JPH11145443A - 光電変換装置、光電変換装置の駆動方法及びその光電変換装置を有するシステム - Google Patents
光電変換装置、光電変換装置の駆動方法及びその光電変換装置を有するシステムInfo
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- JPH11145443A JPH11145443A JP9301673A JP30167397A JPH11145443A JP H11145443 A JPH11145443 A JP H11145443A JP 9301673 A JP9301673 A JP 9301673A JP 30167397 A JP30167397 A JP 30167397A JP H11145443 A JPH11145443 A JP H11145443A
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- H01L31/10—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 characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. phototransistors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 充分ＳＮ比が高く、低コストの光電変換装置
を得るのが困難。 【解決手段】 第一電極層、第一及び第二の型のキャリ
アの通過を阻止する絶縁層、光電変換半導体層、該光電
変換半導体層への前記第一の型のキャリアの注入を阻止
する注入阻止層、第二電極層を積層した光電変換素子を
有する光電変換装置において、前記光電変換素子の各層
に電界を与える以下の三つの動作モード（イ）〜（ハ）
を切り替えて動作させる為のスイッチ手段１１３を有す
る。（イ）光電変換素子から第二の型のキャリアを放出
するアイドリングモード、（ロ）光電変換素子内に蓄積
された第一の型のキャリアをリフレッシュするリフレッ
シュモード、（ハ）入射光量に応じて第一の型のキャリ
アと第二の型のキャリアの対を発生し、第一の型のキャ
リアを蓄積する光電変換モード。
を得るのが困難。 【解決手段】 第一電極層、第一及び第二の型のキャリ
アの通過を阻止する絶縁層、光電変換半導体層、該光電
変換半導体層への前記第一の型のキャリアの注入を阻止
する注入阻止層、第二電極層を積層した光電変換素子を
有する光電変換装置において、前記光電変換素子の各層
に電界を与える以下の三つの動作モード（イ）〜（ハ）
を切り替えて動作させる為のスイッチ手段１１３を有す
る。（イ）光電変換素子から第二の型のキャリアを放出
するアイドリングモード、（ロ）光電変換素子内に蓄積
された第一の型のキャリアをリフレッシュするリフレッ
シュモード、（ハ）入射光量に応じて第一の型のキャリ
アと第二の型のキャリアの対を発生し、第一の型のキャ
リアを蓄積する光電変換モード。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光電変換装置、その
駆動方法及びそれを有するシステムに係わり、たとえば
ファクシミリ、デジタル複写機あるいはＸ線撮像装置等
の等倍読み取りを行うことの可能な一次元もしくは二次
元の光電変換装置、その駆動方法及びそれを有するシス
テムに好適に用いられるものである。
駆動方法及びそれを有するシステムに係わり、たとえば
ファクシミリ、デジタル複写機あるいはＸ線撮像装置等
の等倍読み取りを行うことの可能な一次元もしくは二次
元の光電変換装置、その駆動方法及びそれを有するシス
テムに好適に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ファクシミリ、デジタル複写機あ
るいはＸ線撮像装置等の読み取り系としては縮小光学系
とＣＣＤ型センサを用いた読み取り系が用いられていた
が、近年、水素化アモルファスシリコン（以下、「ａ−
Ｓｉ」と記す）に代表される光電変換半導体材料の開発
により、光電変換素子及び信号処理部を大面積の基板に
形成し、情報源と等倍の光学系で読み取るいわゆる密着
型センサの開発がめざましい。特にａ−Ｓｉは光電変換
材料としてだけでなく、薄膜電界効果型トランジスタ
（以下、「ＴＦＴ」と記す）としても用いることができ
るので光電変換半導体層とＴＦＴの半導体層とを同時に
形成することができる利点を有している。
るいはＸ線撮像装置等の読み取り系としては縮小光学系
とＣＣＤ型センサを用いた読み取り系が用いられていた
が、近年、水素化アモルファスシリコン（以下、「ａ−
Ｓｉ」と記す）に代表される光電変換半導体材料の開発
により、光電変換素子及び信号処理部を大面積の基板に
形成し、情報源と等倍の光学系で読み取るいわゆる密着
型センサの開発がめざましい。特にａ−Ｓｉは光電変換
材料としてだけでなく、薄膜電界効果型トランジスタ
（以下、「ＴＦＴ」と記す）としても用いることができ
るので光電変換半導体層とＴＦＴの半導体層とを同時に
形成することができる利点を有している。
【０００３】図２４は従来の光センサの構成断面図を示
す。図２４（ａ）、図２４（ｂ）は二種類の光センサの
層構成を示し、図２４（ｃ）は共通した代表的な駆動方
法を示している。図２４（ａ）、図２４（ｂ）は共にフ
ォト・ダイオード型の光センサであり、図２４（ａ）は
ＰＩＮ型、図２４（ｂ）はショットキー型と称されてい
る。図２４（ａ）及び図２４（ｂ）において、１は少な
くとも表面が絶縁性の基板、２は下部電極、３はｐ型半
導体層（以下、「ｐ層」と記す）、４は真性半導体層
（以下、「ｉ層」と記す）、５はｎ型半導体層（以下、
「ｎ層」と記す）、および６は透明電極である。図２４
（ｂ）に示したショットキー型では下部電極２の材料を
適当に選び、下部電極２からｉ層４に電子が注入されな
いようショットキーバリア層が形成されている。図２４
（ｃ）において、１０は上記光センサを記号化して表わ
した光センサを示し、１１は電源、１２は電流アンプ等
の検出部を示している。光センサ１０中Ｃで示された方
向は図２４（ａ）、図２４（ｂ）中の透明電極６側、Ａ
で示された方向が下部電極２側であり電源１１はＡ側に
対しＣ側に正の電圧が加わるように設定されている。
す。図２４（ａ）、図２４（ｂ）は二種類の光センサの
層構成を示し、図２４（ｃ）は共通した代表的な駆動方
法を示している。図２４（ａ）、図２４（ｂ）は共にフ
ォト・ダイオード型の光センサであり、図２４（ａ）は
ＰＩＮ型、図２４（ｂ）はショットキー型と称されてい
る。図２４（ａ）及び図２４（ｂ）において、１は少な
くとも表面が絶縁性の基板、２は下部電極、３はｐ型半
導体層（以下、「ｐ層」と記す）、４は真性半導体層
（以下、「ｉ層」と記す）、５はｎ型半導体層（以下、
「ｎ層」と記す）、および６は透明電極である。図２４
（ｂ）に示したショットキー型では下部電極２の材料を
適当に選び、下部電極２からｉ層４に電子が注入されな
いようショットキーバリア層が形成されている。図２４
（ｃ）において、１０は上記光センサを記号化して表わ
した光センサを示し、１１は電源、１２は電流アンプ等
の検出部を示している。光センサ１０中Ｃで示された方
向は図２４（ａ）、図２４（ｂ）中の透明電極６側、Ａ
で示された方向が下部電極２側であり電源１１はＡ側に
対しＣ側に正の電圧が加わるように設定されている。
【０００４】ここで動作を簡単に説明する。図２４
（ａ）及び図２４（ｂ）に示されるように、矢印で示さ
れた方向から光が入射され、ｉ層４に達すると、光は吸
収され電子とホールが発生する。ｉ層４には電源１１に
より電界が印加されているため電子はＣ側、つまりｎ層
５を通過して透明電極６に移動し、ホールはＡ側、つま
り下部電極２に移動する。よって光センサ１０に光電流
が流れたことになる。また、光が入射しない場合ｉ層４
で電子もホールも発生せず、また、透明電極６内のホー
ルはｎ層５がホールの注入阻止層として働き、下部電極
２内の電子は図２４（ａ）に示したＰＩＮ型ではｐ層３
が、図２４（ｂ）に示したショットキー型ではショット
キーバリア層が、電子の注入阻止層として働き、電子、
ホール共に移動できず、電流は流れない。したがって、
光の入射の有無で電流が変化し、これを図２４（ｃ）の
検出部１２で検出すれば光センサとして動作する。
（ａ）及び図２４（ｂ）に示されるように、矢印で示さ
れた方向から光が入射され、ｉ層４に達すると、光は吸
収され電子とホールが発生する。ｉ層４には電源１１に
より電界が印加されているため電子はＣ側、つまりｎ層
５を通過して透明電極６に移動し、ホールはＡ側、つま
り下部電極２に移動する。よって光センサ１０に光電流
が流れたことになる。また、光が入射しない場合ｉ層４
で電子もホールも発生せず、また、透明電極６内のホー
ルはｎ層５がホールの注入阻止層として働き、下部電極
２内の電子は図２４（ａ）に示したＰＩＮ型ではｐ層３
が、図２４（ｂ）に示したショットキー型ではショット
キーバリア層が、電子の注入阻止層として働き、電子、
ホール共に移動できず、電流は流れない。したがって、
光の入射の有無で電流が変化し、これを図２４（ｃ）の
検出部１２で検出すれば光センサとして動作する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光センサで充分ＳＮ比が高く、低コストの光電変換
装置を実際に生産するのは簡単ではない。以下、その理
由について説明する。
来の光センサで充分ＳＮ比が高く、低コストの光電変換
装置を実際に生産するのは簡単ではない。以下、その理
由について説明する。
【０００６】第一の理由は、図２４（ａ）に示すＰＩＮ
型、図２４（ｂ）に示すショットキー型は共に２カ所に
注入阻止層が必要なところにある。
型、図２４（ｂ）に示すショットキー型は共に２カ所に
注入阻止層が必要なところにある。
【０００７】ＰＩＮ型センサにおいて注入阻止層である
ｎ層５は電子を透明電極６に導くのを阻止すると同時に
ホールがｉ層４に注入するのを阻止する特性が必要であ
る。また、ショットキー型センサにおいては、ショット
キーバリア層４が下部電極からの電子を阻止し、ｎ層５
からのホールを阻止する特性が必要である。このどちら
かの特性を逸すれば光電流が低下したり、光が入射しな
い時の電流（以下、「暗電流」と記す）が発生、増加す
ることになりＳＮ比の低下の原因になる。この暗電流は
それ自身がノイズと考えられると同時にショットノイズ
と呼ばれるゆらぎ、いわゆる量子ノイズを含んでおりた
とえ検出部１２で暗電流を差し引く処理をしても、暗電
流に伴う量子ノイズを小さくすることはできない。通常
この特性を向上させるため、ｉ層４やｎ層５の成膜の条
件や、作成後のアニールの条件の最適化を図る必要があ
る。しかし、もう一つの注入阻止層であるｐ層３につい
ても電子ホールが逆ではあるが同等の特性が必要であ
り、同様に各条件の最適化が必要である。通常、前者ｎ
層の最適化と後者ｐ層の最適化の条件は同一でなく、両
者の条件を同時に満足させるのは簡単ではない。つま
り、同一光センサ内に二カ所の相対する特性の注入阻止
層が必要なことは高ＳＮ比の光センサの形成を難しくす
る。これはショットキー型を示す図２４（ｂ）において
も同様である。また図２４（ｂ）に示すショットキー型
においては片方の注入阻止層にショットキーバリア層を
用いている。これは下部電極２とｉ層４の仕事関数の差
を利用するもので、下部電極２の材料が限定されたり、
界面の局在準位の影響が特性に大きく影響する。従っ
て、これらの条件の全てを理想的に満足させるのは簡単
ではない。また、さらにショットキーバリア層の特性を
向上させるために、下部電極２とｉ層４の間に１００オ
ングストローム前後の薄いシリコンや金属の酸化膜、窒
化膜を形成することも報告されている。これはトンネル
効果を利用し、ホールを下部電極２に導き、電子のｉ層
４への注入を阻止する効果を向上させるもので、やはり
仕事関数の差を利用している。このため下部電極２の材
料の限定は必要である。また電子の注入の阻止とトンネ
ル効果によるホールの移動という逆の性質を利用するた
め酸化膜や窒化膜は１００オングストローム前後と非常
に薄いところに限定され、かつ、厚さや膜質の制御は難
しく生産性を上げることは簡単ではない。
ｎ層５は電子を透明電極６に導くのを阻止すると同時に
ホールがｉ層４に注入するのを阻止する特性が必要であ
る。また、ショットキー型センサにおいては、ショット
キーバリア層４が下部電極からの電子を阻止し、ｎ層５
からのホールを阻止する特性が必要である。このどちら
かの特性を逸すれば光電流が低下したり、光が入射しな
い時の電流（以下、「暗電流」と記す）が発生、増加す
ることになりＳＮ比の低下の原因になる。この暗電流は
それ自身がノイズと考えられると同時にショットノイズ
と呼ばれるゆらぎ、いわゆる量子ノイズを含んでおりた
とえ検出部１２で暗電流を差し引く処理をしても、暗電
流に伴う量子ノイズを小さくすることはできない。通常
この特性を向上させるため、ｉ層４やｎ層５の成膜の条
件や、作成後のアニールの条件の最適化を図る必要があ
る。しかし、もう一つの注入阻止層であるｐ層３につい
ても電子ホールが逆ではあるが同等の特性が必要であ
り、同様に各条件の最適化が必要である。通常、前者ｎ
層の最適化と後者ｐ層の最適化の条件は同一でなく、両
者の条件を同時に満足させるのは簡単ではない。つま
り、同一光センサ内に二カ所の相対する特性の注入阻止
層が必要なことは高ＳＮ比の光センサの形成を難しくす
る。これはショットキー型を示す図２４（ｂ）において
も同様である。また図２４（ｂ）に示すショットキー型
においては片方の注入阻止層にショットキーバリア層を
用いている。これは下部電極２とｉ層４の仕事関数の差
を利用するもので、下部電極２の材料が限定されたり、
界面の局在準位の影響が特性に大きく影響する。従っ
て、これらの条件の全てを理想的に満足させるのは簡単
ではない。また、さらにショットキーバリア層の特性を
向上させるために、下部電極２とｉ層４の間に１００オ
ングストローム前後の薄いシリコンや金属の酸化膜、窒
化膜を形成することも報告されている。これはトンネル
効果を利用し、ホールを下部電極２に導き、電子のｉ層
４への注入を阻止する効果を向上させるもので、やはり
仕事関数の差を利用している。このため下部電極２の材
料の限定は必要である。また電子の注入の阻止とトンネ
ル効果によるホールの移動という逆の性質を利用するた
め酸化膜や窒化膜は１００オングストローム前後と非常
に薄いところに限定され、かつ、厚さや膜質の制御は難
しく生産性を上げることは簡単ではない。
【０００８】また、注入阻止層が２カ所必要なことは生
産性を低下させコストアップの要因となる。これは注入
阻止層が特性上重要なため２カ所中１カ所でもゴミ等で
欠陥が生じた場合、光センサとしての特性が得られない
からである。
産性を低下させコストアップの要因となる。これは注入
阻止層が特性上重要なため２カ所中１カ所でもゴミ等で
欠陥が生じた場合、光センサとしての特性が得られない
からである。
【０００９】第二の理由を図２５を用いて説明する。図
２５は薄膜の半導体層で形成した電界効果型トランジス
タ（ＴＦＴ）の層構成を示している。ＴＦＴは光電変換
装置を形成するうえで制御部の一部として利用すること
がある。図２５中、図２４と同一構成部材については同
一番号で示してある。図２５において、７はゲート絶縁
膜であり、６０は上部電極である。形成法を順を追って
説明する。絶縁性基板１上にゲート電極として働く下部
電極２、ゲート絶縁膜７、ｉ層４、ｎ層５、ソース、ド
レイン電極として働く上部電極６０を順次成膜し、上部
電極６０をエッチングによりソース、ドレイン電極を形
成し、その後ｎ層５をエッチングによりチャネル部を構
成している。ＴＦＴの特性はゲート絶縁膜７とｉ層４の
界面の状態に敏感で通常その汚染を防ぐために同一真空
内で連続に堆積する。
２５は薄膜の半導体層で形成した電界効果型トランジス
タ（ＴＦＴ）の層構成を示している。ＴＦＴは光電変換
装置を形成するうえで制御部の一部として利用すること
がある。図２５中、図２４と同一構成部材については同
一番号で示してある。図２５において、７はゲート絶縁
膜であり、６０は上部電極である。形成法を順を追って
説明する。絶縁性基板１上にゲート電極として働く下部
電極２、ゲート絶縁膜７、ｉ層４、ｎ層５、ソース、ド
レイン電極として働く上部電極６０を順次成膜し、上部
電極６０をエッチングによりソース、ドレイン電極を形
成し、その後ｎ層５をエッチングによりチャネル部を構
成している。ＴＦＴの特性はゲート絶縁膜７とｉ層４の
界面の状態に敏感で通常その汚染を防ぐために同一真空
内で連続に堆積する。
【００１０】従来の光センサをこのＴＦＴと同一基板上
に形成する場合この層構成が問題となりコストアップや
特性の低下を招く。この理由は図２４で示した従来の光
センサの構成が、図２４（ａ）に示したＰＩＮ型が基板
側から順に電極／ｐ層／ｉ層／ｎ層／電極、図２４
（ｂ）に示したショットキー型が基板側から順に電極／
ｉ層／ｎ層／電極という構成であるのに対し、ＴＦＴは
電極／絶縁膜／ｉ層／ｎ層／電極という構成で両者が異
なるからである。これは各成膜を同一プロセスで順に形
成できないことを示す。つまり、プロセスの複雑化によ
る歩留まりの低下、コストアップを招く。また、ｉ層／
ｎ層を共通の工程で同時に形成するにはゲート絶縁層７
やｐ層３のエッチング工程が必要となる。これは、先に
述べた光センサの重要な層である注入阻止層のｐ層３と
ｉ層４が同一真空内で連続的に成膜できなかったり、Ｔ
ＦＴの重要なゲート絶縁膜７とｉ層４の界面がゲート絶
縁膜のパターンニングのためのエッチングにより汚染さ
れる可能性を意味するとともに、特性の劣化やＳＮ比の
低下の原因になり得る。
に形成する場合この層構成が問題となりコストアップや
特性の低下を招く。この理由は図２４で示した従来の光
センサの構成が、図２４（ａ）に示したＰＩＮ型が基板
側から順に電極／ｐ層／ｉ層／ｎ層／電極、図２４
（ｂ）に示したショットキー型が基板側から順に電極／
ｉ層／ｎ層／電極という構成であるのに対し、ＴＦＴは
電極／絶縁膜／ｉ層／ｎ層／電極という構成で両者が異
なるからである。これは各成膜を同一プロセスで順に形
成できないことを示す。つまり、プロセスの複雑化によ
る歩留まりの低下、コストアップを招く。また、ｉ層／
ｎ層を共通の工程で同時に形成するにはゲート絶縁層７
やｐ層３のエッチング工程が必要となる。これは、先に
