JPS58127373A - イメ−ジセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ム１！甲に可視光又０、赤外光である光信号を電艶信号
に変換するセンサ部がホトダイオードからなゐイメージ
センサに関するの 寡発甲に強い強度のｆにおいて一１作のない、信号出力
の大きな高速のイメージセンサを提供するものである・ 従来ファクシＳ　＋１送信轡の党電を換系には、ＯＣＤ
あるいｉｊＭＯ８などのＩＣセンサが使用されている・ しか【７センサが小型・高密度であるためレンズ光学系
により原稿を縮少させる必要があり、装置の小型でヒが
困難でしかも高価格である欠点を有していｂｏ そこで硫ｆヒカドミウム（ｃｄｓ）や非晶質シ１１コン
の光導電素子又に、非晶質シ１１コンのホトダイオード
を用い導光用に集束性党ファイ、バー素子齢を用いるイ
メージセンサの研究が進められている０ Ｃｄｓに感度が高（、大面積ｆ？が容易である反面、膜
の均一性が悪い、緑色から赤色の光に対する感度が低い
、光のオン・オフに対する応答速度が遅い、毒性を有す
る勢＊々の欠点を有している。

非晶質シ１１コン、微結晶シリコン、多結晶シリコン吟
より製造されるホトダイオード並びにもれ電流防止ダイ
オードを積層して成るイメージセンｔｔｔＩＩｔ！配欠
点を有していない特性の優れたイメージセンサであるが
、強い強度の光の下でに＃本ね電流防止タイオードに光
が到達し、吊力低下を起す衿の欠点を有している、 未発Ｆ！ｉ１にかかる欠点を除去し斤もので、強い強度
の下でもＷ力低下のないイメージセンサを提供するもの
である。

最初に、イメージセンナの動作について簡単にトーする
。

ｒ１図にイメージセンサの輯価回跡で示す図でＩ？ｉ、
Ｆｍ・・・・・・１？ｎｉｊ共通璽棒、Ｃｍ　、Ｃｍ・
・・・・・ｃｍｉ個別ＩＦＩＩ％　ＤＩ　、　ＤＩ　−
・・・−ｎｍ　ｍ　Ｄｔｍ　ＩＤｌ５・・・・・・Ｄｍ
ｍ・・・・・Ｄｍｍ灯もね電流防止ダイオード、ｒｓｓ
　、ｒｓｓ・−−ｒｍｓ　　、ｒｓｓ−−ｒｌｌ　＝・
・・ｒｌｍ・・・・・・ｒｍｎｉｊホトダイオード、Ｆ
ｓ１０９！Ｌ衝抵抗、Ｅに電源である。

ｒｌ・・・・・・ｒＩ！Ｉｎ上に集束光ファイバー郷に
よシ導資された１ｌｉｉ儂がｒｌ・・・・・・ｒｍｎに
より電気信号Ｋｔｌ）される＠このとき、共通Ｗ極Ｒ，
をオンし、個別電極Ｃ１、○−・・・・・・ＣＩＩＩｆ
ｌｌｊ次オンすることにより、ｒｌ・・・・・・ｒｍｎ
の出力信号が検知される。

以下これを繰り返し、１走査分の信号を得てい（０この
とき必要に応じて電源Ｅによりｒｌ・・・ｒｍｎに１ｌ
ｌＥＥが印加される。このとき、もれｔｉ防止タイオー
ドニタとえばＩ’ｌｔ、Ｏｔをオンし１口の出力を取抄
出す時、ｒｌｌ・・・ｒｍｎによる種々出力がｒ　ｓ＋
の出力の上にのるのを防ぎ、１錐なｒｌｌの出力を取り
出す＃１きをする・ 第２図に従来の非晶質シ１１コン、微結晶シリコン、多
結晶シ１；コンより成るイメージセンサにおいて通常用
いられる非晶質シリコンイメージセンサの断面構造を示
す、２１はガラス郷の絶縁性基板、２２Ｆｊ共通電極、
２５にボロン叫を混入したプラズマＣＶＤ法よυ形成さ
れる非晶質シリコン層（ｐ層）％２４．２６Ｆｊ混入を
行わない非晶質シ１１コン層Ｃ１層）、２．５，２７打
１１ン叫會混入した非結晶シリコン層（ｐ層）、２層１
個別電極である自覚は個別電極側より入射され、該ｐ層
２３、該１階２４及び該ｎ層２５より成るもれ電流防止
タイオードと１９層２７、該１層２６及び該ｎ層２５よ
り成るホトタイオードの積層構造よりイメージセンサが
構成される。該個別ＩＩｒ極側より強廣の強い方が入射
すると光は該ホト４’イオードでは完全に吸収されず１
もれ電流防止ダイオードまで光が−１遅し、該ホト４イ
オード■光信号による出力がし到達した光により該もれ
電流防止ダイオードに発生する出力により打ち消さｔｔ
ｉａｔ力低下を招負、階ｖＩＡ岬が十分得らねかかつ六
〇ム発甲はホトダイオードともれ電流防止ダイオードの
間に導電性を有しかつ遮Ｔ性を卆する反射層を設ける事
によりイメージセンサの１１力低下を防止するげか抄で
な（、該イメージセンサの内部抵抗を小さい、光を有効
に電気信号Ｖｃｔ抄するイメージセンサを提供するもの
である。

