JPS59202663A - 光電変換部材 - Google Patents
光電変換部材Info
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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
- H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/036—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
- H01L31/0392—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
- H01L31/03921—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including only elements of Group IV of the Periodic Table
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- 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
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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〕
本発明は光電変換部材に関し、詳しくはアモルファスシ
リコンをペースとした密着形イメージセンサに用いられ
る光電変換部材の改良に係る。
リコンをペースとした密着形イメージセンサに用いられ
る光電変換部材の改良に係る。
従来、ファクシミリ等の光電変換部材には主としてＣＣ
Ｄ或いはＭＯＳセンサ等のＩＣセンサが使用されている
。しかしながら、かかるセンサでは、縮小光学系の長い
光路長が必要であり、しかも結像調整が複雑となる欠点
があった。
Ｄ或いはＭＯＳセンサ等のＩＣセンサが使用されている
。しかしながら、かかるセンサでは、縮小光学系の長い
光路長が必要であり、しかも結像調整が複雑となる欠点
があった。
このようなことから、密着形イメージセンサが検討され
、その光電変換材料として、Ｃｄ５−ＣｄＳｅ 、 ５
ｅ−Ａｓ−Ｔｅ等が使用されている。しかし、これら材
料を用いたセンサは感度及び応答速度に限界があった。
、その光電変換材料として、Ｃｄ５−ＣｄＳｅ 、 ５
ｅ−Ａｓ−Ｔｅ等が使用されている。しかし、これら材
料を用いたセンサは感度及び応答速度に限界があった。
このため、近年、高速読み取り機の光電変換部材として
高感度で光応答速度が１ｍ５ｅｃ以下のアモルファスシ
リコン（以下ａ−８ｔと略す）が注目されている。こう
したａ−８ｔ光電変換部材は５ＩＨ４ｒ Ｓ１２’Ｈ６
等のＳｉを含むガスのグロー放電によって成膜されるが
、以下に示す欠点があった。
高感度で光応答速度が１ｍ５ｅｃ以下のアモルファスシ
リコン（以下ａ−８ｔと略す）が注目されている。こう
したａ−８ｔ光電変換部材は５ＩＨ４ｒ Ｓ１２’Ｈ６
等のＳｉを含むガスのグロー放電によって成膜されるが
、以下に示す欠点があった。
（１）不純物を含まないアンドープのａ−３ｉ；Ｈ膜の
特性は６５０ ｎｍ ％ １０’ ５ｐｈｏｔｏｎ／ｃ
ｒｎ２の光に対し、明抵抗が１０７０・副であり、暗抵
抗が１０１０Ω・副と暗抵抗の許容下限値１０ Ω・ｍ
に比べて小さいため、そのまま光電変換部材として使用
すると、Ｓ／Ｎ比が充分にとれない。
特性は６５０ ｎｍ ％ １０’ ５ｐｈｏｔｏｎ／ｃ
ｒｎ２の光に対し、明抵抗が１０７０・副であり、暗抵
抗が１０１０Ω・副と暗抵抗の許容下限値１０ Ω・ｍ
に比べて小さいため、そのまま光電変換部材として使用
すると、Ｓ／Ｎ比が充分にとれない。
（２） ａ−８ｔ：Ｈ膜の上下を導電性の電極で挾む
構造の密着形センサでは、電極からａ−８ｔ ：Ｈ膜へ
の電荷の注入が起こシ、更に！１７４＋比を低下させる
。
構造の密着形センサでは、電極からａ−８ｔ ：Ｈ膜へ
の電荷の注入が起こシ、更に！１７４＋比を低下させる
。
（３） アンドーグのａ−８ｔ；ＨＪ摸を用いた密着
形センサでは光照射のＯＮ、ＯＦＦを繰り返して行くと
、疲労が生じて暗電流が次第に増大する。
形センサでは光照射のＯＮ、ＯＦＦを繰り返して行くと
、疲労が生じて暗電流が次第に増大する。
上述したアンドニジａ−８ｔ；Ｈをペースとする光電変
換部材を用いた密着形イメージセンサの欠点を改良する
