荷注入阻止層、９は電極である。
第１図の素子においてあらかじめ基板１又は６の表面
をイオン衝撃によりエッチングするか、又は基板１又は
６上に酸素を主成分とする雰囲気ガス中でInを主体とす
る金属材料を蒸着せしめることにより電極２又は７とし
て酸化インジウムを主体とする透光性電極を形成する
か、或いは両者を併用することにより極めて優れた効果
が得られる。
をイオン衝撃によりエッチングするか、又は基板１又は
６上に酸素を主成分とする雰囲気ガス中でInを主体とす
る金属材料を蒸着せしめることにより電極２又は７とし
て酸化インジウムを主体とする透光性電極を形成する
か、或いは両者を併用することにより極めて優れた効果
が得られる。
基板表面をイオンエッチングするには例えば高周波ス
パッタリング装置内のターゲット電極側に基板を設置
し、アルゴン、窒素等の不活性ガスを主体とする雰囲気
中で高周波放電を行わしめることにより行なう。また基
板が導電性を有する場合は直流放電によりイオンエッチ
ングを行なうこともできる。また、四極スパッタリング
装置、マグネトロンスパッタリング装置、プラズマアッ
シャー装置等を使用しても同様にイオンエッチングを行
ない得る。
パッタリング装置内のターゲット電極側に基板を設置
し、アルゴン、窒素等の不活性ガスを主体とする雰囲気
中で高周波放電を行わしめることにより行なう。また基
板が導電性を有する場合は直流放電によりイオンエッチ
ングを行なうこともできる。また、四極スパッタリング
装置、マグネトロンスパッタリング装置、プラズマアッ
シャー装置等を使用しても同様にイオンエッチングを行
ない得る。
基板上に酸化インジウムを主体とする透光性電極を蒸
着法により形成するには、酸素を主成分とする雰囲気ガ
ス中で抵抗加熱法により、Inを主体とする金属材料を蒸
発せしめるか、或いは電子ビーム蒸着法、レーザビーム
蒸着法等により上記材料を蒸発せしめること等により行
なうことができる。また、蒸着時の雰囲気ガスとして
は、酸素のみでなく、例えば水蒸気、炭酸ガス等を含ん
でいてもよく、窒素、アルゴン等で希釈して用いてよ
い。さらにInを主体とする金属材料としてはIn−Sn合金
等が用いられ、またCd、Zn、Ti等を微量含有しても差し
つかえない。
着法により形成するには、酸素を主成分とする雰囲気ガ
ス中で抵抗加熱法により、Inを主体とする金属材料を蒸
発せしめるか、或いは電子ビーム蒸着法、レーザビーム
蒸着法等により上記材料を蒸発せしめること等により行
なうことができる。また、蒸着時の雰囲気ガスとして
は、酸素のみでなく、例えば水蒸気、炭酸ガス等を含ん
でいてもよく、窒素、アルゴン等で希釈して用いてよ
い。さらにInを主体とする金属材料としてはIn−Sn合金
等が用いられ、またCd、Zn、Ti等を微量含有しても差し
つかえない。
本発明に用いる光導電膜としてはSeを主体とする非晶
質半導体がある。またSeの他にBi、Cd、Te、Sn、As、G
e、Sb、In、Ga及びこれらのカルコゲン化物、Ｓ、Cl、
Ｉ、Br等を添加して用いることが出来る。例えばSeにTe
等の元素を添加して赤色増感効果を得ることは特開昭49
−24619号などに開示されており、これらの光導電膜を
すべて用いることが出来る。さらにこれらの他の非晶質
半導体も用いることが出来る。また、光導電膜として非
晶質半導体に微結晶半導体を添加し混相とすること又は
両者の積層構造とする等の方法を用いることも出来る。
質半導体がある。またSeの他にBi、Cd、Te、Sn、As、G
e、Sb、In、Ga及びこれらのカルコゲン化物、Ｓ、Cl、
Ｉ、Br等を添加して用いることが出来る。例えばSeにTe
等の元素を添加して赤色増感効果を得ることは特開昭49
−24619号などに開示されており、これらの光導電膜を
すべて用いることが出来る。さらにこれらの他の非晶質
半導体も用いることが出来る。また、光導電膜として非
晶質半導体に微結晶半導体を添加し混相とすること又は
両者の積層構造とする等の方法を用いることも出来る。
基板表面は、光学研摩を施しても微細な局所的欠陥を
有し、また通常の洗浄では微量の汚染が存在すると考え
られる。イオンエッチングにより、表面の平滑化又は清
浄化が進み、若しくはその両者の作用によって、画面欠
陥が改良されたものと推定される。しかし、真の作用は
明確でなく、上記推定の正否は、本発明の成立に何んら
影響を与えるものではない。
有し、また通常の洗浄では微量の汚染が存在すると考え
