JPS60101940A - イメ−ジセンサ - Google Patents
イメ−ジセンサInfo
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- JPS60101940A JPS60101940A JP58208891A JP20889183A JPS60101940A JP S60101940 A JPS60101940 A JP S60101940A JP 58208891 A JP58208891 A JP 58208891A JP 20889183 A JP20889183 A JP 20889183A JP S60101940 A JPS60101940 A JP S60101940A
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- JP
- Japan
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- layer
- electrodes
- bias voltage
- ratio
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/1012—Auxiliary members for bump connectors, e.g. spacers
- H01L2224/10122—Auxiliary members for bump connectors, e.g. spacers being formed on the semiconductor or solid-state body to be connected
- H01L2224/10125—Reinforcing structures
- H01L2224/10126—Bump collar
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01014—Silicon [Si]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
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)
本発明はファクシミリ等の装置において光情報を読み取
るのに用らオしる等倍イメージセンサに関し、特にアモ
ルファスシリコンを光導電材料として使用するイメージ
センサに関する。
るのに用らオしる等倍イメージセンサに関し、特にアモ
ルファスシリコンを光導電材料として使用するイメージ
センサに関する。
(従来技術とその問題点)
アモルファスシリコンを光導電材料とし、光照射に伴な
うその光導電材料の抵抗変化を検出して情報の読出しを
行なうイメージセンサの一種として、第1図に示される
平面型のものが知られている。第1図は1索子の断面を
表わし、アモルファスシリコンにてなる光導電層lが基
板2上にパターン化して形成されてオンリ、その光導電
層1の表面に電極3,4が対向して設けられている。5
はこのイメージセンサを保護するための保護層で、透明
で絶縁性の層が使用されている。
うその光導電材料の抵抗変化を検出して情報の読出しを
行なうイメージセンサの一種として、第1図に示される
平面型のものが知られている。第1図は1索子の断面を
表わし、アモルファスシリコンにてなる光導電層lが基
板2上にパターン化して形成されてオンリ、その光導電
層1の表面に電極3,4が対向して設けられている。5
はこのイメージセンサを保護するための保護層で、透明
で絶縁性の層が使用されている。
読み取られる情報を表わすイメージ光は保M磨5の」1
方から人n・1シて対向電極3,4間の光導電層lに到
達し、その抵抗値を下げる。
方から人n・1シて対向電極3,4間の光導電層lに到
達し、その抵抗値を下げる。
この抵抗値変化を読み取るには、例えば第2図に示され
るように一方の電極から光導電層1に電圧Eを印加し、
光照射による光導電層1の115抗値変化に伴なう電流
値を増幅器6で電圧に変換して出力電圧Voutとして
検出すればよい。
るように一方の電極から光導電層1に電圧Eを印加し、
光照射による光導電層1の115抗値変化に伴なう電流
値を増幅器6で電圧に変換して出力電圧Voutとして
検出すればよい。
第1図に示されるイメージセンサは、読取り幅と密度に
応じて素子が紙面垂直方向に多数個配列されて形成され
る。例えば256 m m幅を8木/mmの密度で読み
取る1次元イメージセンサの場合には、2048個の素
子が配列されている。
応じて素子が紙面垂直方向に多数個配列されて形成され
る。例えば256 m m幅を8木/mmの密度で読み
取る1次元イメージセンサの場合には、2048個の素
子が配列されている。
ところで、このようなイメージセンサにおいては、光導
電層1の暗時の抵抗値と光照射時の抵抗値の比は、太陽
光などの場合には105〜10’が得られたとの報告も
なされてはいるが、ファクシミリなどの入射光量である
数100Lxの場合には1.02〜103以下であり、
そのためS/N比が小さく、また明暗間のダイナミック
レンジが小さく中間調の読取りは困難であるという問題
