JPH07321348A - 光電変換素子 - Google Patents
光電変換素子Info
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- JPH07321348A JPH07321348A JP6116374A JP11637494A JPH07321348A JP H07321348 A JPH07321348 A JP H07321348A JP 6116374 A JP6116374 A JP 6116374A JP 11637494 A JP11637494 A JP 11637494A JP H07321348 A JPH07321348 A JP H07321348A
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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
- H01L31/02—Details
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Abstract
(57)【要約】
【目的】非晶質シリコン膜を光電変換膜に用いる光電変
換装置に於いて、高速駆動を目的とした場合の明暗比及
び光応答時間をそれぞれ１０００以上、１ｍｓｅｃ以下
とする。 【構成】光電変換膜の遮光膜として、これまでＴＦＴの
ゲート電極と同じ電極材料を用いる代りに非金属材料を
用いた。非金属材料は、ポリアニリン、ポリピロール、
ｎ+ またはｐ+ シリコン膜及びクロム酸化膜等を用い
る。
換装置に於いて、高速駆動を目的とした場合の明暗比及
び光応答時間をそれぞれ１０００以上、１ｍｓｅｃ以下
とする。 【構成】光電変換膜の遮光膜として、これまでＴＦＴの
ゲート電極と同じ電極材料を用いる代りに非金属材料を
用いた。非金属材料は、ポリアニリン、ポリピロール、
ｎ+ またはｐ+ シリコン膜及びクロム酸化膜等を用い
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ、デジタ
ル複写機等に用いられる光電変換装置に関する。
ル複写機等に用いられる光電変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】完全密着型光電変換装置において、光源
は絶縁性透明基板裏面側に配置されており、絶縁性透明
基板を通過した光が原稿面で反射し、光電変換素子に入
射することにより電流が発生し、画像信号として出力さ
れる。したがって、光電変換素子は、裏面から入射する
光のうち、光源から素子の光電変換部に直接入射する光
を遮る必要がある。従来のＴＦＴ型光電変換装置に於い
ては、ＴＦＴのゲート電極を遮光膜として絶縁性基板上
に配している。これは、スイッチとしてＴＦＴを用いる
場合には、センサと同時に、しかも同一面内に形成され
るというメリットがある。
は絶縁性透明基板裏面側に配置されており、絶縁性透明
基板を通過した光が原稿面で反射し、光電変換素子に入
射することにより電流が発生し、画像信号として出力さ
れる。したがって、光電変換素子は、裏面から入射する
光のうち、光源から素子の光電変換部に直接入射する光
を遮る必要がある。従来のＴＦＴ型光電変換装置に於い
ては、ＴＦＴのゲート電極を遮光膜として絶縁性基板上
に配している。これは、スイッチとしてＴＦＴを用いる
場合には、センサと同時に、しかも同一面内に形成され
るというメリットがある。
【０００３】然し乍ら、ゲート電極は金属等の導電性の
材料であることから、アースに対して電位が一意的に決
定されない場合には、原稿面を反射した光は光電変換膜
中に於いて光電荷が形成されるとき、ゲート電極にはチ
ャージアップ状態が過渡的に発生し、ソース電極または
ドレイン電極とゲート電極間でコンデンサが形成された
状態になる。特にＭＩＳ界面には、ゲートの電位に依存
して形成された光電荷が蓄積される。この電荷は光信号
出力を低下させるのみならず、光電荷の生成消滅時間よ
りも長い特定の時定数をもって電荷を蓄積・放出するこ
とから、光応答時間を鈍化させることとなる。
材料であることから、アースに対して電位が一意的に決
定されない場合には、原稿面を反射した光は光電変換膜
中に於いて光電荷が形成されるとき、ゲート電極にはチ
ャージアップ状態が過渡的に発生し、ソース電極または
ドレイン電極とゲート電極間でコンデンサが形成された
状態になる。特にＭＩＳ界面には、ゲートの電位に依存
して形成された光電荷が蓄積される。この電荷は光信号
出力を低下させるのみならず、光電荷の生成消滅時間よ
りも長い特定の時定数をもって電荷を蓄積・放出するこ