ために第１図に示す積層構造の光電変換部材が提案され
ている。即ち、との光電変換部材はセラミック基板１上
にＣｒ’亀楊２と、５ｉｘＣ４，−Ｘ等の面抵抗のａ−
８ｉ膜３と、アンドープ又はボロンを微廿ドーゾしたａ
−８ｔ ；Ｈ膜（アモルファス光導電性膜）４と、ボロ
ンを充分にドー７０したｐ型のａ−８ｔ ；Ｈ，Ｂ膜（
アモルファス半４体膜）５とインジウム・チタン・オキ
サイド（ＩＴＯ）からなる透明電極６を順次積層した構
造になっている。かかる光電変換部材では透明電極６
（１１１が負になるように電極２．６間に１．５〜５Ｖ
の電圧が印加される。この時１．ａ−８ｌ ； Ｈ＋、
Ｂ ＋＋釣５はｐ型半導体であシ、これと接し、光キャ
リア７発生するａ−３ｉ；Ｈ膜４はｎ−型又はｉ型の光
導電体であるため、両者の界面にｐ−ｎ−又はｐ−ｉの
接合が形成され透明′電極６からのｅの電荷の注入を防
止する。一方、Ｃｒ喝他極２ら。
換部材を用いた密着形イメージセンサの欠点を改良する
ために第１図に示す積層構造の光電変換部材が提案され
ている。即ち、との光電変換部材はセラミック基板１上
にＣｒ’亀楊２と、５ｉｘＣ４，−Ｘ等の面抵抗のａ−
８ｉ膜３と、アンドープ又はボロンを微廿ドーゾしたａ
−８ｔ ；Ｈ膜（アモルファス光導電性膜）４と、ボロ
ンを充分にドー７０したｐ型のａ−８ｔ ；Ｈ，Ｂ膜（
アモルファス半４体膜）５とインジウム・チタン・オキ
サイド（ＩＴＯ）からなる透明電極６を順次積層した構
造になっている。かかる光電変換部材では透明電極６
（１１１が負になるように電極２．６間に１．５〜５Ｖ
の電圧が印加される。この時１．ａ−８ｌ ； Ｈ＋、
Ｂ ＋＋釣５はｐ型半導体であシ、これと接し、光キャ
リア７発生するａ−３ｉ；Ｈ膜４はｎ−型又はｉ型の光
導電体であるため、両者の界面にｐ−ｎ−又はｐ−ｉの
接合が形成され透明′電極６からのｅの電荷の注入を防
止する。一方、Ｃｒ喝他極２ら。
ａ−８ｉ ；Ｈを４への■の′＋僚荷の注入は、これら
゛電極２とａ−８ｉ ；Ｈ）％４４間に介在した高抵抗
のａ−８ｔ膜３によって防止される。
゛電極２とａ−８ｉ ；Ｈ）％４４間に介在した高抵抗
のａ−８ｔ膜３によって防止される。
上記光電変換部材を備えた密着形イメージセンサでは暗
電流が１０ シロ２，５７０ｎｍ、３５Ｌｕｘの光照射
で明電流が１Ｏ−８１Ｖ／ｗｎ２と高い眸比がとれる。
電流が１０ シロ２，５７０ｎｍ、３５Ｌｕｘの光照射
で明電流が１Ｏ−８１Ｖ／ｗｎ２と高い眸比がとれる。
ところが、第１図図示の光電変換部材にあってはボロン
をドーグしたｐ型のａ−８ｉ；Ｈｒ Ｂ膜５は内部応力
が大きく、膜質的にもろい性質を有する。その結果、■
ＴＯ透明電極６との密着性が劣り、微細なりラックや割
れが生じるという欠点があった。しかも、１．５〜５■
の電圧のＯＮ。
をドーグしたｐ型のａ−８ｉ；Ｈｒ Ｂ膜５は内部応力
が大きく、膜質的にもろい性質を有する。その結果、■
ＴＯ透明電極６との密着性が劣り、微細なりラックや割
れが生じるという欠点があった。しかも、１．５〜５■
の電圧のＯＮ。
ＯＦＦ動作を繰り返し行なうと、前記微細なりラックか
ら絶縁破壊が起こり、暗電流の著しい増大を招く。具体
的には２００ビツトのＣｒ電極を用い温度６０℃、湿度
９０ｑ６の条件で連続通電試験を行なったところ、１０
００時間後には１５０ビツトが暗電流の増大が生じて不
良となってしまった。
ら絶縁破壊が起こり、暗電流の著しい増大を招く。具体
的には２００ビツトのＣｒ電極を用い温度６０℃、湿度
９０ｑ６の条件で連続通電試験を行なったところ、１０
００時間後には１５０ビツトが暗電流の増大が生じて不
良となってしまった。
本発明は連続通電試験によっても暗電流の増大を抑制し
得るＳｌＮ比の高い光電変換部材を提供しようとするも
のである。
得るＳｌＮ比の高い光電変換部材を提供しようとするも
のである。
本発明は第１電極及び透光性を有する第２電極を有し、
これら第１、第２電極間に該第１％極側から順にＳｉを
母材とするアモルファス光導電性膜及びＳｔを母材とし
一導電性不純物を含むアモルファス半導体膜を備えた光
電変換部材において、前記アモルファス半導体膜がＣを
含むことを特徴とする光電変換部材である。
これら第１、第２電極間に該第１％極側から順にＳｉを
母材とするアモルファス光導電性膜及びＳｔを母材とし
一導電性不純物を含むアモルファス半導体膜を備えた光
電変換部材において、前記アモルファス半導体膜がＣを
含むことを特徴とする光電変換部材である。
上記第１電極は支持体上に支持される。かかる支持体と
しては、例えはアルミナ、スざネル、ノｆラスなどのセ
ラミックス基板等を用いることができる。
