JPS59172783A - 光センサ - Google Patents
光センサInfo
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- JPS59172783A JPS59172783A JP58047024A JP4702483A JPS59172783A JP S59172783 A JPS59172783 A JP S59172783A JP 58047024 A JP58047024 A JP 58047024A JP 4702483 A JP4702483 A JP 4702483A JP S59172783 A JPS59172783 A JP S59172783A
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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
- H01L31/08—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
- H01L31/10—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 potential barriers, e.g. phototransistors
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- H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
- H01L31/105—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PIN type
- H01L31/1055—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PIN type the devices comprising amorphous materials of Group IV of the Periodic Table
-
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- 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
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
この発明は、非晶質シリコン半導体を用いた光センサに
関するものである。
関するものである。
（従来技術）
非晶質シリコン半導体を用いた従来のＰＩＮ型光センサ
の要部断面図を第１図に示す。この光センサを製造工程
順に説明する。
の要部断面図を第１図に示す。この光センサを製造工程
順に説明する。
第１図において、１はたとえばガラス基板または石英基
板からなる透明絶縁物基板であり、まず、この基板１上
の全面にＩ Ｔ Ｏ（Ｉｎ２０ａとＳｎＯ２の合金）よ
りなる透明導電膜を電子ビーム、スパッタなどにより被
着した後、それをホトリソエツチングなどで所定のパタ
ーレに加工することにより、前記基板１上に下部透明電
極層２を形成する。次に、この下部透明電極層２を覆い
、かつ基板１の上の他部に延在する非晶章シリコン半導
体層３゜４．５を被着加工形成する。この非晶質シリコ
ン半導体層３．４．５は以下の方法により被着される。
板からなる透明絶縁物基板であり、まず、この基板１上
の全面にＩ Ｔ Ｏ（Ｉｎ２０ａとＳｎＯ２の合金）よ
りなる透明導電膜を電子ビーム、スパッタなどにより被
着した後、それをホトリソエツチングなどで所定のパタ
ーレに加工することにより、前記基板１上に下部透明電
極層２を形成する。次に、この下部透明電極層２を覆い
、かつ基板１の上の他部に延在する非晶章シリコン半導
体層３゜４．５を被着加工形成する。この非晶質シリコ
ン半導体層３．４．５は以下の方法により被着される。
非晶質シリコン半導体層３は膜厚が１００〜３００Åの
Ｐ型の非晶質シリコン半導体層であシ、シラン（５ｉＨ
４） ｋ主成分ガスとしポロン（Ｂ）ｅ１００〜２００
ｐｐｍ不純物ガスとした混合ガスを用いてグロー放電
法によシ形成される。
Ｐ型の非晶質シリコン半導体層であシ、シラン（５ｉＨ
４） ｋ主成分ガスとしポロン（Ｂ）ｅ１００〜２００
ｐｐｍ不純物ガスとした混合ガスを用いてグロー放電
法によシ形成される。
非晶質シリコン半導体層４は膜厚が５０００〜１０００
０Ｘの１型（ノンドーグ）の非晶質シリコン半導体層で
あシ、シラン（ＳｉＨ４）’（ｒ用いてグロー放電法に
よ）形成される。
