JPS60100466A - 受光素子 - Google Patents
受光素子Info
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- JPS60100466A JPS60100466A JP58207241A JP20724183A JPS60100466A JP S60100466 A JPS60100466 A JP S60100466A JP 58207241 A JP58207241 A JP 58207241A JP 20724183 A JP20724183 A JP 20724183A JP S60100466 A JPS60100466 A JP S60100466A
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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
- H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
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】
〔技術分野〕
本発明は光電変換素子に係り、さらに詳しくは、画像読
取用等倍光センサーなどに用いられる受光素子に関する
。
取用等倍光センサーなどに用いられる受光素子に関する
。
従来の光センサーに用いられる受光素子の大部分は、光
半導体を利用するプレーナータイプとダイオード特性を
利用する蓄積タイプの二つのタイプに大きく分けること
ができる。第１図は、従来のプレーナータイプの受光素
子の断面図である。
半導体を利用するプレーナータイプとダイオード特性を
利用する蓄積タイプの二つのタイプに大きく分けること
ができる。第１図は、従来のプレーナータイプの受光素
子の断面図である。
この例の場合、基板ｌ上に薄膜状の光電変換層コと電極
Ｊが形成されており、信号光は光電変換層の上方から入
射して光電変換される。このようなブレーナ−形受光素
子は、製造が比較的容易であり、量産化、小型化の点で
も有利である反面、次の様な欠点を有している。
Ｊが形成されており、信号光は光電変換層の上方から入
射して光電変換される。このようなブレーナ−形受光素
子は、製造が比較的容易であり、量産化、小型化の点で
も有利である反面、次の様な欠点を有している。
すなわち、従来のプレーナー形受光素子においては、受
光部の窓幅を大きくすることにより（例えば、３０−
Ａ；０μ）出力を増大させることができる反面、プレー
ナー形受光素子は光電変換層の表面近傍を利用して光電
変換するものであることから表面の影響が大きいという
問題がある。たとえば、光電変換層表面の湿度の増大、
汚染物質の付着、低材料からの元素拡散等により容易に
リーク電流が生じ、感度、ＳＮ比等の光電変換特性が低
下する。このような傾向は高抵抗の受光素子の場合に特
に著しい。光電変換層の表面に保睦膜を形成することに
よって光電変換Ｎ表面の汚染を防止することができるが
保護膜に生ずるピンホールによってやけり光電変換層が
経時変化を受け、そのため光電変換特性が低下するとい
う問題がある。
光部の窓幅を大きくすることにより（例えば、３０−
Ａ；０μ）出力を増大させることができる反面、プレー
ナー形受光素子は光電変換層の表面近傍を利用して光電
変換するものであることから表面の影響が大きいという
問題がある。たとえば、光電変換層表面の湿度の増大、
汚染物質の付着、低材料からの元素拡散等により容易に
リーク電流が生じ、感度、ＳＮ比等の光電変換特性が低
下する。このような傾向は高抵抗の受光素子の場合に特
に著しい。光電変換層の表面に保睦膜を形成することに
よって光電変換Ｎ表面の汚染を防止することができるが
保護膜に生ずるピンホールによってやけり光電変換層が
経時変化を受け、そのため光電変換特性が低下するとい
う問題がある。
一方、第２図は、従来の蓄積タイプの受光素子の断面図
である。この例の場合、基板／上に光電変換層コ、電極
３および透明電極３ａが形成されており、信号光は上方
から入射して透明電極３ａを透過し光電変換層において
ダイオード特性を利用して光電変換される。一般に蓄積
タイプの受光素子は比較的制御が容易で応答速度も早く
、さらには前述のブレーナ−タイプの受光素子が有する
リーク電流の問題が少ない点で有利であるが、製造プロ
セスが繁雑化し、また都留りが悪く、コストが増大する
という欠点がある。
である。この例の場合、基板／上に光電変換層コ、電極
３および透明電極３ａが形成されており、信号光は上方
から入射して透明電極３ａを透過し光電変換層において