しては、例えはアルミナ、スざネル、ノｆラスなどのセ
ラミックス基板等を用いることができる。
上記アモルファス光導電性膜は入射した元金光電変換し
て光キャリアを発生する機能を有する。かかる光導電性
膜は通常ｎ−型もしくはｉ型である。後者の場合はＳｉ
原子に対してボロン等の周期律表■族元素が１０−７〜
１０−４原子チ含まれている。
て光キャリアを発生する機能を有する。かかる光導電性
膜は通常ｎ−型もしくはｉ型である。後者の場合はＳｉ
原子に対してボロン等の周期律表■族元素が１０−７〜
１０−４原子チ含まれている。
上記アモルファス半導体膜はＩＴＯ等からなる透光性第
２電極からのｅの電荷がアモルファス光導電性膜に注入
されるのを阻止する作用を有する。かかる半導体膜中に
は一導電性の不純物、例えば周期律表第■族元素又は同
表第■族元素がＳｉ原子に対して１０−４原子チ以上含
まれている。
２電極からのｅの電荷がアモルファス光導電性膜に注入
されるのを阻止する作用を有する。かかる半導体膜中に
は一導電性の不純物、例えば周期律表第■族元素又は同
表第■族元素がＳｉ原子に対して１０−４原子チ以上含
まれている。
但し、この不純物は光導電性膜の性状によって選定され
、該光導電性膜がｌ壓の場合は不純物として第■族元素
、第ＶＡ族元素いずれを用いてもよいが、該光導電性腺
がｎ−型の場合は不純物として５’ｒ ＩＩＩ族元素を
用いる。また、半導体膜中のＣｉｌはＳｉ原子に対して
１０〜７０原子チの範囲にすることが望ましい。この理
由はＣ量を１０原子係未満にすると、半導体膜の膜質改
善を十分に達成できず、かといってＣ量が７０原子係を
越えると、半導体膜中に欠陥が多く発生し、光導電性膜
で発生した■の光キャリアのＩＴＯ電極への注入の障害
となる。更に、アモルファス半導体膜の膜厚は３０Ｘ以
上にすることが蒙ましい。この理由は該半導体膜の膜厚
を３０Ｘ未満にすると、透光性第２電極からのｅ電荷の
アモルファス光導電性膜への注入阻止を十分に図ること
が困難となる。
、該光導電性膜がｌ壓の場合は不純物として第■族元素
、第ＶＡ族元素いずれを用いてもよいが、該光導電性腺
がｎ−型の場合は不純物として５’ｒ ＩＩＩ族元素を
用いる。また、半導体膜中のＣｉｌはＳｉ原子に対して
１０〜７０原子チの範囲にすることが望ましい。この理
由はＣ量を１０原子係未満にすると、半導体膜の膜質改
善を十分に達成できず、かといってＣ量が７０原子係を
越えると、半導体膜中に欠陥が多く発生し、光導電性膜
で発生した■の光キャリアのＩＴＯ電極への注入の障害
となる。更に、アモルファス半導体膜の膜厚は３０Ｘ以
上にすることが蒙ましい。この理由は該半導体膜の膜厚
を３０Ｘ未満にすると、透光性第２電極からのｅ電荷の
アモルファス光導電性膜への注入阻止を十分に図ること
が困難となる。
なお、本発明の光電変換部材において、第１電極とアモ
ルファス光導電性膜の間に更にＳｔを含む絶縁性膜を設
けてもよい。かかる絶縁性膜はＳｔを母材とし、Ｃ，Ｎ
、Ｏのうちの少なくとも１釉を含み、必要に応じて水素
をドーグしたアモルファスシリコンからなる。具体的に
はａ−ＳｉｘＣ４−ｘ；Ｈ膜、ａ−８ｉＸＮ１−、；）
（膜、ａ−８ｔｘＯ□−エ；Ｈ膜等を跡げることができ
る。こりした絶縁性膜は小１電極からの■の電荷がアモ
ルファス光導電性腺に注入するのを阻止する働きをし、
通常、その抵抗値は１０１２Ω・釧以上あればよい。ま
だ、絶縁性膜の膜厚は３０〜５０００Ｘの範囲にするこ
とが望ましい。この理由は絶縁性膜の膜厚を３０Ｘ未満
にすると、第１電極（Ｃｒ電極等）からの■電荷のアモ
ルファス光導電性膜へあ注入阻止作用が不十分となり、
かといってその膜厚が５０００Ｘを越えると、アモルフ
ァス光導電性膜で発生したｅの光キャリアの第１電極側
への透過が困難となシ、明電流の減少や応答速度の低下
を招く恐れがある。
ルファス光導電性膜の間に更にＳｔを含む絶縁性膜を設
けてもよい。かかる絶縁性膜はＳｔを母材とし、Ｃ，Ｎ
、Ｏのうちの少なくとも１釉を含み、必要に応じて水素
をドーグしたアモルファスシリコンからなる。具体的に
はａ−ＳｉｘＣ４−ｘ；Ｈ膜、ａ−８ｉＸＮ１−、；）
（膜、ａ−８ｔｘＯ□−エ；Ｈ膜等を跡げることができ
る。こりした絶縁性膜は小１電極からの■の電荷がアモ
ルファス光導電性腺に注入するのを阻止する働きをし、
通常、その抵抗値は１０１２Ω・釧以上あればよい。ま
だ、絶縁性膜の膜厚は３０〜５０００Ｘの範囲にするこ
とが望ましい。この理由は絶縁性膜の膜厚を３０Ｘ未満
にすると、第１電極（Ｃｒ電極等）からの■電荷のアモ
ルファス光導電性膜へあ注入阻止作用が不十分となり、
