JPH0576194B2 - - Google Patents
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- JPH0576194B2 JPH0576194B2 JP58013549A JP1354983A JPH0576194B2 JP H0576194 B2 JPH0576194 B2 JP H0576194B2 JP 58013549 A JP58013549 A JP 58013549A JP 1354983 A JP1354983 A JP 1354983A JP H0576194 B2 JPH0576194 B2 JP H0576194B2
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/095—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation comprising amorphous semiconductors
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Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、フアクシミリや文字読み取り装置等
の広汎な画像情報処理用光電変換装置に用いられ
るフオトセンサに関する。
の広汎な画像情報処理用光電変換装置に用いられ
るフオトセンサに関する。
フアクシミリやデジタル複写機等の画像情報処
理用光電変換装置としてフオトセンサを適用する
事は一般に良く知られている。
理用光電変換装置としてフオトセンサを適用する
事は一般に良く知られている。
又、近年に於いては、長尺のラインセンサを用
いた高感度な読み取り装置も知られており、その
開発の進展が著しいことも一般が良く知るところ
である。
いた高感度な読み取り装置も知られており、その
開発の進展が著しいことも一般が良く知るところ
である。
長尺ラインセンサを構成するフオトセンサの一
例としては、カルコゲナイド、CdS，CdSSe，非
晶質シリコン（以下ａ−Siと記す）層等の光導電
層上に受光部となる間隙を形成する様に対向した
一対の金属電極から成るプレナー型の光導電型フ
オトセンサを挙げることができる。
例としては、カルコゲナイド、CdS，CdSSe，非
晶質シリコン（以下ａ−Siと記す）層等の光導電
層上に受光部となる間隙を形成する様に対向した
一対の金属電極から成るプレナー型の光導電型フ
オトセンサを挙げることができる。
こうしたプレナー型の光導電型フオトセンサで
は、電極間間隙に於ける光導電層に入射した光に
よつて発生するフオトキヤリアの移動度をｌとす
れば、 ｌ＝μ・τ・Ｅ と表わすことができる。上式でμはキヤリアの易
動度、τはキヤリア寿命、Ｅは光導電層中の電界
強度である。従つて、電界強度Ｅを大きくするこ
とによつて、フオトキヤリアの移動度ｌも大きく
なるので光電流Ipも増加する。又、光ゲインＧ
（（Ｇ＝ｌ／Ｌ、Ｌ：受光部の電極間距離）を１以
上にすることも容易である。
は、電極間間隙に於ける光導電層に入射した光に
よつて発生するフオトキヤリアの移動度をｌとす
れば、 ｌ＝μ・τ・Ｅ と表わすことができる。上式でμはキヤリアの易
動度、τはキヤリア寿命、Ｅは光導電層中の電界
強度である。従つて、電界強度Ｅを大きくするこ
とによつて、フオトキヤリアの移動度ｌも大きく
なるので光電流Ipも増加する。又、光ゲインＧ
（（Ｇ＝ｌ／Ｌ、Ｌ：受光部の電極間距離）を１以
上にすることも容易である。
しかし、光導電型フオトセンサで上記の様な事
が言える為には、電極と光導電層とがオーミツク
接触をしている必要がある。そのため、一般に電
極と光導電層との間にはオーミツクコンタクト層
を介在させることが行なわれる。
が言える為には、電極と光導電層とがオーミツク
接触をしている必要がある。そのため、一般に電
極と光導電層との間にはオーミツクコンタクト層
を介在させることが行なわれる。
従来の光導電型フオトセンサ（以下従来例と称
す）として、例えば、第３図に模式的切断図とし
て示される様な構成のフオトセンサを挙げる事が