述べた光センサの重要な層である注入阻止層のｐ層３と
ｉ層４が同一真空内で連続的に成膜できなかったり、Ｔ
ＦＴの重要なゲート絶縁膜７とｉ層４の界面がゲート絶
縁膜のパターンニングのためのエッチングにより汚染さ
れる可能性を意味するとともに、特性の劣化やＳＮ比の
低下の原因になり得る。
【００１１】また、前述した図２４（ｂ）のショットキ
ー型センサの特性を改善するため、下部電極２とｉ層４
の間に酸化膜や窒化膜を形成する場合は膜構成の順を同
一とすることができる。しかしながら、先に述べたよう
に酸化膜や窒化膜は１００オングストローム前後とする
必要がありゲート絶縁膜７と共用することはできない。
図２６にゲート絶縁膜７とＴＦＴの歩留まりについて、
我々が実験した結果の一例を示す。ゲート絶縁膜厚が１
０００オングストローム以下で歩留まりは急激に低下
し、８００オングストロームで約３０％、５００オング
ストロームで歩留まり０％、２５０オングストロームで
はＴＦＴの動作すら確認できなかった。トンネル効果を
利用した光センサの酸化膜や窒化膜と、電子やホールを
絶縁しなければならないＴＦＴのゲート絶縁膜を共用化
することが通常できないことはデータが示している。
ー型センサの特性を改善するため、下部電極２とｉ層４
の間に酸化膜や窒化膜を形成する場合は膜構成の順を同
一とすることができる。しかしながら、先に述べたよう
に酸化膜や窒化膜は１００オングストローム前後とする
必要がありゲート絶縁膜７と共用することはできない。
図２６にゲート絶縁膜７とＴＦＴの歩留まりについて、
我々が実験した結果の一例を示す。ゲート絶縁膜厚が１
０００オングストローム以下で歩留まりは急激に低下
し、８００オングストロームで約３０％、５００オング
ストロームで歩留まり０％、２５０オングストロームで
はＴＦＴの動作すら確認できなかった。トンネル効果を
利用した光センサの酸化膜や窒化膜と、電子やホールを
絶縁しなければならないＴＦＴのゲート絶縁膜を共用化
することが通常できないことはデータが示している。
【００１２】またさらに、図示はしていないが電荷や電
流の積分値を得るのに必要となる素子である容量素子
（以下、「コンデンサ」と記す）を従来の光センサと同
一の構成でリークが少ない良好な特性ものを作るのは難
しい。コンデンサは２つの電極間に電荷を蓄積するのを
目的とするため電極間の中間層には必ず電子とホールの
移動を阻止する層が必要であるのに対し、従来の光セン
サは電極間に半導体層のみ、または電子又はホールが移
動可能な層を利用しているため熱的に安定したリークの
少ない良好な特性の中間層を得るのは難しいからであ
る。
流の積分値を得るのに必要となる素子である容量素子
（以下、「コンデンサ」と記す）を従来の光センサと同
一の構成でリークが少ない良好な特性ものを作るのは難
しい。コンデンサは２つの電極間に電荷を蓄積するのを
目的とするため電極間の中間層には必ず電子とホールの
移動を阻止する層が必要であるのに対し、従来の光セン
サは電極間に半導体層のみ、または電子又はホールが移
動可能な層を利用しているため熱的に安定したリークの
少ない良好な特性の中間層を得るのは難しいからであ
る。
【００１３】このように光電変換装置を構成するうえで
重要な素子であるＴＦＴやコンデンサとプロセス的にま
たは特性的にマッチングが良くないことは複数の光セン
サを一次元もしくは二次元に多数配置しこの光信号を順
次検出するようなシステム全体を構成するうえで工程が
多くかつ複雑になるため歩留まりを上げることは簡単で
はなく、低コストで高性能多機能な装置を作るうえで問
題となると考えられる。
重要な素子であるＴＦＴやコンデンサとプロセス的にま
たは特性的にマッチングが良くないことは複数の光セン
サを一次元もしくは二次元に多数配置しこの光信号を順
次検出するようなシステム全体を構成するうえで工程が
多くかつ複雑になるため歩留まりを上げることは簡単で
はなく、低コストで高性能多機能な装置を作るうえで問
題となると考えられる。
【００１４】（発明の目的）本発明の目的はＳＮ比が高
く、特性が安定している光電変換装置、及びその駆動方
法及びそれを有するシステムを提供することを目的とす
る。
く、特性が安定している光電変換装置、及びその駆動方
法及びそれを有するシステムを提供することを目的とす
る。
【００１５】具体的には、本発明の光電変換装置は、実
際に使用していない状態においても光電変換素子に弱い
電界を与えることにより、実際に使用を始めるとき瞬時
に使用可能なＳ／Ｎの高い状態にすることができ、結果
的に使い勝手のよい高品質な光電変換素子を提供するこ
と、即ち常にＳＮ比が高く、特性が安定している光電変
換装置を提供することを目的とする。
際に使用していない状態においても光電変換素子に弱い
電界を与えることにより、実際に使用を始めるとき瞬時
に使用可能なＳ／Ｎの高い状態にすることができ、結果
的に使い勝手のよい高品質な光電変換素子を提供するこ
と、即ち常にＳＮ比が高く、特性が安定している光電変
換装置を提供することを目的とする。
【００１６】又、本発明は歩留まりが高く、特性が安定
している光電変換装置及びそれを有するシステムを提供
することを目的とする。
している光電変換装置及びそれを有するシステムを提供
することを目的とする。
【００１７】加えて本発明は、ＴＦＴと同一プロセスで
形成することが可能で、生産プロセスの複雑化を生じる
こと無く、低コストで作製可能な光電変換装置、及びそ
の駆動方法及びそれを有するシステムを提供することを
目的とする。
形成することが可能で、生産プロセスの複雑化を生じる
こと無く、低コストで作製可能な光電変換装置、及びそ
の駆動方法及びそれを有するシステムを提供することを
目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、第一の電極層、第一の型
のキャリアおよび該第一の型のキャリアとは正負の異な
る第二の型のキャリアの両方のキャリアの通過を阻止す
る絶縁層、光電変換半導体層、該光電変換半導体層への
前記第一の型のキャリアの注入を阻止する注入阻止層、
第二の電極層を積層した光電変換素子を有する光電変換
装置において、前記光電変換素子の各層に電界を与える
以下の三つの動作モード（イ）〜（ハ）を切り替えて動
作させる為のスイッチ手段を有することを特徴とする光
電変換装置。
決するためになされたもので、第一の電極層、第一の型
のキャリアおよび該第一の型のキャリアとは正負の異な
る第二の型のキャリアの両方のキャリアの通過を阻止す
る絶縁層、光電変換半導体層、該光電変換半導体層への
前記第一の型のキャリアの注入を阻止する注入阻止層、
第二の電極層を積層した光電変換素子を有する光電変換
装置において、前記光電変換素子の各層に電界を与える
以下の三つの動作モード（イ）〜（ハ）を切り替えて動
作させる為のスイッチ手段を有することを特徴とする光
電変換装置。
【００１９】（イ） 前記光電変換素子から前記第二の
型のキャリアを放出するアイドリングモード （ロ） 前記光電変換素子内に蓄積された前記第一の型
のキャリアをリフレッシュするリフレッシュモード （ハ） 入射光量に応じて前記第一の型のキャリアと前
記第二の型のキャリアの対を発生し、前記第一の型のキ
ャリアを蓄積する光電変換モード また、本発明は、第一の電極層、第一の型のキャリアお
よび該第一の型のキャリアとは正負の異なる第二の型の
キャリアの両方のキャリアの通過を阻止する絶縁層、光
電変換半導体層、該光電変換半導体層への前記第一の型
のキャリアの注入を阻止する注入阻止層、第二の電極層
を積層した光電変換素子を有する光電変換装置の駆動方
法において、前記光電変換素子の各層に電界を与える以
下の三つの動作モード（イ）〜（ハ）を有することを特
徴とする光電変換装置の駆動方法。
型のキャリアを放出するアイドリングモード （ロ） 前記光電変換素子内に蓄積された前記第一の型
のキャリアをリフレッシュするリフレッシュモード （ハ） 入射光量に応じて前記第一の型のキャリアと前
記第二の型のキャリアの対を発生し、前記第一の型のキ
ャリアを蓄積する光電変換モード また、本発明は、第一の電極層、第一の型のキャリアお
よび該第一の型のキャリアとは正負の異なる第二の型の
キャリアの両方のキャリアの通過を阻止する絶縁層、光
電変換半導体層、該光電変換半導体層への前記第一の型
のキャリアの注入を阻止する注入阻止層、第二の電極層
を積層した光電変換素子を有する光電変換装置の駆動方
法において、前記光電変換素子の各層に電界を与える以
下の三つの動作モード（イ）〜（ハ）を有することを特
徴とする光電変換装置の駆動方法。
【００２０】（イ） 前記光電変換素子から前記第二の
型のキャリアを放出するアイドリングモード （ロ） 前記光電変換素子内に蓄積された前記第一の型
のキャリアをリフレッシュするリフレッシュモード （ハ） 入射光量に応じて前記第一の型のキャリアと前
記第二の型のキャリアの対を発生し、前記第一の型のキ
ャリアを蓄積する光電変換モード 更に、本発明は、入力された放射線を光にかえる蛍光体
を有する上記の光電変換装置を備えるとともに、該光電
変換装置からの信号を処理する信号処理手段と、前記信
号処理手段からの信号を記録する為の記録手段と、前記
信号処理手段からの信号を表示する為の表示手段と、前
記信号処理手段からの信号を電送する為の電送手段と、
前記放射線を発生させるための放射線源と、を備えてい
ることを特徴とするシステムである。
型のキャリアを放出するアイドリングモード （ロ） 前記光電変換素子内に蓄積された前記第一の型
のキャリアをリフレッシュするリフレッシュモード （ハ） 入射光量に応じて前記第一の型のキャリアと前
記第二の型のキャリアの対を発生し、前記第一の型のキ
ャリアを蓄積する光電変換モード 更に、本発明は、入力された放射線を光にかえる蛍光体
を有する上記の光電変換装置を備えるとともに、該光電
変換装置からの信号を処理する信号処理手段と、前記信
号処理手段からの信号を記録する為の記録手段と、前記
信号処理手段からの信号を表示する為の表示手段と、前
記信号処理手段からの信号を電送する為の電送手段と、
前記放射線を発生させるための放射線源と、を備えてい
ることを特徴とするシステムである。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。 （実施形態１）まず、本発明の理解の容易化のために、
アイドリングモードを有しない光電変換装置について説
明を行う。
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。 （実施形態１）まず、本発明の理解の容易化のために、
アイドリングモードを有しない光電変換装置について説
明を行う。
【００２２】図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、それぞ
れ順に、光電変換装置の光電変換素子を説明するための
模式的層構成図、光電変換装置の概略的回路図である。
れ順に、光電変換装置の光電変換素子を説明するための
模式的層構成図、光電変換装置の概略的回路図である。
【００２３】図１１（ａ）において、１はガラスなどで
形成される少なくとも表面が絶縁性の基板、２はＡｌや
Ｃｒなどで形成される下部電極である。７０は電子、ホ
ール共に通過を阻止する窒化シリコン（ＳｉＮ）などで
形成される絶縁層であり、その厚さはトンネル効果によ
り電子、ホールが通過できないほどの厚さである５００
オングストローム以上に設定される。４は水素化アモル
ファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）の真性半導体ｉ層で形
成される光電変換半導体層、５は光電変換半導体層４に
透明電極６側からのホールの注入を阻止するａ−Ｓｉの
ｎ+層で形成される注入阻止層、透明電極６はＩＴＯの
ようなインジウム又はスズを含む化合物、酸化物などで
形成される。
形成される少なくとも表面が絶縁性の基板、２はＡｌや
Ｃｒなどで形成される下部電極である。７０は電子、ホ
ール共に通過を阻止する窒化シリコン（ＳｉＮ）などで
形成される絶縁層であり、その厚さはトンネル効果によ
り電子、ホールが通過できないほどの厚さである５００
オングストローム以上に設定される。４は水素化アモル
ファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）の真性半導体ｉ層で形
成される光電変換半導体層、５は光電変換半導体層４に
透明電極６側からのホールの注入を阻止するａ−Ｓｉの
ｎ+層で形成される注入阻止層、透明電極６はＩＴＯの
ようなインジウム又はスズを含む化合物、酸化物などで
形成される。
【００２４】図１１（ｂ）において、１００は図１１
（ａ）で示した光電変換素子を記号化したもので、Ｄが
透明電極６側、Ｇが下部電極２側の電極を示している。
１２０は光電変換素子１００に流れる電流を検出する検
出部、１１０は電源部である。電源部１１０はＤ電極に
正の電位を与える正電源１１８、負の電位を与える負電
源１１９、ＧＮＤの電位を与えるＧＮＤ端子と、それら
の三者を切り換えるスイッチ１１３で構成される。スイ
ッチ１１３はリフレッシュモードではｒｅｆｒｅｓｈ側
の負電源１１９に、光電変換モードではｒｅａｄ側の正
電源１１８に、光電変換素子休止モードではｓｔｏｐ側
のＧＮＤ端子に接続されるよう制御される。
（ａ）で示した光電変換素子を記号化したもので、Ｄが
透明電極６側、Ｇが下部電極２側の電極を示している。
１２０は光電変換素子１００に流れる電流を検出する検
出部、１１０は電源部である。電源部１１０はＤ電極に
正の電位を与える正電源１１８、負の電位を与える負電
源１１９、ＧＮＤの電位を与えるＧＮＤ端子と、それら
の三者を切り換えるスイッチ１１３で構成される。スイ
ッチ１１３はリフレッシュモードではｒｅｆｒｅｓｈ側
の負電源１１９に、光電変換モードではｒｅａｄ側の正
電源１１８に、光電変換素子休止モードではｓｔｏｐ側
のＧＮＤ端子に接続されるよう制御される。
【００２５】光電変換素子休止モードとは、光電変換素
子への印加バイアスをＧＮＤ電位に変え、光電変換素子
を動作させない休止状態にすることである。光電変換素
子の両端を同電位（ＧＮＤ）にすることにより、光電変
換素子のフラットバンド電圧（ＶFB）の絶対値が小さく
なるように作用する。なお、光電変換素子休止モードが
なくても光電変換装置を動作させることは可能である。
ただし、光電変換素子休止モードを設けることで、光電
変換素子が動作中に移動したＶFBを元に戻すことが可能
となり、その結果常に安定した状態で光電変換素子を使
用することができ、光電変換装置の性能を向上させるこ
とが可能となる。また、複数の光電変換素子を用いる場
合、複数の光電変換素子のＶFBのバラツキをも小さくす
ることが可能となり、更に光電変換装置としての性能の
向上をもたらすことになる。
子への印加バイアスをＧＮＤ電位に変え、光電変換素子
を動作させない休止状態にすることである。光電変換素
子の両端を同電位（ＧＮＤ）にすることにより、光電変
換素子のフラットバンド電圧（ＶFB）の絶対値が小さく
なるように作用する。なお、光電変換素子休止モードが
なくても光電変換装置を動作させることは可能である。
ただし、光電変換素子休止モードを設けることで、光電
変換素子が動作中に移動したＶFBを元に戻すことが可能
となり、その結果常に安定した状態で光電変換素子を使
用することができ、光電変換装置の性能を向上させるこ
とが可能となる。また、複数の光電変換素子を用いる場
合、複数の光電変換素子のＶFBのバラツキをも小さくす
ることが可能となり、更に光電変換装置としての性能の
向上をもたらすことになる。
【００２６】ここで光電変換素子１００の動作について
説明する。図１２（ａ）、図１２（ｂ）はそれぞれ光電
変換素子１００のリフレッシュモードおよび光電変換モ
ードの動作を示す光電変換部のエネルギーバンド図で、
光電変換素子の各層の厚さ方向の状態を表している。
説明する。図１２（ａ）、図１２（ｂ）はそれぞれ光電
変換素子１００のリフレッシュモードおよび光電変換モ
ードの動作を示す光電変換部のエネルギーバンド図で、
光電変換素子の各層の厚さ方向の状態を表している。
【００２７】図１２（ａ）のリフレッシュモード（ａ）
において、Ｄ電極はＧ電極に対して負の電位が与えられ
ているため、ｉ層４中の黒丸で示されたホールは電界に
よりＤ電極に導かれる。同時に白丸で示された電子はｉ
層４に注入される。この時一部のホールと電子はｎ層
５、ｉ層４において再結合して消滅する。充分に長い時
間この状態が続けばｉ層４内のホールはｉ層４から掃き
出される（図１２（ａ））。
において、Ｄ電極はＧ電極に対して負の電位が与えられ
ているため、ｉ層４中の黒丸で示されたホールは電界に
よりＤ電極に導かれる。同時に白丸で示された電子はｉ
層４に注入される。この時一部のホールと電子はｎ層
５、ｉ層４において再結合して消滅する。充分に長い時
間この状態が続けばｉ層４内のホールはｉ層４から掃き
出される（図１２（ａ））。
【００２８】この状態で図１２（ｂ）の光電変換モード
（ｂ）になると、Ｄ電極はＧ電極に対して正の電位が与
えられるためｉ層４中の電子は瞬時にＤ電極に導かれ
る。しかしホールはｎ層５が注入阻止層として働くため
ｉ層４に導かれることはない。この状態でｉ層４内に光
が入射すると光は吸収され電子・ホール対が発生する。
この電子は電界によりＤ電極に導かれ、ホールはｉ層４
内を移動し絶縁層７０の界面に達する。しかし、絶縁層
７０内には移動できないため、ｉ層４内に留まることに
なる。この時電子はＤ電極に移動し、ホールはｉ層４内
の絶縁層７０界面に移動するため、素子内の電気的中性
を保つため、電流がＧ電極から検出部１２０に流れる。
この電流は光により発生した電子・ホール対に対応する
ため入射した光に比例する（図１２（ｂ））。
（ｂ）になると、Ｄ電極はＧ電極に対して正の電位が与
えられるためｉ層４中の電子は瞬時にＤ電極に導かれ
る。しかしホールはｎ層５が注入阻止層として働くため
ｉ層４に導かれることはない。この状態でｉ層４内に光
が入射すると光は吸収され電子・ホール対が発生する。
この電子は電界によりＤ電極に導かれ、ホールはｉ層４
内を移動し絶縁層７０の界面に達する。しかし、絶縁層
７０内には移動できないため、ｉ層４内に留まることに
なる。この時電子はＤ電極に移動し、ホールはｉ層４内
の絶縁層７０界面に移動するため、素子内の電気的中性
を保つため、電流がＧ電極から検出部１２０に流れる。
この電流は光により発生した電子・ホール対に対応する