かといってその膜厚が５０００Ｘを越えると、アモルフ
ァス光導電性膜で発生したｅの光キャリアの第１電極側
への透過が困難となシ、明電流の減少や応答速度の低下
を招く恐れがある。
しかして、本発明の光電変換部材はその一構成材として
のアモルファス半導体膜がＳｉ及び該Ｓｔと同様な４配
位の元素であるＣを母材とするため、Ｂ等の一導電性の
不純物をドーグした時の内部応力を緩和して強固な膜質
となると共にＩＴＯの透光性電極との密着性も良好とな
る。その結果、１．５〜５■のＯ’Ｎ、ＯＦＦ動作を繰
り返し行なった場合のアモルファス半導体膜の微細クラ
ックによる絶縁破壊を抑制し、暗電流の増大を！〉ユ止
できる。また、アモルファス半導体膜中にＣが含まれて
いるため、該半導体膜とアモルファス光導電性膜のバン
ドギャップが増大して透光性電極からの○の電荷が前記
光導電性膜に注入されるのを効果的に阻止できる。した
がって、長時間の連続使用においても高いＳ岸比を有す
る光電変換部材を提供できる。
のアモルファス半導体膜がＳｉ及び該Ｓｔと同様な４配
位の元素であるＣを母材とするため、Ｂ等の一導電性の
不純物をドーグした時の内部応力を緩和して強固な膜質
となると共にＩＴＯの透光性電極との密着性も良好とな
る。その結果、１．５〜５■のＯ’Ｎ、ＯＦＦ動作を繰
り返し行なった場合のアモルファス半導体膜の微細クラ
ックによる絶縁破壊を抑制し、暗電流の増大を！〉ユ止
できる。また、アモルファス半導体膜中にＣが含まれて
いるため、該半導体膜とアモルファス光導電性膜のバン
ドギャップが増大して透光性電極からの○の電荷が前記
光導電性膜に注入されるのを効果的に阻止できる。した
がって、長時間の連続使用においても高いＳ岸比を有す
る光電変換部材を提供できる。
次に、本発明の実施例を図示した製造方法を併記して説
明する。
明する。
（１） まず、例えばアルミナからなるセラミツク基
板１１全面にグレーズを成膜し、この上に厚さ２０００
Ｘのクロム（Ｃｒ ）膜をスノクノタ法等により被着し
た後、とのＣｒ膜をフォトエツチングプロセスによりツ
クターニングして長手方向２１６媚に１７２８ピツトの
Ｃｒ電極１２を形成した（第２図（ａ）図示）。
板１１全面にグレーズを成膜し、この上に厚さ２０００
Ｘのクロム（Ｃｒ ）膜をスノクノタ法等により被着し
た後、とのＣｒ膜をフォトエツチングプロセスによりツ
クターニングして長手方向２１６媚に１７２８ピツトの
Ｃｒ電極１２を形成した（第２図（ａ）図示）。
（１１） 次いで、Ｃｒ電極１２を有するセラミック
基板１１を第３図に示すＣＶＤ装置の真空反応容器２１
内の支持台２２に設置し、バルブ２３が介装された第１
排気管２４に取付けられた拡散ポンプ、回転ポンプ（い
ずれも図示せず）によって１０ ｔｏｒｒに真空引き
すると同時に、前記支持台２２に内蔵したヒータ２５に
よって、セラミック基板１１を２２０℃まで昇温した。
基板１１を第３図に示すＣＶＤ装置の真空反応容器２１
内の支持台２２に設置し、バルブ２３が介装された第１
排気管２４に取付けられた拡散ポンプ、回転ポンプ（い
ずれも図示せず）によって１０ ｔｏｒｒに真空引き
すると同時に、前記支持台２２に内蔵したヒータ２５に
よって、セラミック基板１１を２２０℃まで昇温した。
つづいて、前記第１排気管２４のバルブ２３を閉じ、ガ
ス導入管２６に介装されたバルブ２７を開にし、ガス導
入管２６よりＳ ｉ Ｈ４ガス及びＣＨ４ガスを真空反
応容器２ノへ導入すると同時に、第２排気管２８に介装
されたバルブ２９を開にし、該排出管２８に連結したメ
カニカルブースターポンプ、回転ポンプ（いずれも図示
せず）によって導入ガスを排出した。こうした操作にお
いて、ガス導入管２６からのＳ ｉＨ４流量を５０スタ
ンダ一ドｃｃ／ｍｉｎ （以下ＳＣＣＭと略す）、ＣＨ
４流量を１００Ｓ ＣＣＭに設定し、バルブ２９の開閉
によって真空反応容器２１の圧力を０．２ ｔｏｒｒに
調整し、高周波電源３０からセラミック基板１１と対向
した対向電極３１に１３．５６ Ｍｌ（ｚのラジオ波５
０Ｗを印加して真空容器２１内にＳｔ、Ｃ，Ｈを含むプ
ラズマガスを生起し、第２図（ｂ）に示す如くセラミッ
ク基板１１上のＣｒ電極１２を含む全面に厚さ１０００
Ｘのａ −Ｓ ｉ ＸＣ４−Ｘ； Ｈ膜（絶縁性膜）１
３を堆積した。
ス導入管２６に介装されたバルブ２７を開にし、ガス導
入管２６よりＳ ｉ Ｈ４ガス及びＣＨ４ガスを真空反
応容器２ノへ導入すると同時に、第２排気管２８に介装
されたバルブ２９を開にし、該排出管２８に連結したメ
カニカルブースターポンプ、回転ポンプ（いずれも図示
