JPH0243775A - 光センサの製造方法 - Google Patents
光センサの製造方法Info
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- JPH0243775A JPH0243775A JP63194065A JP19406588A JPH0243775A JP H0243775 A JPH0243775 A JP H0243775A JP 63194065 A JP63194065 A JP 63194065A JP 19406588 A JP19406588 A JP 19406588A JP H0243775 A JPH0243775 A JP H0243775A
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Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ファクシミリ装置や光ディスクなどのOA機
器の画像人力部に用いられる光センサの製造方法に関す
るものである。
器の画像人力部に用いられる光センサの製造方法に関す
るものである。
従来の技術
近年、ファクシミリ装置や各種OA機器の画像人力部の
小型化や画像ひずみの改善を目上して原稿幅と同一寸法
の密着型ラインセンサが開発され、これを用いた画像読
取装置が広く使用されるようになり、さらに現在では性
能面での向上即ち高速化や画品質の向上が強く望まれて
いる。
小型化や画像ひずみの改善を目上して原稿幅と同一寸法
の密着型ラインセンサが開発され、これを用いた画像読
取装置が広く使用されるようになり、さらに現在では性
能面での向上即ち高速化や画品質の向上が強く望まれて
いる。
さて、CdS、CdSeあるいは固溶体Cd5−CdS
eを主体として成る光センサは光電流が大きいのが特長
で、このためこのセンサを用いた密着型ラインセンサで
は周辺回路の設計が容易となる。
eを主体として成る光センサは光電流が大きいのが特長
で、このためこのセンサを用いた密着型ラインセンサで
は周辺回路の設計が容易となる。
一方、この光センサは光電流Jpの光照射に対する応答
速度が遅く、しかも照射光強度(即ち原稿からの反射光
強度)しに対する比例性に劣るという二つの欠点がある
。すなわち、前者では、Jpの立上がり時間’rrや立
下がり時間τdが通常使用時のセンサ面強度1001u
xで2〜3ITIsecと長く、後者では、JpがLに
比例するとしたときのγ値が、50〜1001uxで0
.6〜0.75と小さい。
速度が遅く、しかも照射光強度(即ち原稿からの反射光
強度)しに対する比例性に劣るという二つの欠点がある
。すなわち、前者では、Jpの立上がり時間’rrや立
下がり時間τdが通常使用時のセンサ面強度1001u
xで2〜3ITIsecと長く、後者では、JpがLに
比例するとしたときのγ値が、50〜1001uxで0
.6〜0.75と小さい。
発明が解決しようとする課題
この様に、光センサの光電流の立上がり時間や立下がり
時間が長いと、この先センサを用いたラインセンサの読
取り走査速度が4〜5ms/l ineと制限されてし
まう。またγ値が小さいと、センサ面での光強度に応じ
て生じる光電流すなわち出力信号値がγ=1.0の場合
は比例しているのに、γ:0.6の場合はひどく比例性
が劣るという事態が生しる。このため中間調の再現に余
分の回路処理を必要とする。
時間が長いと、この先センサを用いたラインセンサの読
取り走査速度が4〜5ms/l ineと制限されてし
まう。またγ値が小さいと、センサ面での光強度に応じ
て生じる光電流すなわち出力信号値がγ=1.0の場合
は比例しているのに、γ:0.6の場合はひどく比例性
が劣るという事態が生しる。このため中間調の再現に余
分の回路処理を必要とする。
CdS、CdSeあるいは固溶体Cd5−CdSeを主
体として成る半導体薄膜をCdCl2蒸気中で活性化熱
処理した光導電型センサの場合、γ値を大きくすること
は、例えば増感不純物であるCu濃度を高くするなとの
方法によって実現される。ただ同時に光電流の立下がり
時間τdは小さくなるが、立上がり時間T、が大きくな
り、全体としての光応答速度が遅くなるとともに光電流
Jpも小さくなるという大きな欠点がある。この欠点を
なくすため、先願発明(特願昭62−256553)に
おいては、半導体薄膜を活性化熱処理した後、増感不純
物としてのCuを表面に付着させ、250℃以下で加熱
拡散せしめて後電極を形成し、高速でかつ高γ値の光セ
ンサを製造した。ただ250°C以−ヒの加熱では、J
pの著しい減少が見られた。