できる。第２図において、２１は基板、２２は不
純物ノンドープの光導電層、２３はオーミツクコ
ンタクト層、２４−１，２４−２は夫々電極とな
る導電層で、２５は受光部である。
す）として、例えば、第３図に模式的切断図とし
て示される様な構成のフオトセンサを挙げる事が
できる。第２図において、２１は基板、２２は不
純物ノンドープの光導電層、２３はオーミツクコ
ンタクト層、２４−１，２４−２は夫々電極とな
る導電層で、２５は受光部である。
この様な構成から成る従来例は、以下の様に作
製することができる。
製することができる。
基板２１としてコーニング＃7059ガラス（商品
名：コーニング社製）が用いられ、該基板２１は
容量結合型のグロー放電分解装置内に設置された
後、１×10-6Torrの排気真空下で200℃に加熱さ
れた。次に、エピタキシヤルグレード純SiH4ガ
ス（小松電子社製）が10SCCMの流量で装置内に
流入され、ガス圧が0.1Torrに設定された。その
後、13.56MHzの高周波電源を用い、入力電圧
0.4KV、RF（Rodio Frequency）パワー8Wでグ
ロー放電を行なつた。約２時間で1μｍのノンド
ープａ−Si層、即ち、不純物ノンドープの光導電
層２２が基板２１上に形成された。
名：コーニング社製）が用いられ、該基板２１は
容量結合型のグロー放電分解装置内に設置された
後、１×10-6Torrの排気真空下で200℃に加熱さ
れた。次に、エピタキシヤルグレード純SiH4ガ
ス（小松電子社製）が10SCCMの流量で装置内に
流入され、ガス圧が0.1Torrに設定された。その
後、13.56MHzの高周波電源を用い、入力電圧
0.4KV、RF（Rodio Frequency）パワー8Wでグ
ロー放電を行なつた。約２時間で1μｍのノンド
ープａ−Si層、即ち、不純物ノンドープの光導電
層２２が基板２１上に形成された。
続いて、SiH4でPH3が5000ppmに稀釈された
混合ガス（以下PH3（5000）／SiH4と記す）を上
記と同条件のグロー放電分解によつてＰがドープ
されたａ−Si層、即ち、オーミツクコンタクト層
２３が0.1μ形成された。
混合ガス（以下PH3（5000）／SiH4と記す）を上
記と同条件のグロー放電分解によつてＰがドープ
されたａ−Si層、即ち、オーミツクコンタクト層
２３が0.1μ形成された。
次に、オーミツクコンタクト層上に150μ巾の
受光部２５を形成する一対のAl電極２４−１，
２４−２がマスキング部材を用いて真空加熱され
た。更に、ドライエツチング装置内でCF4ガスを
用いてドライエツチングが行なわれ、受光部２５
部分のオーミツクコンタクト層２３が除去されて
従来例は作製された。
受光部２５を形成する一対のAl電極２４−１，
２４−２がマスキング部材を用いて真空加熱され
た。更に、ドライエツチング装置内でCF4ガスを
用いてドライエツチングが行なわれ、受光部２５
部分のオーミツクコンタクト層２３が除去されて
従来例は作製された。
以上の様な従来例は、第１図の分光感度を示し
た図（400nm〜700nmの可視域での光電流の相対
値を示した図）に示される様な分光感度曲線ａを
持つ。尚、第１図に於て、フオトセンサの受光部
に入射する各波長における光強度は、全て
10μW／cm2に統一してフオトセンサの分光感度が
測定された。
た図（400nm〜700nmの可視域での光電流の相対
値を示した図）に示される様な分光感度曲線ａを
持つ。尚、第１図に於て、フオトセンサの受光部
に入射する各波長における光強度は、全て
10μW／cm2に統一してフオトセンサの分光感度が
測定された。
第１図に示される様に、この様な構成から成る
従来例では、その分光感度の最大の部分、即ちピ
ークが600nm付近にあり、それより短波長側、或
は長波長側になるに従つて光感度の低下が生じて
いる。特にそれは短波長側において顕著である。
このことは、この従来例が400nm〜500nm付近の
青色光に対する光検出感度が悪いことを意味して
いる。
従来例では、その分光感度の最大の部分、即ちピ
ークが600nm付近にあり、それより短波長側、或
は長波長側になるに従つて光感度の低下が生じて