せず）によって導入ガスを排出した。こうした操作にお
いて、ガス導入管２６からのＳ ｉＨ４流量を５０スタ
ンダ一ドｃｃ／ｍｉｎ （以下ＳＣＣＭと略す）、ＣＨ
４流量を１００Ｓ ＣＣＭに設定し、バルブ２９の開閉
によって真空反応容器２１の圧力を０．２ ｔｏｒｒに
調整し、高周波電源３０からセラミック基板１１と対向
した対向電極３１に１３．５６ Ｍｌ（ｚのラジオ波５
０Ｗを印加して真空容器２１内にＳｔ、Ｃ，Ｈを含むプ
ラズマガスを生起し、第２図（ｂ）に示す如くセラミッ
ク基板１１上のＣｒ電極１２を含む全面に厚さ１０００
Ｘのａ −Ｓ ｉ ＸＣ４−Ｘ； Ｈ膜（絶縁性膜）１
３を堆積した。
＜１ｉｉ） 次いで、高周波電源３０からのラジオ波
の印加を停止し、更にＣＨ４ガスの導入を止めた後、第
２排気管２８のバルブ２９を全開した状態でガス導入管
２６よりＨ２で２００ ｐｐｍに希釈されたＢ２Ｈ６ガ
スを真空反応容器２１内にＢ２Ｈ６／ＳｉＨ４の流量比
で２×１０ になるようにコントロールして導入した。
の印加を停止し、更にＣＨ４ガスの導入を止めた後、第
２排気管２８のバルブ２９を全開した状態でガス導入管
２６よりＨ２で２００ ｐｐｍに希釈されたＢ２Ｈ６ガ
スを真空反応容器２１内にＢ２Ｈ６／ＳｉＨ４の流量比
で２×１０ になるようにコントロールして導入した。
つづいて、再度、真空反応容器２１内の圧力をＱ、 ２
ｔｏｒｒに調整した後、高周波電源３０から対向電極３
１に１３．５６Ｈｚのラジオ波３０Ｗを印加して第２図
（Ｃ）に示す如く厚さ１．５μｍの７ｔロンを微景ド−
プした真性のａ−８ｔ：Ｈ膜（アモルファス光導電性Ｍ
）１４をａ−８１ｘＣ４□： Ｈ膜１３上に堆積した。
ｔｏｒｒに調整した後、高周波電源３０から対向電極３
１に１３．５６Ｈｚのラジオ波３０Ｗを印加して第２図
（Ｃ）に示す如く厚さ１．５μｍの７ｔロンを微景ド−
プした真性のａ−８ｔ：Ｈ膜（アモルファス光導電性Ｍ
）１４をａ−８１ｘＣ４□： Ｈ膜１３上に堆積した。
０切 次いで、高周波電源３０からのラジオ波の印加を
停止し、第２排気管２８のバルブ２９を全開した後、再
度、ガス導入管２６よりＣＨ４ガスを真空反応容器２１
内に導入した。この際、５ｉＨ４ｆス流量５０ ＳＣＣ
ＭＸＣｌ−１４力゛ス流蓋１００ ＳＣＣＭ。
停止し、第２排気管２８のバルブ２９を全開した後、再
度、ガス導入管２６よりＣＨ４ガスを真空反応容器２１
内に導入した。この際、５ｉＨ４ｆス流量５０ ＳＣＣ
ＭＸＣｌ−１４力゛ス流蓋１００ ＳＣＣＭ。
Ｂ２Ｈ６／５ｉＨ４＝１０−３になるように各ガスの流
量を設定した後、バルブ２９の開閉によって共空反応容
器２１内の圧力が０．２ｔｏｒｒとなるように調帯し、
１３．５６ Ｈｚのラジオ波５０Ｗを対向電極３１に印
加して第２図（ｄ）に示す如く厚さ１００ＯＸのａ−８
ｔｘＣ４−ｘ；）（ｌ Ｂ１１ｕ （ｐ型アモルファス
半導体膜）１５を真性のａ−８ｉ；Ｈ膜１４上に油槓し
た。
量を設定した後、バルブ２９の開閉によって共空反応容
器２１内の圧力が０．２ｔｏｒｒとなるように調帯し、
１３．５６ Ｈｚのラジオ波５０Ｗを対向電極３１に印
加して第２図（ｄ）に示す如く厚さ１００ＯＸのａ−８
ｔｘＣ４−ｘ；）（ｌ Ｂ１１ｕ （ｐ型アモルファス
半導体膜）１５を真性のａ−８ｉ；Ｈ膜１４上に油槓し
た。
（Ｖ） ｍいで、ａ−８ｔＸＣ４−Ｘ；Ｈ，Ｂ膜１５
等が堆積されたセラミックス基板１１をＣＶＤ装置の真
空反応容器２１から取出しに後、ａ−８ｉｘＣ４−ｘ；
ＨｐＢＢ膜５上に厚さ１５００ＸのＩＴＯ透光性電極１
６をスパッタ法により被着して光電変換部材を製造した
（第２図（、）図示）。
等が堆積されたセラミックス基板１１をＣＶＤ装置の真
空反応容器２１から取出しに後、ａ−８ｉｘＣ４−ｘ；
ＨｐＢＢ膜５上に厚さ１５００ＸのＩＴＯ透光性電極１
６をスパッタ法により被着して光電変換部材を製造した
（第２図（、）図示）。
本発明の光電変換部材は第２図（、）に示す如くセラミ
ックス基板１１上にＣｒ電極１２と、ａ−５ｉＸＣ４−
Ｘ： Ｈ膜（絶縁性膜）１３と、真性のａ−ｓｉ；ｍ膜
（アモルファス光導電性膜）１４と、ａ−８Ｉ ＸＣ４
−ｘ ； ＨＩ Ｂ膜（ｐ型アモルファス半導体膜）１
５と、ＩＴＯ透光性電極１６とを順次積層した構造にな
っている。
ックス基板１１上にＣｒ電極１２と、ａ−５ｉＸＣ４−
Ｘ： Ｈ膜（絶縁性膜）１３と、真性のａ−ｓｉ；ｍ膜
（アモルファス光導電性膜）１４と、ａ−８Ｉ ＸＣ４
−ｘ ； ＨＩ Ｂ膜（ｐ型アモルファス半導体膜）１
５と、ＩＴＯ透光性電極１６とを順次積層した構造にな
っている。
しかして、本発明はｐ型アモルファス半導体膜１５をａ
