JPS5961067A - イメ−ジセンサ - Google Patents
イメ−ジセンサInfo
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- JPS5961067A JPS5961067A JP57170367A JP17036782A JPS5961067A JP S5961067 A JPS5961067 A JP S5961067A JP 57170367 A JP57170367 A JP 57170367A JP 17036782 A JP17036782 A JP 17036782A JP S5961067 A JPS5961067 A JP S5961067A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
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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〕
この充ＢＩ］は、電荷蓄積型のイメージセンサに関する
。
。
〔発明の枝哲的背−ｔ１とその問題点〕電荷再１ｌｊｔ
型イメージ七ン廿を大面苗化する場合、フォトセンサア
レイとしてはＣＯＤよりもアモルファス半導体によるｙ
ｔ、主変換膜を用いたものが有ｆ１１となる。
型イメージ七ン廿を大面苗化する場合、フォトセンサア
レイとしてはＣＯＤよりもアモルファス半導体によるｙ
ｔ、主変換膜を用いたものが有ｆ１１となる。
このようなｘ電変換材料の中でも、アモルファスシリコ
ン等はカルコゲナイドに比べ温度変化に対し安定で、周
波数応答性が艮いなどの利点を有する反面、光導電性が
悪く、入＋＋＝＋ ｙｃ景に応じた電荷を梧積しにくい
欠点がある。このた □めアモルファスシリコンを
光電変換ｊ漢に用いたイメージセンサでは、光電変換膜
′／ｊ：透明電極と下部電極との間に挾んだ構造として
、そのキャバシタンスを大きくする方法が考えられてい
る。
ン等はカルコゲナイドに比べ温度変化に対し安定で、周
波数応答性が艮いなどの利点を有する反面、光導電性が
悪く、入＋＋＝＋ ｙｃ景に応じた電荷を梧積しにくい
欠点がある。このた □めアモルファスシリコンを
光電変換ｊ漢に用いたイメージセンサでは、光電変換膜
′／ｊ：透明電極と下部電極との間に挾んだ構造として
、そのキャバシタンスを大きくする方法が考えられてい
る。
しかしながら、この方法は透明電極の形成エフ’４＝が
（１常、沼化性雰囲気下で行なわれるため、紹１．ｊｉ
ｎを主に用いる下部電極の形成後には実施しにくいと
いった制令上の問題と、透明電極での人！４Ｊ ｊ’（
：の１１゛］失によＩ′）検出感度が低下するとい・）
久点があった３゜ 〔発明の目的〕 この発明の目的は、透明電極を用いることなく人身１）
゛こ号に応じた電荷を十分に蓄、債でき、高感度かつＳ
／Ｈの良好な画岱読取り出力が得られろイメージセンサ
を提（１（することにある。
（１常、沼化性雰囲気下で行なわれるため、紹１．ｊｉ
ｎを主に用いる下部電極の形成後には実施しにくいと
いった制令上の問題と、透明電極での人！４Ｊ ｊ’（
：の１１゛］失によＩ′）検出感度が低下するとい・）
久点があった３゜ 〔発明の目的〕 この発明の目的は、透明電極を用いることなく人身１）
゛こ号に応じた電荷を十分に蓄、債でき、高感度かつＳ
／Ｈの良好な画岱読取り出力が得られろイメージセンサ
を提（１（することにある。
〔−発明の０ｍ要〕
この＝１明はフォトセンサアレイの元電変換部乏肯゛荷
蓄積部３とを分離して形成したものである。
蓄積部３とを分離して形成したものである。
さらに具体的には、配列された複数の光電変換部のき一
端を１１の共通電極に接（光し、各他端を）７’ｌ−ト
セン１封アレイの蓄積電荷を霊気信号として検出才る検
出手段に到る個別′、ｎ極に接続し、さらにこれらのＸ
ｉＩ′ｌｌ別１硯極・２人黄切って°形成された第１の
共通電極と同電位の第２の共通電極と個別電極との間に
誘電体膜を介在させて電荷蓄積用キャパシタを形成した
ことを特徴とする。
端を１１の共通電極に接（光し、各他端を）７’ｌ−ト
セン１封アレイの蓄積電荷を霊気信号として検出才る検
出手段に到る個別′、ｎ極に接続し、さらにこれらのＸ
ｉＩ′ｌｌ別１硯極・２人黄切って°形成された第１の
共通電極と同電位の第２の共通電極と個別電極との間に
誘電体膜を介在させて電荷蓄積用キャパシタを形成した
ことを特徴とする。
この発明（こよれば、透明電極が不要となるため、他の
電極等に悪影響を及ぼすおそれのある工程がなくなり、
結果的（こイメージセンサの品質安定化を図ることがで
きる。また、元′ｉｊ変換部の入射光が透明電極で損失
を受けるきいう問題もなくなるので、検出感度が向上す
る。さらに、誘電体膜は光電変換部と別個であるため、
任意の強請ｊｆｔ体材料を選択できる。従ってこの誘電
体膜を含むキャパシタの電荷蓄積能力を向上させ、従い
ては画像読取り出力のＳ／Ｎ向上を図ることが可能とな