られる。イオンエッチングにより、表面の平滑化又は清
浄化が進み、若しくはその両者の作用によって、画面欠
陥が改良されたものと推定される。しかし、真の作用は
明確でなく、上記推定の正否は、本発明の成立に何んら
影響を与えるものではない。
第１図（ａ）に示す撮像管ターゲットを例にとって本
発明を説明する。
発明を説明する。
第２図は透光性ガラス基板表面をイオンエッチングす
るための高周波スパッタリング装置の概略図の一例であ
る。基板13をスパッタリング装置のターゲット電極10を
設置し、一旦高真空に排気したのちArガスを導入して高
周波放電を行わしめ、基板表面を放電イオンによりエッ
チングする。しかるのち、その上に第１図（ａ）に示す
ように透光性電極２を形成する。
るための高周波スパッタリング装置の概略図の一例であ
る。基板13をスパッタリング装置のターゲット電極10を
設置し、一旦高真空に排気したのちArガスを導入して高
周波放電を行わしめ、基板表面を放電イオンによりエッ
チングする。しかるのち、その上に第１図（ａ）に示す
ように透光性電極２を形成する。
第３図は透光性電極を形成するための抵抗加熱蒸着装
置の概略図の一例である。基板18を基板ホルダー17に設
置し、一旦高真空に排気したのち基板18をヒータ19によ
り所定の温度に加熱する。酸素ガスを導入したのち、ボ
ート14に通電してInを主体とする金属材料15を加熱して
蒸発せしめ、基板18上に酸化インジウムを主体とする透
光性電極を得る。
置の概略図の一例である。基板18を基板ホルダー17に設
置し、一旦高真空に排気したのち基板18をヒータ19によ
り所定の温度に加熱する。酸素ガスを導入したのち、ボ
ート14に通電してInを主体とする金属材料15を加熱して
蒸発せしめ、基板18上に酸化インジウムを主体とする透
光性電極を得る。
以上に述べた基板表面をイオンエッチングする工程と
基板上に透光性電極を形成する工程のいずれか、又は両
者を併用して行ったのち第１図（ａ）に示すような正孔
注入阻止層３、光導電膜４、電子注入阻止層５を順次堆
積形成し、電子銃を内蔵する撮像管匡体に組み込み光導
電形撮像管を得る。
基板上に透光性電極を形成する工程のいずれか、又は両
者を併用して行ったのち第１図（ａ）に示すような正孔
注入阻止層３、光導電膜４、電子注入阻止層５を順次堆
積形成し、電子銃を内蔵する撮像管匡体に組み込み光導
電形撮像管を得る。
第４図は基板のイオンエッチングと酸素雰囲気中での
インジウムを主体とする材料による電極形成の両者を実
施した光導電形撮像管における電流〜電圧特性の一例を
示す図である。この場合、光導電層にはSeを主体とする
膜厚２μｍの非晶質半導体を用いている。信号電流は印
加電圧の増加とともに増大し、のち一旦飽和傾向を示す
が、更に印加電圧を高めると、非晶質Se層内で電荷の増
倍が起って信号電流が急激に増加し、利得が１より大に
なる。図中の領域Ａがアバランシェ増倍領域である。
インジウムを主体とする材料による電極形成の両者を実
施した光導電形撮像管における電流〜電圧特性の一例を
示す図である。この場合、光導電層にはSeを主体とする
膜厚２μｍの非晶質半導体を用いている。信号電流は印
加電圧の増加とともに増大し、のち一旦飽和傾向を示す
が、更に印加電圧を高めると、非晶質Se層内で電荷の増
倍が起って信号電流が急激に増加し、利得が１より大に
なる。図中の領域Ａがアバランシェ増倍領域である。
従来、領域Ａまで電圧を高めると、モニタ上に白点状
の画面欠陥が発生しやすい欠点があったが、本発明の製
造方法を実施した撮像管では、上記画面欠陥が大幅に改
善されるだけでなく、暗電流も低く抑えられ、より高い
電圧での動作が可能となって十分な増倍効果が得られ
る。
の画面欠陥が発生しやすい欠点があったが、本発明の製
造方法を実施した撮像管では、上記画面欠陥が大幅に改
善されるだけでなく、暗電流も低く抑えられ、より高い
電圧での動作が可能となって十分な増倍効果が得られ
る。
第５図は、本発明を実施した光導電形撮像管における
白点状画面欠陥低減効果の一例を示す図である。図中ａ
はガラス基板をイオンエッチングせずに基板上にCVD法
による酸化スズ透光性電極、又はスパッタリング法によ
る酸化インジウム透光性電極を形成した場合、ｂ、ｃ、
ｄは本発明を実施した場合で、ｂは基板表面をイオンエ
ッチングした場合、ｃは電極として本発明の蒸着法によ
る酸化インジウムを主体とする透光性電極を用いた場