いる。特にそれは短波長側において顕著である。
このことは、この従来例が400nm〜500nm付近の
青色光に対する光検出感度が悪いことを意味して
いる。
一般に原稿のフルカラー読み取りを行なう場合
は、青、緑、赤のフイルター又は光源を用いて原
稿の色分解を行ない、各色信号を16〜64程度の階
調の信号強度に読み分ける必要がある。その為に
は各色信号に対する感度が各色とも揃つているこ
とが望ましい。
は、青、緑、赤のフイルター又は光源を用いて原
稿の色分解を行ない、各色信号を16〜64程度の階
調の信号強度に読み分ける必要がある。その為に
は各色信号に対する感度が各色とも揃つているこ
とが望ましい。
ところが、従来例の様な分光感度曲線を持つフ
オトセンサを光読取りに用いた場合には、青色領
域の感度不足を補う為に、原稿の読取りスピード
を遅くしたり、光源に強力なものを用いたりとい
う様な操作が必要となる。更に、白黒読取りの場
合でも、原稿中にある青色部分を正確に読取るこ
とができないという問題が生じてしまい、原稿に
使用できる色が制限される等の不都合が起こる場
合もある。
オトセンサを光読取りに用いた場合には、青色領
域の感度不足を補う為に、原稿の読取りスピード
を遅くしたり、光源に強力なものを用いたりとい
う様な操作が必要となる。更に、白黒読取りの場
合でも、原稿中にある青色部分を正確に読取るこ
とができないという問題が生じてしまい、原稿に
使用できる色が制限される等の不都合が起こる場
合もある。
もちろん、これ等の問題はどの波長領域の感度
が不足しても生ずる問題である。が、特に光吸収
係数の大きい緑〜青波長に対しては、光照射によ
つて発生する高密度のキヤリアによつて室温近く
では解放され難い深いトラツプ準位（表界面及び
近傍層に存在する準位）にキヤリアがトラツプさ
れて、光感度（光電流や光応答性）の劣化が観察
される。
が不足しても生ずる問題である。が、特に光吸収
係数の大きい緑〜青波長に対しては、光照射によ
つて発生する高密度のキヤリアによつて室温近く
では解放され難い深いトラツプ準位（表界面及び
近傍層に存在する準位）にキヤリアがトラツプさ
れて、光感度（光電流や光応答性）の劣化が観察
される。
本発明の目的は、可視光全域にわたつて高感度
でかつ可視光全域にわたつて感度差の少ないフオ
トセンサを提供することである。
でかつ可視光全域にわたつて感度差の少ないフオ
トセンサを提供することである。
上記の目的を達成する事は、原稿の読取りを高
速で行なえるばかりでなく、フルカラー読取りに
も充分対応できるという本発明の別の目的にも適
うものである。
速で行なえるばかりでなく、フルカラー読取りに
も充分対応できるという本発明の別の目的にも適
うものである。
本発明の更に別の目的は光感度の劣化が改善さ
れたフオトセンサを提供することにある。
れたフオトセンサを提供することにある。
本発明者等は、光導電型フオトセンサの受光面
（光入射側の光導電層の表面又は界面）近傍層の
感度（青感度）の低下が、表面又は界面近傍層の
光導電能（光キヤリア発生能とキヤリア輸送能）
の低下に起因しているのを見出し、斯かる要因を
一掃するために、キヤリアの輸送を、表面又は界
面近傍でなく、より内部で行なわしめることによ
つて大巾に感度、特に青感度を向上せしめ得たも
のである。
（光入射側の光導電層の表面又は界面）近傍層の
感度（青感度）の低下が、表面又は界面近傍層の
光導電能（光キヤリア発生能とキヤリア輸送能）
の低下に起因しているのを見出し、斯かる要因を
一掃するために、キヤリアの輸送を、表面又は界
面近傍でなく、より内部で行なわしめることによ
つて大巾に感度、特に青感度を向上せしめ得たも
のである。
本発明の目的は、キヤリア輸送を表面又は界面
近傍層でなく、バルク内で行なわしめるために、
表面又は界面近傍にポテンシヤルの傾きを形成
し、輸送キヤリアがバルク内部に移動しながら輸
送されるようにすることによつて達成される。
近傍層でなく、バルク内で行なわしめるために、
表面又は界面近傍にポテンシヤルの傾きを形成
し、輸送キヤリアがバルク内部に移動しながら輸
送されるようにすることによつて達成される。