ため入射した光に比例する（図１２（ｂ））。
【００２９】ある期間光電変換モード（ｂ）を保った
後、再びリフレッシュモード（ａ）の状態になると、ｉ
層４内に留まっていたホールは前述のようにＤ電極に導
かれ、同時にこのホールに対応した電荷が検出部１２０
に流れる。このホールの量は光電変換モード期間に入射
した光の総量に対応し、検出部１２０に流れる電荷は光
の総量に対応する。この時、ｉ層４内に注入される電子
の量に対応した電荷も流れるが、この量はおよそ一定な
ため差し引いて検出すればよい。
後、再びリフレッシュモード（ａ）の状態になると、ｉ
層４内に留まっていたホールは前述のようにＤ電極に導
かれ、同時にこのホールに対応した電荷が検出部１２０
に流れる。このホールの量は光電変換モード期間に入射
した光の総量に対応し、検出部１２０に流れる電荷は光
の総量に対応する。この時、ｉ層４内に注入される電子
の量に対応した電荷も流れるが、この量はおよそ一定な
ため差し引いて検出すればよい。
【００３０】つまり、光電変換部１００は、リアルタイ
ムに入射する光の量を出力すると同時に、ある期間に入
射した光の総量も出力することもできる。このことは本
構成例の光電変換素子の大きな特徴といえる。検出部１
２０は目的に応じて電子の流れ又はホールの流れのどち
らか一方、もしくは両方を検出すればよい。また、図１
２（ｃ）は後述するように、入射する光の照度が強い場
合の図１２（ｂ）からしばらく経過した結果の状態図を
示す。
ムに入射する光の量を出力すると同時に、ある期間に入
射した光の総量も出力することもできる。このことは本
構成例の光電変換素子の大きな特徴といえる。検出部１
２０は目的に応じて電子の流れ又はホールの流れのどち
らか一方、もしくは両方を検出すればよい。また、図１
２（ｃ）は後述するように、入射する光の照度が強い場
合の図１２（ｂ）からしばらく経過した結果の状態図を
示す。
【００３１】ここで図１３を用いて上述した光電変換装
置の動作について説明する。
置の動作について説明する。
【００３２】図１３は図１１の光電変換装置における動
作のタイミングチャートである。図中Ｖdgは光電変換部
１００のＧ電極に対するＤ電極の電位であり、Ｐは光の
入射の状態を示し、オンで光が入射状態、オフで光の入
射がない。つまりダーク状態を示している。Ｉｓは検出
部１２０に流れ込む電流を示し、横軸方向は時間の経過
を示す。
作のタイミングチャートである。図中Ｖdgは光電変換部
１００のＧ電極に対するＤ電極の電位であり、Ｐは光の
入射の状態を示し、オンで光が入射状態、オフで光の入
射がない。つまりダーク状態を示している。Ｉｓは検出
部１２０に流れ込む電流を示し、横軸方向は時間の経過
を示す。
【００３３】初めにスイッチ１１３がｒｅｆｒｅｓｈ方
向に接続されるとリフレッシュモードに入り、Ｖdgは負
電圧となり、図１２（ａ）のようにホールが掃き出さ
れ、また電子がｉ層４に注入されるにともない検出部１
２０には図１３のＥで示される負の突入電流Ｅが流れ
る。その後リフレッシュモードが終了し、スイッチ１１
３がｒｅａｄ方向に接続されると、ｉ層４内の電子が掃
き出され正の突入電流Ｅ′が流れ光電変換モードに入
る。この時光が入射されているとＡで示される光電流Ａ
が流れる。もし同様な動作でダーク状態であればＡ′で
示されるように電流は流れない。よって光電流Ａを直
接、もしくは一定の期間、光電流Ａを積分すれば光の入
射を検出できる。
向に接続されるとリフレッシュモードに入り、Ｖdgは負
電圧となり、図１２（ａ）のようにホールが掃き出さ
れ、また電子がｉ層４に注入されるにともない検出部１
２０には図１３のＥで示される負の突入電流Ｅが流れ
る。その後リフレッシュモードが終了し、スイッチ１１
３がｒｅａｄ方向に接続されると、ｉ層４内の電子が掃
き出され正の突入電流Ｅ′が流れ光電変換モードに入
る。この時光が入射されているとＡで示される光電流Ａ
が流れる。もし同様な動作でダーク状態であればＡ′で
示されるように電流は流れない。よって光電流Ａを直
接、もしくは一定の期間、光電流Ａを積分すれば光の入
射を検出できる。
【００３４】また、Ａの状態からスイッチ１１３がｒｅ
ｆｒｅｓｈ方向に接続されると突入電流Ｂが流れる。こ
れは直前の光電変換モード期間における光の入射の総量
に反映された量になり、この突入電流Ｂを積分もしくは
積分相当の値を得ればよい。直前の光電変換モードで光
が入射していなければ突入電流はＢ′のように小さくな
り、その差を検出すれば、光の入射を検出できる。また
前述の突入電流Ｅ′やＥ″はおよそ突入電流Ｂ′と等し
いため、突入電流Ｂからこれらを差し引いてもよい。
ｆｒｅｓｈ方向に接続されると突入電流Ｂが流れる。こ
れは直前の光電変換モード期間における光の入射の総量
に反映された量になり、この突入電流Ｂを積分もしくは
積分相当の値を得ればよい。直前の光電変換モードで光
が入射していなければ突入電流はＢ′のように小さくな
り、その差を検出すれば、光の入射を検出できる。また
前述の突入電流Ｅ′やＥ″はおよそ突入電流Ｂ′と等し
いため、突入電流Ｂからこれらを差し引いてもよい。
【００３５】また、さらに、同じ光電変換モード期間で
あっても光の入射の状態が変化すれば、Ｃ，Ｃ′のよう
にＩｓは変化する。これを検出しても光の入射状態を検
出できる。つまり、必ずしも検出機会ごとに毎回リフレ
ッシュモードにする必要はないことを示している。
あっても光の入射の状態が変化すれば、Ｃ，Ｃ′のよう
にＩｓは変化する。これを検出しても光の入射状態を検
出できる。つまり、必ずしも検出機会ごとに毎回リフレ
ッシュモードにする必要はないことを示している。
【００３６】しかしながら、何らかの理由により、光電
変換モードの期間が長くなったり、入射する光の照度が
強い場合、Ｄのように光の入射があるにもかかわらず電
流が流れないことがある。これは図１２（ｃ）のよう
に、ｉ層４内にホールが多数留まり、このホールのため
ｉ層４内の電界が小さくなり、発生した電子がＤ電極に
導びかれなくなり、ｉ層４内のホールと再結合してしま
うからである。この状態で光の入射の状態が変化する
と、電流が不安定に流れることもあるが、再びリフレッ
シュモードにすればｉ層４内のホールは掃き出され、次
の光電変換モードではＡ″のようにＡと等しい電流が得
られる。
変換モードの期間が長くなったり、入射する光の照度が
強い場合、Ｄのように光の入射があるにもかかわらず電
流が流れないことがある。これは図１２（ｃ）のよう
に、ｉ層４内にホールが多数留まり、このホールのため
ｉ層４内の電界が小さくなり、発生した電子がＤ電極に
導びかれなくなり、ｉ層４内のホールと再結合してしま
うからである。この状態で光の入射の状態が変化する
と、電流が不安定に流れることもあるが、再びリフレッ
シュモードにすればｉ層４内のホールは掃き出され、次
の光電変換モードではＡ″のようにＡと等しい電流が得
られる。
【００３７】以上の説明において、入射光は一定で説明
したが、入射光の強弱によりＡ，Ｂ，Ｃの電流はともに
連続的に変化し、入射光の有無の検出に限らず、強弱に
ついても定量的に検出できることはいうまでもない。
したが、入射光の強弱によりＡ，Ｂ，Ｃの電流はともに
連続的に変化し、入射光の有無の検出に限らず、強弱に
ついても定量的に検出できることはいうまでもない。
【００３８】また、前述の説明において、リフレッシュ
モードで、ｉ層４内のホールを掃き出す場合、全てのホ
ールを掃き出すのが理想であるが、一部のホールを掃き
出すだけでも効果はあり、光電流であるＡもしくはＣに
おいて全てを掃き出した場合と値は変わらず、問題はな
い。また、常に一定量が残るように掃き出せば、Ｂの電
流によっても光の量を定量的に検出することができる。
つまり、次の光電変換モードでの検出機会において電流
値がＤの状態、すなわち図１２（ｃ）の状態にならなけ
ればよく、リフレッシュモードのＶdgの電圧、リフレッ
シュモードの期間、および、ｎ層５の注入阻止層の特性
を決めればよい。
モードで、ｉ層４内のホールを掃き出す場合、全てのホ
ールを掃き出すのが理想であるが、一部のホールを掃き
出すだけでも効果はあり、光電流であるＡもしくはＣに
おいて全てを掃き出した場合と値は変わらず、問題はな
い。また、常に一定量が残るように掃き出せば、Ｂの電
流によっても光の量を定量的に検出することができる。
つまり、次の光電変換モードでの検出機会において電流
値がＤの状態、すなわち図１２（ｃ）の状態にならなけ
ればよく、リフレッシュモードのＶdgの電圧、リフレッ
シュモードの期間、および、ｎ層５の注入阻止層の特性
を決めればよい。
【００３９】また、さらに、リフレッシュモードにおい
て、ｉ層４への電子の注入は必要条件でなく、Ｖdgの電
圧は負に限定されるものでもない。ホールの一部がｉ層
４から掃き出されればよい。ホールが多数ｉ層４に留ま
っている場合には、たとえＶdgが正の電圧であってもｉ
層４内の電界はホールをＤ電極に導く方向に加わるから
である。ｎ層５の注入阻止層の特性も同様に電子をｉ層
４に注入できることが必要条件ではない。
て、ｉ層４への電子の注入は必要条件でなく、Ｖdgの電
圧は負に限定されるものでもない。ホールの一部がｉ層
４から掃き出されればよい。ホールが多数ｉ層４に留ま
っている場合には、たとえＶdgが正の電圧であってもｉ
層４内の電界はホールをＤ電極に導く方向に加わるから
である。ｎ層５の注入阻止層の特性も同様に電子をｉ層
４に注入できることが必要条件ではない。
【００４０】図１４（ａ）、図１４（ｂ）、図１４
（ｃ）、図１４（ｄ）は、それぞれ検出部の構成例を示
したものである。１２１は電流Ａｍｐで代表される電流
計、１２２は電圧計、１２３は抵抗器、１２４はコンデ
ンサ、１２５はスイッチ素子、１２６はオペアンプであ
る。
（ｃ）、図１４（ｄ）は、それぞれ検出部の構成例を示
したものである。１２１は電流Ａｍｐで代表される電流
計、１２２は電圧計、１２３は抵抗器、１２４はコンデ
ンサ、１２５はスイッチ素子、１２６はオペアンプであ
る。
【００４１】図１４（ａ）は直接電流を検出するもの
で、電流計１２１の出力は電圧や、増幅された電流であ
る。図１４（ｂ）は電流を抵抗器１２３に流して電圧を
電圧計１２２で検出している。図１４（ｃ）は電荷をコ
ンデンサ１２４に蓄積し、その電圧を電圧計１２２で検
出している。図１４（ｄ）はオペアンプ１２６により電
流の積分値を電圧として検出している。図１４（ｃ）、
図１４（ｄ）においてスイッチ素子１２５は毎回の検出
に対して初期値を与える役割をし、検出の方法によって
高抵抗の抵抗器に置き換えることも可能である。
で、電流計１２１の出力は電圧や、増幅された電流であ
る。図１４（ｂ）は電流を抵抗器１２３に流して電圧を
電圧計１２２で検出している。図１４（ｃ）は電荷をコ
ンデンサ１２４に蓄積し、その電圧を電圧計１２２で検
出している。図１４（ｄ）はオペアンプ１２６により電
流の積分値を電圧として検出している。図１４（ｃ）、
図１４（ｄ）においてスイッチ素子１２５は毎回の検出
に対して初期値を与える役割をし、検出の方法によって
高抵抗の抵抗器に置き換えることも可能である。
【００４２】電流計や電圧計は、トランジスタやこれを
組み合わせたオペアンプ、抵抗、コンデンサ等で構成
し、高速で動作するものを使用することができる。検出
部はこれら４種に限定するものでなく、電流もしくは電
荷を直接もしくは積分値を検出できればよく、電流もし
くは電圧値を検出する検出器と、抵抗器、コンデンサ、
スイッチ素子を組合せ、複数の光電変換部を同時もしく
は順次出力するよう構成することもできる。
組み合わせたオペアンプ、抵抗、コンデンサ等で構成
し、高速で動作するものを使用することができる。検出
部はこれら４種に限定するものでなく、電流もしくは電
荷を直接もしくは積分値を検出できればよく、電流もし
くは電圧値を検出する検出器と、抵抗器、コンデンサ、
スイッチ素子を組合せ、複数の光電変換部を同時もしく
は順次出力するよう構成することもできる。
【００４３】ラインセンサやエリアセンサを構成する場
合は、電源部の配線やスイッチ素子と組合せてマトリッ
クスで例えば１０００ケ以上の光電変換部の電位を制御
し、また検出して電気信号として出力する。この場合、
スイッチ素子やコンデンサ、抵抗の一部は光電変換部と
同一基板上に構成するとＳＮ比や、コスト面で有利であ
る。この場合、光電変換部は代表的なスイッチ素子であ
るＴＦＴと同一膜構成のため同一プロセスで同時に形成
することが可能であり低コストの高ＳＮ比の光電変換装
置が実現できる。
合は、電源部の配線やスイッチ素子と組合せてマトリッ
クスで例えば１０００ケ以上の光電変換部の電位を制御
し、また検出して電気信号として出力する。この場合、
スイッチ素子やコンデンサ、抵抗の一部は光電変換部と
同一基板上に構成するとＳＮ比や、コスト面で有利であ
る。この場合、光電変換部は代表的なスイッチ素子であ
るＴＦＴと同一膜構成のため同一プロセスで同時に形成
することが可能であり低コストの高ＳＮ比の光電変換装
置が実現できる。
【００４４】次に、リフレッシュモードにおけるリフレ
ッシュ電圧値による光電変換装置の特性の違いについて
説明する。
ッシュ電圧値による光電変換装置の特性の違いについて
説明する。
【００４５】図１５はＴＦＴ１７００及び電源１１１５
で構成される光電変換装置の１ビット等価回路図であ
り、図１６がその動作を示すタイミングチャートであ
る。
で構成される光電変換装置の１ビット等価回路図であ
り、図１６がその動作を示すタイミングチャートであ
る。
【００４６】ここでは、ＴＦＴ１７００を介して光電変
換素子１００のＧ電極に正の電位を与えるリフレッシュ
の場合であるところの図１５に示した光電変換装置の１
ビット等価回路図を用いて説明を行う。そして光電変換
素子１００のＤ電極の電位は電源１１４によりＶD に設
計され、リフレッシュ動作時のＧ電極の電位は電源１１
１５によりＶrGに設定されるものとする。
換素子１００のＧ電極に正の電位を与えるリフレッシュ
の場合であるところの図１５に示した光電変換装置の１
ビット等価回路図を用いて説明を行う。そして光電変換
素子１００のＤ電極の電位は電源１１４によりＶD に設
計され、リフレッシュ動作時のＧ電極の電位は電源１１
１５によりＶrGに設定されるものとする。
【００４７】まず図１１（ａ）に示す光電変換素子１０
０のＧ電極の電位（Ｖ0 ）をＤ電極の電位（ＶD ）以上
にリフレッシュする場合（Ｖ0 ＝ＶrG≧ＶD ）について
説明する。このような状態にリフレッシュされると光電
変換素子１００のｉ層４内に留まっていたホール及びｉ
層４と絶縁層７０との界面に存在する界面欠陥にトラッ
プされていたホールの全てがＤ電極に完全に掃き出され
る。逆に電子はこのときＤ電極からｉ層４内へ流れ込
み、その一部はｉ層４と絶縁層７０との界面に存在する
界面欠陥にトラップされる。以下、この電流を負の突入
電流という。そしてリフレッシュ動作終了後、光電変換
素子１００のＧ電極の電位をＧＮＤ電位等に初期化する
時、ｉ層４内および界面欠陥にトラップされていた電子
が全てＤ電極へ掃き出される。以下、この電流を正の突
入電流という。ｉ層４と絶縁層７０との界面に存在する
界面欠陥は一般にエネルギー準位が深い為、界面欠陥位
置に存在する電子及びホールを移動させるエネルギー、
及びほかの位置から界面欠陥位置へ電子及びホールを移
動させるエネルギーは相対的に高く、見かけ上の移動度
も低くなる。その為、正の突入電流がゼロになるまで即
ち界面欠陥にトラップされていた電子の全てがＤ電極へ
掃き出されるまで数十マイクロ秒から数秒かかることに
なり、Ｇ電極リセット動作が終了しても大きな突入電流
が流れる。その結果、Ｇ電極が持つ容量に蓄積された電
荷の中にはノイズ成分である突入電流による電荷が含ま
れ、結果的にその電荷分ＳＮ比が低下してしまうのであ
る。
０のＧ電極の電位（Ｖ0 ）をＤ電極の電位（ＶD ）以上
にリフレッシュする場合（Ｖ0 ＝ＶrG≧ＶD ）について
説明する。このような状態にリフレッシュされると光電
変換素子１００のｉ層４内に留まっていたホール及びｉ
層４と絶縁層７０との界面に存在する界面欠陥にトラッ
プされていたホールの全てがＤ電極に完全に掃き出され
る。逆に電子はこのときＤ電極からｉ層４内へ流れ込
み、その一部はｉ層４と絶縁層７０との界面に存在する
界面欠陥にトラップされる。以下、この電流を負の突入
電流という。そしてリフレッシュ動作終了後、光電変換
素子１００のＧ電極の電位をＧＮＤ電位等に初期化する
時、ｉ層４内および界面欠陥にトラップされていた電子
が全てＤ電極へ掃き出される。以下、この電流を正の突
入電流という。ｉ層４と絶縁層７０との界面に存在する
界面欠陥は一般にエネルギー準位が深い為、界面欠陥位
置に存在する電子及びホールを移動させるエネルギー、
及びほかの位置から界面欠陥位置へ電子及びホールを移
動させるエネルギーは相対的に高く、見かけ上の移動度
も低くなる。その為、正の突入電流がゼロになるまで即
ち界面欠陥にトラップされていた電子の全てがＤ電極へ
掃き出されるまで数十マイクロ秒から数秒かかることに
なり、Ｇ電極リセット動作が終了しても大きな突入電流
が流れる。その結果、Ｇ電極が持つ容量に蓄積された電
荷の中にはノイズ成分である突入電流による電荷が含ま
れ、結果的にその電荷分ＳＮ比が低下してしまうのであ
る。
【００４８】上記の理由について、更に図１５と図１６
を用いて詳細に説明する。図１６のＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，
Ｐｄは、各々図１５におけるスイッチ素子１１２５、転
送用ＴＦＴ１３００、リフレッシュ用ＴＦＴ１７００、
リセット用ＴＦＴ１４００を駆動するパルスのタイミン
グを示している。ここでＨは各駆動素子をオン状態にす
るハイレベルを示しており、一般に結晶シリコン半導体
スイッチ素子では＋５Ｖ〜＋１２Ｖ、ａ−Ｓｉ ＴＦＴ
では＋８Ｖ〜＋１５Ｖ位が用いられる。又、Ｌは一般的
に０Ｖが多く用いられる。ＩｓとＶ0 は、図１５中の矢
印で示す様に、各々光電変換素子１００に一定の信号光
が照射された状態において、矢印の方向へ流れる電流と
Ｇ電極の電位を示している。ここで、Ｐａ〜Ｐｄのパル
ス幅を２０μｓの動作時におけるＩｓとＶ0 を図１６に
示している。
を用いて詳細に説明する。図１６のＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，
Ｐｄは、各々図１５におけるスイッチ素子１１２５、転
送用ＴＦＴ１３００、リフレッシュ用ＴＦＴ１７００、
リセット用ＴＦＴ１４００を駆動するパルスのタイミン