体として成る半導体薄膜をCdCl2蒸気中で活性化熱
処理した光導電型センサの場合、γ値を大きくすること
は、例えば増感不純物であるCu濃度を高くするなとの
方法によって実現される。ただ同時に光電流の立下がり
時間τdは小さくなるが、立上がり時間T、が大きくな
り、全体としての光応答速度が遅くなるとともに光電流
Jpも小さくなるという大きな欠点がある。この欠点を
なくすため、先願発明(特願昭62−256553)に
おいては、半導体薄膜を活性化熱処理した後、増感不純
物としてのCuを表面に付着させ、250℃以下で加熱
拡散せしめて後電極を形成し、高速でかつ高γ値の光セ
ンサを製造した。ただ250°C以−ヒの加熱では、J
pの著しい減少が見られた。
本発明は、このような従来技術の課題に鑑み、光電流、
J pを小さくせずして光応答速度を速くし、しかもγ
値を大きくすることの出来る光センサの製造方法を提供
することを目的とする。
J pを小さくせずして光応答速度を速くし、しかもγ
値を大きくすることの出来る光センサの製造方法を提供
することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、絶縁性基板上にCdS、CdSeあるいは固
溶体Cd5−CdSeで成る半導体薄膜を形成し、前記
薄膜を高温でCd Cl 2の蒸気に暴露、熱処理し充
電的に活性化して後対向電極を設け、さら【こ保護膜を
形成する光センサの製造方法において、前記活性化熱処
理の後電極形成の前に少量のCuを前記半導体薄膜に付
着させ250〜550℃て30m i n以上熱処理し
膜中に拡散させることにより、光電流を小さくせずして
その光応答速度を著しく速くし、しかもγ値を大きくす
るものである。
溶体Cd5−CdSeで成る半導体薄膜を形成し、前記
薄膜を高温でCd Cl 2の蒸気に暴露、熱処理し充
電的に活性化して後対向電極を設け、さら【こ保護膜を
形成する光センサの製造方法において、前記活性化熱処
理の後電極形成の前に少量のCuを前記半導体薄膜に付
着させ250〜550℃て30m i n以上熱処理し
膜中に拡散させることにより、光電流を小さくせずして
その光応答速度を著しく速くし、しかもγ値を大きくす
るものである。
作用
本発明の方法によれば、CdS系光導電型センサの光電
流値が大きいという特徴を損なわずして、しかもその光
応答速度を著しく速くし、さらにγ値を大きくすること
ができる。250〜550℃にて30mmin以上Cu
を熱処理拡散したセンサは、250℃以下で熱処理拡散
したセンサ(先願発明)に較べて安定性において一段と
優れている。光電流は、その立下がり時間τdにほぼ比
例するものであるが、この立下がり時間が短くなっても
光電流が小さくならないのは、本発明の方法により半導
体薄膜中の光キャリア(電子)の移動度が大きくなるた
めである。
流値が大きいという特徴を損なわずして、しかもその光
応答速度を著しく速くし、さらにγ値を大きくすること
ができる。250〜550℃にて30mmin以上Cu
を熱処理拡散したセンサは、250℃以下で熱処理拡散
したセンサ(先願発明)に較べて安定性において一段と
優れている。光電流は、その立下がり時間τdにほぼ比
例するものであるが、この立下がり時間が短くなっても
光電流が小さくならないのは、本発明の方法により半導
体薄膜中の光キャリア(電子)の移動度が大きくなるた
めである。
実施例
以下に、本発明の詳細な説明する。
ガラスなどの絶縁性基板上にCdS、CdSeあるいは
Cd5−C’dSeを主体として成る半導体薄膜を真空
蒸着法などの方法によって形成する。
Cd5−C’dSeを主体として成る半導体薄膜を真空
蒸着法などの方法によって形成する。
この薄膜を500℃程度の高温にてCd CI 2の蒸
気に水霧し、活性化熱処理を施す。その後少量のCII
を前記半導体薄膜に付着せしめ中性または少量の酸素を
含む雰囲気中250〜550’Cにて30mmin以り
熱処理し膜中に拡散させる。しかる後、NiCr/AI
Jの蒸着形成膜などで対向電極を形成し、さらにシリコ
ン樹脂やポリイミドなどの1呆護膜を形成し光センサを
完成する。
気に水霧し、活性化熱処理を施す。その後少量のCII
を前記半導体薄膜に付着せしめ中性または少量の酸素を
含む雰囲気中250〜550’Cにて30mmin以り
熱処理し膜中に拡散させる。しかる後、NiCr/AI
Jの蒸着形成膜などで対向電極を形成し、さらにシリコ
ン樹脂やポリイミドなどの1呆護膜を形成し光センサを
完成する。
CUの付着は真空蒸着法や化学的付着法による。
化学的付着法とは例えばCuイオンイオンを含む水溶液