即ち本発明のフオトセンサは、光導電層の一面
上に、受光部となる間隙を置いて設けられた電極
の対を有するフオトセンサにおいて、前記間隙部
分における前記光導電層の輸送キヤリアに対する
ポテンシヤルが前記光導電層の光入射側の表面よ
り前記光導電層の内部に向つて低くなるように形
成されていることを特徴とする。
上に、受光部となる間隙を置いて設けられた電極
の対を有するフオトセンサにおいて、前記間隙部
分における前記光導電層の輸送キヤリアに対する
ポテンシヤルが前記光導電層の光入射側の表面よ
り前記光導電層の内部に向つて低くなるように形
成されていることを特徴とする。
又、光導電層の光入射側の表面又は界面からキ
ヤリアがバルク内部へ移動せしむるポテンシヤル
を有し、且つ、バルク内部から表面又は界面へむ
かう、前記ポテンシヤルとは逆の傾きのポテンシ
ヤルを有し、この連続する両ポテンシヤルの傾き
（Ｕ字型ポテンシヤル）で形成される、輸送キヤ
リアに対して低いポテンシヤル輸送路が形成され
ていることを特徴とする。
ヤリアがバルク内部へ移動せしむるポテンシヤル
を有し、且つ、バルク内部から表面又は界面へむ
かう、前記ポテンシヤルとは逆の傾きのポテンシ
ヤルを有し、この連続する両ポテンシヤルの傾き
（Ｕ字型ポテンシヤル）で形成される、輸送キヤ
リアに対して低いポテンシヤル輸送路が形成され
ていることを特徴とする。
形成されるポテンシヤルの傾きは、ａ−Si光導
電層の場合、光導電層の光入射側の表面又は界面
から500Å以上の内部まで広がつているのが好ま
しい。
電層の場合、光導電層の光入射側の表面又は界面
から500Å以上の内部まで広がつているのが好ま
しい。
ａ−Si光導電層は、通常光吸収係数をαとする
と400nmでα＝３×105（cm-1）、450nmでα＝２
×105（cm-1）、500nmでα＝１×105（cm-1）であ
り、（１−１／exp）×100％（約63％）までの光
吸収される膜厚（exp；自然対数の底）は350〜
900Åとなる。従つて、特に青感度向上に対して
は、光導電層の表界面から約500Å以上のポテン
シヤルの傾きが重要となる。
と400nmでα＝３×105（cm-1）、450nmでα＝２
×105（cm-1）、500nmでα＝１×105（cm-1）であ
り、（１−１／exp）×100％（約63％）までの光
吸収される膜厚（exp；自然対数の底）は350〜
900Åとなる。従つて、特に青感度向上に対して
は、光導電層の表界面から約500Å以上のポテン
シヤルの傾きが重要となる。
また、より好ましくは表界面から1000Å以上の
ポテンシヤルの傾き領域が有効である。
ポテンシヤルの傾き領域が有効である。
更に、Ｕ字型ポテンシヤルの場合も同様に光導
電層の表面又は界面から500Å以上、より好まし
くは1000Å以上内部に形成するのが有効である。
電層の表面又は界面から500Å以上、より好まし
くは1000Å以上内部に形成するのが有効である。
ポテンシヤルの傾き（Ｕ字型ポテンシヤルの場
合においても）が光導電層の表面又は界面から
500Åより浅い内部に形成されている場合は、素
子作製上の再現性、制御性に乏しいだけでなく、
又、緑感度の向上はほとんどない。よつて500Å
より浅い内部に形成すれば可視域でのなだらかな
感度が得にくい為に得られるフオトセンサはあま
り好ましいものではない。
合においても）が光導電層の表面又は界面から
500Åより浅い内部に形成されている場合は、素
子作製上の再現性、制御性に乏しいだけでなく、
又、緑感度の向上はほとんどない。よつて500Å
より浅い内部に形成すれば可視域でのなだらかな
感度が得にくい為に得られるフオトセンサはあま
り好ましいものではない。
光導電層の表面或は界面にポテンシヤルの傾き
を形成する方法としては、不純物ドーピングによ
つてpn制御可能な半導体層、例えばａ−Si等、
の場合には層厚方向でのドーピングのされ方を制
御する方法によつて行なうことができる。
を形成する方法としては、不純物ドーピングによ
つてpn制御可能な半導体層、例えばａ−Si等、
の場合には層厚方向でのドーピングのされ方を制
御する方法によつて行なうことができる。