合、ｄは本発明のイオンエッチング工程と蒸着法による
酸化インジウムを主体とする透光性電極形成工程を併用
した場合の光導電形撮像管における白点状画面欠陥発生
率の電圧依存性を示したものである。
白点状画面欠陥低減効果の一例を示す図である。図中ａ
はガラス基板をイオンエッチングせずに基板上にCVD法
による酸化スズ透光性電極、又はスパッタリング法によ
る酸化インジウム透光性電極を形成した場合、ｂ、ｃ、
ｄは本発明を実施した場合で、ｂは基板表面をイオンエ
ッチングした場合、ｃは電極として本発明の蒸着法によ
る酸化インジウムを主体とする透光性電極を用いた場
合、ｄは本発明のイオンエッチング工程と蒸着法による
酸化インジウムを主体とする透光性電極形成工程を併用
した場合の光導電形撮像管における白点状画面欠陥発生
率の電圧依存性を示したものである。
領域Ｂ、すなわち、光導電膜内でまだ電荷の増倍が生
じ得ない電圧領域では画面欠陥発生率は極めて低く差は
ほとんどみとめられないが、領域Ａ、すなわち、光導電
膜内で電荷の増倍が生じる動作電圧領域では、本発明を
実施することにより撮像管の白点状画面欠陥が低減して
おり、特に、イオンエッチング工程と蒸着法による酸化
インジウムを主体とする透光性電極形成工程を併用した
ｄでは白点状の画面欠陥が大幅に低減することが明らか
である。
じ得ない電圧領域では画面欠陥発生率は極めて低く差は
ほとんどみとめられないが、領域Ａ、すなわち、光導電
膜内で電荷の増倍が生じる動作電圧領域では、本発明を
実施することにより撮像管の白点状画面欠陥が低減して
おり、特に、イオンエッチング工程と蒸着法による酸化
インジウムを主体とする透光性電極形成工程を併用した
ｄでは白点状の画面欠陥が大幅に低減することが明らか
である。
基板表面のイオンエッチング量は0.1μｍ以上10μｍ
以下が望ましい。イオンエッチング量が少なすぎると効
果がなく、一方多すぎても更なる効果は得られず、逆に
イオンエッチング面に槽内で新たな微粒子状の異物を付
着せしめるおそれがあるので好ましくない。また、イオ
ンエッチング速度は100nm/min以下が望ましく、100nm/m
inより早い速度でイオンエッチすると基板表面が凹凸状
の粗面になり易い。
以下が望ましい。イオンエッチング量が少なすぎると効
果がなく、一方多すぎても更なる効果は得られず、逆に
イオンエッチング面に槽内で新たな微粒子状の異物を付
着せしめるおそれがあるので好ましくない。また、イオ
ンエッチング速度は100nm/min以下が望ましく、100nm/m
inより早い速度でイオンエッチすると基板表面が凹凸状
の粗面になり易い。
第６図は、５×10-3Torrの酸素ガス雰囲気中で、In−
Sn合金（Sn含有量５重量％）を抵抗加熱法により蒸発せ
しめて形成した透光性電極の比抵抗、並びにこれを用い
て製造した非晶質Seを主体とする光導電形撮像管の前記
Ａ領域における白点状の画面欠陥発生率と透光性電極形
成時の基板温度の関係を示す図である。基板温度が80℃
未満では比抵抗が大きくなるので好ましくなく、逆に40
0℃を越えると白点状の画面欠陥が増加する。従って、
透光性電極を形成する場合の適正な基板温度は80℃以上
400℃以下、さらに好ましくは100℃以上200℃以下であ
る。この領域で形成された透光性電極の可視光透過率は
85％以上である。
Sn合金（Sn含有量５重量％）を抵抗加熱法により蒸発せ
しめて形成した透光性電極の比抵抗、並びにこれを用い
て製造した非晶質Seを主体とする光導電形撮像管の前記
Ａ領域における白点状の画面欠陥発生率と透光性電極形
成時の基板温度の関係を示す図である。基板温度が80℃
未満では比抵抗が大きくなるので好ましくなく、逆に40
0℃を越えると白点状の画面欠陥が増加する。従って、
透光性電極を形成する場合の適正な基板温度は80℃以上
400℃以下、さらに好ましくは100℃以上200℃以下であ
る。この領域で形成された透光性電極の可視光透過率は
85％以上である。
第７図は、５×10-3Torrの酸素ガス雰囲気中で、基板
温度80℃、100℃、150℃、でIn−Sn合金を抵抗加熱法に
より蒸発せしめて形成した透光性電極の比抵抗並びにこ
れを用いて製造した非晶質Seを主体とする光導電形撮像
管の前記Ａ領域における白点状の画面欠陥発生率とIn−
Sn合金中のSn含有量の関係を示す図である。Sn含有量が
増すと比抵抗が下がる傾向があり、電極として好ましい
