JPH03284883A - 受光装置 - Google Patents
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- JPH03284883A JPH03284883A JP2086792A JP8679290A JPH03284883A JP H03284883 A JPH03284883 A JP H03284883A JP 2086792 A JP2086792 A JP 2086792A JP 8679290 A JP8679290 A JP 8679290A JP H03284883 A JPH03284883 A JP H03284883A
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- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 25
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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、受光装置に関し、特にカメラにおける自動露
出、自動測距等の個々に違った波長を有した信号の検知
を要求される受光装置に係る。
出、自動測距等の個々に違った波長を有した信号の検知
を要求される受光装置に係る。
〈従来技術〉
従来、カメラにおける自動露出（ＡＥ）用受光素子には
、単結晶シリコンフォトダイオードが用いられることが
多い。一般に、単結晶シリコンは、第６図に示す分光感
度を持っている。自動露出を行なうためには、人間の可
視光領域での光量測定か必要である。そのため、単結晶
シリコンの赤外光領域に対する感度をカットし、視感度
に近づけるため、単結晶シリコンチップ上に赤外カット
フィルターが取付けられた構造となっている。
、単結晶シリコンフォトダイオードが用いられることが
多い。一般に、単結晶シリコンは、第６図に示す分光感
度を持っている。自動露出を行なうためには、人間の可
視光領域での光量測定か必要である。そのため、単結晶
シリコンの赤外光領域に対する感度をカットし、視感度
に近づけるため、単結晶シリコンチップ上に赤外カット
フィルターが取付けられた構造となっている。
また、カメラにおける自動測距（ＡＰ）用受光素子には
、単結晶シリコンフォトダイオードが多く用いられてい
る。一般に、ＡＰ用受光素子は、カメラ内に実装された
赤外光発光ダイオードから発せられ被写体によって反射
された信号を受光する。
、単結晶シリコンフォトダイオードが多く用いられてい
る。一般に、ＡＰ用受光素子は、カメラ内に実装された
赤外光発光ダイオードから発せられ被写体によって反射
された信号を受光する。
したがって、ＡＰ用受光素子は、外乱光の影響をあまり
受けずに、発光源である赤外発光ダイオードから発せら
れ被写体によって反射された信号のみを効率よく受光す
ることが要求される。このため、ＡＰ用受光素子は、可
視光をカットする性質をもつ樹脂にてパッケージとし、
単結晶シリコンの可視光領域に対する感度を低くする方
法がとられている。
受けずに、発光源である赤外発光ダイオードから発せら
れ被写体によって反射された信号のみを効率よく受光す
ることが要求される。このため、ＡＰ用受光素子は、可
視光をカットする性質をもつ樹脂にてパッケージとし、
単結晶シリコンの可視光領域に対する感度を低くする方
法がとられている。
〈 発明が解決しようとする課題 〉
上述のように、現在、カメラにおけるＡＥ用受光素子お
よびＡＥ用受光素子は、両者とも単結晶シリコンが用い
られることが多いが、受光する波長領域が異なるため、
両者にそれぞれの受光領域に対応させる方法をとった単
結晶ノリコンフオトダイオードが用いられている。
よびＡＥ用受光素子は、両者とも単結晶シリコンが用い
られることが多いが、受光する波長領域が異なるため、
両者にそれぞれの受光領域に対応させる方法をとった単
結晶ノリコンフオトダイオードが用いられている。
ところで、カメラは軽量、小型化を図る市場動向にあり
、カメラ内に実装される電子部品においても、カメラ内
の限られたスペースを有効活用するため、小型化および
多機能化か課題となっている。
、カメラ内に実装される電子部品においても、カメラ内
の限られたスペースを有効活用するため、小型化および
多機能化か課題となっている。
しかし、従来のＡＥ用受光素子は、単結晶シリコンチッ
プ上に赤外カットフィルターを取り付けた構造を有し、
またＡＥ用受光素子は、可視光をカットする性質をもつ
樹脂にてパッケージとしているので、上記の課題に対応
できない。
プ上に赤外カットフィルターを取り付けた構造を有し、
またＡＥ用受光素子は、可視光をカットする性質をもつ
樹脂にてパッケージとしているので、上記の課題に対応
できない。
本発明は、上記に鑑み、カメラ内の限られたスペースを
有効活用でき、小型化および多機能化に貢献し得る受光
装置の提供を目的とする。
有効活用でき、小型化および多機能化に貢献し得る受光
装置の提供を目的とする。
〈 課題を解決するための手段 〉
本発明による課題解決手段は、第１．２．４図の如く、
単結晶シリコンからなり赤外光領域に感度を有する第一
受光素子ｌと、アモルファスノリコンからなり可視光領
域に感度を有する第二受光素子３とを備え、該第二受光
素子３が第一受光素子１よりも入射側に配され、前記第
一受光素子１と第二受光素子３とがワンチップ化された
ものである。
単結晶シリコンからなり赤外光領域に感度を有する第一
受光素子ｌと、アモルファスノリコンからなり可視光領
域に感度を有する第二受光素子３とを備え、該第二受光
素子３が第一受光素子１よりも入射側に配され、前記第
一受光素子１と第二受光素子３とがワンチップ化された