る。
電極等に悪影響を及ぼすおそれのある工程がなくなり、
結果的（こイメージセンサの品質安定化を図ることがで
きる。また、元′ｉｊ変換部の入射光が透明電極で損失
を受けるきいう問題もなくなるので、検出感度が向上す
る。さらに、誘電体膜は光電変換部と別個であるため、
任意の強請ｊｆｔ体材料を選択できる。従ってこの誘電
体膜を含むキャパシタの電荷蓄積能力を向上させ、従い
ては画像読取り出力のＳ／Ｎ向上を図ることが可能とな
る。
第１図はこの発明の一実施例に係るイメージセンサの回
路構成を示すものである。図においてフォトセンサアレ
イ１１は複敬個の直荷蓄積凰フォトセンサ１２を一列に
配列したもので、その各一端は＋１ＩＩＪ＠１３に接続
され、各他端はＭ ＯＳ Ｆ Ｅ Ｔスイッチ１４４
こそれぞれ接続される。
路構成を示すものである。図においてフォトセンサアレ
イ１１は複敬個の直荷蓄積凰フォトセンサ１２を一列に
配列したもので、その各一端は＋１ＩＩＪ＠１３に接続
され、各他端はＭ ＯＳ Ｆ Ｅ Ｔスイッチ１４４
こそれぞれ接続される。
ＡＩ ＯＳ Ｆ Ｅ Ｔスイッチ１４はクロック入力
端１５よりのクロックパルスでシフト動作するシフトレ
ジスタＩ６の出力によって順次オン状態とされる。
端１５よりのクロックパルスでシフト動作するシフトレ
ジスタＩ６の出力によって順次オン状態とされる。
フォトセン廿１２はそれぞれ光電変換部Ｒと′−荷蓄積
用キャパシタＣの並列回路からなっている。元４変換部
Ｒは入射光量に応じて抵抗値が変化する′ｙｔ、導電素
子または元起電力が変化する元起ルカ素子である。
用キャパシタＣの並列回路からなっている。元４変換部
Ｒは入射光量に応じて抵抗値が変化する′ｙｔ、導電素
子または元起電力が変化する元起ルカ素子である。
今、ＭＯＳ ＦＥＴスイッチ１４をオン状態にすると
、それに接続されているフォトセンサ１２のキャパシタ
Ｃが′「ニ源１３の電圧Ｅにまで充電される。仄いてＭ
ＯＳ ＦＥＴスイッチ１４をオフ状態（こすると、キ
ャパシタＣの蓄積電荷が光電変換部Ｒにより放電しその
電圧ＶＣが変化する。
、それに接続されているフォトセンサ１２のキャパシタ
Ｃが′「ニ源１３の電圧Ｅにまで充電される。仄いてＭ
ＯＳ ＦＥＴスイッチ１４をオフ状態（こすると、キ
ャパシタＣの蓄積電荷が光電変換部Ｒにより放電しその
電圧ＶＣが変化する。
そして一定時間の後、ＭＯＳ ＦＥＴスイッチ１４を
再びオン状態にすれば、このキャパシタＣの蓄積′電荷
の放電分を補償する電荷Ｃ（Ｅ−Ｖｃ）に相当する回流
が抵抗１７を流れるため、この抵抗１７とぴ′Ｍ、増；
賜器１８とから１λる′祷流一定圧変換回路１９１こよ
って、キャパシタＣの電荷変化量を電圧変化乏して出力
端子２０に取出すことができる。従ってシフトレジスタ
１６の出力ｉこよりＭＯＳ ＦＥＴスイッチ１４を順
次オン状態とすることによって、原稿面上の画像を１ラ
インずつＪ、取ることが可能である。
再びオン状態にすれば、このキャパシタＣの蓄積′電荷
の放電分を補償する電荷Ｃ（Ｅ−Ｖｃ）に相当する回流
が抵抗１７を流れるため、この抵抗１７とぴ′Ｍ、増；
賜器１８とから１λる′祷流一定圧変換回路１９１こよ
って、キャパシタＣの電荷変化量を電圧変化乏して出力
端子２０に取出すことができる。従ってシフトレジスタ
１６の出力ｉこよりＭＯＳ ＦＥＴスイッチ１４を順
次オン状態とすることによって、原稿面上の画像を１ラ
インずつＪ、取ることが可能である。
第２同は第１図のフォトセンサアレイ１１部の実装構造
を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図の
Ａ −Ａ’線の断面図である。２１は絶縁基板、２２は
第１の共通軍４夕、２３は第１の共通’ｔｉｔ 極２２
に一端を対向させて配列形成した個別電極であり、これ
ら個別α極２３の各々と第１の共通電極２２との間に、
両電極（こ両端を接して第１図のＲに相当する元１（ｒ
変装部２４が形成されている。
を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図の
Ａ −Ａ’線の断面図である。２１は絶縁基板、２２は
第１の共通軍４夕、２３は第１の共通’ｔｉｔ 極２２
に一端を対向させて配列形成した個別電極であり、これ
ら個別α極２３の各々と第１の共通電極２２との間に、
両電極（こ両端を接して第１図のＲに相当する元１（ｒ
変装部２４が形成されている。
光電変換′ｗ３２４は例えばＧｅ、ｓｉ 、ｓｅ等の水
素化物またはハロゲン化物アモルファス坐導体、あるい
はＩｎＳｂ 、ＣｄＳ 、ＣｄＳｅ 、ＣｄＴｅ 。
素化物またはハロゲン化物アモルファス坐導体、あるい
はＩｎＳｂ 、ＣｄＳ 、ＣｄＳｅ 、ＣｄＴｅ 。
ＰｂＳ 、Ｐｂ５ｅ 、ＰｂＴｅ 、ｓｂ、ｓ、
、Ｐｂ０ 。
、Ｐｂ０ 。
７ｎＱ、ＧａＡＳ等の化合物アモルファス半導体の膜か
らなっている。充電変換部Ｒを元導嵯素子とする場合は
、これらの膜をそのまま光導電膜として用いればよいし
、元起電力素子とする場合は、これらの膜でＰＮ接合を