方向に変化するが、20重量％を越えると画面欠陥が発生
しやすくなるので、適正なSn含有量は20重量％以下、さ
らに望ましくは15重量％以下２重量％以上である。この
範囲で形成された透光性電極は可視光透過率が85％以上
で極めて良質の透光性電極である。
温度80℃、100℃、150℃、でIn−Sn合金を抵抗加熱法に
より蒸発せしめて形成した透光性電極の比抵抗並びにこ
れを用いて製造した非晶質Seを主体とする光導電形撮像
管の前記Ａ領域における白点状の画面欠陥発生率とIn−
Sn合金中のSn含有量の関係を示す図である。Sn含有量が
増すと比抵抗が下がる傾向があり、電極として好ましい
方向に変化するが、20重量％を越えると画面欠陥が発生
しやすくなるので、適正なSn含有量は20重量％以下、さ
らに望ましくは15重量％以下２重量％以上である。この
範囲で形成された透光性電極は可視光透過率が85％以上
で極めて良質の透光性電極である。
第８図は、In−Sn合金（Sn含有量10重量％）を基板温
度200℃で抵抗加熱法により蒸発せしめて形成した透光
性電極の比抵抗並びにこれを用いて製造した非晶質Seを
主体とする光導電形撮像管の前記Ａ領域における白点状
画面欠陥発生率と形成時の酸素ガス圧力の関係を示す図
である。図からわかるように酸素ガス圧力が５×10-4To
rr未満において比抵抗が急激に増加し、逆に５×10-2To
rrを越えると白点状画面欠陥が急増するので、透光性電
極を形成する場合の望ましい酸素ガス圧力は５×10-4To
rr以上５×10-2Torr以下である。この領域で形成される
透光性電極の可視光透過率は85％以上である。
度200℃で抵抗加熱法により蒸発せしめて形成した透光
性電極の比抵抗並びにこれを用いて製造した非晶質Seを
主体とする光導電形撮像管の前記Ａ領域における白点状
画面欠陥発生率と形成時の酸素ガス圧力の関係を示す図
である。図からわかるように酸素ガス圧力が５×10-4To
rr未満において比抵抗が急激に増加し、逆に５×10-2To
rrを越えると白点状画面欠陥が急増するので、透光性電
極を形成する場合の望ましい酸素ガス圧力は５×10-4To
rr以上５×10-2Torr以下である。この領域で形成される
透光性電極の可視光透過率は85％以上である。
以下、本発明をより詳しく説明する。
実施例 １ 透光性ガラス基板表面を第２図に示す高周波スパッタ
リング装置により0.5μｍイオンエッチングする。イオ
ンエッチングに際しては、あらかじめ槽内を真空度２×
10-6Torr以下に排気したのち、圧力が3.0〜5.0×10-4To
rrになる様にアルゴンガスを導入し、そのあとメインバ
ルブの開口部を調整して圧力を３×10-3Torrにする。基
板ホルダーを冷却して、放電パワー1.0〜2.0Watt/cm2で
基板表面のイオンエッチングを行う。この時のエッチン
グ速度は２〜5nm/minである。
リング装置により0.5μｍイオンエッチングする。イオ
ンエッチングに際しては、あらかじめ槽内を真空度２×
10-6Torr以下に排気したのち、圧力が3.0〜5.0×10-4To
rrになる様にアルゴンガスを導入し、そのあとメインバ
ルブの開口部を調整して圧力を３×10-3Torrにする。基
板ホルダーを冷却して、放電パワー1.0〜2.0Watt/cm2で
基板表面のイオンエッチングを行う。この時のエッチン
グ速度は２〜5nm/minである。
その上に膜厚50nmの酸化インジウムを主体とする透光
性導電膜をスパッタリング法で形成する。その上に正孔
注入阻止層としてCeO2を20nm、非晶質Seを２μｍの厚さ
に蒸着法で形成する。さらにその上に電子注入阻止層と
してSb2S3を２×10-1TorrのArガス雰囲気中で100nmの厚
さに蒸着し、電子銃を内蔵する撮像管匡体に組み込んで
阻止形構造の光導電形撮像管を得る。
性導電膜をスパッタリング法で形成する。その上に正孔
注入阻止層としてCeO2を20nm、非晶質Seを２μｍの厚さ
に蒸着法で形成する。さらにその上に電子注入阻止層と
してSb2S3を２×10-1TorrのArガス雰囲気中で100nmの厚
さに蒸着し、電子銃を内蔵する撮像管匡体に組み込んで
阻止形構造の光導電形撮像管を得る。
実施例 ２ 透光性ガラス基板上に第３図に示す抵抗加熱蒸着装置
により酸化インジウムを主体とする透光性電極を膜厚50
nm形成する。蒸着に際しては、あらかじめ上記基板18を
150℃にしながベルジャー内を真空度5.0×10-6Torr以下