０Ｘの１型（ノンドーグ）の非晶質シリコン半導体層で
あシ、シラン（ＳｉＨ４）’（ｒ用いてグロー放電法に
よ）形成される。
非晶質シリコン半導体層５は膜厚が５００〜１０００Ｘ
のＮ型の非晶質シリコン半導体層であシ、シラン（Ｓｔ
）ｆ、）ｋ主成分ガスとじリン（Ｐ）を１００〜２００
ｐｐｍ不純物ガスとした混合ガスを用いてグロー放電
法にょシ形成さｉＬる。
のＮ型の非晶質シリコン半導体層であシ、シラン（Ｓｔ
）ｆ、）ｋ主成分ガスとじリン（Ｐ）を１００〜２００
ｐｐｍ不純物ガスとした混合ガスを用いてグロー放電
法にょシ形成さｉＬる。
これらの非晶質シリコン半導体層３，４．５は、同一の
グロー放電装置を用いて連続あるいは分離して形成され
る。
グロー放電装置を用いて連続あるいは分離して形成され
る。
このようにして非晶質シリコン半導体層３，４゜５の形
成を終ったならば、最後に、Ａｔ、 ＮｉＣｒ なと
の金属層を電子ビームなどにょフ被着加工することによ
シ、前記Ｎ型非晶質シリコン半導体層５上を含む所定部
分に上部電極層６を形成する。こルによシ、下部透明電
極層２−Ｐ−Ｉ−Ｎ非晶質シリコン半導体層３，４．５
（受光層）−上部電極層６のサンドイッチ構造が完成す
る。したがって、ホトダイオード（光センサ）となる。
成を終ったならば、最後に、Ａｔ、 ＮｉＣｒ なと
の金属層を電子ビームなどにょフ被着加工することによ
シ、前記Ｎ型非晶質シリコン半導体層５上を含む所定部
分に上部電極層６を形成する。こルによシ、下部透明電
極層２−Ｐ−Ｉ−Ｎ非晶質シリコン半導体層３，４．５
（受光層）−上部電極層６のサンドイッチ構造が完成す
る。したがって、ホトダイオード（光センサ）となる。
このような光センサは、第１図の矢印のガロつまシ基板
１側からの入射光が、Ｐ−Ｉ層（層３゜４）膜界面（接
合）による拡散電場の存在する領域と、１層（層４）に
おける少数キャリア（正孔）の拡散長とを加えた領域で
光電変換され、かつ入射光強度によｐ拡散電場の存在す
る領域（空乏層）が変動することを利用して、逆バイア
ス状態で動作させるものである。そして、空乏層中に蓄
積された電荷の変化分を信号として検出するものである
。なお、Ｎ層（層５）は拡散電場を増し、かつ金属層（
上部電極層６）とのオーミック性をよくするためのもの
である。
１側からの入射光が、Ｐ−Ｉ層（層３゜４）膜界面（接
合）による拡散電場の存在する領域と、１層（層４）に
おける少数キャリア（正孔）の拡散長とを加えた領域で
光電変換され、かつ入射光強度によｐ拡散電場の存在す
る領域（空乏層）が変動することを利用して、逆バイア
ス状態で動作させるものである。そして、空乏層中に蓄
積された電荷の変化分を信号として検出するものである
。なお、Ｎ層（層５）は拡散電場を増し、かつ金属層（
上部電極層６）とのオーミック性をよくするためのもの
である。
しかしながら、以上のような従来の光センサでは、Ｐ型
非晶質シリコン半導体層３全グロー放電法により形成す
る時に、下地である下部透明電極層２（ＩＴＯ層）中の
Ｉｎが、前記Ｐ型非晶質シリコン半導体層３（Ｐ型層）
中へ拡散する。このため、ホトダイオードのブレークダ
ウン電圧が小で、かつ逆方向電流の明暗比が小となるた
め、信号検出がしづらいという欠点があった。これは、
ＩＴＯＭ（層２）中のＩｎ（３価の原子）がＰ型層（層
３）へ拡散することで、Ｐ型層中に新たな不純物準位が
形成されＰ型層のフェルミレベルが変動し、Ｐ−■接合
特性が低下することに原因する。また、Ｉｎの拡散によ
ＪＰＰ型層層３）に膜欠陥が新たに発生することは述べ
るまでもない。
非晶質シリコン半導体層３全グロー放電法により形成す
る時に、下地である下部透明電極層２（ＩＴＯ層）中の
Ｉｎが、前記Ｐ型非晶質シリコン半導体層３（Ｐ型層）
中へ拡散する。このため、ホトダイオードのブレークダ
ウン電圧が小で、かつ逆方向電流の明暗比が小となるた
め、信号検出がしづらいという欠点があった。これは、
ＩＴＯＭ（層２）中のＩｎ（３価の原子）がＰ型層（層
３）へ拡散することで、Ｐ型層中に新たな不純物準位が
形成されＰ型層のフェルミレベルが変動し、Ｐ−■接合
特性が低下することに原因する。また、Ｉｎの拡散によ
ＪＰＰ型層層３）に膜欠陥が新たに発生することは述べ
るまでもない。
（発明の目的）
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、透明電極層
（ＩＴＯ層）のＩｎがＰ型非晶質シリコン半導体層へ拡
散することを防止した光センサを提供することを目的と
する。
（ＩＴＯ層）のＩｎがＰ型非晶質シリコン半導体層へ拡
散することを防止した光センサを提供することを目的と
する。
（実施例）