に半導体薄膜を浸漬腰 下導体薄膜表面にCuを付着さ
せる方法である。
に半導体薄膜を浸漬腰 下導体薄膜表面にCuを付着さ
せる方法である。
また、活性化熱処理前の半導体薄膜中には少量の増感不
純物CIIやAgを添加しておいても良い。
純物CIIやAgを添加しておいても良い。
増感不純物としては増感効果すなわち光電流を大きくし
、光電流と暗電流の比いわゆる明暗比を大きくするもの
ならどのようなものでも良いが、特にCIIやAgがそ
の効果が大きい。このときのCuやAgの分量は母体の
半導体に対し−co、015モル%以下であることを要
する。この様な増感不純物の添加は、特性すなわち高速
光応答性などの点ては必ずしも好ましくはないが、多素
子センサなとの場合、特性の均一性の点では優れる。こ
の分量が0.015モル%を越えると高速化、高γ値化
など、特性の改善が難しくなる。
、光電流と暗電流の比いわゆる明暗比を大きくするもの
ならどのようなものでも良いが、特にCIIやAgがそ
の効果が大きい。このときのCuやAgの分量は母体の
半導体に対し−co、015モル%以下であることを要
する。この様な増感不純物の添加は、特性すなわち高速
光応答性などの点ては必ずしも好ましくはないが、多素
子センサなとの場合、特性の均一性の点では優れる。こ
の分量が0.015モル%を越えると高速化、高γ値化
など、特性の改善が難しくなる。
さて、先願発明の第1表データにその傾向が見られる様
に、Cuを付着後拡散させる熱処理温度が250℃以上
の場合は光電流Jpが著しく小さい。
に、Cuを付着後拡散させる熱処理温度が250℃以上
の場合は光電流Jpが著しく小さい。
これは、特に記載しなかったが、熱処理時間が15m
l 11と短かったためである。CdS系半導体薄膜で
は熱処理によって特性が変わるが、普通にはl0mmi
nもすれば変化は飽和する。
l 11と短かったためである。CdS系半導体薄膜で
は熱処理によって特性が変わるが、普通にはl0mmi
nもすれば変化は飽和する。
ところが本発明のセンサては、この飽和に30m i
nを要するのである。熱処理り月5mminだとセンサ
表面に高抵抗層かでき、その後に電極を形成すると光電
流が著しく小さくなったものである。従ってこの熱処理
時間は30mmin以上を要する。そして実用的にはI
H程度までで充分である。250〜550℃で拡散熱
処理したセンサは先願発明のセンサよりも1呆存寿命な
どの安定性が一段と優れている。
nを要するのである。熱処理り月5mminだとセンサ
表面に高抵抗層かでき、その後に電極を形成すると光電
流が著しく小さくなったものである。従ってこの熱処理
時間は30mmin以上を要する。そして実用的にはI
H程度までで充分である。250〜550℃で拡散熱
処理したセンサは先願発明のセンサよりも1呆存寿命な
どの安定性が一段と優れている。
次ぎに更に、具体例を説明する。
ガラス基板(コーニング社、# 7059.230X2
5x 1.2mm3) lζこ厚さ4000AのCd
S s、es e [1,4の蒸着膜を形成し、フォト
エツチングによ主走査方向に島状(90X350μl1
12)に8ビット/mmの割合で1728ビツト配置す
る。この島状のCd Se、aS eL14膜を500
℃でCdCl2の飽和蒸気中で加熱処理して充電的に活
性化して光導電体膜にした後、母体であるCd55.a
Se64膜に対して、0.005〜O61モル%のCu
を蒸着拡散させる。Cuflが、0.005モル%より
少ないと効果が小さく、0.1モル%以上だと立1がり
特性が悪くなる。Cu蒸着時の基板温度は室温〜400
℃とする。基板温度が400℃を超えろと特性のバラツ
キを生し好ましくない。Cu蒸着後さらに中性または少
量の酸素を含む雰囲気中、250〜550℃で30m
i nの加熱処理を施す。この加熱温度が550℃を超
えるとセンサは低抵抗となり光感度を示さなくなる。そ
の後、その島状の膜の各々に対向電極(NiCr/Au
蒸着膜)すなわち共通電極と個別電極を形成する。対向
電極のギャップは60μmである。その後シリコン樹脂
やポリイミドなとの保護膜を形成しラインセンサを完成
する。これらラインセンサのうちlビットの特性を調へ
Cu蒸着時の基板温度が150℃でボリイミトイ呆護膜
の場合の結果を第1表にまとめる。
5x 1.2mm3) lζこ厚さ4000AのCd
S s、es e [1,4の蒸着膜を形成し、フォト
エツチングによ主走査方向に島状(90X350μl1
12)に8ビット/mmの割合で1728ビツト配置す
る。この島状のCd Se、aS eL14膜を500
℃でCdCl2の飽和蒸気中で加熱処理して充電的に活