に排気したのち、上記基板18を150℃に保ち、圧力が5.0
×10-3Torrになるように酸素ガスを導入する。ボート14
のIn−Sn合金（Sn含有量10重量％）を溶解、蒸発させ、
シャッター16を開いて、基板18に膜厚50nmの酸化インジ
ウムを主体とする透光性電極を堆積させる。
により酸化インジウムを主体とする透光性電極を膜厚50
nm形成する。蒸着に際しては、あらかじめ上記基板18を
150℃にしながベルジャー内を真空度5.0×10-6Torr以下
に排気したのち、上記基板18を150℃に保ち、圧力が5.0
×10-3Torrになるように酸素ガスを導入する。ボート14
のIn−Sn合金（Sn含有量10重量％）を溶解、蒸発させ、
シャッター16を開いて、基板18に膜厚50nmの酸化インジ
ウムを主体とする透光性電極を堆積させる。
その上に正孔注入阻止層としてCeO2を20nm、非晶質Se
を４μｍの厚さに蒸着法で形成する。さらにその上に電
子注入阻止層としてSb2S3を２×10-1TorrのArガス雰囲
気中で100nmの厚さに蒸着し、電子銃を内蔵する撮像管
匡体に組み込んで阻止形構造の光導電形撮像管を得る。
を４μｍの厚さに蒸着法で形成する。さらにその上に電
子注入阻止層としてSb2S3を２×10-1TorrのArガス雰囲
気中で100nmの厚さに蒸着し、電子銃を内蔵する撮像管
匡体に組み込んで阻止形構造の光導電形撮像管を得る。
実施例 ３ 透光性ガラス基板表面を実施例１と同様な方法でイオ
ンエッチングする。次にその上に実施例２と同じ方法で
酸化インジウムを主体とする透光性電極を形成する。さ
らにその上に正孔注入阻止層としてCeO2を真空蒸着法に
より膜厚15nmの厚さに形成する。その上にAsを２重量％
含有するSe−As系非晶質を真空蒸着法により３μｍの厚
さに蒸着する。この場合、SeとAs2Se3をそれぞれ別々の
ボートから同時に蒸発せしめることにより膜を形成す
る。その上に電子注入阻止層としてSb2S3を２×10-1Tor
rのArガス雰囲気中で80nmの厚さに蒸着し、電子銃を内
蔵した撮像管匡体に組み込んで阻止形構造の光導電形撮
像管を得る。
ンエッチングする。次にその上に実施例２と同じ方法で
酸化インジウムを主体とする透光性電極を形成する。さ
らにその上に正孔注入阻止層としてCeO2を真空蒸着法に
より膜厚15nmの厚さに形成する。その上にAsを２重量％
含有するSe−As系非晶質を真空蒸着法により３μｍの厚
さに蒸着する。この場合、SeとAs2Se3をそれぞれ別々の
ボートから同時に蒸発せしめることにより膜を形成す
る。その上に電子注入阻止層としてSb2S3を２×10-1Tor
rのArガス雰囲気中で80nmの厚さに蒸着し、電子銃を内
蔵した撮像管匡体に組み込んで阻止形構造の光導電形撮
像管を得る。
実施例 ４ 第９図は本発明を一次元長尺イメージセンサに実施す
る例を説明するための図であり、第９図（ａ）は平面の
一部を示す概略図、第９図（ｂ）は第９図（ａ）におけ
る点線AA′に沿った断面図である。
る例を説明するための図であり、第９図（ａ）は平面の
一部を示す概略図、第９図（ｂ）は第９図（ａ）におけ
る点線AA′に沿った断面図である。
実施例１及び２と同様な方法でガラス基板１の表面の
イオンエッチングと酸化インジウムを主体とする透光性
電極形成を行う。この時透光性電極の膜厚は100nmとす
る。次にフォトエッチング法により上記透光性電極を分
離し、個別の信号読み出し電極７とする。次に、信号読
み出し電極７の上に長尺状の穴を設けたマスクを通し
て、電荷注入阻止層８としてCeO2膜を20nmの厚さに蒸着
する。さらにその上に光導電膜４として、SeとAs2Se3、
又はSeとGeをそれぞれ別々のボートから蒸発させて、Se
−As又はSe−Ge系非晶質半導体層を５μｍの厚さに蒸着
する。この場合、As又はGeの濃度は１重量％とする。そ
の上に導電膜９としてAu又はAlを蒸着、又はスパッタリ
ング等の方法で堆積することにより光電変換部を形成す
る。さらに光電変換部の読み出し電極を基板上に設けた
走査回路にボンディング等の手段により接続することに
より、本発明の一次元長尺イメージセンサを得る。
イオンエッチングと酸化インジウムを主体とする透光性
電極形成を行う。この時透光性電極の膜厚は100nmとす
る。次にフォトエッチング法により上記透光性電極を分
離し、個別の信号読み出し電極７とする。次に、信号読