とから、光応答時間を鈍化させることとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記問題点を解決する
ために、特開昭６３−１６１６８３号公報ではゲート電
極及びソース電極間を短絡することによってゲートソー
ス間の電位を一定とする方式が取られている。
ために、特開昭６３−１６１６８３号公報ではゲート電
極及びソース電極間を短絡することによってゲートソー
ス間の電位を一定とする方式が取られている。
【０００５】図３に示す同公報のセンサ構造を採用する
ことにより、回路構成上は図４に示すようになり、チャ
ージアップするゲート電極は短絡したドレイン電極と同
電位になることから寄生容量成分は消去可能となる。然
し乍ら、ソース電極に対しては依然として容量成分が発
生していた為、出力信号としてのｒ特性の低下、及び応
答時間の長時間化という問題が充分には解決されていな
いという欠点があり、高速読み取り及び高階調読み取り
対応の光電変換装置開発上問題となっていた。
ことにより、回路構成上は図４に示すようになり、チャ
ージアップするゲート電極は短絡したドレイン電極と同
電位になることから寄生容量成分は消去可能となる。然
し乍ら、ソース電極に対しては依然として容量成分が発
生していた為、出力信号としてのｒ特性の低下、及び応
答時間の長時間化という問題が充分には解決されていな
いという欠点があり、高速読み取り及び高階調読み取り
対応の光電変換装置開発上問題となっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】したがって、センサ素子
の応答時間を大きく左右する原因が、導電性遮光膜であ
ることから、上記問題を解決するためには、ゲート電極
を非金属の材料、または非良導体とすることにより遮光
膜の電位を光電変換素子のソースまたはドレインの電位
と無関係なものとすることにより解決できる。
の応答時間を大きく左右する原因が、導電性遮光膜であ
ることから、上記問題を解決するためには、ゲート電極
を非金属の材料、または非良導体とすることにより遮光
膜の電位を光電変換素子のソースまたはドレインの電位
と無関係なものとすることにより解決できる。
【０００７】図１に示すように透明絶縁性基板上に形成
された遮光膜上に、絶縁膜及び光電変換膜が順次積層さ
れ、該光電変換膜上に前記遮光膜の一部を覆うように同
一平面内で一定間隔と幅を有した２個の電極が形成され
ており、該光電変換膜と該電極部分が低抵抗膜でオーミ
ック接続されている光電変換素子において、該遮光膜
が、非金属膜、非導電性有機高分子、シリコンを主成分
とした半導体膜及び金属酸化物とすることにより解決さ
れる。
された遮光膜上に、絶縁膜及び光電変換膜が順次積層さ
れ、該光電変換膜上に前記遮光膜の一部を覆うように同
一平面内で一定間隔と幅を有した２個の電極が形成され
ており、該光電変換膜と該電極部分が低抵抗膜でオーミ
ック接続されている光電変換素子において、該遮光膜
が、非金属膜、非導電性有機高分子、シリコンを主成分
とした半導体膜及び金属酸化物とすることにより解決さ
れる。
【０００８】有機高分子膜を遮光膜に用いる場合には、
薄膜の形成方法がスパッタ法、ＣＶＤ法に比して簡単で
あること、材料の合成が容易及び低コストであることが
有利な点である。特にポリピロールの場合、バッチ処理
が可能であることまた、ポリアニリンは、材料の合成が
容易であることが挙げられる。
薄膜の形成方法がスパッタ法、ＣＶＤ法に比して簡単で
あること、材料の合成が容易及び低コストであることが
有利な点である。特にポリピロールの場合、バッチ処理
が可能であることまた、ポリアニリンは、材料の合成が
容易であることが挙げられる。
【０００９】シリコン系半導体膜を用いた場合には、フ
ォスフィンまたはジボランをドーピングして高光吸収膜
とした場合、ＴＦＴまたはダイオードの半導体膜を形成
する装置と設備を共有することができることが利点であ
る。
ォスフィンまたはジボランをドーピングして高光吸収膜
とした場合、ＴＦＴまたはダイオードの半導体膜を形成
する装置と設備を共有することができることが利点であ
る。
【００１０】クロム酸化膜は、クロムが酸化され易いこ
との他に、抵抗率が１０5 （Ωｃｍ）以上得られること
である。特に、クロムを酸化する場合は、クロム膜を通
常の電極を形成する工程を用いて形成できること、また
また同様に酸素を混入させてスパッタする場合にも設備
を共通化することが可能であることが利点である。
との他に、抵抗率が１０5 （Ωｃｍ）以上得られること
である。特に、クロムを酸化する場合は、クロム膜を通