性化して光導電体膜にした後、母体であるCd55.a
Se64膜に対して、0.005〜O61モル%のCu
を蒸着拡散させる。Cuflが、0.005モル%より
少ないと効果が小さく、0.1モル%以上だと立1がり
特性が悪くなる。Cu蒸着時の基板温度は室温〜400
℃とする。基板温度が400℃を超えろと特性のバラツ
キを生し好ましくない。Cu蒸着後さらに中性または少
量の酸素を含む雰囲気中、250〜550℃で30m
i nの加熱処理を施す。この加熱温度が550℃を超
えるとセンサは低抵抗となり光感度を示さなくなる。そ
の後、その島状の膜の各々に対向電極(NiCr/Au
蒸着膜)すなわち共通電極と個別電極を形成する。対向
電極のギャップは60μmである。その後シリコン樹脂
やポリイミドなとの保護膜を形成しラインセンサを完成
する。これらラインセンサのうちlビットの特性を調へ
Cu蒸着時の基板温度が150℃でボリイミトイ呆護膜
の場合の結果を第1表にまとめる。
比較のため、通常のCd St!、FIS es、a:
Cu(0,03モル%)蒸着膜を上記同様活性比熱処
理後電極形成したセンサについても調べである。なお特
性は印加電圧DCI OV、光照射は緑色L E D光
(570nm、 1001ux)をl Hz (0,5
secずつ)で点滅して測定した。応答時間は光電流j
pが、0から飽和値の50%に上がるまでの時間を立ト
がり時間τ1、Jpが飽和(1αからその50%に下が
るまでの時間を立下がり時間T、とした。またγ値は5
0〜10011JX間での平均値である。
Cu(0,03モル%)蒸着膜を上記同様活性比熱処
理後電極形成したセンサについても調べである。なお特
性は印加電圧DCI OV、光照射は緑色L E D光
(570nm、 1001ux)をl Hz (0,5
secずつ)で点滅して測定した。応答時間は光電流j
pが、0から飽和値の50%に上がるまでの時間を立ト
がり時間τ1、Jpが飽和(1αからその50%に下が
るまでの時間を立下がり時間T、とした。またγ値は5
0〜10011JX間での平均値である。
(以下余白)
第1表
(以下余白)
この様に、光電流を数11へ以−Lと大きく保ったまま
立下がり時間τdを0 、5 m5ec程度にまで小さ
く、γ値も0.70以上、多くは0.80以上と大きく
できる。−力先電流の立上がり時間τ、は、通常センサ
の場合と違ってτdが小さくなっても大きくならず、実
際にラインセンサとして用いる場合には原稿黒字でも存
在する反射光(少なくとも3%はある)がバイアス光と
なり、これが常時センサに照射されるため、実効的立上
がり時間τ、°は箸しく小さくなる。その効果を第2表
にて示す。
立下がり時間τdを0 、5 m5ec程度にまで小さ
く、γ値も0.70以上、多くは0.80以上と大きく
できる。−力先電流の立上がり時間τ、は、通常センサ
の場合と違ってτdが小さくなっても大きくならず、実
際にラインセンサとして用いる場合には原稿黒字でも存
在する反射光(少なくとも3%はある)がバイアス光と
なり、これが常時センサに照射されるため、実効的立上
がり時間τ、°は箸しく小さくなる。その効果を第2表
にて示す。
この程度のバイアス光照射による他の特性(Jp、τい
γ)の変化は殆どない。
γ)の変化は殆どない。
第2表
この様にCd Sl!、6S ea、a蒸着膜のC(I
C12蒸気中での活性化熱処理後Cuを付着拡散させる
ことにより優れた特性が得られる。
C12蒸気中での活性化熱処理後Cuを付着拡散させる
ことにより優れた特性が得られる。
本実施例ではCd Se、6S es、aを例にとった
がCdS、CdSeや他の組成比の固溶体Cd5CdS
eでも同様の効果が得られる。また本発明のセンサは先
願発明のセンサに較べて安定性においても優れている。
がCdS、CdSeや他の組成比の固溶体Cd5CdS
eでも同様の効果が得られる。また本発明のセンサは先
願発明のセンサに較べて安定性においても優れている。
すなわち、例えば先願発明の実施例のセンサ(その明i
1t!Fの第1表、左側上から5番目)と本発明の実施
例のセンサ(第1表、−Lから4番目)を暗中で60℃
にて2000時間保存した場合、その光電流J pは初
期値が何れも241i Aであったのが先願発明センサ
ては10%減少したが、本発明センサでは3%の減少に
とどまった。
1t!Fの第1表、左側上から5番目)と本発明の実施
例のセンサ(第1表、−Lから4番目)を暗中で60℃
にて2000時間保存した場合、その光電流J pは初
期値が何れも241i Aであったのが先願発明センサ
ては10%減少したが、本発明センサでは3%の減少に
