JPH04186673A - 赤外固体撮像素子 - Google Patents
赤外固体撮像素子Info
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- JPH04186673A JPH04186673A JP2312545A JP31254590A JPH04186673A JP H04186673 A JPH04186673 A JP H04186673A JP 2312545 A JP2312545 A JP 2312545A JP 31254590 A JP31254590 A JP 31254590A JP H04186673 A JPH04186673 A JP H04186673A
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Landscapes
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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〕
この発明は、ショットキバリアダイオードを赤外線の光
検出器に用いた赤外固体撮像素子に係わるものである。
検出器に用いた赤外固体撮像素子に係わるものである。
近年、赤外固体撮像素子としては、シリコンショットキ
ーバリアダイオードを赤外線の光検出器に用いて、十分
に実用に耐え得る画素数を持った赤外固体撮像素子が開
発されている。
ーバリアダイオードを赤外線の光検出器に用いて、十分
に実用に耐え得る画素数を持った赤外固体撮像素子が開
発されている。
第４図は、従来のショットキバリアダイオードを光検出
器とした赤外固体撮像素子の配置を示した図である。第
４図において、２１はショットキ接合を用いた光検出器
、２２は垂直方向に電荷を転送する電荷掃き寄せ方式（
以下Ｃ３Ｄ方式という）よりなる垂直シフトレジスタ、
２３は水平方向に電荷を転送するＣＣＤ方式よりなる水
平シフトレジスタ、２４は外部へ電荷を読み出す出力部
、２５はトランスフアゲ−） （ＴＧ）スキャナ、２６
はＣ３Ｄスキヤナで、−水平ライン上のゲート電極６（
垂直シフトレジスタ２２の構成要素）は走査線配線７で
電気的に接続され、ＴＧスキャナ２５からの読み出しパ
ルスとＣＳＤスキャナ２６からの転送パルスが印加でき
るようになっている。
器とした赤外固体撮像素子の配置を示した図である。第
４図において、２１はショットキ接合を用いた光検出器
、２２は垂直方向に電荷を転送する電荷掃き寄せ方式（
以下Ｃ３Ｄ方式という）よりなる垂直シフトレジスタ、
２３は水平方向に電荷を転送するＣＣＤ方式よりなる水
平シフトレジスタ、２４は外部へ電荷を読み出す出力部
、２５はトランスフアゲ−） （ＴＧ）スキャナ、２６
はＣ３Ｄスキヤナで、−水平ライン上のゲート電極６（
垂直シフトレジスタ２２の構成要素）は走査線配線７で
電気的に接続され、ＴＧスキャナ２５からの読み出しパ
ルスとＣＳＤスキャナ２６からの転送パルスが印加でき
るようになっている。
第５図は第４図に示した赤外固体撮像素子のＸ−Ｙ断面
の構造を示した断面構造図である。第５図において、１
はＰ形Ｓｉ半導体基板、２は白金、パラジュウム、イリ
ジュウム、もしくは白金珪化物、バラジュム珪化物、イ
リジュウム珪化物等の金属又は金属珪化物からなる金属
電極と基板１て形成されるショットキ接合よりなる光電
変換層であり、３は光電変換層２の周辺での電界集中を
緩和し、暗電流を防止するためのＮ−型領域よりなるガ
ードリングであり、４は光検８部２１より垂直シフトレ
ジスタ２２へ信号電荷を転送するトランスファゲート部
のＮ”型領域で、５．６はそれぞれ垂直シフトレジスタ
を構成するＣ３ＤのＮ形埋め込みチャネルとゲート電極
である。ゲート電極６はトランスファゲートの電極とＣ
ＳＤの転送電極を兼ねている。７はアルミ配線よりなる