常の電極を形成する工程を用いて形成できること、また
また同様に酸素を混入させてスパッタする場合にも設備
を共通化することが可能であることが利点である。
【００１１】
〔実施例１〕ガラス基板上に遮光性を有する有機不良導
体を形成し、センサ素子を作成する工程を図５にしたが
って説明する。ここでは、特にポリピロールを遮光膜に
用いた例を示す。
体を形成し、センサ素子を作成する工程を図５にしたが
って説明する。ここでは、特にポリピロールを遮光膜に
用いた例を示す。
【００１２】まず、ポリピロール薄膜の作成手順を図６
により説明する。ガラス基板上に、ドデシルベンゼンス
ルフォン酸メタノール溶液２％をスピナーを用いて塗布
する。該ドデシルベンゼンスルフォン酸メタノールが塗
布されたガラス基板を真空容器６２の中に封入し、サセ
プタ６３上に設置する。バルブ６６より真空排気を行
い、１００ｍＴｏｒｒ程度になったときにバルブ６５を
開き、蒸着ソース６１内のピロール溶液を蒸発させる。
この時、真空容器６２の雰囲気は室温にて、１００ｍｍ
Ｔｏｒｒになるようにバルブ６６を調節する。膜厚は、
蒸着時間に比例するが、前記条件では、１０〜２０Ａ／
ｓｅｃの堆積速度であり、５０００Ａ形成する。
により説明する。ガラス基板上に、ドデシルベンゼンス
ルフォン酸メタノール溶液２％をスピナーを用いて塗布
する。該ドデシルベンゼンスルフォン酸メタノールが塗
布されたガラス基板を真空容器６２の中に封入し、サセ
プタ６３上に設置する。バルブ６６より真空排気を行
い、１００ｍＴｏｒｒ程度になったときにバルブ６５を
開き、蒸着ソース６１内のピロール溶液を蒸発させる。
この時、真空容器６２の雰囲気は室温にて、１００ｍｍ
Ｔｏｒｒになるようにバルブ６６を調節する。膜厚は、
蒸着時間に比例するが、前記条件では、１０〜２０Ａ／
ｓｅｃの堆積速度であり、５０００Ａ形成する。
【００１３】次に、形成されたポリピロール膜はメタノ
ール液で反応生成物及び反応副生成物を洗浄除去する。
この後、ＰＲ工程を経て遮光膜のパターニングをドライ
エッチング法にて行った。エッチング条件は、酸素ガス
流量４０ＳＣＣＭ、ガス圧２００ｍＴｏｒｒ、放電出力
５．７０ｍＷ／ｃｍ2 で１５分間とした。図５（Ａ）
は、ガラス基板上に形成した有機膜のパターニングを行
ったものである。以上のように、プラズマＣＶＤまたは
スパッタ法に比して非常に簡単にしかも大量に作製する
ことができる。
ール液で反応生成物及び反応副生成物を洗浄除去する。
この後、ＰＲ工程を経て遮光膜のパターニングをドライ
エッチング法にて行った。エッチング条件は、酸素ガス
流量４０ＳＣＣＭ、ガス圧２００ｍＴｏｒｒ、放電出力
５．７０ｍＷ／ｃｍ2 で１５分間とした。図５（Ａ）
は、ガラス基板上に形成した有機膜のパターニングを行
ったものである。以上のように、プラズマＣＶＤまたは
スパッタ法に比して非常に簡単にしかも大量に作製する
ことができる。
【００１４】その後スパッタにより酸化シリコン膜５３
を３０００Ａ形成する。このとき予備加熱質にて、真空
中で３００℃の条件で３０分間加熱することにより、ポ
リピロールの絶縁化を行い、該ガラス基板を大気に曝す
ことなく酸化膜を形成する。
を３０００Ａ形成する。このとき予備加熱質にて、真空
中で３００℃の条件で３０分間加熱することにより、ポ
リピロールの絶縁化を行い、該ガラス基板を大気に曝す
ことなく酸化膜を形成する。
【００１５】次に、本基板はプラズマＣＶＤ装置を用い
て非晶質シリコン膜５４（４０００Ａ）、ｎ+ シリコン
膜５５（４００Ａ）を図５（Ｂ）に示すように順次連続
して形成する。非晶質シリコン膜をアイランド化した
後、上部電極材料であるクロム５６をスパッタ法にて制
し、ＰＲ工程にて電極を形成する。さらに、図５（Ｃ）
に示すように光電変換部上面のｎ+ 層をドライエッチン
グ法にて除去し、保護膜５７として窒化シリコン膜を形
成することにより、図５（Ｄ）に示すセンサは形成され
る。
て非晶質シリコン膜５４（４０００Ａ）、ｎ+ シリコン
膜５５（４００Ａ）を図５（Ｂ）に示すように順次連続
して形成する。非晶質シリコン膜をアイランド化した
後、上部電極材料であるクロム５６をスパッタ法にて制
し、ＰＲ工程にて電極を形成する。さらに、図５（Ｃ）
に示すように光電変換部上面のｎ+ 層をドライエッチン
グ法にて除去し、保護膜５７として窒化シリコン膜を形
成することにより、図５（Ｄ）に示すセンサは形成され
る。
【００１６】このときのセンサ断面図を図１に及び回路
構成図は、図２に示す。図６（Ａ）は、ポリピロールの
光吸収特性を示したものである。
構成図は、図２に示す。図６（Ａ）は、ポリピロールの
光吸収特性を示したものである。