ダイオード特性を利用して光電変換される。一般に蓄積
タイプの受光素子は比較的制御が容易で応答速度も早く
、さらには前述のブレーナ−タイプの受光素子が有する
リーク電流の問題が少ない点で有利であるが、製造プロ
セスが繁雑化し、また都留りが悪く、コストが増大する
という欠点がある。
本発明は上記従来の受光素子の有する問題点に鑑みてな
されたものであり、素子の構造を光導電層を用いた特定
のバルク構造とすることにより、感度、応答特性の向上
が図られた受光素子を提供することを目的とする。
されたものであり、素子の構造を光導電層を用いた特定
のバルク構造とすることにより、感度、応答特性の向上
が図られた受光素子を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の受光素子は、基板
上に一対の電極によって光導電層が挟設されてなる受光
素子において、前記光導電層が厚さ３θ００″Ａ〜／μ
のバルクであり、かつ、ＫＪ記電極が前記光導電層を介
して対向して設けられてなることを特徴とする。
上に一対の電極によって光導電層が挟設されてなる受光
素子において、前記光導電層が厚さ３θ００″Ａ〜／μ
のバルクであり、かつ、ＫＪ記電極が前記光導電層を介
して対向して設けられてなることを特徴とする。
以下本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
第３図は本発明の実施例に係る受光素子の概略断面図で
ある。第３図に示すように、本発明の受光素子は、基板
／上に光導電層コａが設けられ、さらにこの光導電層を
介して電極３が対向して設けられている。この例の場合
、信号光は基板／の上方または下方から入射して光電変
換される。信号光を基板／の下方から入射させる場合は
、基板／は光透過性でなければならない。基板拐料とし
てはソーダガラス、石英ガラス、グラスチックなどが用
いられ得る。
ある。第３図に示すように、本発明の受光素子は、基板
／上に光導電層コａが設けられ、さらにこの光導電層を
介して電極３が対向して設けられている。この例の場合
、信号光は基板／の上方または下方から入射して光電変
換される。信号光を基板／の下方から入射させる場合は
、基板／は光透過性でなければならない。基板拐料とし
てはソーダガラス、石英ガラス、グラスチックなどが用
いられ得る。
光導電層、２ａとしてはａ−Ｓｌ（アモルファスシリコ
ン）、０ｄＥｌ 、０ｄＳＴθ等の光導電性物質を広（
使用し得る・この光導電層は厚さａｏｏｏＡ〜ｌμ、好
ましくは５０００λ〜ｌμの）々ルクである。また、バ
ルク距離１（互いに対向する上部電極の先端部と下部電
極の先端部との間の距離）は３ｏｏｏ Ａ〜／μが好ま
しい。このように上下電極が膜厚方向に重なっていない
ため光電変換層が有するピンホールにより上下電極が短
絡する危険性がない利点もある。光導電層の厚さを調整
することにより光電流を適宜選択することができる。光
導電層が厚すぎると、段差が大きくなるため電極を形成
する際に電極の段切れ等の問題が生じ、さらに光電流の
値も頭打となるため、光導電層の厚さはＪＯθＯ＾〜／
μの範囲が好ましく、さらには５０００λ〜／μの範囲
が好ましい。
ン）、０ｄＥｌ 、０ｄＳＴθ等の光導電性物質を広（
使用し得る・この光導電層は厚さａｏｏｏＡ〜ｌμ、好
ましくは５０００λ〜ｌμの）々ルクである。また、バ
ルク距離１（互いに対向する上部電極の先端部と下部電
極の先端部との間の距離）は３ｏｏｏ Ａ〜／μが好ま
しい。このように上下電極が膜厚方向に重なっていない
ため光電変換層が有するピンホールにより上下電極が短
絡する危険性がない利点もある。光導電層の厚さを調整
することにより光電流を適宜選択することができる。光
導電層が厚すぎると、段差が大きくなるため電極を形成
する際に電極の段切れ等の問題が生じ、さらに光電流の
値も頭打となるため、光導電層の厚さはＪＯθＯ＾〜／
μの範囲が好ましく、さらには５０００λ〜／μの範囲
が好ましい。
上記厚さの光導電層のバルクを用いることにより、光導
電層表面におけるリーク電流による悪影響は有効に防止
され、光電流が増大するとともに立上り時間を従来の／
１０ ／３０にすることも可能である。
電層表面におけるリーク電流による悪影響は有効に防止
され、光電流が増大するとともに立上り時間を従来の／
１０ ／３０にすることも可能である。
電極材料としては、Ａｌ、Ｎｉ、（１！ｒ、Ｍｏ、Ｗ
ないしこれらの合金が好ましく用いられる・また、本発
明の受光素子においては、光導電性を利用する素子とす
るために光導電層と電極との間の接触はオーミック接触
であることが必要である。オーミック接触とラーるため