ものである。
く作用〉
上記課題解決手段において、光が入射しすると、第二受
光素子３は可視光に感度をもつため、入射した光の可視
光領域のほとんどは第二受光素子３に吸収され、電流に
変換される。
光素子３は可視光に感度をもつため、入射した光の可視
光領域のほとんどは第二受光素子３に吸収され、電流に
変換される。
そして、第二受光素子３で吸収されずに透過した長波長
の光（赤外光）は、第一受光素子１まで達し、ここで吸
収され電流に変換される。
の光（赤外光）は、第一受光素子１まで達し、ここで吸
収され電流に変換される。
このように、可視光領域に感度を有する第二受光素子３
を赤外光領域に感度を有する第一受光素子ｌよりも入射
側に配置してワンチップ構造とすることにより、第一受
光素子１は、第二受光素子３が可視光カットフィルター
のはたらきをするため、赤外発光グイオートの特定信号
のみを選択して受光することができる。
を赤外光領域に感度を有する第一受光素子ｌよりも入射
側に配置してワンチップ構造とすることにより、第一受
光素子１は、第二受光素子３が可視光カットフィルター
のはたらきをするため、赤外発光グイオートの特定信号
のみを選択して受光することができる。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例を図面に基フき説明する。
Ｕ第一実施例コ
第１図は本発明第一実施例の受光装置の原理図、第２図
は同じくその詳細な構造を示す断面図、第３図はその分
光感度特性を示す図である。
は同じくその詳細な構造を示す断面図、第３図はその分
光感度特性を示す図である。
本実施例の受光装置は、第１図の如く、赤外光領域に感
度を有する第一受光素子（フォトダイオード）ｌが形成
された単結晶シリコン基板の絶縁膜（Ｓ＋Ｏｔ等）２上
に、可視光領域に感度を有する第二受光素子（アモルフ
ァスシリコンフォトダイオード）３が形成されている。
度を有する第一受光素子（フォトダイオード）ｌが形成
された単結晶シリコン基板の絶縁膜（Ｓ＋Ｏｔ等）２上
に、可視光領域に感度を有する第二受光素子（アモルフ
ァスシリコンフォトダイオード）３が形成されている。
そして、第２図中、４は単結晶シリコン層、５はアモル
ファスシリコン層、６は単結晶シリコンｐ領域、７は単
結晶シリコンｎ領域である。
ファスシリコン層、６は単結晶シリコンｐ領域、７は単
結晶シリコンｎ領域である。
前記単結晶シリコン層４は、ｐ−１−ｎ接合構造とする
ことで、ｐ−ｎ接合より接合容量が小さくなり高速応答
特性を有しており、この特性はカメラにおけるＡＥ用受
光素子として用いるのに有利となる。
ことで、ｐ−ｎ接合より接合容量が小さくなり高速応答
特性を有しており、この特性はカメラにおけるＡＥ用受
光素子として用いるのに有利となる。
市Ｉ記アモルノアスシリコン層５は、１μｍ以下の薄膜
でｐ−１−ｎ構造（第２図中８）とし、両面に透明電極
９．ＩＯか形成されている。そして、アモルファスシリ
コン層５は、絶縁膜２上に形成されるが、−船釣な製法
としてプラズマＣＶ Ｄ （ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａ
ｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）が用いられる。こ
の製法は、反応温度が５００℃前後で、拡散法に比へ低
温であるため、蒸着基板となろ単結晶ノリコンフオトダ
イオードｌの活性不純物分布を崩すことなくアモルファ
スシリコン層５を形成できる。
でｐ−１−ｎ構造（第２図中８）とし、両面に透明電極
９．ＩＯか形成されている。そして、アモルファスシリ
コン層５は、絶縁膜２上に形成されるが、−船釣な製法
としてプラズマＣＶ Ｄ （ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａ
ｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）が用いられる。こ
の製法は、反応温度が５００℃前後で、拡散法に比へ低
温であるため、蒸着基板となろ単結晶ノリコンフオトダ
イオードｌの活性不純物分布を崩すことなくアモルファ
スシリコン層５を形成できる。
すなわち、両フォトダイオード１．３間に絶縁層２を有
する構造とすることで、両フォトダイオードｌ、３は、
異なる分光感度をもつ各々独立したフォトダイオードと
して働らか仕ることかできる。
する構造とすることで、両フォトダイオードｌ、３は、
異なる分光感度をもつ各々独立したフォトダイオードと
して働らか仕ることかできる。
上記構成において、第２図の如く、Ｘ方向から光が入射
すると、入射光のうち可視光のほとんどはアモルファス
シリコン層５で吸収され、電流に変換される。
すると、入射光のうち可視光のほとんどはアモルファス
シリコン層５で吸収され、電流に変換される。
しかしながら、入射光のうち長波長の光（例えば赤外光
）は、可視光に感度をもつアモルファスシリコン層５で
はほとんど吸収されずに単結晶ソリコン層４まで達し、
ここで吸収され電流に変換される。
）は、可視光に感度をもつアモルファスシリコン層５で
はほとんど吸収されずに単結晶ソリコン層４まで達し、
ここで吸収され電流に変換される。
このように、アモルファスシリコンダイオード３と単結
晶シリコンフォトダイオードＩとを上下方向に構成した
ワンチップ構造とすることにより、アモルファスシリコ
ン層５が可視光のほとんどを吸収し、下層の単結晶シリ
コン層４に対して可視光カットフィルターの役割を果す
ので、単結晶シリコン層４に赤外発光ダイオードの特定
信号のみを選択して受光させることができる。
晶シリコンフォトダイオードＩとを上下方向に構成した
ワンチップ構造とすることにより、アモルファスシリコ
ン層５が可視光のほとんどを吸収し、下層の単結晶シリ