走査線配線、８はシリコン酸化膜よりなる素子分離及び
絶縁のためのフィールド絶縁膜、９．ｌＯは酸化膜等よ
りなる層間絶縁膜、１１は光電変換層２の上に層間絶縁
膜１０を挟んで形成され、光電変換層２を透過した赤外
光を反射して光電変換層２に再入射させるためのＡ１反
射膜である。
の構造を示した断面構造図である。第５図において、１
はＰ形Ｓｉ半導体基板、２は白金、パラジュウム、イリ
ジュウム、もしくは白金珪化物、バラジュム珪化物、イ
リジュウム珪化物等の金属又は金属珪化物からなる金属
電極と基板１て形成されるショットキ接合よりなる光電
変換層であり、３は光電変換層２の周辺での電界集中を
緩和し、暗電流を防止するためのＮ−型領域よりなるガ
ードリングであり、４は光検８部２１より垂直シフトレ
ジスタ２２へ信号電荷を転送するトランスファゲート部
のＮ”型領域で、５．６はそれぞれ垂直シフトレジスタ
を構成するＣ３ＤのＮ形埋め込みチャネルとゲート電極
である。ゲート電極６はトランスファゲートの電極とＣ
ＳＤの転送電極を兼ねている。７はアルミ配線よりなる
走査線配線、８はシリコン酸化膜よりなる素子分離及び
絶縁のためのフィールド絶縁膜、９．ｌＯは酸化膜等よ
りなる層間絶縁膜、１１は光電変換層２の上に層間絶縁
膜１０を挟んで形成され、光電変換層２を透過した赤外
光を反射して光電変換層２に再入射させるためのＡ１反
射膜である。
第４図及び第５図を参照して次に動作について説明する
。
。
Ｐ形Ｓｉ半導体基板１の裏面より入射した赤外光は、シ
ョットキ接合の光電変換層２に到達し、そこで光電変換
されて信号電荷か生じる。この光信号電荷かショットキ
接合に蓄積される。蓄積された信号電荷はゲート電極６
にＴＧスキャナ２５より読み出しパルスを印加すること
によりＮ形埋め込みチャネル５へ転送される。ショット
キ接合の光電変換層２は、読み出しパルス印加時に信号
電荷を読み出すと同時に、読み出しパルスの電圧に応じ
た電圧までリセットされる。リセット後、次に読み出さ
れるまで光電変換層２は光信号電荷を検出し蓄積する。
ョットキ接合の光電変換層２に到達し、そこで光電変換
されて信号電荷か生じる。この光信号電荷かショットキ
接合に蓄積される。蓄積された信号電荷はゲート電極６
にＴＧスキャナ２５より読み出しパルスを印加すること
によりＮ形埋め込みチャネル５へ転送される。ショット
キ接合の光電変換層２は、読み出しパルス印加時に信号
電荷を読み出すと同時に、読み出しパルスの電圧に応じ
た電圧までリセットされる。リセット後、次に読み出さ
れるまで光電変換層２は光信号電荷を検出し蓄積する。
Ｃ３Ｄ方式ではまず走査線配線７の一本がＴＧスキャナ
で選択され、読み出しパルスがこの走査線配線７につな
がる一水平ライン上のゲート電極６に印加され、−水平
ラインの光信号電荷がＮ形埋め込みチャネル５へ転送さ
れる。次にＣ３Ｄスキヤナより垂直転送パルスを走査線
配線７からゲート電極６に印加することにより、信号電
荷は垂直方向に転送され水平シフトレジスタ２３に入る
。ゲート電極６は信号を読み出すトランスファゲートの
電極と信号を転送するＣ３Ｄの転送ゲートを兼ねている
。次に水平シフトレジスタ２３のＧＣＤにより、信号電
荷は水平方向へ転送され出力２４から一水平ラインの映
像信号として外部へ読み出される。次にＴＧスキャナ２
５で選択するラインを一段ずらして読み出しパルスを印
加し、同様な動作を繰り返すことにより一画面の映像出
力を得る。また、Ａ４７反射膜１１は、光電変換層２て
吸収されずに透過した赤外光を反射して光電変換層２へ
再入射させ、感度の向上を図るものである。なお、上記
ショットキ接合よりなる光電変換層では、ショットキ障
壁の障壁の高さ以上のエネルギーを持った光成分の検出
が可能で、たとえば、白金シリサイド（ＰｔＳｉ）とＰ
形シリコンのショットキ接合では約５．６μｍ以下の波
長の光成分が検出できる。
で選択され、読み出しパルスがこの走査線配線７につな
がる一水平ライン上のゲート電極６に印加され、−水平