【００１７】またセンサ応答時間は、立ち上がり、立ち
去がり共に０．５〜０．９５．ｍｓｅｃ、及びセンサ明
暗比（１ｐ／１ｄ）は、平均で１０００以上が得られ
た。この時の光入射窓は、Ｌ＝５００μｍ Ｗ＝８μｍ
とした。
去がり共に０．５〜０．９５．ｍｓｅｃ、及びセンサ明
暗比（１ｐ／１ｄ）は、平均で１０００以上が得られ
た。この時の光入射窓は、Ｌ＝５００μｍ Ｗ＝８μｍ
とした。
【００１８】〔実施例２〕１ｍｏｌ／ｌのパラトルエン
スルホン酸水溶液に等モルのアニリンを溶解した後、さ
らに酸化剤として重クロム酸アンモニウムを等モルを添
加して、０℃で２時間攪拌した。得られた黒色のポリア
ニリンは、アンモニア水にて洗浄し、濾別した後Ｎ−メ
チルピロリドンに溶解し、さらに不溶成分を濾過してポ
リアニリン溶液を得た。次にこのポリアニリンのモノマ
ーユニットあたり０．１ｍｏｌ％の塩酸を添加したもの
をガラス基板上にスピナーを用いて塗布し、１５０℃、
１００ｍＴｏｒｒの条件下で乾燥した。
スルホン酸水溶液に等モルのアニリンを溶解した後、さ
らに酸化剤として重クロム酸アンモニウムを等モルを添
加して、０℃で２時間攪拌した。得られた黒色のポリア
ニリンは、アンモニア水にて洗浄し、濾別した後Ｎ−メ
チルピロリドンに溶解し、さらに不溶成分を濾過してポ
リアニリン溶液を得た。次にこのポリアニリンのモノマ
ーユニットあたり０．１ｍｏｌ％の塩酸を添加したもの
をガラス基板上にスピナーを用いて塗布し、１５０℃、
１００ｍＴｏｒｒの条件下で乾燥した。
【００１９】この時の膜厚は５０００Ａとなるようにス
ピナーの回転速度を３０ｒｙｐｍで１０秒、４００ｒｐ
ｍで３０秒、１０００ｒｐｍで５５秒の条件で行った。
膜厚分布は、１５０×１５０ｍｍのガラス基板面内で、
５１５０±３％、基板面内の透過率分布は、波長５７０
ｎｍの光の時全域に亘って０．０１％以下であり、膜厚
５０００Ａに対する波長３００〜８００ｎｍでの光透過
率は図７（Ｂ）に示す。
ピナーの回転速度を３０ｒｙｐｍで１０秒、４００ｒｐ
ｍで３０秒、１０００ｒｐｍで５５秒の条件で行った。
膜厚分布は、１５０×１５０ｍｍのガラス基板面内で、
５１５０±３％、基板面内の透過率分布は、波長５７０
ｎｍの光の時全域に亘って０．０１％以下であり、膜厚
５０００Ａに対する波長３００〜８００ｎｍでの光透過
率は図７（Ｂ）に示す。
【００２０】ポリアニリン膜は、実施例１と同様のＰＲ
工程を経てドライエッチング法にて、酸素ガス流量５０
ＳＣＣＭ、ガス圧２００ｍＴｏｒｒ、放電出力５．２０
ｍＷ／ｃｍ2 で７．０分間の条件で行った。パターニン
グ後は、スパッタ装置加熱室にて真空中、１５０℃で２
０分間加熱し、酸化シリコン膜を２０００Ａ形成した。
以下、センサ製造工程は、実施例１に同じである。
工程を経てドライエッチング法にて、酸素ガス流量５０
ＳＣＣＭ、ガス圧２００ｍＴｏｒｒ、放電出力５．２０
ｍＷ／ｃｍ2 で７．０分間の条件で行った。パターニン
グ後は、スパッタ装置加熱室にて真空中、１５０℃で２
０分間加熱し、酸化シリコン膜を２０００Ａ形成した。
以下、センサ製造工程は、実施例１に同じである。
【００２１】またセンサ応答時間は、実施例１のセンサ
素子サイズのもので評価したとき、立ち上がり、立ち下
がり共に０．５〜１．０ｍｓｅｃ、及びセンサ明暗比
は、１０００以上が得られらた。
素子サイズのもので評価したとき、立ち上がり、立ち下
がり共に０．５〜１．０ｍｓｅｃ、及びセンサ明暗比
は、１０００以上が得られらた。
【００２２】以上のように、ポリアニリン膜は、簡単な
合成法により均一性良く膜形成され、しかも工程が非常
に簡単であることが利点である。
合成法により均一性良く膜形成され、しかも工程が非常
に簡単であることが利点である。
【００２３】〔実施例３〕ガラス基板上にｎ+ またはｐ
+ シリコン膜を形成する。これは、５７０ｎｍの光源に
対して光吸収係数が ２×１０5 （ｃｍ-1）の時に遮光
膜が３５００以上であれば、光透過率が０．１％以下と
なる。したがって、光学吸収係数は、非晶質シリコン膜
にリンまたは、ホウ素をドーピングすることにより所定
の光学吸収係数を持った薄膜が形成される。図８は、ド
ーピング量に対する光学吸収特性を示したものである。
図８より、ジボラン（Ａ）は、ドーピング濃度０．６％
以上、フォスフィン（Ｂ）は、１％以上の濃度で光吸収
係数が、２×１０5 （ｃｍ-1）以上得られており、膜厚
を３７００Ａに設定した。
+ シリコン膜を形成する。これは、５７０ｎｍの光源に
対して光吸収係数が ２×１０5 （ｃｍ-1）の時に遮光
膜が３５００以上であれば、光透過率が０．１％以下と
なる。したがって、光学吸収係数は、非晶質シリコン膜