を有している。
電層1の暗時の抵抗値と光照射時の抵抗値の比は、太陽
光などの場合には105〜10’が得られたとの報告も
なされてはいるが、ファクシミリなどの入射光量である
数100Lxの場合には1.02〜103以下であり、
そのためS/N比が小さく、また明暗間のダイナミック
レンジが小さく中間調の読取りは困難であるという問題
を有している。
また、アモルファスシリコンの光導電層】には温度上昇
により抵抗値が低下する性質があり、周囲温度が数10
°C上昇すると暗時の抵抗値が1桁程度低下する。その
ため、環境の変化やファクシミリのランプか1)の発熱
により光導電層1の温度が数10℃−にk(すれは、暗
時と光照射時の抵抗値比が102〜101であったもの
が10〜102程度に低下してしまい、その結果S/N
比が低下する問題もある。
により抵抗値が低下する性質があり、周囲温度が数10
°C上昇すると暗時の抵抗値が1桁程度低下する。その
ため、環境の変化やファクシミリのランプか1)の発熱
により光導電層1の温度が数10℃−にk(すれは、暗
時と光照射時の抵抗値比が102〜101であったもの
が10〜102程度に低下してしまい、その結果S/N
比が低下する問題もある。
(目的)
本発明はアモルファスシリコン層を光導電層とするイメ
ージセンサの暗時と光照射時との抵抗値比を増大させる
ことを目的とする。
ージセンサの暗時と光照射時との抵抗値比を増大させる
ことを目的とする。
(構成)
本発明は一実施例として第3図(Δ)及び(B)(同図
(B)では保護層5を省略)に示されるように、光導電
層1の表面に対向電極3,4が形成されている点は第1
図と同じであるが、裏面には!@縁層10を介して更に
電極]1か形成され、この電極11は表面の対向電極3
,4間の間隙12の少なくとも一部と創面するように配
置されて、バイアス電圧が印加されるように構成された
ものである。
(B)では保護層5を省略)に示されるように、光導電
層1の表面に対向電極3,4が形成されている点は第1
図と同じであるが、裏面には!@縁層10を介して更に
電極]1か形成され、この電極11は表面の対向電極3
,4間の間隙12の少なくとも一部と創面するように配
置されて、バイアス電圧が印加されるように構成された
ものである。
第3図に示されるような1次元イメージセンサの場合に
は、同図(B)のように複数のセンサ素子13−]、1
3−2.−一について電極11は共通に1ライン形成し
ておけばよい。また、この実施例では電極11は光導電
層1の表面の対向電極間間隙12の領域より幅広で、そ
の間隙領域の全面にわたって対向するように配置さAし
ているが、この電極11の幅Wは間隙12の間隔りと同
じか、それ以下であってもよく、間隙12の領域の少な
くとも1部と対向するように形成されていればよい。
は、同図(B)のように複数のセンサ素子13−]、1
3−2.−一について電極11は共通に1ライン形成し
ておけばよい。また、この実施例では電極11は光導電
層1の表面の対向電極間間隙12の領域より幅広で、そ
の間隙領域の全面にわたって対向するように配置さAし
ているが、この電極11の幅Wは間隙12の間隔りと同
じか、それ以下であってもよく、間隙12の領域の少な
くとも1部と対向するように形成されていればよい。
このように構成された本発明のイメージセンサの電極1
1に一定のバイアス電圧を印加する場合には、第4図に
示されるように読出し用電源電圧Eに対して負の電圧E
gを印加する。 これにより、光導電層1の暗時の抵抗
値が増大して、暗時と光照射時との抵抗値比が増大する
。
1に一定のバイアス電圧を印加する場合には、第4図に
示されるように読出し用電源電圧Eに対して負の電圧E
gを印加する。 これにより、光導電層1の暗時の抵抗
値が増大して、暗時と光照射時との抵抗値比が増大する
。
また、本発明を温度上昇による抵抗値比の減少を防止す
るためにも使用する場合には、第5図に示されるように
電極11には温度上昇に従って負に増大する電圧を印加
するバイアス電圧印加手段14を設ければよい。バイア
ス電圧印加手段14としては、例えば熱雷対の出力電圧
を増幅して印加するようにしたもの、あるいは一定電圧
をサーミスタと固定J1(抗で分圧して印加するように
したものなどがある。
るためにも使用する場合には、第5図に示されるように
電極11には温度上昇に従って負に増大する電圧を印加
するバイアス電圧印加手段14を設ければよい。バイア
ス電圧印加手段14としては、例えば熱雷対の出力電圧
を増幅して印加するようにしたもの、あるいは一定電圧
をサーミスタと固定J1(抗で分圧して印加するように
したものなどがある。
第3図の実施例において、基板2にはガラスやセラミッ
クスを用いろことができ、その表面には光導電層へのア
ルカリイオンなどの侵入防止層を形成しておいてもよい
。
クスを用いろことができ、その表面には光導電層へのア
ルカリイオンなどの侵入防止層を形成しておいてもよい
。
電極11はN i + Cr r M o + N i
Cr r AQなどの金属やS n 02 、I n
203などの全屈酸化物をノル板2」―に貞空蒸看法