ラインの光信号電荷がＮ形埋め込みチャネル５へ転送さ
れる。次にＣ３Ｄスキヤナより垂直転送パルスを走査線
配線７からゲート電極６に印加することにより、信号電
荷は垂直方向に転送され水平シフトレジスタ２３に入る
。ゲート電極６は信号を読み出すトランスファゲートの
電極と信号を転送するＣ３Ｄの転送ゲートを兼ねている
。次に水平シフトレジスタ２３のＧＣＤにより、信号電
荷は水平方向へ転送され出力２４から一水平ラインの映
像信号として外部へ読み出される。次にＴＧスキャナ２
５で選択するラインを一段ずらして読み出しパルスを印
加し、同様な動作を繰り返すことにより一画面の映像出
力を得る。また、Ａ４７反射膜１１は、光電変換層２て
吸収されずに透過した赤外光を反射して光電変換層２へ
再入射させ、感度の向上を図るものである。なお、上記
ショットキ接合よりなる光電変換層では、ショットキ障
壁の障壁の高さ以上のエネルギーを持った光成分の検出
が可能で、たとえば、白金シリサイド（ＰｔＳｉ）とＰ
形シリコンのショットキ接合では約５．６μｍ以下の波
長の光成分が検出できる。
第６図は、従来の赤外固体撮像素子を用いた赤外撮像装
置の光学系を示した図である。図において、６１は赤外
レンズ、６２は赤外レンズ６１の開口絞り、６３はコー
ルドシールド、６４は赤外固体撮像素子、６５はクーラ
ーヘッドである。赤外固体撮像素子は熱雑音を低減する
ためクーラーヘッド６５で冷却して使用される。また、
赤外の光学系ではレンズの鏡筒等からの熱放射が雑音光
として入射するため冷却されたコールドシールド６３で
入射角を制限して雑音光の入射を抑えている。信号光束
の広かりを決める開口絞り６２をコールドシールド６３
の開口と一致させた開口整合光学系を用いると、赤外固
体撮像素子６４の各検出素子はコールドシールド６３の
開口を通して鏡筒を見ることがなく、鏡筒から放射され
る不要な赤外線が検出素子に入射することを防げるのて
、雑音出力が減少し、Ｓ／Ｎが向上する。そのため赤外
撮像装置の光学系は開口整合光学系が用いられることが
多い。
置の光学系を示した図である。図において、６１は赤外
レンズ、６２は赤外レンズ６１の開口絞り、６３はコー
ルドシールド、６４は赤外固体撮像素子、６５はクーラ
ーヘッドである。赤外固体撮像素子は熱雑音を低減する
ためクーラーヘッド６５で冷却して使用される。また、
赤外の光学系ではレンズの鏡筒等からの熱放射が雑音光
として入射するため冷却されたコールドシールド６３で
入射角を制限して雑音光の入射を抑えている。信号光束
の広かりを決める開口絞り６２をコールドシールド６３
の開口と一致させた開口整合光学系を用いると、赤外固
体撮像素子６４の各検出素子はコールドシールド６３の
開口を通して鏡筒を見ることがなく、鏡筒から放射され
る不要な赤外線が検出素子に入射することを防げるのて
、雑音出力が減少し、Ｓ／Ｎが向上する。そのため赤外
撮像装置の光学系は開口整合光学系が用いられることが
多い。
従来の赤外固体撮像素子は以上のように、開口整合光学
系で使用されることか多いか、高温の物体等赤外線の放
射量か大きい物を撮像する場合は、赤外固体撮像素子の
出力か飽和しないように入射光量を減らすか、素子の感
度を減する必要かある。
系で使用されることか多いか、高温の物体等赤外線の放
射量か大きい物を撮像する場合は、赤外固体撮像素子の
出力か飽和しないように入射光量を減らすか、素子の感
度を減する必要かある。
可視の撮像装置の場合はレンズの開口絞りを絞ってやれ
ば調整が可能であるが、赤外の撮像装置ではレンズの開
口絞りを絞るとコールドシールドとの開口整合かとれな
くなり、雑音光が増えＳ／Ｎが劣化してしまう。一方、
素子の感度の調整は従来の赤外固体撮像素子では出来な
かった。そのため、従来の赤外固体撮像素子では高温の
物体等の赤外線の放出量が多い物を撮像する場合は、Ｓ
／Ｎの劣化を伴うレンズの開口絞りを絞るしかないとい