〔第１の実施態様例〕
以下、本発明を実施態様例に従つて詳細に説明
する。尚、本発明以下の実施態様例は先に挙げた
従来例とオーミツクコンタクト層の厚さ（0.1μ）
及び電極間距離（150μ）を同じに作製されてお
り、又、基板からオーミツクコンタクト層までの
距離（1.0μ）も同じに作製されている。従つてこ
の点をふまえて本発明の実施態様例を説明する。
する。尚、本発明以下の実施態様例は先に挙げた
従来例とオーミツクコンタクト層の厚さ（0.1μ）
及び電極間距離（150μ）を同じに作製されてお
り、又、基板からオーミツクコンタクト層までの
距離（1.0μ）も同じに作製されている。従つてこ
の点をふまえて本発明の実施態様例を説明する。
第３図は本発明に於ける好適な第１の実施態様
例の構成を示す模式的断面図である。第３図で、
３１は基板、３２は不純物ノンドープａ−Si層、
３３はＢが微量ドープされたａ−Si層、３４はオ
ーミツクコンタクト層、３５−１，３５−２は電
極、３６は受光部である。
例の構成を示す模式的断面図である。第３図で、
３１は基板、３２は不純物ノンドープａ−Si層、
３３はＢが微量ドープされたａ−Si層、３４はオ
ーミツクコンタクト層、３５−１，３５−２は電
極、３６は受光部である。
本実施態様例に於ても前述した従来例と同様
に、基板３１はコーニング＃7059ガラスを用い
た。不純物ノンドープａ−Si層３２は従来例と同
様な条件によつて0.85μ厚形成された。次に、
SiH4でB2H6の濃度を20ppmに稀釈した混合ガス
（以下B2H6(20)／SiH4と記す）を用いて、不純物
ノンドープａ−Si層３２と同様なグロー放電分解
の条件でグロー放電分解されＢが微量ドープされ
たａ−Si層３３が0.15μ厚形成された。続いて従
来例と同様にオーミツクコンタクト層３４、電極
３５−１，３５−２が形成され、更に受光部３６
が形成され第１の実施態様例のフオトセンサは作
製された。
に、基板３１はコーニング＃7059ガラスを用い
た。不純物ノンドープａ−Si層３２は従来例と同
様な条件によつて0.85μ厚形成された。次に、
SiH4でB2H6の濃度を20ppmに稀釈した混合ガス
（以下B2H6(20)／SiH4と記す）を用いて、不純物
ノンドープａ−Si層３２と同様なグロー放電分解
の条件でグロー放電分解されＢが微量ドープされ
たａ−Si層３３が0.15μ厚形成された。続いて従
来例と同様にオーミツクコンタクト層３４、電極
３５−１，３５−２が形成され、更に受光部３６
が形成され第１の実施態様例のフオトセンサは作
製された。
第１の実施態様例の受光部３６部分の膜厚方向
への模式的バンド図を第４図に示す。
への模式的バンド図を第４図に示す。
B2H6(20)／SiH4ガスを用いてグロー放電分解で
得られる1μ厚のＢをドープされたａ−Si層の暗導
電率の活性エネルギーEσの値は0.88eVであり、
又1μ厚のノンドープａ−Si層のEσの値は0.56eV
であつた。又、どちらのａ−Si層もｎ型ａ−Si
で、光学吸収から求めたバンドキヤツプEoptの
値は1.77eVであつた。第４図はこれらの大小関
係を考慮に入れて図示されている。
得られる1μ厚のＢをドープされたａ−Si層の暗導
電率の活性エネルギーEσの値は0.88eVであり、
又1μ厚のノンドープａ−Si層のEσの値は0.56eV
であつた。又、どちらのａ−Si層もｎ型ａ−Si
で、光学吸収から求めたバンドキヤツプEoptの
値は1.77eVであつた。第４図はこれらの大小関
係を考慮に入れて図示されている。
第４図の膜厚方向の各位置を示す番号は第３図
におけるダツシユのない番号位置と対応してい
る。
におけるダツシユのない番号位置と対応してい
る。
受光部に露出するＢドープａ−Si層で光吸収し
て生じたキヤリアｅはポテンシヤルの傾きに沿つ
て、電子に対して低エネルギー側の内部へ即ち第
４図に示される矢印イの方向に移動する。こうし
た移動を伴ないながら、第４図に於て紙面に垂直
な方向に、即ち、外部印加のバイアス方向にキヤ
リアｅが輸送され光電流が発生する。
て生じたキヤリアｅはポテンシヤルの傾きに沿つ
て、電子に対して低エネルギー側の内部へ即ち第