にリンまたは、ホウ素をドーピングすることにより所定
の光学吸収係数を持った薄膜が形成される。図８は、ド
ーピング量に対する光学吸収特性を示したものである。
図８より、ジボラン（Ａ）は、ドーピング濃度０．６％
以上、フォスフィン（Ｂ）は、１％以上の濃度で光吸収
係数が、２×１０5 （ｃｍ-1）以上得られており、膜厚
を３７００Ａに設定した。
【００２４】以下、絶縁膜以降のセンサ形成工程は、実
施例１に従う。
施例１に従う。
【００２５】またセンサ応答時間は、実施例１のセンサ
素子サイズのもので評価したとき、立ち上がり、立ち下
がり共に１．０ｍｓｅｃ以下、及びセンサ明暗比は、１
０００以上が得られた。
素子サイズのもので評価したとき、立ち上がり、立ち下
がり共に１．０ｍｓｅｃ以下、及びセンサ明暗比は、１
０００以上が得られた。
【００２６】本遮光膜は、プラズマＣＶＤを用いて作製
することから、半導体膜形成設備と共有可能であること
が利点である。
することから、半導体膜形成設備と共有可能であること
が利点である。
【００２７】〔実施例４〕ガラス基板上にスパッタにて
酸化クロム膜を３０００Ａ形成する。成膜条件は、基板
温度を２２０℃とし、スパッタリングガスにアルゴンを
用い、同時に酸素ガスを導入する。この時のガス流量は
それぞれアルゴンガス５ＳＣＣＭ、酸素ガス８ＳＣＣ
Ｍ、ガス圧１．６×１０-3Ｔｏｒｒに設定して膜圧３０
００Ａとなるよう搬送スピードを１５ｃｍ／ｍｉｎに設
定した 酸化クロム膜のパターニングは、フォトレジストパター
ンを形成し、ドライエッチング法にてパターニングを行
った。この時のエッチング条件は、４弗化メタンガスを
流量５０ＳＣＣＭ及び酸素ガスを３０ＳＣＣＭを導入
し、ガス圧２００ｍＴｏｒｒ、放電出力５．０ｍＷ／ｃ
ｍ2 で１８．０分間の条件で行った。
酸化クロム膜を３０００Ａ形成する。成膜条件は、基板
温度を２２０℃とし、スパッタリングガスにアルゴンを
用い、同時に酸素ガスを導入する。この時のガス流量は
それぞれアルゴンガス５ＳＣＣＭ、酸素ガス８ＳＣＣ
Ｍ、ガス圧１．６×１０-3Ｔｏｒｒに設定して膜圧３０
００Ａとなるよう搬送スピードを１５ｃｍ／ｍｉｎに設
定した 酸化クロム膜のパターニングは、フォトレジストパター
ンを形成し、ドライエッチング法にてパターニングを行
った。この時のエッチング条件は、４弗化メタンガスを
流量５０ＳＣＣＭ及び酸素ガスを３０ＳＣＣＭを導入
し、ガス圧２００ｍＴｏｒｒ、放電出力５．０ｍＷ／ｃ
ｍ2 で１８．０分間の条件で行った。
【００２８】以降窒化シリコン膜、非晶質シリコン膜、
ｎ+ 膜の形成工程は実施例１に同じである。
ｎ+ 膜の形成工程は実施例１に同じである。
【００２９】またセンサ応答時間は、実施例１のセンサ
素子サイズのもので評価したとき、立ち上がり、立ち下
がり共に１．０ｍｓｅｃ以下、及びセンサ明暗比は、１
０００以上が得られた。
素子サイズのもので評価したとき、立ち上がり、立ち下
がり共に１．０ｍｓｅｃ以下、及びセンサ明暗比は、１
０００以上が得られた。
【００３０】本遮光膜は、スパッタ法を用いることによ
り、従来の電極形成用の設備と共有できることの他に不
純物等の汚染対策が容易であることが利点である。
り、従来の電極形成用の設備と共有できることの他に不
純物等の汚染対策が容易であることが利点である。
【００３１】〔実施例５〕ガラス基板上にクロム膜をス
パッタ法にて１０００Ａ形成し、ＰＲ工程によりパター
ニングを行う。この後、窒素ベースの１０％酸素雰囲気
中３５０℃で１時間放置することによりクロム表面に酸
化クロム膜が３００〜５００Ａ形成される。
パッタ法にて１０００Ａ形成し、ＰＲ工程によりパター
ニングを行う。この後、窒素ベースの１０％酸素雰囲気
中３５０℃で１時間放置することによりクロム表面に酸
化クロム膜が３００〜５００Ａ形成される。
【００３２】図９にアニール時間とクロム酸化膜の抵抗
率の関係を示す。熱酸化によってクロム膜表面に形成さ
れたこのクロム酸化膜は、上記の酸化条件下に於いて１
０5〜１０6 （Ωｃｍ）程度の抵抗率を有した膜となっ
ている。
率の関係を示す。熱酸化によってクロム膜表面に形成さ
れたこのクロム酸化膜は、上記の酸化条件下に於いて１
０5〜１０6 （Ωｃｍ）程度の抵抗率を有した膜となっ
ている。
【００３３】以降窒化シリコン膜、非晶質シリコン膜、
ｎ+ 膜の形成工程は実施例１に同じである。
ｎ+ 膜の形成工程は実施例１に同じである。
【００３４】またセンサ応答時間は、実施例１のセンサ
素子サイズのもので評価したとき、立ち上がり、立ち下
がり共に０．８ｍｓｅｃ以下、及びセンサ明暗比は、１
０００以上が得られた。
素子サイズのもので評価したとき、立ち上がり、立ち下