った問題点があった。
ば調整が可能であるが、赤外の撮像装置ではレンズの開
口絞りを絞るとコールドシールドとの開口整合かとれな
くなり、雑音光が増えＳ／Ｎが劣化してしまう。一方、
素子の感度の調整は従来の赤外固体撮像素子では出来な
かった。そのため、従来の赤外固体撮像素子では高温の
物体等の赤外線の放出量が多い物を撮像する場合は、Ｓ
／Ｎの劣化を伴うレンズの開口絞りを絞るしかないとい
った問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、赤外検出器に感度調整機能を持たせ、これに
よって強い赤外光が入射した場合にも、開口整合をくず
すレンズの開口絞りの調整をしなくても素子の出力が飽
和しないように素子の感度を調整することのできる赤外
固体撮像素子を得ることを目的とする。
たもので、赤外検出器に感度調整機能を持たせ、これに
よって強い赤外光が入射した場合にも、開口整合をくず
すレンズの開口絞りの調整をしなくても素子の出力が飽
和しないように素子の感度を調整することのできる赤外
固体撮像素子を得ることを目的とする。
この発明に係る赤外固体撮像素子は、シヨ・ノトキバリ
アダイオードを用いた赤外検出器の金属側電極（ＰｔＳ
ｉ等）に切り込みを入れ、赤外検出器上に絶縁膜を挾ん
でＡ１反射膜等の導電膜を形成し、この１反射膜に印加
する電圧によって赤外感度を容易に変えられるようにし
て、赤外感度調整機能を持たせるようにしたものである
。
アダイオードを用いた赤外検出器の金属側電極（ＰｔＳ
ｉ等）に切り込みを入れ、赤外検出器上に絶縁膜を挾ん
でＡ１反射膜等の導電膜を形成し、この１反射膜に印加
する電圧によって赤外感度を容易に変えられるようにし
て、赤外感度調整機能を持たせるようにしたものである
。
この発明によるショットキ接合の光検出器の金属側電極
の切込みは１，１反射膜に印加する電圧によって切込み
部周辺のＮ反転する面積が変わり、検出器の有効面積か
変わる。これにより、Ａ１反射膜に印加する電圧によっ
て光感度が容易に変えられるようになるので、入射光量
に応じて素子の出力が飽和しないように素子の光検出器
の感度を調整することが可能になる。
の切込みは１，１反射膜に印加する電圧によって切込み
部周辺のＮ反転する面積が変わり、検出器の有効面積か
変わる。これにより、Ａ１反射膜に印加する電圧によっ
て光感度が容易に変えられるようになるので、入射光量
に応じて素子の出力が飽和しないように素子の光検出器
の感度を調整することが可能になる。
以下、この発明の一実施例による赤外固体撮像素子につ
き、第１図、第２図、第３図を参照して詳細に説明する
。
き、第１図、第２図、第３図を参照して詳細に説明する
。
第１図は、この発明の一実施例による赤外固体撮像素子
の配置を示した図である。また、第２図は第１図のＸ−
Ｙ線部の構造を示した断面構造図であり、第３図は第２
図の平面図である。これらの第１図、第２図、第３図に
示す実施例構成において前記第４図、第５図に示す従来
例構成と同一符号は同一または相当部を示している。
の配置を示した図である。また、第２図は第１図のＸ−
Ｙ線部の構造を示した断面構造図であり、第３図は第２
図の平面図である。これらの第１図、第２図、第３図に
示す実施例構成において前記第４図、第５図に示す従来
例構成と同一符号は同一または相当部を示している。
すなわち、これらの第１図、第２図、第３図に示す実施
例の赤外固体撮像素子においても、符号２１はショット
キ接合を用いた光検出部であり、２２は垂直方向に電荷
を転送するＣ３Ｄ方式よりなる垂直シフトレジスタ、２
３は水平方向に電荷を転送するＣＣＤ方式よりなる水平
シフトレジスタ、２４は外部へ電荷を読み出す出力部、
２５はトランスファゲート（ＴＧ）スキャナ、２６はＣ
３Ｄスキヤナである。−水平ライン上のゲート電極６（
垂直シフトレジスタ２２の構成要素）は走査線配線７で
電気的に接続され、ＴＧスキャナ２５からの読み出しパ