４図に示される矢印イの方向に移動する。こうし
た移動を伴ないながら、第４図に於て紙面に垂直
な方向に、即ち、外部印加のバイアス方向にキヤ
リアｅが輸送され光電流が発生する。
第１の実施態様例ではこの様に光入射側の光導
電層の表面又は界面近傍にポテンシヤルの傾きを
形成して輸送キヤリアがバルク内に移動しながら
輸送される。
電層の表面又は界面近傍にポテンシヤルの傾きを
形成して輸送キヤリアがバルク内に移動しながら
輸送される。
従来例と同様な方法で測定された第１の実施態
様例によるフオトセンサの分光感度は第１図の曲
線ｂで示される。この様に、第１の実施態様例
は、赤色領域、即ち長波長側に於て従来例よりも
若干感度の低下が見られるが、青色領域、即ち短
波長側では著しい感度の向上が見られる。このこ
とは、400〜500nmの波長の光、即ち青色光のほ
とんどが光入射面近傍の約1000Å厚の領域で光吸
収され、フオトキヤリアを発生するが、そのフオ
トキヤリアの損失がポテンシヤルの傾きの為、従
来例より少ないことを端的に表わしている。
様例によるフオトセンサの分光感度は第１図の曲
線ｂで示される。この様に、第１の実施態様例
は、赤色領域、即ち長波長側に於て従来例よりも
若干感度の低下が見られるが、青色領域、即ち短
波長側では著しい感度の向上が見られる。このこ
とは、400〜500nmの波長の光、即ち青色光のほ
とんどが光入射面近傍の約1000Å厚の領域で光吸
収され、フオトキヤリアを発生するが、そのフオ
トキヤリアの損失がポテンシヤルの傾きの為、従
来例より少ないことを端的に表わしている。
〔第２の実施態様例〕
第５図は、本発明における好適な第２の実施態
様例の構成を示す模式的切断面図である。第５図
で、５１は基板、５２は不純物ノンドープａ−Si
層、５３はＰを微量ドープされたａ−Si層、５４
は不純物ノンドープａ−Si層、５５はオーミツク
コンタクト層、５６−１，５６−２は電極で５７
は受光部である。
様例の構成を示す模式的切断面図である。第５図
で、５１は基板、５２は不純物ノンドープａ−Si
層、５３はＰを微量ドープされたａ−Si層、５４
は不純物ノンドープａ−Si層、５５はオーミツク
コンタクト層、５６−１，５６−２は電極で５７
は受光部である。
先ず第１の実施態様例と同様にコーニング
＃7059ガラス基板５１上に不純物ノンドープａ−
Si層５２が0.8μ形成された。次にSiH4でPH3を
10ppmに稀釈した混合ガス（以下PH3(10)／SiH4
と記す）を用いて、同様な条件でＰが微量ドープ
されたａ−Si層５３を0.1μ、更に不純物ノンドー
プａ−Si層５４が不純物ノンドープａ−Si層５２
と同一の条件で0.1μ積層された。続いて第１の実
施態様例と同様にオーミツクコンタクト層５５と
Al電極５６−１，５６−２を形成し、ドライエ
ツチングによつて受光部５７を形成し第２の実施
態様例のフオトセンサは作製された。
＃7059ガラス基板５１上に不純物ノンドープａ−
Si層５２が0.8μ形成された。次にSiH4でPH3を
10ppmに稀釈した混合ガス（以下PH3(10)／SiH4
と記す）を用いて、同様な条件でＰが微量ドープ
されたａ−Si層５３を0.1μ、更に不純物ノンドー
プａ−Si層５４が不純物ノンドープａ−Si層５２
と同一の条件で0.1μ積層された。続いて第１の実
施態様例と同様にオーミツクコンタクト層５５と
Al電極５６−１，５６−２を形成し、ドライエ
ツチングによつて受光部５７を形成し第２の実施
態様例のフオトセンサは作製された。
第１の実施態様例と同様に受光部５７の膜厚方
向の模式的バンド図を第６図に示す。図中のダツ
シユ付の番号は第５図中のダツシユなしの番号に
対応する。
向の模式的バンド図を第６図に示す。図中のダツ
シユ付の番号は第５図中のダツシユなしの番号に
対応する。
PH3(10)／SiH4ガスを用いてグロー放電分解で
得られた1μ厚のＰをドープされたａ−Si層の暗導
電率の活性エネルギーEσの値は0.38eVであり、
又、不純物ノンドープのａ−Si層のEσの値は実
施例１と同じである。従つて、第６図の様にＰが
微量ドープされたａ−Si層５３は、電子に対して