がり共に０．８ｍｓｅｃ以下、及びセンサ明暗比は、１
０００以上が得られた。
【００３５】また酸化クロム膜の作成は、酸化クロムタ
ーゲットを用いることにより形成することも可能であ
る。以下クロム酸化膜は、遮光性に優れ、しかも従来の
ＴＦＴ製設備と共有できることが大きな利点である。
ーゲットを用いることにより形成することも可能であ
る。以下クロム酸化膜は、遮光性に優れ、しかも従来の
ＴＦＴ製設備と共有できることが大きな利点である。
【００３６】〔実施例６〕実施例１から５に於いては光
電変換素子の作成例に関して述べてきた。然し乍ら、Ｔ
ＦＴ等のスイッチ素子を同時に形成することも可能であ
る。
電変換素子の作成例に関して述べてきた。然し乍ら、Ｔ
ＦＴ等のスイッチ素子を同時に形成することも可能であ
る。
【００３７】実施例１から３の場合に於いては、ＴＦＴ
のゲート電極をクロムスパッタ法を用いて作成した後、
パターニングを行い、有機膜または、ｐ+ またはｎ+ 膜
を形成する工程を行うことによって以下共通のプロセス
でＴＦＴと光電変換素子を形成することができる。ま
た、ゲート電極の形成と有機膜または、ｐ+ またはｎ+
膜の形成と前後することは可能である。
のゲート電極をクロムスパッタ法を用いて作成した後、
パターニングを行い、有機膜または、ｐ+ またはｎ+ 膜
を形成する工程を行うことによって以下共通のプロセス
でＴＦＴと光電変換素子を形成することができる。ま
た、ゲート電極の形成と有機膜または、ｐ+ またはｎ+
膜の形成と前後することは可能である。
【００３８】実施例４から５に関しては、遮光膜形成後
にゲート電極を形成することが望ましい。
にゲート電極を形成することが望ましい。
【００３９】〔実施例７〕実施例１から６に於いて遮光
膜形成後は、絶縁性の酸化膜または、窒化膜を形成する
ことが必要である。これには、遮光膜自身からの不純物
の溶出および膜の剥離を抑制するためである。
膜形成後は、絶縁性の酸化膜または、窒化膜を形成する
ことが必要である。これには、遮光膜自身からの不純物
の溶出および膜の剥離を抑制するためである。
【００４０】実施例１に関して、遮光膜上に酸化シリコ
ン膜を形成した場合としない場合について暗電流の時間
依存性を図９に示す。曲線（Ａ）は、遮光膜上に酸化シ
リコン膜を３０００Ａ形成した場合であり、、曲線
（Ｂ）は遮光膜上に直接光電変換膜を形成した場合であ
る。これには、遮光膜との界面からの光電変換膜側に不
純物が染み出していることにより、光電変換膜が一部変
質していることが原因と考えられる。
ン膜を形成した場合としない場合について暗電流の時間
依存性を図９に示す。曲線（Ａ）は、遮光膜上に酸化シ
リコン膜を３０００Ａ形成した場合であり、、曲線
（Ｂ）は遮光膜上に直接光電変換膜を形成した場合であ
る。これには、遮光膜との界面からの光電変換膜側に不
純物が染み出していることにより、光電変換膜が一部変
質していることが原因と考えられる。
【００４１】なお、絶縁膜は、シリコン系の酸化膜また
は、窒化膜がブロッキング性能として優れているが、こ
の他にも酸化窒化膜または、炭素を含有した膜も同様の
効果が得られる。
は、窒化膜がブロッキング性能として優れているが、こ
の他にも酸化窒化膜または、炭素を含有した膜も同様の
効果が得られる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、遮光膜に非金属の
材料、また非良導体とすることにより遮光膜の電位を光
電変換素子のソースまたはドレインの電位と無関係なも
のとすることにより解決でき、１ｍｓｅｃ以下の応答時
間及び１０００以上の明暗比が得られる。
材料、また非良導体とすることにより遮光膜の電位を光
電変換素子のソースまたはドレインの電位と無関係なも
のとすることにより解決でき、１ｍｓｅｃ以下の応答時
間及び１０００以上の明暗比が得られる。
【００４３】有機高分子膜を遮光膜に用いる場合には、
薄膜の形成方法がスパッタ法、ＣＶＤ法に比較して簡単
であること、材料の合成が容易及び低コストであること
が有利な点である。特にポリピロールの場合、バッチ処
理が可能であることまた、ポリアニリンは、特に材料の
合成が容易であることが挙げられる。
薄膜の形成方法がスパッタ法、ＣＶＤ法に比較して簡単
であること、材料の合成が容易及び低コストであること
が有利な点である。特にポリピロールの場合、バッチ処
理が可能であることまた、ポリアニリンは、特に材料の
合成が容易であることが挙げられる。
【００４４】シリコン系半導体膜を用いた場合には、フ
ォスフィンまたはジボランをドーピングして高光吸収膜
とした場合、ＴＦＴまたはダイオードの半導体膜を形成
