JPS59110177A - 光電変換素子 - Google Patents
光電変換素子Info
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- JPS59110177A JPS59110177A JP57219272A JP21927282A JPS59110177A JP S59110177 A JPS59110177 A JP S59110177A JP 57219272 A JP57219272 A JP 57219272A JP 21927282 A JP21927282 A JP 21927282A JP S59110177 A JPS59110177 A JP S59110177A
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Links
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Classifications
-
- 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1828—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIBVI compounds, e.g. CdS, ZnS, CdTe
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/543—Solar cells from Group II-VI materials
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は主としてリニアイメージセンサ用の光電変換
素子に関する。゛ 〔発明の技術的背景とその問題点〕 リニアイメージセンサ用の光電変換素子としては電荷結
合素子（ＣＣＤ）が使用されている。しかしＣＣＤはセ
ンサの寸法が小さいため、走査時間が長くな９複雑な走
査方法を必要とする。長尺化できる光電変換素子はこれ
らの問題を解消することができる。Ｃｄ８ｅを主成分と
した光導電物質は蒸着によって形成できるためこの目的
に好適な材料の一つである。上記光導電物肴は撮像管用
に既に実用化されているが、リニアイメージセンサ用に
はまだ実用化されていない。この理由として撮像管用と
リニアイメージセンサ用とでは光導電膜に要求される特
性に違いがあることがあげられる。
素子に関する。゛ 〔発明の技術的背景とその問題点〕 リニアイメージセンサ用の光電変換素子としては電荷結
合素子（ＣＣＤ）が使用されている。しかしＣＣＤはセ
ンサの寸法が小さいため、走査時間が長くな９複雑な走
査方法を必要とする。長尺化できる光電変換素子はこれ
らの問題を解消することができる。Ｃｄ８ｅを主成分と
した光導電物質は蒸着によって形成できるためこの目的
に好適な材料の一つである。上記光導電物肴は撮像管用
に既に実用化されているが、リニアイメージセンサ用に
はまだ実用化されていない。この理由として撮像管用と
リニアイメージセンサ用とでは光導電膜に要求される特
性に違いがあることがあげられる。
またリニアイメージセンサ用ではフォト、エツチング工
程を含むためこの工程に耐えられる膜強度と、特性の安
定性も要求される。特性面・では撮像管の場合よりはる
かに高い光感度と低い暗抵抗が望ましい。これらの特性
を満たすＣｄ８ｅ膜は従ってまだ殆んど未開拓といえる
状態にある。
程を含むためこの工程に耐えられる膜強度と、特性の安
定性も要求される。特性面・では撮像管の場合よりはる
かに高い光感度と低い暗抵抗が望ましい。これらの特性
を満たすＣｄ８ｅ膜は従ってまだ殆んど未開拓といえる
状態にある。
この発明はＣｄＳｅを主成分とした光導電膜を備えるリ
ニアイメージセンサ用光電変換素子を提供しようとする
ものである。
ニアイメージセンサ用光電変換素子を提供しようとする
ものである。
ガラス基板上のＣｄ ８ ｅを主成分とする蒸着膜が、
不活性ガスをベースとし、これに酸素とセレニウムを含
む高温の雰囲気にさらされて活性化された光導電膜をま
ず形成する。この光導電膜はＣｄＳｅ結晶と、主として
この上表面に形成されているＣｄの酸化物及びＳｅの酸
化物またはＣｄ８ｅ０３等からなっている。上記の酸化
物はＣｄＳｅ膜の安定性に寄与するが、−刃高感度を得
るためには活性化処理中に酸素の存在が不可欠であり、
この結果として酸化物が形成されることになる。しかし