より低エネルギーのキヤリア輸送路を形成する。
得られた1μ厚のＰをドープされたａ−Si層の暗導
電率の活性エネルギーEσの値は0.38eVであり、
又、不純物ノンドープのａ−Si層のEσの値は実
施例１と同じである。従つて、第６図の様にＰが
微量ドープされたａ−Si層５３は、電子に対して
より低エネルギーのキヤリア輸送路を形成する。
光入射面近傍で発生したキヤリア及びキヤリア
輸送路内で発生したキヤリア、更に輸送路より少
し内部で発生したキヤリアつまり第６図のエネル
ギーバンドが凹部を形成する部分で発生したキヤ
リアは電子に対してより低エネルギーのキヤリア
輸送路に移動し、集められ輸送される。
輸送路内で発生したキヤリア、更に輸送路より少
し内部で発生したキヤリアつまり第６図のエネル
ギーバンドが凹部を形成する部分で発生したキヤ
リアは電子に対してより低エネルギーのキヤリア
輸送路に移動し、集められ輸送される。
従来例と同様に測定された第２の実施例による
フオトセンサの分光感度は第１図の曲線ｃで示さ
れる様に、従来例と比べて可視光全域に亘つて感
度が向上している。特に青色領域の波長に対する
感度の向上が著しい。
フオトセンサの分光感度は第１図の曲線ｃで示さ
れる様に、従来例と比べて可視光全域に亘つて感
度が向上している。特に青色領域の波長に対する
感度の向上が著しい。
次に、これ等の素子に強い光を照射した後での
光感度の変化を比較した。この時の照射光は
10mV／cm2、中心波長400〜500nmの螢光灯光を
用い、1000時間まで比較を行なつた。
光感度の変化を比較した。この時の照射光は
10mV／cm2、中心波長400〜500nmの螢光灯光を
用い、1000時間まで比較を行なつた。
光感度の測定は、450nm光、10μW／cm2を用い
て行なつた。
て行なつた。
第７図が光感度の劣化を示す図である。従来例
のａ−Si光導電フオトセンサの劣化曲線（曲線
ａ）に比べて、本発明の実施態様例の劣化曲線
（曲線ｂ及び曲線ｃ）の方が光照射に対する劣化
の度合が改善されているのが確認された。尚、第
１の実施態様例が曲線ｂ、第２の実施態様例が曲
線ｃで示される。
のａ−Si光導電フオトセンサの劣化曲線（曲線
ａ）に比べて、本発明の実施態様例の劣化曲線
（曲線ｂ及び曲線ｃ）の方が光照射に対する劣化
の度合が改善されているのが確認された。尚、第
１の実施態様例が曲線ｂ、第２の実施態様例が曲
線ｃで示される。
第１図はフオトセンサの分光感度図、第２図は
従来例の模式的切断面図、第３図及び第５図は
夫々本発明の実施態様例の模式的切断面図、第４
図及び第６図は夫々本発明の実施態様例の模式的
バンド図、第７図はフオトセンサの光感度の劣化
を示す図である。 ２１，３１，５１…基板、２２…不純物ノンド
ープ光導電層、３２，５２…不純物ノンドープａ
−Si層、２３，３４，５５…オーミツクコンタク
ト層、３３，５３…不純物が微量ドープされたａ
−Si層、２４−１，２４−２，３５−１，３５−
２，５６−１，５６−２…電極、２５，３６，５
７…受光部、５４…不純物ノンドープａ−Si層。
従来例の模式的切断面図、第３図及び第５図は
夫々本発明の実施態様例の模式的切断面図、第４
図及び第６図は夫々本発明の実施態様例の模式的
バンド図、第７図はフオトセンサの光感度の劣化
を示す図である。 ２１，３１，５１…基板、２２…不純物ノンド
ープ光導電層、３２，５２…不純物ノンドープａ
−Si層、２３，３４，５５…オーミツクコンタク
ト層、３３，５３…不純物が微量ドープされたａ
−Si層、２４−１，２４−２，３５−１，３５−
２，５６−１，５６−２…電極、２５，３６，５
７…受光部、５４…不純物ノンドープａ−Si層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光導電層の一面上に、受光部となる間隙を置
いて設けられた電極の対を有するフオトセンサに
おいて、前記間隙部分における前記光導電層の輸
送キヤリアに対するポテンシヤルが前記光導電層
の光入射側の表面より前記光導電層の内部に向つ
て低くなるように形成されていることを特徴とす
るフオトセンサ。 ２ 前記光導電層は非晶質シリコンからなる特許