とどまった。
発明の効果
本発明によれば、光電流11αが大きいままで光応答速
度が著しく速く、γ値が大で、しかも安定性に優れた光
センサを実現することが可能となる。
度が著しく速く、γ値が大で、しかも安定性に優れた光
センサを実現することが可能となる。
これより、中間調再現に優れた、高速の画像読取装置を
製造することが出来る。
製造することが出来る。
代理人の氏名 弁理士 栗野重孝
ほか1名
Claims (3)
- (1)絶縁性基板上にCdS、CdSe或は固溶体Cd
S−CdSeを主体として成る半導体薄膜を形成し、前
記半導体薄膜を高温でCdCl_2の蒸気に暴露し充電
的に活性化熱処理した後、対向電極を設け、さらに保護
膜を形成する光センサの製造方法において、前記活性化
熱処理の後電極形成の前に少量のCuを前記半導体薄膜
に付着せしめ、250〜550℃で30min以上熱処
理し薄膜中に拡散させることを特徴とする光センサの製
造方法。 - (2)活性化熱処理前の前記半導体薄膜中に、0.01
5モル%以下のCuが添加されていることを特徴とする
請求項1記載の光センサの製造方法。 - (3)付着Cuの分量が母体の半導体に対して、0.0
05〜0.1モル%であることを特徴とする請求項1ま
たは2記載の光センサの製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63194065A JPH07109900B2 (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 光センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP63194065A JPH07109900B2 (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 光センサの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0243775A true JPH0243775A (ja) | 1990-02-14 |
JPH07109900B2 JPH07109900B2 (ja) | 1995-11-22 |
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JP63194065A Expired - Fee Related JPH07109900B2 (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 光センサの製造方法 |
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JP (1) | JPH07109900B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57129827A (en) * | 1981-02-04 | 1982-08-12 | Canon Inc | Manufacture of photoconductive cadmium sulfide |
JPS6323374A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-01-30 | Fujitsu Ltd | 光導電膜の製造方法 |
-
1988
- 1988-08-03 JP JP63194065A patent/JPH07109900B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS57129827A (en) * | 1981-02-04 | 1982-08-12 | Canon Inc | Manufacture of photoconductive cadmium sulfide |
JPS6323374A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-01-30 | Fujitsu Ltd | 光導電膜の製造方法 |
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Publication number | Publication date |
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JPH07109900B2 (ja) | 1995-11-22 |
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