ルスとＣ３Ｄスキヤナ２６からの転送パルスか印加てき
るようになっている。
例の赤外固体撮像素子においても、符号２１はショット
キ接合を用いた光検出部であり、２２は垂直方向に電荷
を転送するＣ３Ｄ方式よりなる垂直シフトレジスタ、２
３は水平方向に電荷を転送するＣＣＤ方式よりなる水平
シフトレジスタ、２４は外部へ電荷を読み出す出力部、
２５はトランスファゲート（ＴＧ）スキャナ、２６はＣ
３Ｄスキヤナである。−水平ライン上のゲート電極６（
垂直シフトレジスタ２２の構成要素）は走査線配線７で
電気的に接続され、ＴＧスキャナ２５からの読み出しパ
ルスとＣ３Ｄスキヤナ２６からの転送パルスか印加てき
るようになっている。
また、ｌはＰ形Ｓｉ半導体基板、２は白金、バラジュウ
ム、イリジュウム、もしくは白金珪化物、パラジュウム
珪化物、イリジュウム珪化物等の金属または金属珪化物
からなる金属電極と基板１て形成されるショットキ接合
よりなる光電変換層てあり、３は光電変換層２の周辺で
の電界集中を緩和し、暗電流を防止するためのＮ−型領
域よりなるガードリングであり、４は光検出部２１より
垂直シフトレジスタ２２へ信号電荷を転送するトランス
ファゲート部のＮ＋型領領域、５，６はそれぞれ垂直シ
フトレジスタを構成するＣ３ＤのＮ型埋め込みチャネル
とゲート電極である。本実施例の光電変換層であるショ
ットキバリアダイオードの金属電極２には、第３図に示
すようにスリット状の切込み３１か入っている。ゲート
電極６はトランスファゲートの電極とＣＳＤの転送電極
を兼ねている。
ム、イリジュウム、もしくは白金珪化物、パラジュウム
珪化物、イリジュウム珪化物等の金属または金属珪化物
からなる金属電極と基板１て形成されるショットキ接合
よりなる光電変換層てあり、３は光電変換層２の周辺で
の電界集中を緩和し、暗電流を防止するためのＮ−型領
域よりなるガードリングであり、４は光検出部２１より
垂直シフトレジスタ２２へ信号電荷を転送するトランス
ファゲート部のＮ＋型領領域、５，６はそれぞれ垂直シ
フトレジスタを構成するＣ３ＤのＮ型埋め込みチャネル
とゲート電極である。本実施例の光電変換層であるショ
ットキバリアダイオードの金属電極２には、第３図に示
すようにスリット状の切込み３１か入っている。ゲート
電極６はトランスファゲートの電極とＣＳＤの転送電極
を兼ねている。
また、７はアルミ配線よりなる走査線配線、８はシリコ
ン酸化膜よりなる素子分離及び絶縁のためのフィールド
絶縁膜、９，１０は酸化膜等よりなる層間絶縁膜、１１
は光電変換層２の上に層間絶縁膜１０を挟んで形成され
、光電変換層２を透過した赤外光を反射して光電変換層
２に再入射させるためのＡ４反射膜である。また１、１
反射膜１１は外部より電圧か印加てきるようになってい
る。
ン酸化膜よりなる素子分離及び絶縁のためのフィールド
絶縁膜、９，１０は酸化膜等よりなる層間絶縁膜、１１
は光電変換層２の上に層間絶縁膜１０を挟んで形成され
、光電変換層２を透過した赤外光を反射して光電変換層
２に再入射させるためのＡ４反射膜である。また１、１
反射膜１１は外部より電圧か印加てきるようになってい
る。
次に動作について第１図及び第２図を参照して説明する
。
。
Ｐ型Ｓｉ半導体基板１の裏面より入射した赤外光は、シ
ョットキ接合の光電変換層２に到達し、そこで光電変換
されて信号電荷か生じる。この光信号電荷がショットキ
接合に蓄積される。蓄積された信号電荷はゲート電極６
にＴＧスキャナ２５より読み出しパルスを印加すること
によりＮ形埋め込みチャネル５へ転送される。ショット
キ接合の光電変換層２は、読み出しパルス印加時に信号
電荷を読み出すと同時に、読み出しパルスの電圧に応じ
た電圧までリセットされる。リセット後、次に読み出さ
れるまて光電変換層２は光信号電荷を検出し蓄積する。
ョットキ接合の光電変換層２に到達し、そこで光電変換
されて信号電荷か生じる。この光信号電荷がショットキ