グを示している。ここでＨは各駆動素子をオン状態にす
るハイレベルを示しており、一般に結晶シリコン半導体
スイッチ素子では＋５Ｖ〜＋１２Ｖ、ａ−Ｓｉ ＴＦＴ
では＋８Ｖ〜＋１５Ｖ位が用いられる。又、Ｌは一般的
に０Ｖが多く用いられる。ＩｓとＶ0 は、図１５中の矢
印で示す様に、各々光電変換素子１００に一定の信号光
が照射された状態において、矢印の方向へ流れる電流と
Ｇ電極の電位を示している。ここで、Ｐａ〜Ｐｄのパル
ス幅を２０μｓの動作時におけるＩｓとＶ0 を図１６に
示している。
【００４９】図１６において、光電変換素子１００のＧ
電極電位Ｖ0 はＰｃのリフレッシュ用パルス立ち上がり
から、Ｐｄのリセット用パルス立ち上がりまで一定の高
い電位に保たれている。その為正の突入電流はその間に
発生せず、Ｐｄのパルス立ち上がり時に初めて、界面欠
陥にトラップされていた電子の掃き出しによると考えら
れる正の突入電流が発生している。この正の突入電流が
減衰しほぼゼロになるまで、我々の作製した装置では約
８０〜１００μ秒かかる為、Ｇ電極がもつ容量に信号電
荷を蓄積しはじめるＰｄのパルスの立ち下がり時には、
正の突入電流が多く発生しており、図中の斜線で示した
部分の電荷及び電圧値がノイズ成分として蓄積されてし
まうのである。その結果その蓄積積分ＳＮ比が低下して
しまうのである。正の突入電流を低減する方法としては
Ｐｄの初期化パルスの時間を長くすることが考えられる
が、その時間にも限界があり、又時間を長くすることに
より装置全体の信号読み取り時間が長くなり、装置の低
速化即ち性能ダウンを引き起こすことになる。
電極電位Ｖ0 はＰｃのリフレッシュ用パルス立ち上がり
から、Ｐｄのリセット用パルス立ち上がりまで一定の高
い電位に保たれている。その為正の突入電流はその間に
発生せず、Ｐｄのパルス立ち上がり時に初めて、界面欠
陥にトラップされていた電子の掃き出しによると考えら
れる正の突入電流が発生している。この正の突入電流が
減衰しほぼゼロになるまで、我々の作製した装置では約
８０〜１００μ秒かかる為、Ｇ電極がもつ容量に信号電
荷を蓄積しはじめるＰｄのパルスの立ち下がり時には、
正の突入電流が多く発生しており、図中の斜線で示した
部分の電荷及び電圧値がノイズ成分として蓄積されてし
まうのである。その結果その蓄積積分ＳＮ比が低下して
しまうのである。正の突入電流を低減する方法としては
Ｐｄの初期化パルスの時間を長くすることが考えられる
が、その時間にも限界があり、又時間を長くすることに
より装置全体の信号読み取り時間が長くなり、装置の低
速化即ち性能ダウンを引き起こすことになる。
【００５０】次に図１７を用いて光電変換素子１００を
リフレッシュさせる時の印加電圧の条件について説明す
る。図１７は光電変換素子１００のエネルギーバンド図
であり、両端の各々の電極（Ｄ電極及びＧ電極）は開放
（オープン）状態である。光電変換素子１００は一般に
いわれているＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconducto
r）構造であり両端の電極に加わる電圧条件により全容
量が相対的に小さい状態（デプレッション状態）と全容
量が相対的に大きい状態（アキュムレーション状態）が
現れる。
リフレッシュさせる時の印加電圧の条件について説明す
る。図１７は光電変換素子１００のエネルギーバンド図
であり、両端の各々の電極（Ｄ電極及びＧ電極）は開放
（オープン）状態である。光電変換素子１００は一般に
いわれているＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconducto
r）構造であり両端の電極に加わる電圧条件により全容
量が相対的に小さい状態（デプレッション状態）と全容
量が相対的に大きい状態（アキュムレーション状態）が
現れる。
【００５１】図１７における各デバイスの両端はオープ
ンであるが、エネルギーバンド図については図１７
（ｂ）の場合が上記デプレッション状態のエネルギーバ
ンド図と同じであり、図１７（ｃ）の場合がアキュムレ
ーション状態のエネルギーバンド図と同じである。
ンであるが、エネルギーバンド図については図１７
（ｂ）の場合が上記デプレッション状態のエネルギーバ
ンド図と同じであり、図１７（ｃ）の場合がアキュムレ
ーション状態のエネルギーバンド図と同じである。
【００５２】一般にＭＩＳ型のコンデンサは、作製直後
において図１７の（ａ）の状態即ちｉ層のバンドがフラ
ットな状態（フラットバンド電圧ＶFB＝０Ｖ）又は図１
７（ｂ）の状態即ち若干デプレッション状態（３Ｖ≧Ｖ
FB＞０Ｖ）であることが多い。又、ＭＩＳコンデンサの
両端に電圧を加えることによりＶFBはある程度任意の正
及び負の値にすることも可能である。
において図１７の（ａ）の状態即ちｉ層のバンドがフラ
ットな状態（フラットバンド電圧ＶFB＝０Ｖ）又は図１
７（ｂ）の状態即ち若干デプレッション状態（３Ｖ≧Ｖ
FB＞０Ｖ）であることが多い。又、ＭＩＳコンデンサの
両端に電圧を加えることによりＶFBはある程度任意の正
及び負の値にすることも可能である。
【００５３】図１１（ｂ）に示す１ビット回路を図１３
に示すタイミングで駆動する場合リフレッシュ時間は光
電変換時間より短くすることが可能となる。２次元的に
光電変換素子を配列しマトリクス駆動を行う場合は光電
変換素子の数が増えれば増えるほどリフレッシュ時間と
光電変換時間の比は大きくなる。
に示すタイミングで駆動する場合リフレッシュ時間は光
電変換時間より短くすることが可能となる。２次元的に
光電変換素子を配列しマトリクス駆動を行う場合は光電
変換素子の数が増えれば増えるほどリフレッシュ時間と
光電変換時間の比は大きくなる。
【００５４】又、一般にＭＩＳ型コンデンサのフラット
バンド電圧ＶFBは、電界、時間、温度に大きく依存する
ことが知られているが、本発明の光電変換装置における
光電変換素子はリフレッシュ時においてフラットバンド
電圧ＶFBは正の電圧方向へ移動し、反対に光電変換時に
はフラットバンド電圧ＶFBは負の電圧方向へ移動する。
バンド電圧ＶFBは、電界、時間、温度に大きく依存する
ことが知られているが、本発明の光電変換装置における
光電変換素子はリフレッシュ時においてフラットバンド
電圧ＶFBは正の電圧方向へ移動し、反対に光電変換時に
はフラットバンド電圧ＶFBは負の電圧方向へ移動する。
【００５５】よって本発明の図１１に示す光電変換装置
における光電変換素子はフラットバンド電圧ＶFBが結果
的に負の電圧方向に移動し、光電変換素子のダイナミッ
クレンジを小さくしてしまう。そうなると、光電変換装
置としてのＳＮ比は小さくなり、安定した特性が得られ
なくなってしまう。
における光電変換素子はフラットバンド電圧ＶFBが結果
的に負の電圧方向に移動し、光電変換素子のダイナミッ
クレンジを小さくしてしまう。そうなると、光電変換装
置としてのＳＮ比は小さくなり、安定した特性が得られ
なくなってしまう。
【００５６】又、ここで正の突入電流（減衰時間が長
く、且つ電流値が大であること）をもたらす電圧値の条
件を以下においてまとめる。まず、光電変換素子１００
のｉ層のフラットバンド電圧ＶFBがゼロの時はリフレッ
シュ時のＧ電極の電位（ＶrG）はＤ電極の電位（ＶD ）
より高ければ、即ちＶrG＞ＶD であれば、上述した問題
の正の突入電流が流れる。
く、且つ電流値が大であること）をもたらす電圧値の条
件を以下においてまとめる。まず、光電変換素子１００
のｉ層のフラットバンド電圧ＶFBがゼロの時はリフレッ
シュ時のＧ電極の電位（ＶrG）はＤ電極の電位（ＶD ）
より高ければ、即ちＶrG＞ＶD であれば、上述した問題
の正の突入電流が流れる。
【００５７】又、光電変換素子１００のｉ層のフラット
バンド電圧ＶFBがゼロでない時はリフレッシュ時のＧ電
極の電位（ＶrG）はＤ電極の電位（ＶD ）からＶFBを差
し引いた電圧値よりも高ければ、即ちＶrG≧ＶD−ＶFB
であれば上述した問題の正の突入電流が流れるのであ
る。
バンド電圧ＶFBがゼロでない時はリフレッシュ時のＧ電
極の電位（ＶrG）はＤ電極の電位（ＶD ）からＶFBを差
し引いた電圧値よりも高ければ、即ちＶrG≧ＶD−ＶFB
であれば上述した問題の正の突入電流が流れるのであ
る。
【００５８】上記のメカニズムを図１８を用いて説明す
る。図１８はＶrG≧ＶD −ＶFBの場合の光電変換素子１
００のエネルギーバンド図で図１８（ａ）の下部電極２
から透明電極６の各層の厚さ方向の状態を表している。
リフレッシュ動作の図１８（ａ）において、Ｄ電極はＧ
電極に対して負の電位が与えられているため、ｉ層４中
の黒丸で示されたホールは電界によりＤ電極に導かれ
る。同時に白丸で示された電子はｉ層４に注入される。
又、ｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥にトラップされてい
たホールはある程度の時間を費しＤ電極に導かれ、ｉ層
４に注入された電子のうち一部は逆に、ある程度の時間
を費してｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥にトラップされ
る。この時一部のホールと電子はｎ層５、ｉ層４におい
て再結合して消滅する。十分に長い時間この状態が続け
ばｉ層４内のホールはｉ層４から掃き出される。この状
態で光電変換動作の図１８（ｂ）になるとＤ電極はＧ電
極に対して正の電位が与えられるためｉ層４中の電子は
瞬時にＤ電極に導かれる。そしてｉ層４と絶縁層７０の
界面欠陥にトラップされていた電子は、ある程度時間を
費してＤ電極へ導かれる。この界面欠陥にトラップされ
ていた電子が前述した問題の突入電流の原因である。こ
こでホールはｎ層５が注入阻止層として働く為、ｉ層４
に導かれることはない。この状態でｉ層４内に光が入射
すると、光は吸収され電子・ホール対が発生する。この
電子は電界によりＤ電極に導かれ、ホールはｉ層４内を
移動しｉ層４と絶縁層７０の界面に達する。しかし、絶
縁層７０内には移動できない為、ｉ層４内に留まること
になる。そしてある期間光電変換動作の図１８（ｂ）を
保った後の状態が図１８（ｃ）である。
る。図１８はＶrG≧ＶD −ＶFBの場合の光電変換素子１
００のエネルギーバンド図で図１８（ａ）の下部電極２
から透明電極６の各層の厚さ方向の状態を表している。
リフレッシュ動作の図１８（ａ）において、Ｄ電極はＧ
電極に対して負の電位が与えられているため、ｉ層４中
の黒丸で示されたホールは電界によりＤ電極に導かれ
る。同時に白丸で示された電子はｉ層４に注入される。
又、ｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥にトラップされてい
たホールはある程度の時間を費しＤ電極に導かれ、ｉ層
４に注入された電子のうち一部は逆に、ある程度の時間
を費してｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥にトラップされ
る。この時一部のホールと電子はｎ層５、ｉ層４におい
て再結合して消滅する。十分に長い時間この状態が続け
ばｉ層４内のホールはｉ層４から掃き出される。この状
態で光電変換動作の図１８（ｂ）になるとＤ電極はＧ電
極に対して正の電位が与えられるためｉ層４中の電子は
瞬時にＤ電極に導かれる。そしてｉ層４と絶縁層７０の
界面欠陥にトラップされていた電子は、ある程度時間を
費してＤ電極へ導かれる。この界面欠陥にトラップされ
ていた電子が前述した問題の突入電流の原因である。こ
こでホールはｎ層５が注入阻止層として働く為、ｉ層４
に導かれることはない。この状態でｉ層４内に光が入射
すると、光は吸収され電子・ホール対が発生する。この
電子は電界によりＤ電極に導かれ、ホールはｉ層４内を
移動しｉ層４と絶縁層７０の界面に達する。しかし、絶
縁層７０内には移動できない為、ｉ層４内に留まること
になる。そしてある期間光電変換動作の図１８（ｂ）を
保った後の状態が図１８（ｃ）である。
【００５９】次に、このようなリフレッシュ条件におけ
る光電変換素子１００のダイナミックレンジ（Ｄ・Ｒ）
について説明する。図１５に示される光電変換素子１０
０のＤ・Ｒを電荷量で示すと、Ｄ・Ｒ＝ＶrG×ＣS とな
る。ここでＣS は光電変換素子１００の容量である。よ
って、光電変換素子１００のダイナミックレンジ（Ｄ・
Ｒ）はリフレッシュ電圧ＶrGが高いほど大きくなる。そ
のため光電変換素子１００に照射される信号光が多く得
られる場合は光による信号量を多く得ることができるの
でＳＮ比が大きくなる。
る光電変換素子１００のダイナミックレンジ（Ｄ・Ｒ）
について説明する。図１５に示される光電変換素子１０
０のＤ・Ｒを電荷量で示すと、Ｄ・Ｒ＝ＶrG×ＣS とな
る。ここでＣS は光電変換素子１００の容量である。よ
って、光電変換素子１００のダイナミックレンジ（Ｄ・
Ｒ）はリフレッシュ電圧ＶrGが高いほど大きくなる。そ
のため光電変換素子１００に照射される信号光が多く得
られる場合は光による信号量を多く得ることができるの
でＳＮ比が大きくなる。
【００６０】次に、光電変換素子１００のＧ電極の電位
（Ｖ0 ）をＤ電極の電位（ＶD）以下にリフレッシュす
る場合（ＶrG＜ＶD −ＶFB）について説明する。
（Ｖ0 ）をＤ電極の電位（ＶD）以下にリフレッシュす
る場合（ＶrG＜ＶD −ＶFB）について説明する。
【００６１】図１９は、光電変換装置の１ビットの概略
的等価回路図である。図２０は図１９の光電変換装置を
実際に駆動した時のタイミングチャートである。
的等価回路図である。図２０は図１９の光電変換装置を
実際に駆動した時のタイミングチャートである。
【００６２】図１９において図１５と同じ番号で示され
る部分については同じものを示しているので説明は省略
する。図１５に示される概略的等価回路と図１９に示さ
れる概略的等価回路との違いはＴＦＴ１７００に接続さ
れる電源１１１５の大きさである。なお、ここで光電変
換素子１００は図１１（ａ）と同一の構造をしているの
で、ｉ層と第２の電極層との間の注入阻止層はｎ型であ
り、注入が阻止されるキャリアはホールである。その為
注入が阻止されるキャリア１個の電荷をｑとすると、こ
の場合もｑ＞０となる。
る部分については同じものを示しているので説明は省略
する。図１５に示される概略的等価回路と図１９に示さ
れる概略的等価回路との違いはＴＦＴ１７００に接続さ
れる電源１１１５の大きさである。なお、ここで光電変
換素子１００は図１１（ａ）と同一の構造をしているの
で、ｉ層と第２の電極層との間の注入阻止層はｎ型であ
り、注入が阻止されるキャリアはホールである。その為
注入が阻止されるキャリア１個の電荷をｑとすると、こ
の場合もｑ＞０となる。
【００６３】なお、図１９において信号検出部は図１９
の点線内の検出手段とＴＦＴ１３００及びハイレベルパ
ルスＰｂを印加する手段を含む。
の点線内の検出手段とＴＦＴ１３００及びハイレベルパ
ルスＰｂを印加する手段を含む。
【００６４】図１９において図１５と異なる点は、光電
変換素子１００のリフレッシュ動作においてＧ電極に正
の電位を与える電源１１１５の電位ＶrGを、Ｄ電極に正
の電位を与える電源１１４の電位ＶD に比べて低くして
いる点のみである。詳細にいえば、光電変換素子１００
には、ｉ層のエネルギーバンドをフラットにする為にＧ
電極に印加するフラットバンド電圧（ＶFB）が存在する
ので実際には、図１５の例ではＶrG≧ＶD −ＶFBの状態
で駆動していたのに対し、図１９ではＶrG＜ＶD −ＶFB
の状態で駆動するのである。
変換素子１００のリフレッシュ動作においてＧ電極に正
の電位を与える電源１１１５の電位ＶrGを、Ｄ電極に正
の電位を与える電源１１４の電位ＶD に比べて低くして
いる点のみである。詳細にいえば、光電変換素子１００
には、ｉ層のエネルギーバンドをフラットにする為にＧ
電極に印加するフラットバンド電圧（ＶFB）が存在する
ので実際には、図１５の例ではＶrG≧ＶD −ＶFBの状態
で駆動していたのに対し、図１９ではＶrG＜ＶD −ＶFB
の状態で駆動するのである。
【００６５】次に図２０においてＶrG＜ＶD −ＶFBの状
態での光電変換装置の動作を説明する。図２０において
図１６と異なる点は、光電変換素子１００の電流Ｉｓと
電流ＩｓによるＧ電極の電位Ｖ0 の振舞いである。
態での光電変換装置の動作を説明する。図２０において
図１６と異なる点は、光電変換素子１００の電流Ｉｓと
電流ＩｓによるＧ電極の電位Ｖ0 の振舞いである。
【００６６】図２０において、Ｐｃのリフレッシュパル
スが立ち上がり、光電変換素子１００のＧ電極に電圧Ｖ
rG（ＶrG＜ＶD −ＶFB）が印加されると光電変換素子１
００のｉ層内に留まっていたホールの一部がＤ電極に掃
き出される。この時、ｉ層と絶縁層の界面欠陥にトラッ
プされていたホールのほぼ全てはそのままの状態である
と考えられる。又、この時電子はＤ電極に掃き出された
一部のホールに相当する量もしくはそれ以下の数量がＤ
電極からｉ層内へ流れ込むが、ｉ層内における電界はＧ
電極側の電位が低い為、ｉ層と絶縁層の界面欠陥にトラ
ップされる電子はほぼゼロであると考えられる。よって
図２０におけるＩｓはＰｃのリフレッシュパルス立ち上
がり時において小さな負の突入電流しか生じることな
く、又減衰時間も短くなっている。又、Ｐｃのリフレッ
シュパルス立ち上がりからＰｄのＧ電極リセットパルス
立ち上がりまでのＧ電極の電圧Ｖ0 はＶrGにほぼ一致し
ており、その電位はＶD −ＶFBより下がっていることを
図２０は示している。
スが立ち上がり、光電変換素子１００のＧ電極に電圧Ｖ
rG（ＶrG＜ＶD −ＶFB）が印加されると光電変換素子１
００のｉ層内に留まっていたホールの一部がＤ電極に掃
き出される。この時、ｉ層と絶縁層の界面欠陥にトラッ
プされていたホールのほぼ全てはそのままの状態である
と考えられる。又、この時電子はＤ電極に掃き出された
一部のホールに相当する量もしくはそれ以下の数量がＤ
電極からｉ層内へ流れ込むが、ｉ層内における電界はＧ
電極側の電位が低い為、ｉ層と絶縁層の界面欠陥にトラ
ップされる電子はほぼゼロであると考えられる。よって
図２０におけるＩｓはＰｃのリフレッシュパルス立ち上
がり時において小さな負の突入電流しか生じることな
く、又減衰時間も短くなっている。又、Ｐｃのリフレッ
シュパルス立ち上がりからＰｄのＧ電極リセットパルス
立ち上がりまでのＧ電極の電圧Ｖ0 はＶrGにほぼ一致し
ており、その電位はＶD −ＶFBより下がっていることを
図２０は示している。
【００６７】次にＧ電極リセットパルスが立ち上がり、