−３ｔ、Ｃ４−Ｘ；Ｈ、Ｂの材料により形成されている
ため、ポロンドーゾに１俯しての内部応力の発生を緩和
して強固な膜質となると共に、透光性電極１６との密着
性も良好となる。その結果、ＯＮ、ＯＦＦ動作を繰り返
し行なった場合のｐ型アモルファス半導体＃１５の微細
クラックによる絶縁破根を抑制し、暗電流の増大を防止
できる。また、ｐ型アモルファス半導体膜１５中にはＣ
が含−ｔ ｉｚでいるため、該半導体膜１５とアモルフ
ァス光導電性膜′１４界面のバンドギャップが増大し、
透明性電極１６からのｅ電荷が前記アモルファス光滴電
性腑１４に注入されるのを効果的に防止できる。したが
って、長時間の連続υＥ用においても高いＳ、／’Ｎ比
を有する光電変換部材を得ることができる。
−３ｔ、Ｃ４−Ｘ；Ｈ、Ｂの材料により形成されている
ため、ポロンドーゾに１俯しての内部応力の発生を緩和
して強固な膜質となると共に、透光性電極１６との密着
性も良好となる。その結果、ＯＮ、ＯＦＦ動作を繰り返
し行なった場合のｐ型アモルファス半導体＃１５の微細
クラックによる絶縁破根を抑制し、暗電流の増大を防止
できる。また、ｐ型アモルファス半導体膜１５中にはＣ
が含−ｔ ｉｚでいるため、該半導体膜１５とアモルフ
ァス光導電性膜′１４界面のバンドギャップが増大し、
透明性電極１６からのｅ電荷が前記アモルファス光滴電
性腑１４に注入されるのを効果的に防止できる。したが
って、長時間の連続υＥ用においても高いＳ、／’Ｎ比
を有する光電変換部材を得ることができる。
事実、第２図（ｅ）図示の光電変換部材のＣｒ電極１２
とＩＴＯ透光性電極１６の間に電源１７から透光性＊＊
Ｘ；側が負極となるように５■の電圧を印加したところ
、暗電流が１０ Ａｆｉｓ２であり１波長５７０ ｎ
ｍ、 ３５ルツクスの光照射に対して１Ｏ−７Ａ／／Ｍ
ｎ２の良好な明電流が得られた。また、１７２８ビツト
のＣｒ電極の中からランダムに１０００ビット選んだＣ
ｒ％、極に連続１０００時間通電試験を行なった後にも
、前記暗電流、明電流に何んら変化のないことがわかっ
た。また、５ＩＸＣ４−Ｘ；Ｈ９Ｂのｐ型アモルファス
半導体膜１５についてオシティカルバンドギャップ及び
暗抵抗を測定した結果、夫々、２．ＯｅＶ、 １０６Ω
・副を示した。なお、オシティカルバンドギャップは１
．９ｅＶ以上、暗抵抗は１０８Ω・α以下であれば十分
に使用に耐えうる。
とＩＴＯ透光性電極１６の間に電源１７から透光性＊＊
Ｘ；側が負極となるように５■の電圧を印加したところ
、暗電流が１０ Ａｆｉｓ２であり１波長５７０ ｎ
ｍ、 ３５ルツクスの光照射に対して１Ｏ−７Ａ／／Ｍ
ｎ２の良好な明電流が得られた。また、１７２８ビツト
のＣｒ電極の中からランダムに１０００ビット選んだＣ
ｒ％、極に連続１０００時間通電試験を行なった後にも
、前記暗電流、明電流に何んら変化のないことがわかっ
た。また、５ＩＸＣ４−Ｘ；Ｈ９Ｂのｐ型アモルファス
半導体膜１５についてオシティカルバンドギャップ及び
暗抵抗を測定した結果、夫々、２．ＯｅＶ、 １０６Ω
・副を示した。なお、オシティカルバンドギャップは１
．９ｅＶ以上、暗抵抗は１０８Ω・α以下であれば十分
に使用に耐えうる。
以上詳述した如く、本発明によれば暗電流が小さく、か
つ明電流が大きいという優れた特性を有すると共に、連
続通電においてもアモルファス半導体膜の絶縁破壊が抑
制されて暗電流のｔ准ＳＮ比の向上を達成でき、ひいて
は密着形イメージセンサとして好適な高信頼性の光電変
換部材を提供できる。
つ明電流が大きいという優れた特性を有すると共に、連
続通電においてもアモルファス半導体膜の絶縁破壊が抑
制されて暗電流のｔ准ＳＮ比の向上を達成でき、ひいて
は密着形イメージセンサとして好適な高信頼性の光電変
換部材を提供できる。
第１図は従来のａ−８ｔ系の光電変換部材を示す断面図
、第２図（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施例におけるａ−
８ｔ系の光電変換部材を得るだめの製造工程を示す断面
図、第３図は本発明の実施例で用いたＣＶＤ装置を示す
断面図である。 １１・・・セラミックス基板、１２・・・Ｃｒ電極、１
３・・・ａ−８ｉｘＣ４−ｘ；Ｈ膜（絶縁性膜、）、１
４ ・・・真性のａ−８ｔ：Ｈ膜（アモルファス光導電
性膜）、１５・・・ａ −Ｓ ｔ ＸＣ４□Ｈ，Ｂ（１
１型アモルファス半導体膜）、１６・・・ＩＴＯ透光性
電極、１７・・・電源、２１ｍ真空反応容器、２２・・
・支持台、２３，２７，２９・・・バルブ、２４・・・
第１排気管、２５・・・ヒータ、２６・・・ガス導入管