接合に蓄積される。蓄積された信号電荷はゲート電極６
にＴＧスキャナ２５より読み出しパルスを印加すること
によりＮ形埋め込みチャネル５へ転送される。ショット
キ接合の光電変換層２は、読み出しパルス印加時に信号
電荷を読み出すと同時に、読み出しパルスの電圧に応じ
た電圧までリセットされる。リセット後、次に読み出さ
れるまて光電変換層２は光信号電荷を検出し蓄積する。
Ｃ３Ｄ方式ではまず走査線配線７の一本がＴＧスキャナ
で選択され、読み出しパルスかこの走査線配線７につな
がる一水平ライン上のゲート電極６に印加され、−水平
ラインの光信号電荷がＮ形埋め込みチャネル５へ転送さ
れる。次にＣ３Ｄスキヤナより垂直転送パルスを走査線
配線７からゲート電極６に印加することにより、信号電
荷は垂直方向に転送され水平シフトレジスタ２３に入る
。ゲート電極６は信号を読み出すトランスファゲートの
電極と信号を転送するＣＳＤの転送ゲートを兼ねている
。次に水平シフトレジスタ２３のＣＣＤにより、信号電
荷は水平方向へ転送され出力２４から一水平ラインの映
像信号として外部へ読み出される。次にＴＧスキャナ２
５で選択するラインを一段ずらして読み出しパルスを印
加し、同様な動作を繰り返すことにより一画面の映像出
力を得る。また、ＡＩ！反射膜１１は、光電変換層２で
吸収されずに透過した赤外光を反射して光電変換層２へ
再入射させ、感度の向上を図るものである。
で選択され、読み出しパルスかこの走査線配線７につな
がる一水平ライン上のゲート電極６に印加され、−水平
ラインの光信号電荷がＮ形埋め込みチャネル５へ転送さ
れる。次にＣ３Ｄスキヤナより垂直転送パルスを走査線
配線７からゲート電極６に印加することにより、信号電
荷は垂直方向に転送され水平シフトレジスタ２３に入る
。ゲート電極６は信号を読み出すトランスファゲートの
電極と信号を転送するＣＳＤの転送ゲートを兼ねている
。次に水平シフトレジスタ２３のＣＣＤにより、信号電
荷は水平方向へ転送され出力２４から一水平ラインの映
像信号として外部へ読み出される。次にＴＧスキャナ２
５で選択するラインを一段ずらして読み出しパルスを印
加し、同様な動作を繰り返すことにより一画面の映像出
力を得る。また、ＡＩ！反射膜１１は、光電変換層２で
吸収されずに透過した赤外光を反射して光電変換層２へ
再入射させ、感度の向上を図るものである。
また、上記ショットキ接合よりなる光電変換層では、シ
ョットキ障壁の障壁の高さ以上のエネルギーを持った光
成分の検出か可能で、たとえば、白金シリサイド（Ｐｔ
Ｓｉ）とＰ形シリコンのショットキ接合では約５．６μ
ｍ以下の波長の光成分か検出てきる。光電変換層２のス
リ・ソト状の切込み部３１は光感度が無い領域でＡＩ！
反射膜１１に電圧を印加することにより表面部をＮ反転
している。このＮ反転した領域はＡ４７反射膜１１に印
加する電圧を高くすると広がり、感度の無い領域が広く
なる。また、このスリット状の切り込み部３１の表面に
Ｎ型の不純物を導入してあればＮ反転しやすくなるので
、より効果が上がる。
ョットキ障壁の障壁の高さ以上のエネルギーを持った光
成分の検出か可能で、たとえば、白金シリサイド（Ｐｔ
Ｓｉ）とＰ形シリコンのショットキ接合では約５．６μ
ｍ以下の波長の光成分か検出てきる。光電変換層２のス
リ・ソト状の切込み部３１は光感度が無い領域でＡＩ！
反射膜１１に電圧を印加することにより表面部をＮ反転
している。このＮ反転した領域はＡ４７反射膜１１に印
加する電圧を高くすると広がり、感度の無い領域が広く
なる。また、このスリット状の切り込み部３１の表面に
Ｎ型の不純物を導入してあればＮ反転しやすくなるので
、より効果が上がる。
この発明ではショットキバリアダイオードを用いた光検
出器の金属側電極に切込みを入れ、Ａ１反射膜に印加す
る電圧によって光感度を容易に変えられるようにしたの
で、強い赤外光が入射した場合にも、開口整合をくずす
レンズの開口絞りの調整をしなくても、Ａ１反射膜への