光電変換素子１００のＧ電極がＧＮＤに接地されるとｉ
層内に留まっていた若干の電子は全てＤ電極に流れ出す
ことになる。この時、ｉ層と絶縁層の界面欠陥には電子
は存在しない為、電子は少量で且つ瞬時に流れ出ると考
えられる。又、この時界面欠陥に存在するホールはほと
んど移動しないと思われる。よってＰｄのＧ電極リセッ
トパルス立ち上がり時において、Ｉｓは小さな正の突入
電流しか生じることなく、又減衰時間も短くなってい
る。ＰｄのＧ電極リセットパルスの立ち上がりから立ち
下がりまでを約２０マイクロ秒で動作させると、図のよ
うに光電変換動作開始となるＰｄのパルスの立ち下がり
時には、ほぼ突入電流はゼロになる。よってＰｄのパル
スの立ち下がりから蓄積されはじめる電荷は、ほぼすべ
てが光電変換素子１００内に入射した信号光による電荷
となり、その信号電圧を読み出すことによりＳＮ比の高
い情報を得ることが可能となる。
光電変換素子１００のＧ電極がＧＮＤに接地されるとｉ
層内に留まっていた若干の電子は全てＤ電極に流れ出す
ことになる。この時、ｉ層と絶縁層の界面欠陥には電子
は存在しない為、電子は少量で且つ瞬時に流れ出ると考
えられる。又、この時界面欠陥に存在するホールはほと
んど移動しないと思われる。よってＰｄのＧ電極リセッ
トパルス立ち上がり時において、Ｉｓは小さな正の突入
電流しか生じることなく、又減衰時間も短くなってい
る。ＰｄのＧ電極リセットパルスの立ち上がりから立ち
下がりまでを約２０マイクロ秒で動作させると、図のよ
うに光電変換動作開始となるＰｄのパルスの立ち下がり
時には、ほぼ突入電流はゼロになる。よってＰｄのパル
スの立ち下がりから蓄積されはじめる電荷は、ほぼすべ
てが光電変換素子１００内に入射した信号光による電荷
となり、その信号電圧を読み出すことによりＳＮ比の高
い情報を得ることが可能となる。
【００６８】上述した構成例における基本的なメカニズ
ムについて図を用いてさらに以下に説明する。
ムについて図を用いてさらに以下に説明する。
【００６９】図２１（ａ）〜図２１（ｃ）はＶrG＜ＶD
−ＶFBの場合の光電変換素子１００の動作を示すエネル
ギーバンド図であり、図１８（ａ）〜図１８（ｃ）に示
したエネルギーバンド図に対応している。
−ＶFBの場合の光電変換素子１００の動作を示すエネル
ギーバンド図であり、図１８（ａ）〜図１８（ｃ）に示
したエネルギーバンド図に対応している。
【００７０】リフレッシュ動作の図２１（ａ）におい
て、Ｄ電極はＧ電極に対して正の電位が与えられている
為、ｉ層４中の黒丸で示されたホールの一部が電界によ
りＤ電極に導かれる。同時に白丸で示された電子はｉ層
４に注入される。ここでｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥
にトラップされていたホールはほとんど移動せず、又電
子が界面欠陥にトラップされることもない。
て、Ｄ電極はＧ電極に対して正の電位が与えられている
為、ｉ層４中の黒丸で示されたホールの一部が電界によ
りＤ電極に導かれる。同時に白丸で示された電子はｉ層
４に注入される。ここでｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥
にトラップされていたホールはほとんど移動せず、又電
子が界面欠陥にトラップされることもない。
【００７１】この状態で光電変換動作の図２１（ｂ）に
なるとＧ電極はＤ電極に対して更に大きな負の電位が与
えられる為、ｉ層４中の電子は瞬時にＤ電極に導かれる
が、界面欠陥にトラップされた電子はほとんど存在しな
い為、先に説明した図１５の光電変換装置で問題となる
突入電流はほとんど存在しなくなる。
なるとＧ電極はＤ電極に対して更に大きな負の電位が与
えられる為、ｉ層４中の電子は瞬時にＤ電極に導かれる
が、界面欠陥にトラップされた電子はほとんど存在しな
い為、先に説明した図１５の光電変換装置で問題となる
突入電流はほとんど存在しなくなる。
【００７２】そしてある期間光電変換動作の図２１
（ｂ）を保った後の状態の図２１（ｃ）になる。
（ｂ）を保った後の状態の図２１（ｃ）になる。
【００７３】このようにＶrG＜ＶD −ＶFBの条件にリフ
レッシュする場合においては、ｉ層４と絶縁層７０の界
面欠陥に電子が存在することはほとんどない為、電子の
出入りに長い時間を費すことがなくなり、結果的にノイ
ズ成分となる突入電流を大きく削減することが可能とな
る。
レッシュする場合においては、ｉ層４と絶縁層７０の界
面欠陥に電子が存在することはほとんどない為、電子の
出入りに長い時間を費すことがなくなり、結果的にノイ
ズ成分となる突入電流を大きく削減することが可能とな
る。
【００７４】しかしながら、このようなリフレッシュ条
件おける、図１９に示される光電変換素子１００のダイ
ナミックレンジ（Ｄ・Ｒ）は、Ｄ・Ｒ＝ＶrG×ＣS とな
り、ＶrG≧ＶD −ＶFBの場合に比べてＶrG＜ＶD −ＶFB
の場合のダイナミックレンジは小さくなる。その為信号
処理が多い場合には、信号光による発生電荷が飽和し、
ＳＮ比を下げることが生じる。
件おける、図１９に示される光電変換素子１００のダイ
ナミックレンジ（Ｄ・Ｒ）は、Ｄ・Ｒ＝ＶrG×ＣS とな
り、ＶrG≧ＶD −ＶFBの場合に比べてＶrG＜ＶD −ＶFB
の場合のダイナミックレンジは小さくなる。その為信号
処理が多い場合には、信号光による発生電荷が飽和し、
ＳＮ比を下げることが生じる。
【００７５】このような図１９〜図２１の条件で駆動す
る光電変換素子を説明するための模式的層構成図及び光
電変換装置の概略的回路図の例が図２２（ａ）及び図２
２（ｂ）である。
る光電変換素子を説明するための模式的層構成図及び光
電変換装置の概略的回路図の例が図２２（ａ）及び図２
２（ｂ）である。
【００７６】図２２（ａ），（ｂ）において図１１
（ａ），（ｂ）と同じ番号で示される部分は同じものを
示す。ここで図２２は図１１に対応しており、図１１と
異なる点は図２２（ｂ）において、光電変換モードで接
続される電源が電圧差の大きな正の電源１１１に、リフ
レッシュモードで接続される電源が電圧差の小さな正の
電源１１２にかわっていることである。
（ａ），（ｂ）と同じ番号で示される部分は同じものを
示す。ここで図２２は図１１に対応しており、図１１と
異なる点は図２２（ｂ）において、光電変換モードで接
続される電源が電圧差の大きな正の電源１１１に、リフ
レッシュモードで接続される電源が電圧差の小さな正の
電源１１２にかわっていることである。
【００７７】図２２（ｂ）の回路動作においても、図１
９〜図２１の説明で述べたことと同様に、ｉ層４と絶縁
層７０の界面欠陥に電子が存在することはほとんどない
為、電子の出入りに長い時間を費すことがなくなり、結
果的にノイズ成分となる突入電流を大きく削減すること
が可能となり、ダイナミックレンジは小さくなる。
９〜図２１の説明で述べたことと同様に、ｉ層４と絶縁
層７０の界面欠陥に電子が存在することはほとんどない
為、電子の出入りに長い時間を費すことがなくなり、結
果的にノイズ成分となる突入電流を大きく削減すること
が可能となり、ダイナミックレンジは小さくなる。
【００７８】ここで上述した光電変換装置において、Ｓ
Ｎ比を保ち特性を安定させるべき項目について再度説明
する。
Ｎ比を保ち特性を安定させるべき項目について再度説明
する。
【００７９】図１１に示す１ビット回路を図１３に示す
タイミングで駆動する場合リフレッシュ時間は光電変換
時間より短くすることが可能となる。２次元的に光電変
換素子を配列しマトリクス駆動を行う場合は光電変換素
子の数が増えれば増えるほどリフレッシュ時間と光電変
換時間の比は大きくなる。
タイミングで駆動する場合リフレッシュ時間は光電変換
時間より短くすることが可能となる。２次元的に光電変
換素子を配列しマトリクス駆動を行う場合は光電変換素
子の数が増えれば増えるほどリフレッシュ時間と光電変
換時間の比は大きくなる。
【００８０】又、一般にＭＩＳ型コンデンサのフラット
バンド電圧ＶFBは、電界、時間、温度に大きく依存する
ことが知られているが、図１１に示す光電変換装置にお
ける光電変換素子はリフレッシュ時においてフラットバ
ンド電圧ＶFBは正の電圧方向へ移動し、反対に光電変換
時にはフラットバンド電圧ＶFBは負の電圧方向へ移動す
る。
バンド電圧ＶFBは、電界、時間、温度に大きく依存する
ことが知られているが、図１１に示す光電変換装置にお
ける光電変換素子はリフレッシュ時においてフラットバ
ンド電圧ＶFBは正の電圧方向へ移動し、反対に光電変換
時にはフラットバンド電圧ＶFBは負の電圧方向へ移動す
る。
【００８１】よって図１１に示す光電変換装置における
光電変換素子はフラットバンド電圧ＶFBが結果的に負の
電圧方向に移動し、光電変換素子のダイナミックレンジ
を小さくしてしまう。そうなると、光電変換装置として
のＳＮ比は小さくなり、安定した特性が得られなくなっ
てしまう。
光電変換素子はフラットバンド電圧ＶFBが結果的に負の
電圧方向に移動し、光電変換素子のダイナミックレンジ
を小さくしてしまう。そうなると、光電変換装置として
のＳＮ比は小さくなり、安定した特性が得られなくなっ
てしまう。
【００８２】更に、図２２に示す光電変換装置における
光電変換素子は、リフレッシュ時及び光電変換時共にフ
ラットバンド電圧ＶFBは負の電圧方向へ移動するため、
フラットバンド電圧ＶFBが結果的に負の電圧方向に移動
し、光電変換素子のダイナミックレンジを小さくしてし
まう。そうなると、光電変換装置としてのＳＮ比は小さ
くなり、安定した特性が得られなくなってしまう。
光電変換素子は、リフレッシュ時及び光電変換時共にフ
ラットバンド電圧ＶFBは負の電圧方向へ移動するため、
フラットバンド電圧ＶFBが結果的に負の電圧方向に移動
し、光電変換素子のダイナミックレンジを小さくしてし
まう。そうなると、光電変換装置としてのＳＮ比は小さ
くなり、安定した特性が得られなくなってしまう。
【００８３】又、以上述べたように光電変換装置におけ
る光電変換素子のフラットバンド電圧ＶFBが負の電圧方
向へ移動すると更に、光電変換装置としての特性の不具
合が生じる場合があることが判ってきた。
る光電変換素子のフラットバンド電圧ＶFBが負の電圧方
向へ移動すると更に、光電変換装置としての特性の不具
合が生じる場合があることが判ってきた。
【００８４】図２３は図１９〜図２２と同様にＶrG＜Ｖ
D −ＶFBの条件にリフレッシュする場合であり、且つＶ
FB＜０の場合の光電変換素子休止モードから実際に駆動
条件のバイアスが印加された直後の光電変換部のエネル
ギーバンド図を示している。
D −ＶFBの条件にリフレッシュする場合であり、且つＶ
FB＜０の場合の光電変換素子休止モードから実際に駆動
条件のバイアスが印加された直後の光電変換部のエネル
ギーバンド図を示している。
【００８５】図２３（ａ），（ｂ）は、図１２、図１８
及び図２１と同様に光電変換素子１００のリフレッシュ
モード及び光電変換モードの動作を示す光電変換部のエ
ネルギーバンド図である。
及び図２１と同様に光電変換素子１００のリフレッシュ
モード及び光電変換モードの動作を示す光電変換部のエ
ネルギーバンド図である。
【００８６】図２３（ｃ）は、光電変換素子１００の両
端にＧＮＤ電位が接続された状態、即ち光電変換素子休
止モードを表している。図２３のそれぞれの状態を以下
において説明する。
端にＧＮＤ電位が接続された状態、即ち光電変換素子休
止モードを表している。図２３のそれぞれの状態を以下
において説明する。
【００８７】図２３（ｃ）は、リフレッシュ時及び光電
変換時共にフラットバンド電圧ＶFBが負の電圧方向へ移
動した状態の光電変換部のエネルギーバンド図であり、
光電変換素子１００の両端にＧＮＤ電位が接続された状
態、即ち光電変換素子休止モードを表している。このと
き図で示すようにｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥に電子
が注入されてしまう。そして次にＶrG＜ＶD −ＶFBの条
件にリフレッシュされた状態が図２３（ａ）である。
変換時共にフラットバンド電圧ＶFBが負の電圧方向へ移
動した状態の光電変換部のエネルギーバンド図であり、
光電変換素子１００の両端にＧＮＤ電位が接続された状
態、即ち光電変換素子休止モードを表している。このと
き図で示すようにｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥に電子
が注入されてしまう。そして次にＶrG＜ＶD −ＶFBの条
件にリフレッシュされた状態が図２３（ａ）である。
【００８８】図２３（ａ）では、光電変換素子休止モー
ド中にｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥に注入されていた
電子が徐々にＤ電極方向にでていくことがうかがえる。
この様子は、図１８（ａ）のリフレッシュモードから図
１８（ｂ）の光電変換モードに移るときに生じる突入電
流と同じ電流であるため、ｉ層４と絶縁層７０の界面欠
陥にトラップされていた電子は、ある程度時間を費して
Ｄ電極へ導かれる。その為図２３（ｂ）になってもその
突入電流は流れ続けるのである。図２３（ｂ）の状態に
おいてこの原因で流れる電流は蓄積されるので全てノイ
ズ成分となる。
ド中にｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥に注入されていた
電子が徐々にＤ電極方向にでていくことがうかがえる。
この様子は、図１８（ａ）のリフレッシュモードから図
１８（ｂ）の光電変換モードに移るときに生じる突入電
流と同じ電流であるため、ｉ層４と絶縁層７０の界面欠
陥にトラップされていた電子は、ある程度時間を費して
Ｄ電極へ導かれる。その為図２３（ｂ）になってもその
突入電流は流れ続けるのである。図２３（ｂ）の状態に
おいてこの原因で流れる電流は蓄積されるので全てノイ
ズ成分となる。
【００８９】本発明はｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥に
注入された電子を放出するため、あるいは電子がｉ層４
と絶縁層７０の界面欠陥に注入されるのを防止するため
にアイドリングモードを設けたものである。以下、本発
明の実施形態として、光電変換素子休止モード中にｉ層
４と絶縁層７０の界面欠陥に注入されていた電子をＤ電
極方向に放出させる場合について説明する。ここで、ｉ
層４と絶縁層７０の界面への電子注入は、光電変換素子
休止モードがあってもなくても起こる現象なので、光電
変換素子休止モードがなくてもアイドリングモードが必
要となる。
注入された電子を放出するため、あるいは電子がｉ層４
と絶縁層７０の界面欠陥に注入されるのを防止するため
にアイドリングモードを設けたものである。以下、本発
明の実施形態として、光電変換素子休止モード中にｉ層
４と絶縁層７０の界面欠陥に注入されていた電子をＤ電
極方向に放出させる場合について説明する。ここで、ｉ
層４と絶縁層７０の界面への電子注入は、光電変換素子
休止モードがあってもなくても起こる現象なので、光電
変換素子休止モードがなくてもアイドリングモードが必
要となる。
【００９０】以下に説明する本発明の実施形態はアイド
リングモードを有する点を除き、その構成及び動作は上
述した光電変換装置と同じである。
リングモードを有する点を除き、その構成及び動作は上
述した光電変換装置と同じである。
【００９１】図１は本発明の第１の実施形態に係る光電
変換装置の１ビットの等価回路図である。図１において
図２２（ｂ）と同じ番号で示される部分は同じものを示
す。
変換装置の１ビットの等価回路図である。図１において
図２２（ｂ）と同じ番号で示される部分は同じものを示
す。
【００９２】図１の等価回路図の構成が図２２（ｂ）と
異なる点は、図２３で説明した、光電変換素子休止モー
ド中にｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥に注入されていた
電子をＤ電極方向に放出させるために、実際に使用して
いない状態においても光電変換素子に弱い電界を与える
状態、即ちアイドリングモードが設けられている点であ
る。
異なる点は、図２３で説明した、光電変換素子休止モー
ド中にｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥に注入されていた
電子をＤ電極方向に放出させるために、実際に使用して
いない状態においても光電変換素子に弱い電界を与える
状態、即ちアイドリングモードが設けられている点であ
る。
【００９３】具体的には、アイドリングモードにする為
のｉｄｌｅ端子及び正の電源１１６が追加されており、
光電変換素子１００がアイドリングモード時に、光電変
換モード時と同じ方向の小さな電界が印加されるよう電
源１１６が配置されている。厳密に言えば、アイドリン
グモードにおける光電変換素子の第一の電極層の電位か
ら、第二の電極層の電位を差し引いた電位差（Ｖdg［id
le］）が、光電変換モードにおける光電変換素子の第一
の電極層の電位から、第二の電極層の電位を差し引いた
電位差（Ｖdg［read］）より小さい正の値（０＜Ｖdg
［idle］＜Ｖdg［read］）ということになる。
のｉｄｌｅ端子及び正の電源１１６が追加されており、
光電変換素子１００がアイドリングモード時に、光電変
換モード時と同じ方向の小さな電界が印加されるよう電
源１１６が配置されている。厳密に言えば、アイドリン
グモードにおける光電変換素子の第一の電極層の電位か
ら、第二の電極層の電位を差し引いた電位差（Ｖdg［id
le］）が、光電変換モードにおける光電変換素子の第一
の電極層の電位から、第二の電極層の電位を差し引いた
電位差（Ｖdg［read］）より小さい正の値（０＜Ｖdg
［idle］＜Ｖdg［read］）ということになる。
【００９４】０＜Ｖdg［idle］＜Ｖdg［read］という条
件の理由は、フラットバンド電圧ＶFBが負の電圧方向へ
必要以上に移動することを防ぐためである。又、アイド
リングモードにおける光電変換素子の第一の電極層の電
位から、第二の電極層の電位を差し引いた電位差（Ｖdg
［idle］）とリフレッシュモードにおける光電変換素子
の第一の電極層の電位から、第二の電極層の電位を差し
引いた電位差（Ｖdg［refresh］）との電位関係は、Ｖd
g［refresh］がリフレッシュモードにおけるリフレッシ
ュ時間の長さに依存するため一概には記述することが難
しい。