する装置に於いて共有することができることが利点であ
る。
ォスフィンまたはジボランをドーピングして高光吸収膜
とした場合、ＴＦＴまたはダイオードの半導体膜を形成
する装置に於いて共有することができることが利点であ
る。
【００４５】クロム酸化膜は、クロムが酸化され易いこ
との他に、抵抗率が１０5 （Ωｃｍ）以上得られること
である。特に、クロムを酸化する場合は、クロム膜を通
常の電極を形成する工程を用いて形成できること、また
また同様に酸素を混入させてスパッタする場合にも設備
を共通化することが可能であることが利点である。
との他に、抵抗率が１０5 （Ωｃｍ）以上得られること
である。特に、クロムを酸化する場合は、クロム膜を通
常の電極を形成する工程を用いて形成できること、また
また同様に酸素を混入させてスパッタする場合にも設備
を共通化することが可能であることが利点である。
【図１】本発明の第１の実施例による光電変換装置の断
面図。
面図。
【図２】図１の等価回路図。
【図３】従来例による光電変換装置断面図。
【図４】図３の等価回路図。
【図５】本発明の第１の光電変換装置作成フロー図。
【図６】本発明の第１の実施例に於けるポリピロール作
成装置の概念図。
成装置の概念図。
【図７】本発明の第１及び第２の実施例における光透過
率の波長依存性を示す特性図であり、それぞれ（Ａ）ポ
リピロール、（Ｂ）ポリアニリンを意味する。
率の波長依存性を示す特性図であり、それぞれ（Ａ）ポ
リピロール、（Ｂ）ポリアニリンを意味する。
【図８】実施例３における光学吸収係数のドーピング濃
度依存性を示す特性図であり、れぞれ（Ａ）ジボラン
（Ｂ）フォスフィンを意味する。
度依存性を示す特性図であり、れぞれ（Ａ）ジボラン
（Ｂ）フォスフィンを意味する。
【図９】実施例４に於ける酸化クロム抵抗率の酸素含有
率依存性を示す特性図。
率依存性を示す特性図。
【図１０】実施例５に於ける酸化クロムのアニール時間
依存性を示す特性図。
依存性を示す特性図。
【図１１】実施例１に於ける暗電流の放置時間依存性を
示す特性図であり、曲線（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ遮光
膜上酸化膜の有無による相違を示す。
示す特性図であり、曲線（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ遮光
膜上酸化膜の有無による相違を示す。
１１，３１，５１ ガラス基板 １２，３２，５２ 遮光膜 １３，３３，５３ 絶縁膜 １４，３４，５４ 光電変換膜 １５，３５，５５ 低抵抗膜（ｎ+ または、ｐ+ ） １６，３６，５６ 上部電極 １７，３７ 原稿面 １８，３８ 入射光 ５７ 保護膜 ６１ ピロール溶液 ６２ 真空チャンバ ６３ サセプタ ６４ ガラス基板 ６５，６６ バルブ
Claims (8)
- 【請求項１】 透明絶縁性基板上に形成された遮光膜上
に、絶縁膜と光電変換膜とが順次積層され、前記光電変
換膜上に前記遮光膜の一部を覆うように同一平面内で一
定間隔と幅を有した２個の電極が形成されており、前記
光電変換膜と前記電極部分とが低抵抗膜でオーミック接
続されている光電変換素子において、前記遮光膜を非金
属の材料で構成したことを特徴とする光電変換素子。 - 【請求項２】 前記遮光膜が非導電性有機高分子で構成
されていることを特徴とする請求項１記載の光電変換素
子。 - 【請求項３】 前記遮光膜がポリピロールで構成されて
いることを特徴とする請求項２記載の光電変換素子。 - 【請求項４】 前記遮光膜がポリアニリンで構成されて
いることを特徴とする請求項２記載の光電変換素子。 - 【請求項５】 前記遮光膜がシリコンを主成分とした半
導体膜であることを特徴とする請求項１記載の光電変換
素子。 - 【請求項６】 前記半導体膜が、ｎ型半導体膜またはｐ
型半導体膜であることを特徴とする請求項５記載の光電
変換素子。 - 【請求項７】 前記遮光膜が金属酸化物で構成されてい
ることを特徴とする請求項１記載の光電変換素子。 - 【請求項８】 前記遮光膜がクロム酸化膜であることを
特徴とする請求項６記載の光電変換素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6116374A JP2658873B2 (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 光電変換素子 |
| US08/452,878 US5635707A (en) | 1994-05-30 | 1995-05-30 | Photoelectric conversion device for use in sensing light reflected from medium surface |