第５図に未発明によるイメージセンサの断面図を示す、
３１はガラス岬の絶−性基板、３２は共通電極、３５．
５９はｎ層、５４．５８は１層、３５．３７はｐ層、３
６は未発−によりあらたに設けた導電性を有しかつ嬉５
ｖ′性會有する層、４０は個別電極であり、党は骸個別
電極側より入射婆れる′・該個別電極は酸什スズ、酸什
インジウム、酸体スズインジウム等により４成される透
＃Ｊ導電性電極、該共通電極はアルミニウム、モ１１ブ
デン雛により形５ｖされる導電性電極である・又、ｐ。

１、ｎ畢より構成される非晶質シリコン中製造方法は水
素、へ１１ウム、ネオン、アルゴン、キャノン等をペー
スガスとし、モノシラン、四弗什シうン、ジクロルシう
ン輯をキャ１）アーガスとする所定ガスを排気系を具備
する真空槽内に導入して所定の内圧とし、骸真空槽内に
放電１ｉ−起こさしめ、Ｉガスを分制し、所定温度に加
熱された基板上に非晶質シ１１コ／層を析出するブうズ
マＯＶＤ法を用いた・このとき、周期＊訝第１−ｂ族１
ｔび第ｖ−ｂ族を混入しない非晶％シｌｌコン層（１層
）が１８られる０又、該非晶質シリコン中に周期律表第
ｉ−ｂ族を混入するｐ層は前記ガス導入時にジボラン（
Ｂｓ　Ｔｉ＠　）’！ドーピングガスを前記ベースガス
とともに導入し得られる◎又、該非晶質シリコン中に周
期律費第ｖ−ｂｔｓｔ混入するｎ層はホスフィン、アル
シン尋ドーピングガスを同様に導入し得られる・未発−
による導電性會有しかつ連光性を有する層にして、アル
ミニウム。

クーロム、鉄、コバルト、マンガン、ニッケル、銅。

亜鉛、モ１１ブデン、＃、インジウム、スズ、アン千モ
ン、タンタル、タングステン、鉛、ロジウム。

パラジｂム、イリジウム、金、白金婢の金属又は骸金属
による合金を１０Ｘ〜１μｍ１ｉｔｆ真空加熱蒸着、電
子ビームの蒸着、又はスパッタ蒸剌し、その後必ｌＩＩ
な形状にホトエラチングラ行つ。

第４図に光強変と出力特性の関係を示す。工はハロケン
ｆ源に嘉る奔強度、Ｓはイメージセンサ出力である一ａ
は従来のイメージセンサ、ｂＦｉム実＃−のイメージセ
ンサである。−らかに、伜い弥廖の光の下においても本
実誇汐１１のイメージセンサは直線性が失わわれず、従
来のイメージセンサよりも２倍以上の強い水でも出力低
下がないばかりでな（、最近、ホトダイオードともれ電
流防止ダイオードの間に青吸収性のｐ層を設けるイメー
ジセンサの提案本なされているが、骸イメージセンサで
は＃ｐ＊で吸収されｆｃ光は田方信号として卆＃）ｌｆ
′、せない・又ｐ層の抵抗分により大きなＷカミ流の時
電圧降下が起こり１Ｍｍ性が失なわれる輯の欠虚を有し
ているが、ム実Ｍｆｌのイメージセンサは前記反射層に
より光は再びホトタイオードに反射さね、有効に出力に
変換される口又該反ＩＩｄ層は非常にＸ抵抗が小さいた
め、直線性に優れている叫、従味のイメージセンサに比
らべ１０チ朴寝゛の大きな出力が得られ有用である・ 水実施例は個別電極側より光を入射する構造であるが、
共通電極側からでも良いし、又個別電極を下部電極、共
通電極を上部電極としても園様の幼芽が得られる・ 本発明によれば高速でＷ力の大きなＥｌ／Ｎ比の優れた
イメージセンサが得られ有効であり、ファタシミＩｆ　
、ｍｌ象又は文字岬の読み込み装置、ビデオカメラ尋に
応用できる◎

【図面の簡単な説明】

第１図はイメージセンサの叫仙ｉ回―である〇第２図は
従来のイメージセンサの１面図である。 第３し・は本央維−１のイメージセンサの断面図で凝る
・ 糖４図は膏強歌とイメーパ／センサの出力特性を示すＯ 以上 出願人　株式会社　軸を精工舎 代理人　弁理士　象　上　　務 第１図 ２ｇ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■　非晶質シリコン、微結晶１）ンコン又Ｃ多結晶シＩ
   ；コンよりＹ成されるけトタイオード並びにもれ電波防
   止ダイオードを積層して成るイメージセンサにおいて、
   トホト４イす−ドと骸もれ電流防止ダイオードの間に、
   導Ｗ性を有しかつ透光性ｆ＊°する反射層を設けた事ｆ
   特徴とするイメージセンサ０