、２９・・・第２排気管。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第２図
、第２図（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施例におけるａ−
８ｔ系の光電変換部材を得るだめの製造工程を示す断面
図、第３図は本発明の実施例で用いたＣＶＤ装置を示す
断面図である。 １１・・・セラミックス基板、１２・・・Ｃｒ電極、１
３・・・ａ−８ｉｘＣ４−ｘ；Ｈ膜（絶縁性膜、）、１
４ ・・・真性のａ−８ｔ：Ｈ膜（アモルファス光導電
性膜）、１５・・・ａ −Ｓ ｔ ＸＣ４□Ｈ，Ｂ（１
１型アモルファス半導体膜）、１６・・・ＩＴＯ透光性
電極、１７・・・電源、２１ｍ真空反応容器、２２・・
・支持台、２３，２７，２９・・・バルブ、２４・・・
第１排気管、２５・・・ヒータ、２６・・・ガス導入管
、２９・・・第２排気管。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第２図
Claims (9)
- （１）第１電極及びに透光性を有する第２電極を有し、
これら第１、第２電極間に該第１電極側から順にＳｉを
母材とするアモルファス光導電性膜及びＳｔを母材とし
一導電性不純物を含むアモルファス半導体膜を備えた光
電変換部材において、前記アモルファス半導体膜がＣを
含むことを％徴とする光電変換部材。 - （２） アモルファス光導電性膜中にＳｉ原子に対し
て１０−７〜１０−４原子係の周期律表第■族元素が含
まれていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の光電変換部材。 - （３） アモルファス半導体膜中のＣ量がＳｉ原子に
対して１０〜７０原子係の範囲であることを特徴とする
特許請求の・範囲第１項記載の光電変換部材。 - （４） アモルファス半導体膜中に含まれる一導電性
の不純物が周期律表第■族元素又は同表第■族元素であ
り、かつその含有量がＳｉ原子に対して１０−４原子係
以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
第３項記載の光電変換部材。 - （５） アモルファス半導体膜中に水素が含まれてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第３項又は
第４項いずれか記載の光電変換部材。 - （６） アモルファス半導体膜の膜厚が３０Ｘ以上で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第３項、
第４項又は第５項いずれか記載の光電変換部材。 - （７）第１電極は支持体上に支持され、かつこの第１電
極とアモルファス光導電性膜との間に更にＳｉを含む絶
縁性膜を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の光電変換部材。 - （８）絶縁性膜の膜厚が３０〜５０００Ｘであることを
特徴とする特許請求の範囲第７項記載の光電変換部材。 - （９） 絶縁性膜がＳｔを母材とし、Ｃ，Ｏ，Ｎのう
ちの少なくとも１種を含むアモルファスシリコンである
ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の光電変換
部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58078460A JPS59202663A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 光電変換部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58078460A JPS59202663A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 光電変換部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59202663A true JPS59202663A (ja) | 1984-11-16 |
Family