以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第２図はこの発明の第１の実施例を示す断面図である。
この図に示すように第１の実施例では、下部透明電極層
２とＰ型非晶質シリコン半導体層３間にチタン酸化物（
ＴｉＯｚ）層７が介在される。
２とＰ型非晶質シリコン半導体層３間にチタン酸化物（
ＴｉＯｚ）層７が介在される。
その他は第１図の従来と同一であシ、同一部分は第１図
と同一符号を付してその説明を省略する。
と同一符号を付してその説明を省略する。
このような光センサは次のようにして製造される。まず
、透明絶縁物基板１上にＩＴＯを被着形成した後、その
ＩＴＯ層上にＴ１を厚さ３ｏｏＸ程度、蒸着またはスパ
ッタリングによシ被着スる。
、透明絶縁物基板１上にＩＴＯを被着形成した後、その
ＩＴＯ層上にＴ１を厚さ３ｏｏＸ程度、蒸着またはスパ
ッタリングによシ被着スる。
そして、形成されたＴｉ薄膜を低真空の酸素グロー放電
中において強制酸化するか、酸素雰囲気中で熱処理する
ことによシ、Ｔｉ ｆ Ｔｉｅ、に変換する。
中において強制酸化するか、酸素雰囲気中で熱処理する
ことによシ、Ｔｉ ｆ Ｔｉｅ、に変換する。
しかる後、ＩＴＯと’ｒｉｏ２の２層をホトリソエツチ
ングにより加工する。これによシ、所定形状の下部透明
電極層（ＩＴＯ層）２とチタン酸化物層７を得る。ここ
で、チタン酸化物層７は、３ｏｏＸ程度の膜厚で可視光
の約８０％を透過するので、光学的には何ら問題とはな
らない。以後、従来技術と同様にしてＰ−Ｉ−Ｎの非晶
質シリコン半導体層３，４．５をグロー放電法を用いて
被着する。
ングにより加工する。これによシ、所定形状の下部透明
電極層（ＩＴＯ層）２とチタン酸化物層７を得る。ここ
で、チタン酸化物層７は、３ｏｏＸ程度の膜厚で可視光
の約８０％を透過するので、光学的には何ら問題とはな
らない。以後、従来技術と同様にしてＰ−Ｉ−Ｎの非晶
質シリコン半導体層３，４．５をグロー放電法を用いて
被着する。
最後に、上部電極層６を被着加工形成する。
このようにして製造されるこの発明の第１の実施例の光
センサによれば、下部透明電極層２（ＩＴＯ層）とＰ型
非晶質シリコン半導体層３間にチタン酸化物層７が介在
されることで、Ｐ型非晶質シリコン半導体層３に対する
Ｉｎの拡散が抑制される。したがって、Ｐ−Ｉ接合が良
好に形成される。
センサによれば、下部透明電極層２（ＩＴＯ層）とＰ型
非晶質シリコン半導体層３間にチタン酸化物層７が介在
されることで、Ｐ型非晶質シリコン半導体層３に対する
Ｉｎの拡散が抑制される。したがって、Ｐ−Ｉ接合が良
好に形成される。
そのため、逆バイアスでの暗電流が小で、明電流が大、
つまり明暗比が充分にとれ、信号検出が容易になる利点
がある。
つまり明暗比が充分にとれ、信号検出が容易になる利点
がある。
なお、上記拡散抑制は、３００Ａ前後のチタン酸化物膜
厚で充分に発揮される。
厚で充分に発揮される。
上記第１の実施例では、Ｉｎの拡散を抑制するためにチ
タン酸化物層を用いた。これに対して第２の実施例では
、チタン酸化物層に代えてジルコン酸化物（ＺｒＯ２）
層を用いる。この場合も第１の実施例と同様の効果を得
ることができる。なお、ジルコン酸化物（Ｚｒ０２）層
は、ＺｒをＯ２雰囲気で反応性スパッタすることで、ま
たはＴｉと同様な方法によっても容易にＩＴＯ層（下部
透明電極層）上に形成可能である。
タン酸化物層を用いた。これに対して第２の実施例では
、チタン酸化物層に代えてジルコン酸化物（ＺｒＯ２）
層を用いる。この場合も第１の実施例と同様の効果を得
ることができる。なお、ジルコン酸化物（Ｚｒ０２）層
は、ＺｒをＯ２雰囲気で反応性スパッタすることで、ま
たはＴｉと同様な方法によっても容易にＩＴＯ層（下部
透明電極層）上に形成可能である。
（発明の効果）
以上詳述したようにこの発明の光センサは、透明電極層
と非晶質シリコン半導体層間にチタン酸化物層またはツ
ルコン酸化物層を介在させることで、信号検出が良好に
行えるようになる。このため、この発明の光センサは単
体として、または大面積基板上に多数配置してアレイ化
することによシファクシミリ用のラインセンサとして利
用できる。
と非晶質シリコン半導体層間にチタン酸化物層またはツ
ルコン酸化物層を介在させることで、信号検出が良好に
行えるようになる。このため、この発明の光センサは単
体として、または大面積基板上に多数配置してアレイ化
することによシファクシミリ用のラインセンサとして利
用できる。
第１図は従来の光センサを示す断面図、第２図はこの発
明の光センサの第１の実施例を示す断面図である。 １・・・透明絶縁物基板、２・・・下部透明電極層、３
゜４．５・・・非晶質シリコン半導体層、６・・・上部