の具体的方法としては、たとえば、０）基板上に電極お
よび光導電層を形成する際に、あらかじめスパッタリン
グ等によって電極と光導電層との接合部分の表面処理（
表面剥離）を施こす方法、←）たとえば光導電層がａ−
８１の場合、Ｎタイプａ−８１層の中間層にエタイプ（
１ｎｓｕｌａｔｏｒ ｔｙｐｅ）のａ−８ｉ層を挿設す
る方法・（ハ）レーザーアニーリング等の方法によりａ
−８ｉ 層の表面の電極との接触部分に微結晶シリコン
を付着させる方法（光導％ＬＮとしてａ−８ｉを用いる
場合）、などの方法を用いることができる０また、互い
に対向して設けられる電極は同−金私からなることが好
ましい０ 光電流の増大を図るだめには電極のＶｌ比、すなわち互
いに対向する電極の対向部分の幅Ｗと電極間の距ｌ１ｌ
Ｉ１１との比を大きくすることが好ましく、特に３０〜
ｉｏｏ程度が好ましい。上記い比の値を大きくし光電流
を増加するとともにセンサービットのピンホールによる
悪影響を防止するためには上下の電極が重ならないよう
にし、かつ電極の形状を櫛形状とすることが好ましい。
ないしこれらの合金が好ましく用いられる・また、本発
明の受光素子においては、光導電性を利用する素子とす
るために光導電層と電極との間の接触はオーミック接触
であることが必要である。オーミック接触とラーるため
の具体的方法としては、たとえば、０）基板上に電極お
よび光導電層を形成する際に、あらかじめスパッタリン
グ等によって電極と光導電層との接合部分の表面処理（
表面剥離）を施こす方法、←）たとえば光導電層がａ−
８１の場合、Ｎタイプａ−８１層の中間層にエタイプ（
１ｎｓｕｌａｔｏｒ ｔｙｐｅ）のａ−８ｉ層を挿設す
る方法・（ハ）レーザーアニーリング等の方法によりａ
−８ｉ 層の表面の電極との接触部分に微結晶シリコン
を付着させる方法（光導％ＬＮとしてａ−８ｉを用いる
場合）、などの方法を用いることができる０また、互い
に対向して設けられる電極は同−金私からなることが好
ましい０ 光電流の増大を図るだめには電極のＶｌ比、すなわち互
いに対向する電極の対向部分の幅Ｗと電極間の距ｌ１ｌ
Ｉ１１との比を大きくすることが好ましく、特に３０〜
ｉｏｏ程度が好ましい。上記い比の値を大きくし光電流
を増加するとともにセンサービットのピンホールによる
悪影響を防止するためには上下の電極が重ならないよう
にし、かつ電極の形状を櫛形状とすることが好ましい。
第３図に櫛形電極を用いた本発明の受光素子の平面図を
示す。すなわち、本図に示すように、基板／上にそれぞ
れ櫛形状の上部電極３ａと下部電極３１：ｌによって光
電変換１ｇ−が挟設されている。
示す。すなわち、本図に示すように、基板／上にそれぞ
れ櫛形状の上部電極３ａと下部電極３１：ｌによって光
電変換１ｇ−が挟設されている。
このようカ構成にすることによって、電極のり比を大き
くすることができるとともに上下の電極は重さ方向に重
なっていないので光電変換層に生じたピンホールによる
上下電極の短絡などの問題も生じない。
くすることができるとともに上下の電極は重さ方向に重
なっていないので光電変換層に生じたピンホールによる
上下電極の短絡などの問題も生じない。
次にＩｇ ４７図に示す本発明の受光素子の製造方法に
ついて説明する。
ついて説明する。
まず、基板ｌ上に蒸着法等によって電極金属層を設け、
フォ）・リソグラフィ法等によりパタ一二ンク゛して所
望形状の電極Ｊを形成する。次いで、スパッタリング等
によって上記形成された電極Ｊの表面処理を行なったの
ちに常法に従い所望厚の光導を層コａを形成する。さら
に、形成された光導電層２ａの光面をスパッタリング等
により処理したのちに前記と同様にして対向電極Ｊを形
成する。
フォ）・リソグラフィ法等によりパタ一二ンク゛して所
望形状の電極Ｊを形成する。次いで、スパッタリング等
によって上記形成された電極Ｊの表面処理を行なったの
ちに常法に従い所望厚の光導を層コａを形成する。さら
に、形成された光導電層２ａの光面をスパッタリング等
により処理したのちに前記と同様にして対向電極Ｊを形
成する。
上記第９図に示す受光素子の場合、信号光は基板／の上
方ないし下方のいずれの方向からも入射させることがで
きるが、下方から入射させる場合は基板／は光透過性で
なければならない。丑た、光導電層の厚さ、ノ々ルク距
前のみならず、受光部の窓面積ないし電極形状を適宜選
択することにより、光電流の向上を図ることができる。
方ないし下方のいずれの方向からも入射させることがで
きるが、下方から入射させる場合は基板／は光透過性で
なければならない。丑た、光導電層の厚さ、ノ々ルク距
前のみならず、受光部の窓面積ないし電極形状を適宜選
択することにより、光電流の向上を図ることができる。