コン層４に対して可視光カットフィルターの役割を果す
ので、単結晶シリコン層４に赤外発光ダイオードの特定
信号のみを選択して受光させることができる。
したがって、アモルファスシリコンダイオード３は、カ
メラ内におけるＡＥ用受光素子として、単結晶シリコン
フォトダイオード１はＡＥ用受光素子として有用となる
。なお、第３図に両フォトダイオード１．３の分光感度
特性を示す。同図中、Ａは単結晶シリコンフォトダイオ
ードｌの分光感度特性、Ｂはアモルファスシリコンダイ
オード３の分光感度特性である。
メラ内におけるＡＥ用受光素子として、単結晶シリコン
フォトダイオード１はＡＥ用受光素子として有用となる
。なお、第３図に両フォトダイオード１．３の分光感度
特性を示す。同図中、Ａは単結晶シリコンフォトダイオ
ードｌの分光感度特性、Ｂはアモルファスシリコンダイ
オード３の分光感度特性である。
また、チップ構造のみで可視光領域と赤外光領域との分
離を行えるので、カメラ内の限られたスペースを有効活
用でき、小型化および多機能化に貢献し得る。
離を行えるので、カメラ内の限られたスペースを有効活
用でき、小型化および多機能化に貢献し得る。
［第二実施例］
第４図は本発明第二実施例の受光装置の断面図、第５図
（ａ）は同じくその表面透明電極層の平面図、同図（ｂ
）はアモルファスシリコン層の平面図、同ＷＪ（ｃ）は
裏面透明電極層の平面図、同図（ｄ）は単結晶シリコン
ｐ領域層の平面図である。
（ａ）は同じくその表面透明電極層の平面図、同図（ｂ
）はアモルファスシリコン層の平面図、同ＷＪ（ｃ）は
裏面透明電極層の平面図、同図（ｄ）は単結晶シリコン
ｐ領域層の平面図である。
図示の如く、本発明は、単結晶シリコンフォトダイオー
ドｌおよびアモルファスシリコンダイオード３を２次元
的に配列して分割フォトダイオードとしたもので、その
他の構成は第一実施例と同様である。
ドｌおよびアモルファスシリコンダイオード３を２次元
的に配列して分割フォトダイオードとしたもので、その
他の構成は第一実施例と同様である。
なお、第５図中、１１は背景（アベレージ）測光用のフ
ォトダイオード部、１２は被写体（スポット）測光用の
フォトダイオード部である。
ォトダイオード部、１２は被写体（スポット）測光用の
フォトダイオード部である。
上記構成において、フォトダイオード１，３を分割フォ
トダイオードとしているので、露出および距離を微細に
検出でき、第一実施例よりも自動露出、自動測距の微細
な制御が可能となる。
トダイオードとしているので、露出および距離を微細に
検出でき、第一実施例よりも自動露出、自動測距の微細
な制御が可能となる。
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変更
を加え得ることは勿論である。
、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変更
を加え得ることは勿論である。
例えば、第二実施例においては、フォトダイオード１．
３を２分割した例を示したか、フォトダイオード１，３
をさらに３分割以上の多分割形状としてもよい。これに
より、自動露出、自動測距の制御がより一層微細に行な
える。
３を２分割した例を示したか、フォトダイオード１，３
をさらに３分割以上の多分割形状としてもよい。これに
より、自動露出、自動測距の制御がより一層微細に行な
える。
〈発明の効果〉
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、可視光
領域に感度を有する第二受光素子を赤外光領域に感度を
有する第一受光素子よりも入射側に配し、これらをワン
チップ化しているので、受光装置が実装されるカメラ内
の電子回路において、部品点数の削減、コストダウン、
回路面積の縮小に寄与できる。
領域に感度を有する第二受光素子を赤外光領域に感度を
有する第一受光素子よりも入射側に配し、これらをワン
チップ化しているので、受光装置が実装されるカメラ内
の電子回路において、部品点数の削減、コストダウン、
回路面積の縮小に寄与できる。
したがって、カメラ内の限られたスペースを有効活用で
き、小型化および多機能化に貢献し得るといった優れた
効果がある。
き、小型化および多機能化に貢献し得るといった優れた
効果がある。
第１図は本発明第一実施例の受光装置の原理図、第２図
は同じくその詳細な構造を示す断面図、第３図はその分
光感度特性を示す図、第４図は本発明第二実施例の受光
装置の断面図、第５図（ａ）は同じくその表面透明電極
層の平面図、同図（ｂ）はアモルファスシリコン層の平
面図、同図（Ｃ）は裏面透明電極層の平面図、同図（ｄ
）は単結晶シリコンｐ領域層の平面図、第６図は単結晶
ソリコンフォトダイオードの分光感度特性を示す図であ
る。 １ 第一受光素子（単結晶シリコンフォトダイオード）
、２：絶縁膜、３：第二受光素子（アモルファスシリコ
ンダイオード）、４ 単結晶シリコン層、５：アモルフ
ァスシリコン層、６：単結晶ノリコンｐ領域、７：単結
晶ノリコンロ領域、８：アモルファスシリコンｐ−１−
ｎ、 ９ 、 Ｉ Ｏ：透明電極。 出 願 人 ンヤープ株式会社
は同じくその詳細な構造を示す断面図、第３図はその分
光感度特性を示す図、第４図は本発明第二実施例の受光
装置の断面図、第５図（ａ）は同じくその表面透明電極
層の平面図、同図（ｂ）はアモルファスシリコン層の平
面図、同図（Ｃ）は裏面透明電極層の平面図、同図（ｄ
）は単結晶シリコンｐ領域層の平面図、第６図は単結晶
ソリコンフォトダイオードの分光感度特性を示す図であ
る。 １ 第一受光素子（単結晶シリコンフォトダイオード）
、２：絶縁膜、３：第二受光素子（アモルファスシリコ
ンダイオード）、４ 単結晶シリコン層、５：アモルフ
ァスシリコン層、６：単結晶ノリコンｐ領域、７：単結