み出し電極７の上に長尺状の穴を設けたマスクを通し
て、電荷注入阻止層８としてCeO2膜を20nmの厚さに蒸着
する。さらにその上に光導電膜４として、SeとAs2Se3、
又はSeとGeをそれぞれ別々のボートから蒸発させて、Se
−As又はSe−Ge系非晶質半導体層を５μｍの厚さに蒸着
する。この場合、As又はGeの濃度は１重量％とする。そ
の上に導電膜９としてAu又はAlを蒸着、又はスパッタリ
ング等の方法で堆積することにより光電変換部を形成す
る。さらに光電変換部の読み出し電極を基板上に設けた
走査回路にボンディング等の手段により接続することに
より、本発明の一次元長尺イメージセンサを得る。
上記実施例１及び４により得た受光素子のSe系非晶質
半導体層に８×107V/m以上の電界を印加して動作させる
と非晶質半導体層内で電荷の増倍が起こり、例えば1.2
×108V/mのとき画面欠陥ないしは素子の破壊を抑止した
状態で利得約10の出力が得られた。
半導体層に８×107V/m以上の電界を印加して動作させる
と非晶質半導体層内で電荷の増倍が起こり、例えば1.2
×108V/mのとき画面欠陥ないしは素子の破壊を抑止した
状態で利得約10の出力が得られた。
以上から明らかなように、本発明により、画面欠陥を
改善した受光素子を得ることが出来た。また、絶縁破壊
により、光導電膜が破損し易くなるのを防止することが
出来た。特に利得が１より大の条件でも素子を作動させ
ることが出来た。
改善した受光素子を得ることが出来た。また、絶縁破壊
により、光導電膜が破損し易くなるのを防止することが
出来た。特に利得が１より大の条件でも素子を作動させ
ることが出来た。
第１図は本発明を実施した受光素子の原理的構成図、第
２図は本発明を行なうための高周波スパッタリング装置
の一例の概略構成図、第３図は本発明を行なうための抵
抗加熱蒸着装置の一例の概略構成図、第４図は撮像管に
おける電流電圧特性を示す図、第５図は撮像管における
画面欠陥特性を示す図、第６図は本発明の透光性電極形
成時の基板温度と比抵抗及び撮像管の画面欠陥特性の関
係を示す図、第７図は本発明の透光性電極組成と比抵抗
及び撮像管の画面欠陥特性の関係を示す図、第８図は本
発明の透光性電極形成時の酸素ガス圧力と比抵抗及び画
面欠陥特性の関係を示す図、第９図は本発明の一次元長
尺イメージセンサの一例の構成図である。 １、13、18……透光性ガラス基板 ２……透光性電極、３……正孔注入阻止層 ４……光導電膜、５……電子注入阻止層 ６……基板、７……信号読み出し電極 ８、８′……電荷注入阻止層 ９……電極、10……ターゲット電極 11、17……基板ホルダー、12、16……シャッター 14……ボート 15……Inを主体とする金属材料 19……ヒータ
２図は本発明を行なうための高周波スパッタリング装置
の一例の概略構成図、第３図は本発明を行なうための抵
抗加熱蒸着装置の一例の概略構成図、第４図は撮像管に
おける電流電圧特性を示す図、第５図は撮像管における
画面欠陥特性を示す図、第６図は本発明の透光性電極形
成時の基板温度と比抵抗及び撮像管の画面欠陥特性の関
係を示す図、第７図は本発明の透光性電極組成と比抵抗
及び撮像管の画面欠陥特性の関係を示す図、第８図は本
発明の透光性電極形成時の酸素ガス圧力と比抵抗及び画
面欠陥特性の関係を示す図、第９図は本発明の一次元長
尺イメージセンサの一例の構成図である。 １、13、18……透光性ガラス基板 ２……透光性電極、３……正孔注入阻止層 ４……光導電膜、５……電子注入阻止層 ６……基板、７……信号読み出し電極 ８、８′……電荷注入阻止層 ９……電極、10……ターゲット電極 11、17……基板ホルダー、12、16……シャッター 14……ボート 15……Inを主体とする金属材料 19……ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 忠明 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 雲内 高明 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日 立製作所茂原工場内 (72)発明者 山本 昌直 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日 立製作所茂原工場内 (72)発明者 設楽 圭一 