印加電圧を大きくして検出器の感度を低下させ、素子の
出力か飽和しないようにすることかできる。
出器の金属側電極に切込みを入れ、Ａ１反射膜に印加す
る電圧によって光感度を容易に変えられるようにしたの
で、強い赤外光が入射した場合にも、開口整合をくずす
レンズの開口絞りの調整をしなくても、Ａ１反射膜への
印加電圧を大きくして検出器の感度を低下させ、素子の
出力か飽和しないようにすることかできる。
なお、この実施例による赤外固体撮像素子を用いた赤外
撮像装置の光学系は、第６図に示す従来のものと同様で
ある。
撮像装置の光学系は、第６図に示す従来のものと同様で
ある。
このように、この実施例によれば、ショットキ接合の金
属電極にスリット状の切り込み３１を入れ、１反射膜に
電圧が印加てきるようにしたのて、この印加する電圧に
よって不感度の領域の面積か変わり、素子に入る入射光
量に応じて容易に感度を調節することができる。
属電極にスリット状の切り込み３１を入れ、１反射膜に
電圧が印加てきるようにしたのて、この印加する電圧に
よって不感度の領域の面積か変わり、素子に入る入射光
量に応じて容易に感度を調節することができる。
なお、上記実施例ではショットキバリアダイオードの金
属電極のスリット状の切込みが、ストライブ状の切込み
３１について説明したか、この切込みは第３図（ｂ）、
（Ｃ）に示すような切込み３２．３３でもよく、また
第３図（ｄ）に示すように穴状の切込み３４でもよく、
その他の形状でもよく、上記と同様の効果が得られる。
属電極のスリット状の切込みが、ストライブ状の切込み
３１について説明したか、この切込みは第３図（ｂ）、
（Ｃ）に示すような切込み３２．３３でもよく、また
第３図（ｄ）に示すように穴状の切込み３４でもよく、
その他の形状でもよく、上記と同様の効果が得られる。
また、上記実施例においては、１画素を形成するショッ
トキ接合の光検出器を２次元的に配設させ、かつ垂直方
向の読み出しがＣ３Ｄ方式である場合について述へたか
、当該画素配列は１次元てあってもよく、読み呂しかＣ
ＣＤ方式、あるいはＭＯ３方式（光検出器の出力にＭＯ
Ｓ−Ｔｒを設けて、その０Ｎ１０ＦＦによって信号読み
畠しを行う方式）などのそれぞれであってもよく、上記
実施例と同様の効果を奏する。
トキ接合の光検出器を２次元的に配設させ、かつ垂直方
向の読み出しがＣ３Ｄ方式である場合について述へたか
、当該画素配列は１次元てあってもよく、読み呂しかＣ
ＣＤ方式、あるいはＭＯ３方式（光検出器の出力にＭＯ
Ｓ−Ｔｒを設けて、その０Ｎ１０ＦＦによって信号読み
畠しを行う方式）などのそれぞれであってもよく、上記
実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば光検出器のショットキ
接合の金属電極に切込みを入れ、Ａｆ反射膜に電圧を印
加できるようにしたので、１反射膜に印加する電圧によ
って切込み部を中心とする不感度部の面積が変化するよ
うになり、１反射膜に印加する電圧によって素子の光感
度を容易に調整できるようにしたので、例えば赤外線の
放射量が大きい高温の物体を撮像するような場合にも従
来のように光学系の開口整合を（ずし、Ｓ／Ｎを劣化さ
せるレンズの開口絞りを絞る方法をとらな（でも、１反
射膜への印加電圧を大きくすれば検出器の感度が低下し
、出力が飽和することを防げて、高温の物体を撮像する
ことかできる効果かある。
接合の金属電極に切込みを入れ、Ａｆ反射膜に電圧を印
加できるようにしたので、１反射膜に印加する電圧によ
って切込み部を中心とする不感度部の面積が変化するよ
うになり、１反射膜に印加する電圧によって素子の光感
度を容易に調整できるようにしたので、例えば赤外線の
放射量が大きい高温の物体を撮像するような場合にも従
来のように光学系の開口整合を（ずし、Ｓ／Ｎを劣化さ
せるレンズの開口絞りを絞る方法をとらな（でも、１反
射膜への印加電圧を大きくすれば検出器の感度が低下し