晶ノリコンロ領域、８：アモルファスシリコンｐ−１−
ｎ、 ９ 、 Ｉ Ｏ：透明電極。 出 願 人 ンヤープ株式会社
Claims (1)
- 単結晶シリコンからなり赤外光領域に感度を有する第
一受光素子と、アモルファスシリコンからなり可視光領
域に感度を有する第二受光素子とを備え、該第二受光素
子が第一受光素子よりも入射側に配され、前記第一受光
素子と第二受光素子とがワンチップ化されたことを特徴
とする受光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2086792A JPH03284883A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 受光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2086792A JPH03284883A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 受光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03284883A true JPH03284883A (ja) | 1991-12-16 |
Family
ID=13896629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2086792A Pending JPH03284883A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 受光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03284883A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0674945U (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-21 | 本田技研工業株式会社 | 圧力センサー |
| US20120085890A1 (en) * | 2010-10-07 | 2012-04-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photodetector |
| JP2013068606A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-04-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の駆動方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6269568A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-30 | Sharp Corp | 半導体カラ−センサ |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP2086792A patent/JPH03284883A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6269568A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-30 | Sharp Corp | 半導体カラ−センサ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0674945U (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-21 | 本田技研工業株式会社 | 圧力センサー |
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| JP2012099797A (ja) * | 2010-10-07 | 2012-05-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光検出装置 |
| US8987651B2 (en) * | 2010-10-07 | 2015-03-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photodetector including photodiodes overlapped with each other |
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| JP2018040806A (ja) * | 2010-10-07 | 2018-03-15 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 光検出回路、液晶表示素子及び表示素子 |
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| JP2020202381A (ja) * | 2010-10-07 | 2020-12-17 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 光検出装置 |
| JP2013068606A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-04-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の駆動方法 |
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