件の理由は、フラットバンド電圧ＶFBが負の電圧方向へ
必要以上に移動することを防ぐためである。又、アイド
リングモードにおける光電変換素子の第一の電極層の電
位から、第二の電極層の電位を差し引いた電位差（Ｖdg
［idle］）とリフレッシュモードにおける光電変換素子
の第一の電極層の電位から、第二の電極層の電位を差し
引いた電位差（Ｖdg［refresh］）との電位関係は、Ｖd
g［refresh］がリフレッシュモードにおけるリフレッシ
ュ時間の長さに依存するため一概には記述することが難
しい。
【００９５】図１のような回路にすることにより、光電
変換素子１００は光電変換素子休止モード（ｓｔｏｐ側
にスイッチ１１３が接続された状態）と、アイドリング
モード（ｉｄｌｅ側にスイッチ１１３が接続された状
態）と、光電変換モード（ｒｅａｄ側にスイッチ１１３
が接続された状態）とリフレッシュモード（ｒｅｆｒｅ
ｓｈ側にスイッチ１１３が接続された状態）を、順番に
切り替えて駆動することが可能となり、上記で説明した
ように、フラットバンド電圧ＶFBが負の電圧方向へ必要
以上に移動することを防ぎつつ、光電変換素子休止モー
ド中にｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥に注入されていた
電子をＤ電極方向に放出させることが可能となり、実際
に使用を始めるとき瞬時に使用可能なＳ／Ｎの高い状態
にすることができ、結果的に使い勝手のよい高品質な光
電変換素子を供給すること、即ち常にＳＮ比が高く、特
性が安定している光電変換装置を供給することが可能と
なる。 （実施形態２）図２は本発明の光電変換装置の第２の実
施形態を示す全体回路図であり、図３（ａ）は本実施形
態中の１画素に相当する各素子の一例を説明するための
模式的平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ｂ線にお
ける模式的断面図である。図２において、Ｓ１１〜Ｓ３
３は光電変換素子で下部電極側をＧ、上部電極側をＤで
示している。Ｃ１１〜Ｃ３３は蓄積用コンデンサ、Ｔ１
１〜Ｔ３３は転送用ＴＦＴである。Ｖs は読み出し用電
源、Ｖg はリフレッシュ用電源、Ｖi はアイドリング用
電源、ＧＮＤ電位は光電変換素子休止用電位であり、各
電源及びＧＮＤ電位は各々スイッチＳＷs ，スイッチＳ
Ｗg ，スイッチＳＷi ，ＳＷt を介して全光電変換素子
Ｓ１１〜Ｓ３３のＧ電極に接続されている。ここで、セ
ンサのＧ電極に印加される各電源の電位は０＞Ｖg ＞Ｖ
s 、及び０＞Ｖi ＞Ｖs と設定している。スイッチＳＷ
s ，スイッチＳＷg ，スイッチＳＷi ，スイッチＳＷt
、は直接にシフトレジスタＳＲ３に接続されており、
スイッチＳＷs ，スイッチＳＷg ，スイッチＳＷi ，ス
イッチＳＷt は同時にオンしないように制御されてい
る。又、各スイッチのオン時間は任意に設定可能であ
る。
変換素子１００は光電変換素子休止モード（ｓｔｏｐ側
にスイッチ１１３が接続された状態）と、アイドリング
モード（ｉｄｌｅ側にスイッチ１１３が接続された状
態）と、光電変換モード（ｒｅａｄ側にスイッチ１１３
が接続された状態）とリフレッシュモード（ｒｅｆｒｅ
ｓｈ側にスイッチ１１３が接続された状態）を、順番に
切り替えて駆動することが可能となり、上記で説明した
ように、フラットバンド電圧ＶFBが負の電圧方向へ必要
以上に移動することを防ぎつつ、光電変換素子休止モー
ド中にｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥に注入されていた
電子をＤ電極方向に放出させることが可能となり、実際
に使用を始めるとき瞬時に使用可能なＳ／Ｎの高い状態
にすることができ、結果的に使い勝手のよい高品質な光
電変換素子を供給すること、即ち常にＳＮ比が高く、特
性が安定している光電変換装置を供給することが可能と
なる。 （実施形態２）図２は本発明の光電変換装置の第２の実
施形態を示す全体回路図であり、図３（ａ）は本実施形
態中の１画素に相当する各素子の一例を説明するための
模式的平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ｂ線にお
ける模式的断面図である。図２において、Ｓ１１〜Ｓ３
３は光電変換素子で下部電極側をＧ、上部電極側をＤで
示している。Ｃ１１〜Ｃ３３は蓄積用コンデンサ、Ｔ１
１〜Ｔ３３は転送用ＴＦＴである。Ｖs は読み出し用電
源、Ｖg はリフレッシュ用電源、Ｖi はアイドリング用
電源、ＧＮＤ電位は光電変換素子休止用電位であり、各
電源及びＧＮＤ電位は各々スイッチＳＷs ，スイッチＳ
Ｗg ，スイッチＳＷi ，ＳＷt を介して全光電変換素子
Ｓ１１〜Ｓ３３のＧ電極に接続されている。ここで、セ
ンサのＧ電極に印加される各電源の電位は０＞Ｖg ＞Ｖ
s 、及び０＞Ｖi ＞Ｖs と設定している。スイッチＳＷ
s ，スイッチＳＷg ，スイッチＳＷi ，スイッチＳＷt
、は直接にシフトレジスタＳＲ３に接続されており、
スイッチＳＷs ，スイッチＳＷg ，スイッチＳＷi ，ス
イッチＳＷt は同時にオンしないように制御されてい
る。又、各スイッチのオン時間は任意に設定可能であ
る。
【００９６】１画素は１個の光電変換素子とコンデン
サ、およびＴＦＴで構成され、その信号出力は信号配線
ＳＩＧにより検出用集積回路ＩＣに接続されている。本
実施形態の光電変換装置は計９個の画素を３つのブロッ
クに分け１ブロックあたり３画素の出力を同時に転送し
この信号配線ＳＩＧを通して検出用集積回路ＩＣによっ
て順次出力に変換され出力される（Ｖout ）。また１ブ
ロック内の３画素を横方向に配置し、３ブロックを順に
縦に配置することにより各画素を二次元的に配置してい
る。
サ、およびＴＦＴで構成され、その信号出力は信号配線
ＳＩＧにより検出用集積回路ＩＣに接続されている。本
実施形態の光電変換装置は計９個の画素を３つのブロッ
クに分け１ブロックあたり３画素の出力を同時に転送し
この信号配線ＳＩＧを通して検出用集積回路ＩＣによっ
て順次出力に変換され出力される（Ｖout ）。また１ブ
ロック内の３画素を横方向に配置し、３ブロックを順に
縦に配置することにより各画素を二次元的に配置してい
る。
【００９７】図中破線で囲んだ部分は大面積の同一絶縁
基板上に形成されているが、このうち第１画素に相当す
る部分の模式的平面図を図３（ａ）に示す。また図中破
線Ａ−Ｂで示した部分の模式的断面図を図３（ｂ）に示
す。Ｓ１１は光電変換素子、Ｔ１１はＴＦＴ、Ｃ１１は
コンデンサ、およびＳＩＧは信号配線である。本実施形
態においてはコンデンサＣ１１と光電変換素子Ｓ１１と
は特別に素子を分離しておらず、光電変換素子Ｓ１１の
電極の面積を大きくすることによりコンデンサＣ１１を
形成している。これは本実施形態の光電変換素子とコン
デンサが同じ層構成であるから可能なことである。ま
た、画素上部にはパッシベーション用窒化シリコン膜Ｓ
ｉＮとヨウ化セシウム等の蛍光体ＣｓＩが形成されてい
る。上方よりＸ線（Ｘ−ｒａｙ）が入射すると蛍光体Ｃ
ｓＩより光（破線矢印）に変換され、この光が光電変換
素子に入射される。
基板上に形成されているが、このうち第１画素に相当す
る部分の模式的平面図を図３（ａ）に示す。また図中破
線Ａ−Ｂで示した部分の模式的断面図を図３（ｂ）に示
す。Ｓ１１は光電変換素子、Ｔ１１はＴＦＴ、Ｃ１１は
コンデンサ、およびＳＩＧは信号配線である。本実施形
態においてはコンデンサＣ１１と光電変換素子Ｓ１１と
は特別に素子を分離しておらず、光電変換素子Ｓ１１の
電極の面積を大きくすることによりコンデンサＣ１１を
形成している。これは本実施形態の光電変換素子とコン
デンサが同じ層構成であるから可能なことである。ま
た、画素上部にはパッシベーション用窒化シリコン膜Ｓ
ｉＮとヨウ化セシウム等の蛍光体ＣｓＩが形成されてい
る。上方よりＸ線（Ｘ−ｒａｙ）が入射すると蛍光体Ｃ
ｓＩより光（破線矢印）に変換され、この光が光電変換
素子に入射される。
【００９８】次に図２乃至図４を用いて上述した光電変
換装置の動作について説明する。
換装置の動作について説明する。
【００９９】図４は本実施形態の動作の一例を示すタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【０１００】先ずはじめにシフトレジスタＳＲ３のＳＴ
信号がＨｉ状態であり、全ての光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ
３３は休止状態になっている。この状態からシフトレジ
スタＳＲ３のＩＤ信号がＨｉ状態になり、全ての光電変
換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥
に注入されていた電子をＤ電極方向に放出させる。
信号がＨｉ状態であり、全ての光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ
３３は休止状態になっている。この状態からシフトレジ
スタＳＲ３のＩＤ信号がＨｉ状態になり、全ての光電変
換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥
に注入されていた電子をＤ電極方向に放出させる。
【０１０１】その後、シフトレジストＳＲ１およびＳＲ
２により制御配線ｇ１〜ｇ３，ｓｇ１〜ｓｇ３にＨｉが
印加される。すると転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３とス
イッチＭ１〜Ｍ３がオンし導通し、全光電変換素子Ｓ１
１〜Ｓ３３のＤ電極はＧＮＤ電位になる（積分検出器Ａ
ｍｐの入力端子はＧＮＤ電位に設計されているため）。
同時にシフトレジスタＳＲ３がＲＦにＨｉを出力しスイ
ッチＳＷg がオンし全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＧ
電極はリフレッシュ用電源Ｖg の電位になる。その後全
光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３はリフレッシュモードにな
りリフレッシュされる。つぎにシフトレジスタＳＲ３が
ＲＦにＬ0 を、ＲＥにＨｉを出力しスイッチＳＷg がオ
フし、スイッチＳＷs がオンし、全光電変換素子Ｓ１１
〜Ｓ３３のＧ電極は読み取り用電源Ｖs により負電位に
なる。すると全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３は光電変換
モードになり同時にコンデンサＣ１１〜Ｃ３３は初期化
される。この状態でシフトレジスタＳＲ１およびＳＲ２
により制御配線ｇ１〜ｇ３，ｓｇ１〜ｓｇ３にＬ0 が印
加される。すると転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３とスイ
ッチＭ１〜Ｍ３がオフし全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３
のＤ電極はＤＣ的にはオープンになるがコンデンサＣ１
１〜Ｃ３３によって電位は保持される。しかしこの時点
ではＸ線は入射されていないため全光電変換素子Ｓ１１
〜Ｓ３３には光は入射されず光電流は流れない。又、光
電変換素子休止モード中にｉ層４と絶縁層７０の界面欠
陥に注入されていた電子をＤ電極方向に放出させていた
ため、このときノイズ成分となる突入電流が生ずること
がなく、使用可能なＳ／Ｎの高い状態になっている。
２により制御配線ｇ１〜ｇ３，ｓｇ１〜ｓｇ３にＨｉが
印加される。すると転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３とス
イッチＭ１〜Ｍ３がオンし導通し、全光電変換素子Ｓ１
１〜Ｓ３３のＤ電極はＧＮＤ電位になる（積分検出器Ａ
ｍｐの入力端子はＧＮＤ電位に設計されているため）。
同時にシフトレジスタＳＲ３がＲＦにＨｉを出力しスイ
ッチＳＷg がオンし全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＧ
電極はリフレッシュ用電源Ｖg の電位になる。その後全
光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３はリフレッシュモードにな
りリフレッシュされる。つぎにシフトレジスタＳＲ３が
ＲＦにＬ0 を、ＲＥにＨｉを出力しスイッチＳＷg がオ
フし、スイッチＳＷs がオンし、全光電変換素子Ｓ１１
〜Ｓ３３のＧ電極は読み取り用電源Ｖs により負電位に
なる。すると全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３は光電変換
モードになり同時にコンデンサＣ１１〜Ｃ３３は初期化
される。この状態でシフトレジスタＳＲ１およびＳＲ２
により制御配線ｇ１〜ｇ３，ｓｇ１〜ｓｇ３にＬ0 が印
加される。すると転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３とスイ
ッチＭ１〜Ｍ３がオフし全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３
のＤ電極はＤＣ的にはオープンになるがコンデンサＣ１
１〜Ｃ３３によって電位は保持される。しかしこの時点
ではＸ線は入射されていないため全光電変換素子Ｓ１１
〜Ｓ３３には光は入射されず光電流は流れない。又、光
電変換素子休止モード中にｉ層４と絶縁層７０の界面欠
陥に注入されていた電子をＤ電極方向に放出させていた
ため、このときノイズ成分となる突入電流が生ずること
がなく、使用可能なＳ／Ｎの高い状態になっている。
【０１０２】この状態でＸ線がパルス的に出射され人体
等を通過し蛍光体ＣｓＩに入射されると光に変換され、
その光がそれぞれの光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３に入射
する。この光は人体等の内部構造の情報が含まれてい
る。この光により流れた光電流は電荷としてそれぞれの
コンデンサＣ１１〜Ｃ３３に蓄積されＸ線の入射終了後
も保持される。つぎにシフトレジスタＳＲ１により制御
配線ｇ１にＨｉの制御パルスが印加され、シフトレジス
タＳＲ２の制御配線ｓｇ１〜ｓｇ３への制御パルス印加
によって転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３、スイッチＭ１
〜Ｍ３を通してｖ１〜ｖ３が順次出力される。これによ
り人体等の内部構造の二次元的情報がｖ１〜ｖ９として
得られる。
等を通過し蛍光体ＣｓＩに入射されると光に変換され、
その光がそれぞれの光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３に入射
する。この光は人体等の内部構造の情報が含まれてい
る。この光により流れた光電流は電荷としてそれぞれの
コンデンサＣ１１〜Ｃ３３に蓄積されＸ線の入射終了後
も保持される。つぎにシフトレジスタＳＲ１により制御
配線ｇ１にＨｉの制御パルスが印加され、シフトレジス
タＳＲ２の制御配線ｓｇ１〜ｓｇ３への制御パルス印加
によって転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３、スイッチＭ１
〜Ｍ３を通してｖ１〜ｖ３が順次出力される。これによ
り人体等の内部構造の二次元的情報がｖ１〜ｖ９として
得られる。
【０１０３】その後、シフトレジスタＳＲ３のＲＥはＬ
0 になる。
0 になる。
【０１０４】静止画像を得る場合はここまでの動作であ
るが動画像を得る場合はここまでの動作を操り返す。図
４の最後のタイミングチャートでは、動作開始時と同じ
信号が光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３に入射し、その結果
ｖ１〜ｖ９に動作開始時と同じ信号がＶout に出力され
ていることが判る。そして、動作の最後に再びシフトレ
ジスタＳＲ３のＳＴ信号がＨｉ状態となり、全ての光電
変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３が休止状態になっている。
るが動画像を得る場合はここまでの動作を操り返す。図
４の最後のタイミングチャートでは、動作開始時と同じ
信号が光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３に入射し、その結果
ｖ１〜ｖ９に動作開始時と同じ信号がＶout に出力され
ていることが判る。そして、動作の最後に再びシフトレ
ジスタＳＲ３のＳＴ信号がＨｉ状態となり、全ての光電
変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３が休止状態になっている。
【０１０５】ここで動作の比較のため、光電変換素子を
アイドリングモードにしない場合を図５に示す。
アイドリングモードにしない場合を図５に示す。
【０１０６】図５は図４と同様に本実施形態の動作を示
すタイミングチャートである。図４と異なるところは、
はじめシフトレジスタＳＲ３のＳＴ信号がＨｉ状態であ
り、全ての光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３は休止状態にな
っている状態の後、シフトレジスタＳＲ３のＩＤ信号が
Ｈｉ状態にならず、全ての光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３
のｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥に注入されていた電子
をＤ電極方向に放出させていないところである。
すタイミングチャートである。図４と異なるところは、
はじめシフトレジスタＳＲ３のＳＴ信号がＨｉ状態であ
り、全ての光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３は休止状態にな
っている状態の後、シフトレジスタＳＲ３のＩＤ信号が
Ｈｉ状態にならず、全ての光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３
のｉ層４と絶縁層７０の界面欠陥に注入されていた電子
をＤ電極方向に放出させていないところである。
【０１０７】その為、図４と同様の信号が光電変換素子
Ｓ１１〜Ｓ３３に入射し、その結果ｖ１〜ｖ９に動作開
始時と同じ信号がＶout に出力されるはずのところが、
斜線で示した分のノイズ成分である突入電流による電荷