、スパッタリング法などの手段により成膜し、通常のフ
ォトリソグラフィ法によりパターン化して得られる。
Cr r AQなどの金属やS n 02 、I n
203などの全屈酸化物をノル板2」―に貞空蒸看法
、スパッタリング法などの手段により成膜し、通常のフ
ォトリソグラフィ法によりパターン化して得られる。
絶経層10はS i O2、S i N、 AR,20
3などの絶縁体層であり、グロー放電分解法(プラズマ
分解法又はプラズマCVD法とも称される)や低圧CV
I〕法により、又は電極11をプラズマ法もしくは陽極
酸化法による酸化法により形成され、通′ri!’のフ
ォトリソグラフィ法によりパターン化して得られる。
3などの絶縁体層であり、グロー放電分解法(プラズマ
分解法又はプラズマCVD法とも称される)や低圧CV
I〕法により、又は電極11をプラズマ法もしくは陽極
酸化法による酸化法により形成され、通′ri!’のフ
ォトリソグラフィ法によりパターン化して得られる。
光導電層1はアモルファスシリコン層であり、水素やハ
ロゲン原子(cQ、Fなど)などを含有していてもよい
。これは例えばシラン(Sil14)のグロー放電分解
法などにより形成される。含有させる場合、シランを用
いたグロー放電分解法では水素が含有されることは知ら
れているし、適当なドーピングガス、例えばPH3、B
21−16.5iH2CQ2、SiF4などを混入さ
せて成膜を実行すればよい。これも通常のフォトリソグ
ラフィ法によりパターン化して得られる。
ロゲン原子(cQ、Fなど)などを含有していてもよい
。これは例えばシラン(Sil14)のグロー放電分解
法などにより形成される。含有させる場合、シランを用
いたグロー放電分解法では水素が含有されることは知ら
れているし、適当なドーピングガス、例えばPH3、B
21−16.5iH2CQ2、SiF4などを混入さ
せて成膜を実行すればよい。これも通常のフォトリソグ
ラフィ法によりパターン化して得られる。
電極3,4はA Q 、 N i Cr 、 Cr 、
M oなどの金属にてなり、真空蒸着法やスパッタリ
ング法による全面被着の後に通常のフォトリソグラフィ
法により光導電層lの表面に対向間隙12をもつように
パターン化して形成してもよく、あるいはリフ1〜オフ
法、すなわち電極3及び4を形成しない領域に予めフォ
トレジストなどの感光性樹脂をパターン化して形成して
おき、その後金属層を全面に被着して上記の感光性樹脂
を除去する手段、により形成してもよい。
M oなどの金属にてなり、真空蒸着法やスパッタリ
ング法による全面被着の後に通常のフォトリソグラフィ
法により光導電層lの表面に対向間隙12をもつように
パターン化して形成してもよく、あるいはリフ1〜オフ
法、すなわち電極3及び4を形成しない領域に予めフォ
トレジストなどの感光性樹脂をパターン化して形成して
おき、その後金属層を全面に被着して上記の感光性樹脂
を除去する手段、により形成してもよい。
保護層5はイメージ光が入射してくるので透明であり、
かつ絶縁性の層である。この保護層5としては、窒素ガ
スもしくはアンモニアガスをシランと共にグロー放電分
解して形成される5iNllQ、スパッタリング法で形
成される5i02膜、又は樹脂類を溶剤に溶解して塗布
し、−1吃燥・硬化させた被膜などを用いることができ
る。
かつ絶縁性の層である。この保護層5としては、窒素ガ
スもしくはアンモニアガスをシランと共にグロー放電分
解して形成される5iNllQ、スパッタリング法で形
成される5i02膜、又は樹脂類を溶剤に溶解して塗布
し、−1吃燥・硬化させた被膜などを用いることができ
る。
次に、実施例に、にり本発明を一層具体的に示す。
(実施例1)
基板2として石英ガラスを用い、その表面に真シ:・を
蒸着法によりN i Cr層を061μmの厚さに形成
し、フA・1−リソグラフィ法によりパターン化して電
4@11を形成した。このときのエソチャン1〜として
は硝酸第2セリウムアンモニウムと過塩素酸の水溶液を
用いた。次にその上に、S i H,4ガスと酸素ガス
を用い、0.5Torrの圧力下での低圧CV1つ法に
より5i02層を0.3μmの厚さに形成し、フォトリ
ソグラフィ法によりパターン化して絶縁層10を形成し
た。このときはエソチャン]〜としてフン酸とフッ化ア
ンモニウムを使用した。次に基板温度300°CでSi
ト14ガス1ゴorrの圧力下でのグロー放電分解法に
よりアモルファスシリコン層を0.8μmの厚さに形成
し、フォトリソグラフィ法によりパターン化して光導電
層1を形成した。このときはエソチャン1〜としてフッ
酸、硝酸及び酢酸の混酸を使用した。最後に電極3,4
を形成するために真空蒸着法によりAQMを0.8μm
の厚さに形成し、フォ1へリソグラフィ法によりパター
ン化した。このときはエッチャントとじてリン酸、硝酸
及び酢酸の混酸を使用した。なお、本実施例では保護層
5は省略した。
蒸着法によりN i Cr層を061μmの厚さに形成
し、フA・1−リソグラフィ法によりパターン化して電
4@11を形成した。このときのエソチャン1〜として
は硝酸第2セリウムアンモニウムと過塩素酸の水溶液を
用いた。次にその上に、S i H,4ガスと酸素ガス