ID=13662632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58078460A Pending JPS59202663A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 光電変換部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59202663A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6064465A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-13 | Nec Corp | 非晶質シリコンイメ−ジセンサ |
| JPS60239054A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-27 | Seiko Epson Corp | 固体撮像素子 |
| JPS60247965A (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-07 | Seiko Epson Corp | 固体撮像素子 |
| JPS61108165A (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-26 | Seiko Epson Corp | 固体撮像素子 |
| JPS61236159A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-21 | Ricoh Co Ltd | 非晶質シリコン光センサ |
| JPS6331164A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-09 | Nec Corp | 光電変換素子アレ− |
| JPS6348858A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-01 | Fuji Electric Co Ltd | 光センサアレイ |
| JPH02244773A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-28 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光センサー |
-
1983
- 1983-05-04 JP JP58078460A patent/JPS59202663A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6064465A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-13 | Nec Corp | 非晶質シリコンイメ−ジセンサ |
| JPH0523072B2 (ja) * | 1983-09-19 | 1993-03-31 | Nippon Electric Co | |
| JPS60239054A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-27 | Seiko Epson Corp | 固体撮像素子 |
| JPS60247965A (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-07 | Seiko Epson Corp | 固体撮像素子 |
| JPS61108165A (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-26 | Seiko Epson Corp | 固体撮像素子 |
| JPS61236159A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-21 | Ricoh Co Ltd | 非晶質シリコン光センサ |
| JPS6331164A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-09 | Nec Corp | 光電変換素子アレ− |
| JPS6348858A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-01 | Fuji Electric Co Ltd | 光センサアレイ |
| JPH02244773A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-28 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光センサー |
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