により、正しい出力値が表されていないことが判る。し
かしながら、同様の動作が続けられていくに従い、ｖ１
〜ｖ９に正常な信号がＶout に出力されていることが判
る。
Ｓ１１〜Ｓ３３に入射し、その結果ｖ１〜ｖ９に動作開
始時と同じ信号がＶout に出力されるはずのところが、
斜線で示した分のノイズ成分である突入電流による電荷
により、正しい出力値が表されていないことが判る。し
かしながら、同様の動作が続けられていくに従い、ｖ１
〜ｖ９に正常な信号がＶout に出力されていることが判
る。
【０１０８】本実施形態の光電変換装置は第１の実施形
態と同様に、光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３は光電変換素
子休止モードと、アイドリングモードと、光電変換モー
ドとリフレッシュモードを、順番に切り替えて駆動する
ことが可能となり、上記で説明したように、フラットバ
ンド電圧ＶFBが負の電圧方向へ必要以上に移動すること
を防ぎつつ、光電変換素子休止モード中にｉ層４と絶縁
層７０の界面欠陥に注入されていた電子をＤ電極方向に
放出させることが可能となり、実際に使用を始めるとき
瞬時に使用可能なＳ／Ｎの高い状態にすることができ、
結果的に使い勝手のよい高品質な光電変換素子を供給す
ること、即ち常にＳＮ比が高く、特性が安定している光
電変換装置を供給することが可能となる。
態と同様に、光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３は光電変換素
子休止モードと、アイドリングモードと、光電変換モー
ドとリフレッシュモードを、順番に切り替えて駆動する
ことが可能となり、上記で説明したように、フラットバ
ンド電圧ＶFBが負の電圧方向へ必要以上に移動すること
を防ぎつつ、光電変換素子休止モード中にｉ層４と絶縁
層７０の界面欠陥に注入されていた電子をＤ電極方向に
放出させることが可能となり、実際に使用を始めるとき
瞬時に使用可能なＳ／Ｎの高い状態にすることができ、
結果的に使い勝手のよい高品質な光電変換素子を供給す
ること、即ち常にＳＮ比が高く、特性が安定している光
電変換装置を供給することが可能となる。
【０１０９】本実施形態では光電変換素子のＧ電極が共
通に接続され、この共通の配線をスイッチＳＷg とスイ
ッチＳＷs とスイッチＳＷi とスイッチＳＷt を介して
リフレッシュ用電源Ｖg 、読み出し用電源Ｖs 、アイド
リング用電源Ｖi 及び光電変換素子休止用ＧＮＤ電位に
接続しているため、全光電変換素子を同時にリフレッシ
ュモードと光電変換モードとアイドリングモード及び光
電変換素子休止モードに切り換えることができる。この
ため複雑な制御なくして１画素あたり１個のＴＦＴで光
出力を得ることができる。
通に接続され、この共通の配線をスイッチＳＷg とスイ
ッチＳＷs とスイッチＳＷi とスイッチＳＷt を介して
リフレッシュ用電源Ｖg 、読み出し用電源Ｖs 、アイド
リング用電源Ｖi 及び光電変換素子休止用ＧＮＤ電位に
接続しているため、全光電変換素子を同時にリフレッシ
ュモードと光電変換モードとアイドリングモード及び光
電変換素子休止モードに切り換えることができる。この
ため複雑な制御なくして１画素あたり１個のＴＦＴで光
出力を得ることができる。
【０１１０】又、本実施形態では９個の画素を３×３に
二次元配置し３画素ずつ同時に、３回に分割して転送・
出力したがこれに限らず、例えば縦横１ｍｍあたり５×
５個の画素を２０００×２０００個の画素として二次元
的に配置すれば４０ｃｍ×４０ｃｍのＸ線検出器が得ら
れる。これをＸ線フィルムの代わりにＸ線発生器と組み
合わせＸ線レントゲン装置を構成すれば胸部レントゲン
検診や乳ガン検診あるいは躯体の非破壊検査に使用でき
る。するとフィルムと異なり瞬時にその出力をＣＲＴな
どの画像出力機で映し出すことが可能で、さらに出力を
ディジタルに変換しコンピュータで画像処理して目的に
合わせた出力に変換することも可能である。また光磁気
ディスクに保管もでき、過去の画像を瞬時に検索するこ
ともできる。また感度もフィルムより良く人体に影響の
少ない微弱なＸ線で鮮明な画像を得ることもできる。
二次元配置し３画素ずつ同時に、３回に分割して転送・
出力したがこれに限らず、例えば縦横１ｍｍあたり５×
５個の画素を２０００×２０００個の画素として二次元
的に配置すれば４０ｃｍ×４０ｃｍのＸ線検出器が得ら
れる。これをＸ線フィルムの代わりにＸ線発生器と組み
合わせＸ線レントゲン装置を構成すれば胸部レントゲン
検診や乳ガン検診あるいは躯体の非破壊検査に使用でき
る。するとフィルムと異なり瞬時にその出力をＣＲＴな
どの画像出力機で映し出すことが可能で、さらに出力を
ディジタルに変換しコンピュータで画像処理して目的に
合わせた出力に変換することも可能である。また光磁気
ディスクに保管もでき、過去の画像を瞬時に検索するこ
ともできる。また感度もフィルムより良く人体に影響の
少ない微弱なＸ線で鮮明な画像を得ることもできる。
【０１１１】図６、図７に２０００×２０００個の画素
を持つ検出器の実装の一例を示す概念図を示す。２００
０×２０００個の検出器を構成する場合図２で示した破
線内の素子を縦・横に数を増せば良いが、この場合制御
配線もｇ１〜ｇ２０００と２０００本になり信号配線Ｓ
ＩＧもｓｉｇ１〜ｓｉｇ２０００と２０００本になる。
またシフトレジスタＳＲ１や検出用集積回路ＩＣも２０
００本の制御・処理をしなければならず大規模となる。
これをそれぞれ１チップの素子で行うことは１チップが
非常に大きくなり製造時の歩留りや価格等で不利であ
る。そこで、シフトレジスタＳＲ１は例えば１００段ご
と１個のチップに形成し、２０個（ＳＲ１−１〜ＳＲ１
−２０）を使用すればよい。また検出用集積回路も１０
０個の処理回路ごと１個のチップに形成し、２０個（Ｉ
Ｃ１〜ＩＣ２０）を使用する。
を持つ検出器の実装の一例を示す概念図を示す。２００
０×２０００個の検出器を構成する場合図２で示した破
線内の素子を縦・横に数を増せば良いが、この場合制御
配線もｇ１〜ｇ２０００と２０００本になり信号配線Ｓ
ＩＧもｓｉｇ１〜ｓｉｇ２０００と２０００本になる。
またシフトレジスタＳＲ１や検出用集積回路ＩＣも２０
００本の制御・処理をしなければならず大規模となる。
これをそれぞれ１チップの素子で行うことは１チップが
非常に大きくなり製造時の歩留りや価格等で不利であ
る。そこで、シフトレジスタＳＲ１は例えば１００段ご
と１個のチップに形成し、２０個（ＳＲ１−１〜ＳＲ１
−２０）を使用すればよい。また検出用集積回路も１０
０個の処理回路ごと１個のチップに形成し、２０個（Ｉ
Ｃ１〜ＩＣ２０）を使用する。
【０１１２】図６には左側（Ｌ）に２０チップ（ＳＲ１
−１〜ＳＲ１−２０）と下側（Ｄ）に２０チップ実装
し、１チップあたり１００本の制御配線、信号配線をお
のおのワイヤーボンディングでチップと接続している。
図６中破線部は図２の破線部に相当する。また外部への
接続は省略している。また、ＳＷg ，ＳＷs ，ＳＷi，
Ｖg，ＶS，Ｖi，ＲＦ等も省略している。集積用回路Ｉ
Ｃ１〜ＩＣ２０からは２０本の出力（Ｖout ）がある
が、これらはスイッチ等を介して１本にまとめたり、２
０本をそのまま出力し並列処理すればよい。
−１〜ＳＲ１−２０）と下側（Ｄ）に２０チップ実装
し、１チップあたり１００本の制御配線、信号配線をお
のおのワイヤーボンディングでチップと接続している。
図６中破線部は図２の破線部に相当する。また外部への
接続は省略している。また、ＳＷg ，ＳＷs ，ＳＷi，
Ｖg，ＶS，Ｖi，ＲＦ等も省略している。集積用回路Ｉ
Ｃ１〜ＩＣ２０からは２０本の出力（Ｖout ）がある
が、これらはスイッチ等を介して１本にまとめたり、２
０本をそのまま出力し並列処理すればよい。
【０１１３】あるいは図７に示すように左側（Ｌ）に１
０チップ（ＳＲ１−１〜ＳＲ１−１０）、右側（Ｒ）に
１０チップ（ＳＲ１−１１〜ＳＲ１−２０）と上側に１
０チップ（ＩＣ１〜１０）、下側（Ｄ）に１０チップ
（ＩＣ１１〜２０）を実装してもよい。この構成は上・
下・左・右側（Ｕ・Ｄ・Ｌ・１Ｒ）にそれぞれ各配線を
１０００本ずつに振り分けているため、各辺の配線の密
度が小さくなり、また各辺のワイヤーボンディングの密
度も小さく、歩留りが向上する。配線振り分けは左側
（Ｌ）にｇ１，ｇ３，ｇ５，…ｇ１９９９、右側（Ｒ）
にｇ２，ｇ４，ｇ６，…ｇ２０００とし、つまり奇数番
目の制御線を左側（Ｌ）、偶数番目の制御線を右側
（Ｒ）に振り分ける。こうすると各配線は等間隔に引き
出され配線されるので密度の集中なく一層歩留りが向上
する。また、上側（Ｕ）下側（Ｄ）への配線も同様に振
り分ければよい。また、図示していないが別の実施形態
として配線の振り分けは左側（Ｌ）にｇ１〜ｇ１００，
ｇ２０１〜ｇ３００，…ｇ１８０１〜ｇ１９００、右側
（Ｒ）にｇ１０１〜ｇ２００，ｇ３０１〜ｇ４００，…
ｇ１９０１〜ｇ２０００を振り分け、つまり、１チップ
ごと連続な制御線を振り分け、これを左・右側（Ｌ・
Ｒ）交互に振り分ける。こうする、１チップ内は連続に
制御でき、駆動タイミングが楽で回路を複雑にしなくて
よく安価なものが使用できる。上側（Ｕ）、下側（Ｄ）
についても同様で、連続な処理が可能で安価な回路が使
用できる。
０チップ（ＳＲ１−１〜ＳＲ１−１０）、右側（Ｒ）に
１０チップ（ＳＲ１−１１〜ＳＲ１−２０）と上側に１
０チップ（ＩＣ１〜１０）、下側（Ｄ）に１０チップ
（ＩＣ１１〜２０）を実装してもよい。この構成は上・
下・左・右側（Ｕ・Ｄ・Ｌ・１Ｒ）にそれぞれ各配線を
１０００本ずつに振り分けているため、各辺の配線の密
度が小さくなり、また各辺のワイヤーボンディングの密
度も小さく、歩留りが向上する。配線振り分けは左側
（Ｌ）にｇ１，ｇ３，ｇ５，…ｇ１９９９、右側（Ｒ）
にｇ２，ｇ４，ｇ６，…ｇ２０００とし、つまり奇数番
目の制御線を左側（Ｌ）、偶数番目の制御線を右側
（Ｒ）に振り分ける。こうすると各配線は等間隔に引き
出され配線されるので密度の集中なく一層歩留りが向上
する。また、上側（Ｕ）下側（Ｄ）への配線も同様に振
り分ければよい。また、図示していないが別の実施形態
として配線の振り分けは左側（Ｌ）にｇ１〜ｇ１００，
ｇ２０１〜ｇ３００，…ｇ１８０１〜ｇ１９００、右側
（Ｒ）にｇ１０１〜ｇ２００，ｇ３０１〜ｇ４００，…
ｇ１９０１〜ｇ２０００を振り分け、つまり、１チップ
ごと連続な制御線を振り分け、これを左・右側（Ｌ・
Ｒ）交互に振り分ける。こうする、１チップ内は連続に
制御でき、駆動タイミングが楽で回路を複雑にしなくて
よく安価なものが使用できる。上側（Ｕ）、下側（Ｄ）
についても同様で、連続な処理が可能で安価な回路が使
用できる。
【０１１４】また、図６、図７に示される例は共に１枚
の基板上に破線部の回路を形成した後、その基板上にチ
ップを実装してもよいし、別の大きな基板上に破線部の
回路基板とチップを実装してもよい。また、チップをフ
レキシブル基板上に実装して破線部の回路基板に貼り付
け接線してもよい。
の基板上に破線部の回路を形成した後、その基板上にチ
ップを実装してもよいし、別の大きな基板上に破線部の
回路基板とチップを実装してもよい。また、チップをフ
レキシブル基板上に実装して破線部の回路基板に貼り付
け接線してもよい。
【０１１５】またこのような非常に多くの画素をもつ大
面積の光電変換装置は従来の光センサを用いた複雑な工
程では不可能であったが、本発明の光電変換装置の工程
は各素子を共通な膜で同時に形成しているため工程数が
少なく、簡易的な工程で済むため高歩留まりが可能で低
コストで大面積・高性能の光電変換装置の生産を可能と
している。また、コンデンサと光電変換素子とが同じ素
子内で構成でき、実質上素子を半減することが可能でさ
らに歩留まりを向上できる。 （実施形態３）図８は本発明の光電変換装置を用いたシ
ステム全体を表す模式的ブロック図である。６００１は
ａ−Ｓｉセンサ基板である。この図では複数のシフトレ
ジスタＳＲ１を直列に、また検出用集積回路ＩＣも複数
で駆動している。検出用集積回路ＩＣの出力は処理回路
６００８内のアナログ−デジタル変換器６００２に入力
されデジタル化される。この出力は固定パターン補正用
の引き算器６００３を介してメモリ６００４に記憶され
る。メモリの中の情報はコントローラ６００５により制
御されバッファ６００６を介し信号処理手段としてのイ
メージプロセッサに転送され、そこで画像処理される。
面積の光電変換装置は従来の光センサを用いた複雑な工
程では不可能であったが、本発明の光電変換装置の工程
は各素子を共通な膜で同時に形成しているため工程数が
少なく、簡易的な工程で済むため高歩留まりが可能で低
コストで大面積・高性能の光電変換装置の生産を可能と
している。また、コンデンサと光電変換素子とが同じ素
子内で構成でき、実質上素子を半減することが可能でさ
らに歩留まりを向上できる。 （実施形態３）図８は本発明の光電変換装置を用いたシ
ステム全体を表す模式的ブロック図である。６００１は
ａ−Ｓｉセンサ基板である。この図では複数のシフトレ
ジスタＳＲ１を直列に、また検出用集積回路ＩＣも複数
で駆動している。検出用集積回路ＩＣの出力は処理回路
６００８内のアナログ−デジタル変換器６００２に入力
されデジタル化される。この出力は固定パターン補正用
の引き算器６００３を介してメモリ６００４に記憶され
る。メモリの中の情報はコントローラ６００５により制
御されバッファ６００６を介し信号処理手段としてのイ
メージプロセッサに転送され、そこで画像処理される。
【０１１６】図９（ａ）、図９（ｂ）は本発明をＸ線検
出用の光電変換装置に適用した場合の模式的構成図及び
模式的断面図である。
出用の光電変換装置に適用した場合の模式的構成図及び
模式的断面図である。
【０１１７】光電変換素子とＴＦＴはａ−Ｓｉセンサ基
板６０１１内に複数個形成され、シフトレジスタＳＲ１
と検出用集積回路ＩＣが実装されたフレキシブル回路基
板６０１０が接続されている。フレキシブル回路基板６
０１０の逆側は回路基板ＰＣＢ１、ＰＣＢ２に接続され
ている。前記ａ−Ｓｉセンサ基板６０１１の複数枚が基
台６０１２の上に接着され大型の光電変換装置を構成す
る基台６０１２の下には処理回路６０１８内のメモリ６
０１４をＸ線から保護するため鉛板６０１３が実装され
ている。ａ−Ｓｉセンサ基板６０１１上にはＸ線を可視
光に変換するための蛍光体６０３０例えばＣｓＩが、塗
布または貼り付けられている。前述の図２で説明したＸ
線検出方法と同じ原理に基づき、Ｘ線を検出することが
できる。本実施形態では図９（ｂ）に示されるように全
体をカーボンファイバー製のケース６０２０に収納して
いる。
板６０１１内に複数個形成され、シフトレジスタＳＲ１
と検出用集積回路ＩＣが実装されたフレキシブル回路基
板６０１０が接続されている。フレキシブル回路基板６
０１０の逆側は回路基板ＰＣＢ１、ＰＣＢ２に接続され
ている。前記ａ−Ｓｉセンサ基板６０１１の複数枚が基
台６０１２の上に接着され大型の光電変換装置を構成す
る基台６０１２の下には処理回路６０１８内のメモリ６
０１４をＸ線から保護するため鉛板６０１３が実装され
ている。ａ−Ｓｉセンサ基板６０１１上にはＸ線を可視
光に変換するための蛍光体６０３０例えばＣｓＩが、塗
布または貼り付けられている。前述の図２で説明したＸ
線検出方法と同じ原理に基づき、Ｘ線を検出することが
できる。本実施形態では図９（ｂ）に示されるように全
体をカーボンファイバー製のケース６０２０に収納して
いる。
【０１１８】図１０は本発明の光電変換装置のＸ線診断
システムへの応用例を示したものである。
システムへの応用例を示したものである。
【０１１９】Ｘ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０
６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透
過し、蛍光体を上部に実装した光電変換装置６０４０に
入射する。この入射したＸ線には患者６０６１の体内部
の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応して蛍光体は
発光し、これを光電変換して、電気的情報を得る。この
情報はディジタルに変換されイメージプロセッサ６０７
０により画像処理され制御室のディスプレイ６０８０で
観察できる。
６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透
過し、蛍光体を上部に実装した光電変換装置６０４０に
入射する。この入射したＸ線には患者６０６１の体内部
の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応して蛍光体は
発光し、これを光電変換して、電気的情報を得る。この
情報はディジタルに変換されイメージプロセッサ６０７
０により画像処理され制御室のディスプレイ６０８０で
観察できる。
【０１２０】また、この情報は電話回線６０９０等の伝
送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタール
ームなどディスプレイ６０８１に表示もしくは光ディス
ク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医師が
診断することも可能である。またフィルムプロセッサ６
１００によりフィルム６１１０に記録することもでき
る。
送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタール
ームなどディスプレイ６０８１に表示もしくは光ディス
ク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医師が
診断することも可能である。またフィルムプロセッサ６
１００によりフィルム６１１０に記録することもでき
る。
【０１２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光電変換
装置によれば、アイドリングモードと、リフレッシュモ
ードと光電変換モードとを、切り替えて駆動することが
可能となり、フラットバンド電圧ＶFBが負の電圧方向へ
必要以上に移動することを防ぎつつ、電子（例えば、光
電変換素子休止モード中に光電変換半導体層と絶縁層の
界面欠陥に注入されていた電子）を第二の電極方向に放
出させることが可能となり、実際に使用を始めるとき瞬
時に使用可能なＳ／Ｎの高い状態にすることができ、結
果的に使い勝手のよい高品質な光電変換素子を供給する