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 山崎 順一 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 晝間 栄久 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 鈴木 四郎 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭47−26924（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−118384（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−48468（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】少なくとも所定の基板を準備する工程と、
該基板上に電極を形成する工程と、該電極上に非晶質半
導体を主体とする光導電層を上記電極と整流性接触を保
持するように形成する工程とを有する受光素子の製造方
法において、上記電極を形成する工程の前に上記基板を
イオンエッチングする工程を有することを特徴とする受
光素子の製造方法。 - 【請求項２】上記基板及び上記電極は、いずれも透光性
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の受
光素子の製造方法。 - 【請求項３】上記基板のイオンエッチングする量が0.1
μｍ以上10μｍ以下であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の受光素子の製造方法。 - 【請求項４】上記電極を形成する工程は、酸素を主成分
とする雰囲気ガス中でインジウムを主体とする金属材料
を蒸着せしめることにより電極を形成することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の受光素子の製造方法。 - 【請求項５】上記蒸着の際の基板温度が80℃以上400℃
以下であることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
の受光素子の製造方法。 - 【請求項６】上記インジウムを主体とする金属材料が少
なくともスズを20重量％以下含有することを特徴とする
特許請求の範囲第４項記載の受光素子の製造方法。 - 【請求項７】上記酸素を主成分とする雰囲気ガスは、そ
の圧力が５×10-4Torr以上５×10-2以下であることを特
徴とする特許請求の範囲第４項記載の受光素子の製造方
法。 - 【請求項８】上記受光素子は、アバランシェ増倍が生じ
る受光素子であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項から第７項のいずれか一に記載の受光素子の製造方
法。 - 【請求項９】上記非晶質半導体がSeを主体とする非晶質
半導体であることを特徴とする特許請求の範囲第８項記
載の受光素子の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63015940A JP2686266B2 (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 受光素子の製造方法 |
| US07/301,467 US4883562A (en) | 1988-01-28 | 1989-01-26 | Method of making a photosensor |
| EP89101545A EP0326178B1 (en) | 1988-01-28 | 1989-01-30 | Method of making a photosensor |
| DE68920054T DE68920054T2 (de) | 1988-01-28 | 1989-01-30 | Herstellungsverfahren eines Photodetektors. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63015940A JP2686266B2 (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 受光素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01192177A JPH01192177A (ja) | 1989-08-02 |