電極層、７・・・チタン酸化物層。
明の光センサの第１の実施例を示す断面図である。 １・・・透明絶縁物基板、２・・・下部透明電極層、３
゜４．５・・・非晶質シリコン半導体層、６・・・上部
電極層、７・・・チタン酸化物層。
Claims (2)
- （１）透明絶縁物基板と、この基板上に形成されたＩ
Ｔ Ｏ（ＩｎｔＯａとＳｎｏｗの混合物）よシなる透明
電極層と、この透明電極層上に形成された非晶質シリコ
ン半導体層と、この非晶質シリコン半導体層上に形成さ
れた電極層とを少なくとも有する元センサにおいて、透
明電極層と非晶質シリコン半導体層間に、チタン酸化物
層またはジルコン酸化物層を介在させたことを特徴とす
る光センサ。 - （２）非晶質シリコン半導体層は、下からＰ型非晶質シ
リコン半導体層、ノンドープ非晶質シリコン半導体層、
ｎ型非晶質シリコン半導体層の３層構造であシ、そのＰ
型非晶質シリコン半導体層と透明電極層間に、チタン酸
化物層またはツルコン酸化物層が介在されたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047024A JPS59172783A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 光センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047024A JPS59172783A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 光センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172783A true JPS59172783A (ja) | 1984-09-29 |
Family
ID=12763607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58047024A Pending JPS59172783A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 光センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59172783A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008024206A1 (en) * | 2006-08-24 | 2008-02-28 | Guardian Industries Corp. | Front contact with intermediate layer(s) adjacent thereto for use in photovoltaic device and method of making same |
| JP2010225735A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | フォトセンサー及びその製造方法 |
| JP2011228733A (ja) * | 2011-06-29 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | フォトセンサー及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-03-23 JP JP58047024A patent/JPS59172783A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008024206A1 (en) * | 2006-08-24 | 2008-02-28 | Guardian Industries Corp. | Front contact with intermediate layer(s) adjacent thereto for use in photovoltaic device and method of making same |
| JP2010225735A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | フォトセンサー及びその製造方法 |
| JP2011228733A (ja) * | 2011-06-29 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | フォトセンサー及びその製造方法 |
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