を用い、0.5Torrの圧力下での低圧CV1つ法に
より5i02層を0.3μmの厚さに形成し、フォトリ
ソグラフィ法によりパターン化して絶縁層10を形成し
た。このときはエソチャン]〜としてフン酸とフッ化ア
ンモニウムを使用した。次に基板温度300°CでSi
ト14ガス1ゴorrの圧力下でのグロー放電分解法に
よりアモルファスシリコン層を0.8μmの厚さに形成
し、フォトリソグラフィ法によりパターン化して光導電
層1を形成した。このときはエソチャン1〜としてフッ
酸、硝酸及び酢酸の混酸を使用した。最後に電極3,4
を形成するために真空蒸着法によりAQMを0.8μm
の厚さに形成し、フォ1へリソグラフィ法によりパター
ン化した。このときはエッチャントとじてリン酸、硝酸
及び酢酸の混酸を使用した。なお、本実施例では保護層
5は省略した。
本実施例において、対向電極3と4の間隙12の間隔り
を30 μm、電極11の幅Wを50 μrnとし、第
3図の如く電極11は12の全面と対向するようにした
。
を30 μm、電極11の幅Wを50 μrnとし、第
3図の如く電極11は12の全面と対向するようにした
。
以上のように作成したイメージセンサに読出し用の電源
電圧EとしてIOVを印加し、■素子の特性を微小電流
計で測定した結果は下表の通りであった。
電圧EとしてIOVを印加し、■素子の特性を微小電流
計で測定した結果は下表の通りであった。
また、これとは別に、電極11及び絶縁層10を用いな
いで作成したセンサの特性は上記表中のEg=OVとし
た場合とほぼ一致した。
いで作成したセンサの特性は上記表中のEg=OVとし
た場合とほぼ一致した。
上記の結果より電極11に負のバイアス電圧を印加する
ことにより、暗時の抵抗値が増大し、結果として光照射
時と暗時との抵抗値比が従来約102であったものが1
04以上にまで増大していることがわかる。このバイア
ス電圧の効果はアモルファスシリ:1ンにりに水素やハ
ロゲン原子などを含有させた場合も含有させない場合も
、各種成膜条件について光照射時と暗時との抵抗値比が
向4二することが確められた。ただし、それぞれの場合
のバイアス電圧EtXの最適値は異なったものとなる。
ことにより、暗時の抵抗値が増大し、結果として光照射
時と暗時との抵抗値比が従来約102であったものが1
04以上にまで増大していることがわかる。このバイア
ス電圧の効果はアモルファスシリ:1ンにりに水素やハ
ロゲン原子などを含有させた場合も含有させない場合も
、各種成膜条件について光照射時と暗時との抵抗値比が
向4二することが確められた。ただし、それぞれの場合
のバイアス電圧EtXの最適値は異なったものとなる。
(実施例2)
実施例1と同様にして作成したイメージセンサにおいて
、電極11に20℃で一3vのバイアス電圧を印加し、
その後第5図に示されるようにバイアス電圧印加手段1
4により光導電層1又はその周囲の温度上昇に比例して
約−〇、3V/℃の勾配でバイアス電圧が負に増大する
ようにしたところ、40℃位までほぼ一定の抵抗値比が
得られた。
、電極11に20℃で一3vのバイアス電圧を印加し、
その後第5図に示されるようにバイアス電圧印加手段1
4により光導電層1又はその周囲の温度上昇に比例して
約−〇、3V/℃の勾配でバイアス電圧が負に増大する
ようにしたところ、40℃位までほぼ一定の抵抗値比が
得られた。
(効果)
以上のように本発明によれば、光照射時と暗時との抵抗
値比が向上し、結果としてノイズの低減あるいはダイナ
ミックレンジが拡大したことによる中間調の読取りが可
能なイメージセンサを達成することができる。
値比が向上し、結果としてノイズの低減あるいはダイナ
ミックレンジが拡大したことによる中間調の読取りが可
能なイメージセンサを達成することができる。
また、更にバイアス電圧を温度変化(特に上昇)に追随
させた場合には、光照射時と暗時との抵抗値比の変化(
特に減小)の少ない信頼性の高いイメージセンサを達成
することができる。
させた場合には、光照射時と暗時との抵抗値比の変化(
特に減小)の少ない信頼性の高いイメージセンサを達成
することができる。
第1図は従来のイメージセンサを示す断面図、第2図は
その1素子に関する電気回路図、第3図(Δ)及び(1
3)は本発明の一実施例を示す断面図及び平面図、第4
図は本発明の一実施例における一素子に関する電気回路
図、第5は本発明の他の実施例にお番フる−・素子に関
する電気回路図である。 ■・・・・・・アモルファスシリコンの光導電層、:3
,4・・・・・・対向電極、 10・・・・・・絶縁層
、11・・・・・・バイアス電圧印加用電極、12・・
・・・・対向電極間間隙。 特許出願人 株式会社リコー
その1素子に関する電気回路図、第3図(Δ)及び(1
3)は本発明の一実施例を示す断面図及び平面図、第4
図は本発明の一実施例における一素子に関する電気回路
図、第5は本発明の他の実施例にお番フる−・素子に関
する電気回路図である。 ■・・・・・・アモルファスシリコンの光導電層、:3
,4・・・・・・対向電極、 10・・・・・・絶縁層
、11・・・・・・バイアス電圧印加用電極、12・・
・・・・対向電極間間隙。 特許出願人 株式会社リコー