この酸化物層は暗抵抗の大きさを左右し、暗抵抗をＩＪ
ニアイメージセンサに必要な範囲にとどめるにはこの
発明に於いては活性化後の表面酸化層でＣｄとＳｅのモ
ル濃度差△ＣｄはΔＣｄ＝５Ｘ１０−７（ｒｍｌｅｙｃ
ｔｆｌ ）以下でなければならないと規定するものであ
る。
不活性ガスをベースとし、これに酸素とセレニウムを含
む高温の雰囲気にさらされて活性化された光導電膜をま
ず形成する。この光導電膜はＣｄＳｅ結晶と、主として
この上表面に形成されているＣｄの酸化物及びＳｅの酸
化物またはＣｄ８ｅ０３等からなっている。上記の酸化
物はＣｄＳｅ膜の安定性に寄与するが、−刃高感度を得
るためには活性化処理中に酸素の存在が不可欠であり、
この結果として酸化物が形成されることになる。しかし
この酸化物層は暗抵抗の大きさを左右し、暗抵抗をＩＪ
ニアイメージセンサに必要な範囲にとどめるにはこの
発明に於いては活性化後の表面酸化層でＣｄとＳｅのモ
ル濃度差△ＣｄはΔＣｄ＝５Ｘ１０−７（ｒｍｌｅｙｃ
ｔｆｌ ）以下でなければならないと規定するものであ
る。
この光導電膜表面層の酸化物に於けるＣｄとＳｅのモル
濃度差と暗抵抗は第１図に示すように非常に習い相関性
を示す。上記の光導電膜は高い感度と低い暗抵抗を有し
、フォトエツチングプロセスを含む電極形成工程にも耐
えるので、最初に述べたリニアイメージセンサ用に必要
な緒特性を具備する光電変換素子として極めて有用なも
のである。
濃度差と暗抵抗は第１図に示すように非常に習い相関性
を示す。上記の光導電膜は高い感度と低い暗抵抗を有し
、フォトエツチングプロセスを含む電極形成工程にも耐
えるので、最初に述べたリニアイメージセンサ用に必要
な緒特性を具備する光電変換素子として極めて有用なも
のである。
以下この発明に到った経緯を併せ、実施例について述べ
る。
る。
長さ２３０ｍｍ、幅２５朋、厚さ２闘のガラス基板の一
表面に厚さ１μｍのＣｄＳｅを主成分とする膜を蒸着に
よシ形成する。形成されたＣｄ８ｅ膜にＣｄＣ／１２等
の塩化物、ＣｄＴｅ’、 ＣｄＳ等が少量添加されてい
ても良い。
表面に厚さ１μｍのＣｄＳｅを主成分とする膜を蒸着に
よシ形成する。形成されたＣｄ８ｅ膜にＣｄＣ／１２等
の塩化物、ＣｄＴｅ’、 ＣｄＳ等が少量添加されてい
ても良い。
この蒸着膜は感度が低いために次のような活性化処理が
必要である。−表面にＣｄＳｅ膜を形成されたこのガラ
ス基板を石英製の処理管内に入れ、不活性ガスをベース
にし、これに少量の酸素と８ｅ蒸気を含ませた雰囲気中
で５００〜６００℃に加熱して、ＣｄＳｅ膜を活性化す
る。活性化処理を終了した上記Ｃｄ ８ ｅ膜では結晶
が１〜３μｍの大きさに成長し、その上表面にはＣｄＯ
、５ｅ０２、Ｃｄ５ｅＯａ等の酸化物層が形成される。
必要である。−表面にＣｄＳｅ膜を形成されたこのガラ
ス基板を石英製の処理管内に入れ、不活性ガスをベース
にし、これに少量の酸素と８ｅ蒸気を含ませた雰囲気中
で５００〜６００℃に加熱して、ＣｄＳｅ膜を活性化す
る。活性化処理を終了した上記Ｃｄ ８ ｅ膜では結晶
が１〜３μｍの大きさに成長し、その上表面にはＣｄＯ
、５ｅ０２、Ｃｄ５ｅＯａ等の酸化物層が形成される。
この光電変換素子の光感度σｐは普通１０”３〜１ｏ−
２（Ω・α〕−１を示し、リニアイメージセンサ用とし
て十分な光感度を有する。
２（Ω・α〕−１を示し、リニアイメージセンサ用とし
て十分な光感度を有する。
しかし暗抵抗σ１）はばらつきが大きい。
この点について検討した結果、表面層の酸化物中のＣｄ
とＳｅのモル濃度差ΔＣｄとσＤが関係することが判明
した。即ち５〜１０％濃度の流化カリウム水溶液に酢酸
を数滴添加して酸性とし、この水溶液中に前記光４電膜
を浸漬すると表面層の酸化物のみが溶解する、この溶液
中のＣｄとＳｅＯ量をそれぞれ個別に定量し、これをモ
ル濃度差△Ｃｄに変換し、この値をＸ軸にσＤの値をＹ
軸にとって相関々係を求めた一例を図面に示す。リニア
イメージセンサ用のＣｄＳｅ光電変換層として必要な光
導電膜の暗抵抗σＤは１×１０１（Ω・ｃｒｎ） ””
以下で、この値はフォトエツチングプロセスでのいくら
か特性劣化をカロ味したものである。これから必要な△
Ｃｄの領はすぐに求ま９≦５ Ｘ １００−７（必ゾ賞
）となる。
とＳｅのモル濃度差ΔＣｄとσＤが関係することが判明
した。即ち５〜１０％濃度の流化カリウム水溶液に酢酸
を数滴添加して酸性とし、この水溶液中に前記光４電膜
を浸漬すると表面層の酸化物のみが溶解する、この溶液
中のＣｄとＳｅＯ量をそれぞれ個別に定量し、これをモ