、出力が飽和することを防げて、高温の物体を撮像する
ことかできる効果かある。
第１図、第２図はそれぞれ本発明の一実施例による赤外
固体撮像素子の配置を示した図と主要部分の断面図、第
３図はその主要部分の平面図、第４図、第５図はそれぞ
れ従来の赤外固体撮像素子の配置を示した図と主要部分
の断面図、第６図は赤外撮像装置の光学系を説明するた
めの図である。 図において、１はＰ型半導体基板、２は光電変換層、３
はｎ型ガードリング、４はｎ＋型領領域５はＮ型埋込み
チャネル、６はゲート電極、７はＡＩ配線、８はフィー
ルド絶縁膜、９，１０は層間絶縁膜、１１はＡｎ反射膜
、２１は光検出部、２２は垂直シフトレジスタ、２３は
水平シフトレジスタ、２４は出力部、２５はトランスフ
ァーゲートスキャナ、２６はＣ３Ｄスキヤナである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
固体撮像素子の配置を示した図と主要部分の断面図、第
３図はその主要部分の平面図、第４図、第５図はそれぞ
れ従来の赤外固体撮像素子の配置を示した図と主要部分
の断面図、第６図は赤外撮像装置の光学系を説明するた
めの図である。 図において、１はＰ型半導体基板、２は光電変換層、３
はｎ型ガードリング、４はｎ＋型領領域５はＮ型埋込み
チャネル、６はゲート電極、７はＡＩ配線、８はフィー
ルド絶縁膜、９，１０は層間絶縁膜、１１はＡｎ反射膜
、２１は光検出部、２２は垂直シフトレジスタ、２３は
水平シフトレジスタ、２４は出力部、２５はトランスフ
ァーゲートスキャナ、２６はＣ３Ｄスキヤナである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）半導体と金属もしくは金属硅化物より形成される
ショットキバリアダイオードよりなる赤外検出器が一次
元もしくは二次元にアレイ状に配置され、該赤外検出器
に電圧を印加し、赤外線によって生成される光電流を蓄
積し、光信号を読み出す機構を備えた赤外固体撮像素子
において、該赤外検出器のショットキバリアダイオード
の金属側電極には切り込みが形成されており、該赤外検
出器の上に絶縁膜を挟んで電気的な導電膜が形成され、
該導電膜に印加する電圧を可変する手段を備えたことを
特徴とする赤外固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2312545A JPH04186673A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 赤外固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2312545A JPH04186673A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 赤外固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04186673A true JPH04186673A (ja) | 1992-07-03 |
Family
ID=18030512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2312545A Pending JPH04186673A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 赤外固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04186673A (ja) |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP2312545A patent/JPH04186673A/ja active Pending
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