| KR1019950013746A KR100225729B1 (ko) | 1994-05-30 | 1995-05-30 | 광전변환소자 |
| GB9510871A GB2290164B (en) | 1994-05-30 | 1995-05-30 | Photoelectric conversion device |
| TW084105446A TW382822B (en) | 1994-05-30 | 1995-05-30 | Photoelectric conversion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6116374A JP2658873B2 (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 光電変換素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07321348A true JPH07321348A (ja) | 1995-12-08 |
| JP2658873B2 JP2658873B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=14685408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6116374A Expired - Fee Related JP2658873B2 (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 光電変換素子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5635707A (ja) |
| JP (1) | JP2658873B2 (ja) |
| KR (1) | KR100225729B1 (ja) |
| GB (1) | GB2290164B (ja) |
| TW (1) | TW382822B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6331473B1 (en) * | 1998-12-29 | 2001-12-18 | Seiko Epson Corporation | SOI substrate, method for making the same, semiconductive device and liquid crystal panel using the same |
| JP4450454B2 (ja) * | 1999-08-26 | 2010-04-14 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | 半導体受光素子 |
| KR100563131B1 (ko) * | 2001-11-05 | 2006-03-21 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 유기전계발광 소자 |
| KR100791346B1 (ko) | 2006-12-05 | 2008-01-03 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 제조 방법 및 이에 따라 제조된 이미지 센서 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01172025U (ja) * | 1988-05-26 | 1989-12-06 | ||
| JPH0272665A (ja) * | 1988-09-08 | 1990-03-12 | Fuji Xerox Co Ltd | 受光素子の製造方法 |
| JPH02159771A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-19 | Tokyo Electric Co Ltd | 光電変換装置 |
| JPH03185766A (ja) * | 1989-12-14 | 1991-08-13 | Canon Inc | 光電変換素子 |
| JPH05273738A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-22 | Hitachi Ltd | フォトマスク |
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