形成すればよい。
らなっている。充電変換部Ｒを元導嵯素子とする場合は
、これらの膜をそのまま光導電膜として用いればよいし
、元起電力素子とする場合は、これらの膜でＰＮ接合を
形成すればよい。
一方、個別電極２３上（ここれを横切って、つまり第１
の共通Ｉ電極２５と平行に誘電体膜２５が形成され、さ
らにこの誘電体膜２５上に第２の共通電、極２６が形成
されている。ここで第２の共通成極２６は、例えは図示
しない端部で第１の共通電極２２と接続されることによ
り、第１の共通成極２２と同電位になっている。従って
個別電極２３と１１の共通電極２６との間に、誘電体膜
２５により、第１図のＣに相当するＲと並列のキャパシ
タが形成されることになる。
の共通Ｉ電極２５と平行に誘電体膜２５が形成され、さ
らにこの誘電体膜２５上に第２の共通電、極２６が形成
されている。ここで第２の共通成極２６は、例えは図示
しない端部で第１の共通電極２２と接続されることによ
り、第１の共通成極２２と同電位になっている。従って
個別電極２３と１１の共通電極２６との間に、誘電体膜
２５により、第１図のＣに相当するＲと並列のキャパシ
タが形成されることになる。
このように、元型変換部２３とｔｊ寛体膜２５とを別個
に形成したため、従来のように充電変換部に亀荷蓄槓能
力を持たせるための透明電極が年少となるばかりでなく
、誘電体膜に強誘電。
に形成したため、従来のように充電変換部に亀荷蓄槓能
力を持たせるための透明電極が年少となるばかりでなく
、誘電体膜に強誘電。
体材料を使用して屯荷蓄、債用キャノくシタの静電容量
、つまり電荷蓄積能力を大きくすることが可能である。
、つまり電荷蓄積能力を大きくすることが可能である。
これによりイメージセンサ０）感度向上と、画像読取り
出力のＳ／Ｎ 向上ヲ′Ｊ＜ｌることかできる。
出力のＳ／Ｎ 向上ヲ′Ｊ＜ｌることかできる。
この発明は次のよ・）に種々変形して実？ジが可能であ
る。例えば第２図では″＃Ｓｉ毘グ２換部２４を電極２
２．、？３の上に形成したが、電極２２゜２３より先に
形成してもよい。また、４Ｈ７ｔ（、＠ ２３と成極２
６との上下関係も逆にｆｌつでもよい。
る。例えば第２図では″＃Ｓｉ毘グ２換部２４を電極２
２．、？３の上に形成したが、電極２２゜２３より先に
形成してもよい。また、４Ｈ７ｔ（、＠ ２３と成極２
６との上下関係も逆にｆｌつでもよい。
才た、充電変換部２４を互い（こ分離して形成したが、
一体に形成し、境界部を不透明材料で元ｌへいしてもよ
い。誘電体ＩＱ’４２５を；Ｐ、１図のキャパシタＣに
対応させて分離して形成しても差支えない。
一体に形成し、境界部を不透明材料で元ｌへいしてもよ
い。誘電体ＩＱ’４２５を；Ｐ、１図のキャパシタＣに
対応させて分離して形成しても差支えない。
第１図はこの発明の一冥流側に係るイメージセンサの回
路図、第２図（ａ） 、 （ｂ）は同実施例のフォトセ
ンサアレイ部の実装構造を示す平面図およびＡ −ｈ′
＋：ｉ＜面図である。 １１・・・フォトセンサアレー１１１２・・・フォトセ
ン→ｊ−１１４・・・λ４０８ ＦＥＴスイッチ、ｌ
（ｉ・・・シフト１／ジスタ、１９・・・′耐流−・
ｔｕＬ裟換回路、２１・・・基板、２２・・・ｊ、Ｔ、
１の共通電極、２３・・・個別電惧、２４・・・ｙｔ、
加変４泉’ｊ＋１．２５・・・誘電体膜、２６・・・第
２の共通成極。
路図、第２図（ａ） 、 （ｂ）は同実施例のフォトセ
ンサアレイ部の実装構造を示す平面図およびＡ −ｈ′
＋：ｉ＜面図である。 １１・・・フォトセンサアレー１１１２・・・フォトセ
ン→ｊ−１１４・・・λ４０８ ＦＥＴスイッチ、ｌ
（ｉ・・・シフト１／ジスタ、１９・・・′耐流−・
ｔｕＬ裟換回路、２１・・・基板、２２・・・ｊ、Ｔ、
１の共通電極、２３・・・個別電惧、２４・・・ｙｔ、
加変４泉’ｊ＋１．２５・・・誘電体膜、２６・・・第
２の共通成極。
Claims (1)
- （１） 入射光量に応じた電、荷を蓄積するフォトセ
ン日ノ・アレイと、このフォトセンサアレイの蓄積重荷
を電気信号として検出する検出手段とを備えたイメージ
センサにおいて、前記フォトセンサアレイは、配列され
た複数の光電変換ｇＢの各一端を第１の共通電極に接続
し、各他端４−前記検出手段に到る個別電極にそれぞれ
接続し、さらにこれらの個別電極を横切って形成された
前記第１の共通電極と同電位の第２の共通′電極と前記
個別電極との間に誘電体膜を介在させたことを特徴とす
るイメージセンサ。 （２２光電変換膜はＧｅ、Ｏｉ、Ｓｅ等の水素化物まタ
ハハロゲン化物アモルファス半導体あるいはＩｎＳｂ
、 ＣｃｌＳ 、 ｃａｓｅ 、 ＣｄＴｃ 、 Ｐｂ
Ｓ 。 Ｐ ｂ Ｇ ｅ ＊ Ｐ ｂ Ｔ ｅｅ Ｓ ｂ！ Ｓ
ｓ ＊ Ｐ ｂ Ｏ−Ｚ ” Ｏ−Ｇ ａ Ａ Ｓ
’ｒｙの化合物アモルファス半導体からなるものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイメージ
七ン→）゛。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57170367A JPS6051274B2 (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | イメ−ジセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57170367A JPS6051274B2 (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | イメ−ジセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5961067A true JPS5961067A (ja) | 1984-04-07 |
| JPS6051274B2 JPS6051274B2 (ja) | 1985-11-13 |
Family
ID=15903616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57170367A Expired JPS6051274B2 (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6051274B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59191379A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-30 | Mitsubishi Electric Corp | 光電変換素子 |
| JPS6148971A (ja) * | 1984-08-16 | 1986-03-10 | Seiko Epson Corp | イメ−ジセンサチツプ |
| JPH01103863A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光電変換素子およびその駆動方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56138359A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-28 | Canon Inc | Photoelectric converter |
| JPS5797776A (en) * | 1980-12-10 | 1982-06-17 | Fuji Xerox Co Ltd | Image pickup device for reading original |
| JPS57103468A (en) * | 1980-12-18 | 1982-06-28 | Ricoh Co Ltd | Image sensor |
| JPS57139973A (en) * | 1981-02-25 | 1982-08-30 | Ricoh Co Ltd | Image sensor with multiplying factor of one |
-
1982
- 1982-09-29 JP JP57170367A patent/JPS6051274B2/ja not_active Expired
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56138359A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-28 | Canon Inc | Photoelectric converter |
| JPS5797776A (en) * | 1980-12-10 | 1982-06-17 | Fuji Xerox Co Ltd | Image pickup device for reading original |
| JPS57103468A (en) * | 1980-12-18 | 1982-06-28 | Ricoh Co Ltd | Image sensor |
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| JPS59191379A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-30 | Mitsubishi Electric Corp | 光電変換素子 |
| JPS6148971A (ja) * | 1984-08-16 | 1986-03-10 | Seiko Epson Corp | イメ−ジセンサチツプ |
| JPH01103863A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光電変換素子およびその駆動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6051274B2 (ja) | 1985-11-13 |
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