Claims (3)
- (1)アモルファスシリコン層の同一平面上に電極を対
向して設け、光照射量に対応する前記アモルファスシリ
コン層の抵抗値変化を前記電極により検出するイメージ
センサにおいて、前記アモルファスシリコン層の高面の
うち前記対向電極間間隙の少なくとも一部に対向する領
域に絶、I@層を介してバイアス電圧印加用の電極を設
けたことを特徴とするイメージセンサ。 - (2)前記バイアス電圧は一定電圧である特許請求の範
囲第1項に記載のイメージセンサ。 - (3)前記バイアス電圧は前記アモルファスシリコン層
又はその周囲の温度に依存して印加さ肛る特許請求の範
囲第1項に記載のイメージセンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58208891A JPS60101940A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | イメ−ジセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58208891A JPS60101940A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | イメ−ジセンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60101940A true JPS60101940A (ja) | 1985-06-06 |
JPH0471342B2 JPH0471342B2 (ja) | 1992-11-13 |
Family
ID=16563833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58208891A Granted JPS60101940A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60101940A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5150181A (en) * | 1990-03-27 | 1992-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Amorphous thin film semiconductor device with active and inactive layers |
US5576555A (en) * | 1990-03-27 | 1996-11-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Thin film semiconductor device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5772370A (en) * | 1980-10-23 | 1982-05-06 | Canon Inc | Photoelectric converter |
-
1983
- 1983-11-07 JP JP58208891A patent/JPS60101940A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5772370A (en) * | 1980-10-23 | 1982-05-06 | Canon Inc | Photoelectric converter |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5150181A (en) * | 1990-03-27 | 1992-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Amorphous thin film semiconductor device with active and inactive layers |
US5576555A (en) * | 1990-03-27 | 1996-11-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Thin film semiconductor device |
US5705411A (en) * | 1990-03-27 | 1998-01-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Reactive ion etching to physically etch thin film semiconductor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0471342B2 (ja) | 1992-11-13 |
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---|---|---|
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