ル濃度差△Ｃｄに変換し、この値をＸ軸にσＤの値をＹ
軸にとって相関々係を求めた一例を図面に示す。リニア
イメージセンサ用のＣｄＳｅ光電変換層として必要な光
導電膜の暗抵抗σＤは１×１０１（Ω・ｃｒｎ） ””
以下で、この値はフォトエツチングプロセスでのいくら
か特性劣化をカロ味したものである。これから必要な△
Ｃｄの領はすぐに求ま９≦５ Ｘ １００−７（必ゾ賞
）となる。
△Ｃｄの責は活性化処理中のＳｅ濃度、０２＃度、冷却
速度等の条件によって左右される。例えば活性化後冷却
過程で４００℃の時の０２とＳｅのモルｉ＆比がわずか
にＳｅ富となるように活性化雰囲気を設定することでこ
の条件のΔＣｄを得ることが出来る。
速度等の条件によって左右される。例えば活性化後冷却
過程で４００℃の時の０２とＳｅのモルｉ＆比がわずか
にＳｅ富となるように活性化雰囲気を設定することでこ
の条件のΔＣｄを得ることが出来る。
活性化処理を終了した光導電膜上には次いでＴｉ又はＣ
ｒを蒸着し、さらにフォトエツチング工程を施して８対
／＃ｌｌ１１の電極を形成する。さらにフォトエツチン
グにより隣接する電極間のＣｄ Ｓ ｅ を除去し、
一対の電極を一単位とし、それぞれ独立した光導電膜を
備える光電変換素子が得られる。
ｒを蒸着し、さらにフォトエツチング工程を施して８対
／＃ｌｌ１１の電極を形成する。さらにフォトエツチン
グにより隣接する電極間のＣｄ Ｓ ｅ を除去し、
一対の電極を一単位とし、それぞれ独立した光導電膜を
備える光電変換素子が得られる。
これらのフォトエツチング工程においてσＰ、σＤはリ
ニアイメージセンサに必要な特性を維持する。
ニアイメージセンサに必要な特性を維持する。
以上述べたように透明な基板の一表面上に形成されたＣ
ｄ８ｅを主成分とする光導電膜のＣｄとＳｅのモル濃度
差△Ｃｄを△Ｃｄ≦５ ×１０−７（ｍｏ久カ句に規制
することによって光感度が昼く、暗抵抗が低く、かつ長
尺化したリニアイメージセンサに好適、な光導電膜が得
られ、さらにこれにフォトエツチングで電極が形成され
た光電変換素子が得られる。
ｄ８ｅを主成分とする光導電膜のＣｄとＳｅのモル濃度
差△Ｃｄを△Ｃｄ≦５ ×１０−７（ｍｏ久カ句に規制
することによって光感度が昼く、暗抵抗が低く、かつ長
尺化したリニアイメージセンサに好適、な光導電膜が得
られ、さらにこれにフォトエツチングで電極が形成され
た光電変換素子が得られる。
−図面はσＤと△Ｃｄとの関係を示す線図である。
Claims (1)
- 透明な基板と、この基板の一表面に形成されたＣ ｄ
８ ｅを主成分とする光導電膜と、この光導電膜上に形
成される一対または一対以上の電極とからなる光電変換
素子において、光導電膜が活性化処理後に表面酸化層の
Ｃｄ対Ｓｅモル濃度差△ＣｄをΔＣｄ≦５Ｘ１０−７（
＋ｍた／ｆｆ１）とするものであることを特徴とする光
電変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57219272A JPS59110177A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | 光電変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57219272A JPS59110177A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | 光電変換素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59110177A true JPS59110177A (ja) | 1984-06-26 |
Family
ID=16732921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57219272A Pending JPS59110177A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | 光電変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59110177A (ja) |
-
1982
- 1982-12-16 JP JP57219272A patent/JPS59110177A/ja active Pending
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