こと、即ち常にＳＮ比が高く、特性が安定している光電
変換装置、その駆動方法及びそれを有するシステムを供
給することが可能となる。
装置によれば、アイドリングモードと、リフレッシュモ
ードと光電変換モードとを、切り替えて駆動することが
可能となり、フラットバンド電圧ＶFBが負の電圧方向へ
必要以上に移動することを防ぎつつ、電子（例えば、光
電変換素子休止モード中に光電変換半導体層と絶縁層の
界面欠陥に注入されていた電子）を第二の電極方向に放
出させることが可能となり、実際に使用を始めるとき瞬
時に使用可能なＳ／Ｎの高い状態にすることができ、結
果的に使い勝手のよい高品質な光電変換素子を供給する
こと、即ち常にＳＮ比が高く、特性が安定している光電
変換装置、その駆動方法及びそれを有するシステムを供
給することが可能となる。
【０１２２】また上記したような優れた特性を有する光
電変換装置を利用することでより低コストで大面積・高
機能・高特性のファクシミリやＸ線レントゲン装置を提
供できる。
電変換装置を利用することでより低コストで大面積・高
機能・高特性のファクシミリやＸ線レントゲン装置を提
供できる。
【図１】本発明の実施形態１の光電変換装置を説明する
ための１ビット等価回路図である。
ための１ビット等価回路図である。
【図２】本発明の実施形態２の光電変換装置を説明する
ための概略的回路図である。
ための概略的回路図である。
【図３】（ａ）は本発明の光電変換装置の一形態を説明
する為の模式的平面図、（ｂ）は模式的断面図である。
する為の模式的平面図、（ｂ）は模式的断面図である。
【図４】本発明の光電変換装置の動作の一形態を説明す
るためのタイミングチャートである。
るためのタイミングチャートである。
【図５】本発明の光電変換装置の動作の一形態を説明す
るためのタイミングチャートである。
るためのタイミングチャートである。
【図６】本発明の光電変換装置の実装形態を説明するた
めの模式的配置構成図である。
めの模式的配置構成図である。
【図７】本発明の光電変換装置の実装形態を説明するた
めの模式的配置構成図である。
めの模式的配置構成図である。
【図８】本発明の光電変換装置を有するシステムの一形
態を説明するためのシステム構成図である。
態を説明するためのシステム構成図である。
【図９】（ａ）はＸ線検出用装置に適用した場合の一形
態を説明する模式的構成図、（ｂ）は模式的断面図であ
る。
態を説明する模式的構成図、（ｂ）は模式的断面図であ
る。
【図１０】本発明の光電変換装置を有するシステムの一
形態を説明するためのシステム構成図である。
形態を説明するためのシステム構成図である。
【図１１】（ａ）は光電変換部の構成例を説明する模式
的断面図、（ｂ）は概略的回路図である。
的断面図、（ｂ）は概略的回路図である。
【図１２】光電変換部のエネルギー状態を説明するため
のエネルギーバンド図である。
のエネルギーバンド図である。
【図１３】光電変換装置の動作の一例を説明するための
タイミングチャートである。
タイミングチャートである。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は検出部の構成例を説明する
ための概略的回路図である。
ための概略的回路図である。
【図１５】本発明の光電変換装置を説明するための概略
的回路図である。
的回路図である。
【図１６】光電変換装置の動作の一例を説明するための
タイミングチャートである。
タイミングチャートである。
【図１７】光電変換部のエネルギー状態を説明するため
のエネルギーバンド図である。
のエネルギーバンド図である。
【図１８】光電変換部のエネルギー状態を説明するため
のエネルギーバンド図である。
のエネルギーバンド図である。
【図１９】光電変換装置を説明するための概略的回路図
である。
である。
【図２０】光電変換装置の動作の一例を説明するための
タイミングチャートである。
タイミングチャートである。
【図２１】光電変換部のエネルギー状態を説明するため
のエネルギーバンド図である。
のエネルギーバンド図である。
【図２２】（ａ）は光電変換部の構成例を説明する模式
的断面図、（ｂ）は概略的回路図である。
的断面図、（ｂ）は概略的回路図である。
【図２３】光電変換部のエネルギー状態を説明するため
のエネルギーバンド図である。
のエネルギーバンド図である。
【図２４】光センサの構成の一例を説明する模式的断面
図及び概略的回路図である。
図及び概略的回路図である。
【図２５】光センサの構成の一例を説明する模式的断面
図である。
図である。
【図２６】光センサのゲート絶縁膜の厚さに対する歩留
まりの関係を示すグラフである。
まりの関係を示すグラフである。
１ 絶縁基板 ２ 下部電極 ４ ｉ層 ５ ｎ層 ６ 透明電極 ７０ 絶縁層 １００ 光電変換素子 ２００ リフレッシュ用ＴＦＴ ３００ 転送用ＴＦＴ ４００ リセット用ＴＦＴ １１１，１１２，１１６ 電源 １１３ スイッチ手段
Claims (8)
- 【請求項１】 第一の電極層、第一の型のキャリアおよ
び該第一の型のキャリアとは正負の異なる第二の型のキ
ャリアの両方のキャリアの通過を阻止する絶縁層、光電
変換半導体層、該光電変換半導体層への前記第一の型の
キャリアの注入を阻止する注入阻止層、第二の電極層を
積層した光電変換素子を有する光電変換装置において、 前記光電変換素子の各層に電界を与える以下の三つの動
作モード（イ）〜（ハ）を切り替えて動作させる為のス
イッチ手段を有することを特徴とする光電変換装置。 （イ） 前記光電変換素子から前記第二の型のキャリア
を放出するアイドリングモード （ロ） 前記光電変換素子内に蓄積された前記第一の型
のキャリアをリフレッシュするリフレッシュモード （ハ） 入射光量に応じて前記第一の型のキャリアと前
記第二の型のキャリアの対を発生し、前記第一の型のキ
ャリアを蓄積する光電変換モード - 【請求項２】 前記アイドリングモードにおける前記光
電変換素子の第一の電極層の電位から第二の電極層の電
位を差し引いた電位差（Ｖｄｇ［ｉｄｌｅ］）が、前記
光電変換モードにおける前記光電変換素子の第一の電極
層の電位から第二の電極層の電位を差し引いた電位差
（Ｖｄｇ［ｒｅａｄ］）より小さい正の値（０＜Ｖｄｇ
［ｉｄｌｅ］＜Ｖｄｇ［ｒｅａｄ］）であることを特徴
とする請求項１記載の光電変換装置。 - 【請求項３】 各層にゼロの電界を与える光電変換素子
休止モードを有する請求項１又は請求項２記載の光電変
換装置。 - 【請求項４】 第一の電極層、第一の型のキャリアおよ
び該第一の型のキャリアとは正負の異なる第二の型のキ
ャリアの両方のキャリアの通過を阻止する絶縁層、光電
変換半導体層、該光電変換半導体層への前記第一の型の
キャリアの注入を阻止する注入阻止層、第二の電極層を
積層した光電変換素子を有する光電変換装置の駆動方法
において、 前記光電変換素子の各層に電界を与える以下の三つの動
作モード（イ）〜（ハ）を有することを特徴とする光電
変換装置の駆動方法。 （イ） 前記光電変換素子から前記第二の型のキャリア
を放出するアイドリングモード （ロ） 前記光電変換素子内に蓄積された前記第一の型
のキャリアをリフレッシュするリフレッシュモード （ハ） 入射光量に応じて前記第一の型のキャリアと前
記第二の型のキャリアの対を発生し、前記第一の型のキ
ャリアを蓄積する光電変換モード - 【請求項５】 前記アイドリングモードにおける前記光
電変換素子の第一の電極層の電位から第二の電極層の電
位を差し引いた電位差（Ｖｄｇ［ｉｄｌｅ］）が、前記
光電変換モードにおける前記光電変換素子の第一の電極
層の電位から第二の電極層の電位を差し引いた電位差
（Ｖｄｇ［ｒｅａｄ］）より小さい正の値（０＜Ｖｄｇ
［ｉｄｌｅ］＜Ｖｄｇ［ｒｅａｄ］）であることを特徴
とする請求項４記載の光電変換装置の駆動方法。 - 【請求項６】 各層にゼロの電界を与える光電変換素子
休止モードを有する請求項４又は請求項５記載の光電変
換装置の駆動方法。 - 【請求項７】 前記光電変換素子を一次元または二次元
的に複数個配置し、前記光電変換素子毎にスイッチ素子
を接続すると共に、全光電変換素子を複数のｎブロック
に分割し、各ブロック毎に前記スイッチ素子を動作させ
ることにより前記複数のｎブロックに分割したｎ×ｍ個
の全光電変換素子の光信号をマトリクス信号配線により
出力し、前記マトリクス信号配線の交差部が、少なくと
も第一電極層、絶縁層、半導体層、第二の電極層の順の
積層構造で構成され、この積層構造の各層が前記光電変
換素子の第一の電極層、絶縁層、光電変換半導体層、第
二の電極層の各層と同一層から形成されていることを特
徴とする請求項１〜３のいずれかの請求項に記載の光電
変換装置。 - 【請求項８】 入力された放射線を光にかえる蛍光体を
有する請求項１〜３、７のいずれかの請求項に記載の光
電変換装置を備えるとともに、 該光電変換装置からの信号を処理する信号処理手段と、
前記信号処理手段からの信号を記録する為の記録手段
と、前記信号処理手段からの信号を表示する為の表示手
段と、前記信号処理手段からの信号を電送する為の電送
手段と、前記放射線を発生させるための放射線源と、を
備えていることを特徴とするシステム。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30167397A JP3636579B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 光電変換装置、光電変換装置の駆動方法及びその光電変換装置を有するシステム |
| US09/185,717 US6245601B1 (en) | 1997-11-04 | 1998-11-04 | Photoelectric converter, method for driving photoelectric converter and system having photoelectric converter |
| US09/842,694 US6867469B2 (en) | 1997-11-04 | 2001-04-27 | Photoelectric converter, method for driving photoelectric converter and system having photoelectric converter |
| US11/030,876 US7009164B2 (en) | 1997-11-04 | 2005-01-10 | Photoelectric converter method for driving photoelectric converter and system having photoelectric converter for image formation converted from radiation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30167397A JP3636579B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 光電変換装置、光電変換装置の駆動方法及びその光電変換装置を有するシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11145443A true JPH11145443A (ja) | 1999-05-28 |
| JP3636579B2 JP3636579B2 (ja) | 2005-04-06 |
Family
ID=17899760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30167397A Expired - Fee Related JP3636579B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 光電変換装置、光電変換装置の駆動方法及びその光電変換装置を有するシステム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US6245601B1 (ja) |
| JP (1) | JP3636579B2 (ja) |
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| US6245601B1 (en) * | 1997-11-04 | 2001-06-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converter, method for driving photoelectric converter and system having photoelectric converter |
| JP2002199278A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-12 | Canon Inc | 撮像装置及び撮像方法 |
| JP2003035778A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-02-07 | Canon Inc | 光電変換装置および放射線撮像装置 |
| JP2003329777A (ja) * | 2002-05-08 | 2003-11-19 | Canon Inc | 撮像装置 |
| WO2005055591A1 (en) * | 2003-12-05 | 2005-06-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Radiation image pick-up device and radiation image pick-up method |
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| US8263926B2 (en) | 2005-05-23 | 2012-09-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof |
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|---|---|---|---|---|
| JPH11307756A (ja) | 1998-02-20 | 1999-11-05 | Canon Inc | 光電変換装置および放射線読取装置 |
| JP4181703B2 (ja) * | 1999-09-02 | 2008-11-19 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
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| US8909325B2 (en) | 2000-08-21 | 2014-12-09 | Biosensors International Group, Ltd. | Radioactive emission detector equipped with a position tracking system and utilization thereof with medical systems and in medical procedures |
| US8489176B1 (en) | 2000-08-21 | 2013-07-16 | Spectrum Dynamics Llc | Radioactive emission detector equipped with a position tracking system and utilization thereof with medical systems and in medical procedures |
| JP3984808B2 (ja) | 2000-09-07 | 2007-10-03 | キヤノン株式会社 | 信号処理装置及びそれを用いた撮像装置並びに放射線撮像システム |
| DE60130586T2 (de) * | 2001-08-13 | 2008-06-19 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Speicherzelle |
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| WO2007010534A2 (en) | 2005-07-19 | 2007-01-25 | Spectrum Dynamics Llc | Imaging protocols |
| US8571881B2 (en) | 2004-11-09 | 2013-10-29 | Spectrum Dynamics, Llc | Radiopharmaceutical dispensing, administration, and imaging |
| US7968851B2 (en) | 2004-01-13 | 2011-06-28 | Spectrum Dynamics Llc | Dynamic spect camera |
| US7176466B2 (en) | 2004-01-13 | 2007-02-13 | Spectrum Dynamics Llc | Multi-dimensional image reconstruction |
| US8586932B2 (en) | 2004-11-09 | 2013-11-19 | Spectrum Dynamics Llc | System and method for radioactive emission measurement |
| US7076320B1 (en) | 2004-05-04 | 2006-07-11 | Advanced Micro Devices, Inc. | Scatterometry monitor in cluster process tool environment for advanced process control (APC) |
| EP1778957A4 (en) | 2004-06-01 | 2015-12-23 | Biosensors Int Group Ltd | OPTIMIZING THE MEASUREMENT OF RADIOACTIVE EMISSIONS IN SPECIFIC BODY STRUCTURES |
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