請求の範囲第１項に記載のフオトセンサ。 ３ 前記光導電層は、前記光入射側の表面側から
順に不純物が微量ドープされた非晶質シリコン
層、不純物ノンドープの非晶質シリコン層を有す
る特許請求の範囲第１項に記載のフオトセンサ。 ４ 前記光導電層は前記光入射側の表面側から順
に不純物ノンドープの非晶質シリコン層、不純物
が微量ドープされた非晶質シリコン層、不純物ノ
ンドープの非晶質シリコン層を有する特許請求の
範囲第１項に記載のフオトセンサ。 ５ 前記不純物がボロンである特許請求の範囲第
３項に記載のフオトセンサ。 ６ 前記不純物がリンである特許請求の範囲第４
項に記載のフオトセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58013549A JPS59138373A (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | フオトセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58013549A JPS59138373A (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | フオトセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59138373A JPS59138373A (ja) | 1984-08-08 |
| JPH0576194B2 true JPH0576194B2 (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=11836238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58013549A Granted JPS59138373A (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | フオトセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59138373A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62291980A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-18 | Ricoh Co Ltd | 光センサ |
| JPH01270266A (ja) * | 1988-04-20 | 1989-10-27 | Nec Corp | イメージセンサ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57116346A (en) * | 1981-01-10 | 1982-07-20 | Canon Inc | Photoconductive material |
| JPS5934676A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-25 | Toshiba Corp | 光導電素子の製造方法 |
-
1983
- 1983-01-28 JP JP58013549A patent/JPS59138373A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57116346A (en) * | 1981-01-10 | 1982-07-20 | Canon Inc | Photoconductive material |
| JPS5934676A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-25 | Toshiba Corp | 光導電素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59138373A (ja) | 1984-08-08 |
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