第Ｓ図は、本発明の他の実施例に係る受光素子の概略断
面図である。この実施例の場合は、互いに対向する上部
１１／Ｌ他の先端部と下部電極の先端部とが基板ｌに対
してほぼ垂直線上に位置している。
面図である。この実施例の場合は、互いに対向する上部
１１／Ｌ他の先端部と下部電極の先端部とが基板ｌに対
してほぼ垂直線上に位置している。
そして、このような構造の受光素子は、信号光を光導電
層２ａの斜め上方部から入射させる場合ないし基板ｌの
下方から入射させる場合に有利である。特に、基板とし
て光透過性の材料を用いて信号光を基板の下方から取り
入れる場合にあっては、上方部からの迷光な実質的に防
止することができるのでＳＮ比の向上を図る上で有利で
ある。
層２ａの斜め上方部から入射させる場合ないし基板ｌの
下方から入射させる場合に有利である。特に、基板とし
て光透過性の材料を用いて信号光を基板の下方から取り
入れる場合にあっては、上方部からの迷光な実質的に防
止することができるのでＳＮ比の向上を図る上で有利で
ある。
本発明の受光素子は、素子の構造を、光導電層を用いた
特定の・々ルク構造としたので、従来のプレーナー形受
光素子における表面リーク電流の問題は解消され、光電
流、応答速度等の光電変換特性の向上を図ることができ
る。
特定の・々ルク構造としたので、従来のプレーナー形受
光素子における表面リーク電流の問題は解消され、光電
流、応答速度等の光電変換特性の向上を図ることができ
る。
さらに本発明の受光素子は、従来の蓄積タイプの受光素
子に較べ製造が容易であり、歩留りの向上とコストの低
減化を図ることができる。
子に較べ製造が容易であり、歩留りの向上とコストの低
減化を図ることができる。
第１図および第２図は従来の受光素子の断面図、第３図
は本発明の受光素子の平面図、第ｑ図および第Ｓ図は本
発明の受光素子の概略断面図である。 ｌ・・・基板、コ・・光電変換層、Ｊ・・・電極。 出願人代理人 猪 股 清 ６１ 図 ｈν と ６２ 図 ｈν ｆｆｉ ３．図 耗４ 口 ５５ 仄
は本発明の受光素子の平面図、第ｑ図および第Ｓ図は本
発明の受光素子の概略断面図である。 ｌ・・・基板、コ・・光電変換層、Ｊ・・・電極。 出願人代理人 猪 股 清 ６１ 図 ｈν と ６２ 図 ｈν ｆｆｉ ３．図 耗４ 口 ５５ 仄
Claims (1)
- 基板上に一対の電極によって光導電層が挟設されてなる
受光素子において、前記光導電層が厚さＪＯＯＯＡ〜／
μのノ々ルクであり、かつ、前記電極が前記光導′ｕＬ
層を介して対向して設けられてなることを特徴とする受
光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58207241A JPS60100466A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58207241A JPS60100466A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60100466A true JPS60100466A (ja) | 1985-06-04 |
Family
ID=16536550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58207241A Pending JPS60100466A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60100466A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018530169A (ja) * | 2015-07-14 | 2018-10-11 | ドース スマート イメージング コーポレーション | デジタル撮像システムにおける放射線検出のための装置 |
-
1983
- 1983-11-04 JP JP58207241A patent/JPS60100466A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018530169A (ja) * | 2015-07-14 | 2018-10-11 | ドース スマート イメージング コーポレーション | デジタル撮像システムにおける放射線検出のための装置 |
| JP2022062089A (ja) * | 2015-07-14 | 2022-04-19 | ドース スマート イメージング コーポレーション | デジタル撮像システムにおける放射線検出のための装置 |
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