| JP2686266B2 true JP2686266B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=11902756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63015940A Expired - Lifetime JP2686266B2 (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 受光素子の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4883562A (ja) |
| EP (1) | EP0326178B1 (ja) |
| JP (1) | JP2686266B2 (ja) |
| DE (1) | DE68920054T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US5942090A (en) * | 1996-04-12 | 1999-08-24 | Asahi Glass Company Ltd. | Methods of producing a laminate |
| CA2241779C (en) * | 1998-06-26 | 2010-02-09 | Ftni Inc. | Indirect x-ray image detector for radiology |
| JP6518038B2 (ja) * | 2014-04-30 | 2019-05-22 | 日本放送協会 | 光電変換素子の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3890525A (en) * | 1972-07-03 | 1975-06-17 | Hitachi Ltd | Photoconductive target of an image pickup tube comprising graded selenium-tellurium layer |
| JPS5137155B2 (ja) * | 1973-03-12 | 1976-10-14 | ||
| JPS56152280A (en) * | 1980-04-25 | 1981-11-25 | Hitachi Ltd | Light receiving surface |
| JPS5988873A (ja) * | 1982-11-13 | 1984-05-22 | Agency Of Ind Science & Technol | 非晶質シリコン薄膜太陽電池 |
| US4605565A (en) * | 1982-12-09 | 1986-08-12 | Energy Conversion Devices, Inc. | Method of depositing a highly conductive, highly transmissive film |
| US4581099A (en) * | 1985-01-30 | 1986-04-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for preparation of a photosensor |
-
1988
- 1988-01-28 JP JP63015940A patent/JP2686266B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-01-26 US US07/301,467 patent/US4883562A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-01-30 EP EP89101545A patent/EP0326178B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-01-30 DE DE68920054T patent/DE68920054T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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