JPS6012764A - 光電変換装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光電変換装置に関する。

近年光電変檜装置殊に１固体Ｉ最像装置に関するωＦ究
が、゛Ｖ−導体技術の進ＩＪ４と）（に積極的に行なわ
れ、一部では実用化され始めている。

これらの固体撮像装置は、大きく分けるとＣＣＤ型とＭ
ＯＳ型の２つに分類される。ＣＣＤ　／ｌ’ｌ　１Ｍ像
装置は、ＭＯＳキャパシタ゛市極ドにボテンシャルの１
戸を形成し、光の人Ｑ１により発生した電荷をこの井戸
に蓄積し、読出し時には、これらのポテンシャルの井戸
を、電極にかけるパルスにより１１１ｆｉ次動かして１
．Ｗ積された１「荷を出力アンプ部まで転送して読出す
という原理を用いている。またＣ　ＣＤ　４９撮像装置
の中には、受光部はｐｎ接合夕・ｆオート構造を使い、
転送部はＣＣＤ　４’４　ｑで行なうというタイプのも
のもある。また一方、Ｍ　ＯＳ型撮像装置は、受光部を
構成するｐｎ接合よりなるフォトタイオートの大々に光
の入用により発生した電荷を蓄積し、読出し時には、そ
れぞれのフォトタイオー）・に接続されたＭＯＳスイッ
チングトランジスタを順次オンすることにより蓄積され
た１［荷を出力アンプ部に読出すという原理を用いてい
る。

ＣＣＤ型撮像装置は、比較師部ｒｐな措造をもち、また
１発生しｆｌｌる雑ａからみても、最終役におけるフロ
ーティングｅディフュージョンよりなる゛ｌｂ、荷検出
器の容に偵だけがランダム雑；キに寄与するので、比較
的低雑音の撮に′装置であり、低照慶撮影が＋１目射で
ある。ただし、ＣＣＤ型撮像装置）作るプロセス的制約
から、出力アンプとしてＭＯＳ　４＋４アンプがオンチ
ップ化されるため、シリコ、・と　５ｉｔ）２膜との界
面から画像ｌ：、　１．１につきゃ１゛いｌ／ｆ雑音が
発生する。従って、低雑１１とはいいながら、その性能
に限界が存在している。また、高Ｆａｔ　Ｖｌｚｌ化度
図るためにセル数をＩｎ加させて高１＋；亀化すると、
一つのポテンシャル井戸に蓄積できるｌＩ壷人の゛・ト
、荷ｈ（が社少し、ダイナミックレンツがとれなくなる
ので、今後、固体撮像装置が高＾１’＆度化されてい＜
１−で大きな問題となる。また、ＣＣＤ型の撮像装置は
、ポテンシャルの井戸を１１「１次動かしながら蓄積電
画を転送していくわけであるから、セルの−っに欠陥が
存イ１してもそこで電荷転送がストップしたり、あるい
は、極端に悪くなってしまい、製造歩留りがにがらない
という欠点も有している。

これに対してＭＯ３型撮像装置は、構Φ的にはＣＣＤ型
撮像装置、特にフレーム転送型の装置に比較して少し複
雑ではあるが、に　Ｊｔ’を客間を大、きくし得る様に
構成でき、ダイナミックレンツを広くとれるという優位
性をもつ、また、たとえセルの１つに欠陥が存在しても
、Ｘ−Ｙアドレス方式のためその欠陥による他のセルへ
の’！ｅ−背がなく、製造歩留り的には右利である。し
かしながら、このＭＯ３型撮像装置では、（１号読出し
時に各フォトグイオードに配線室端が接続されるため、
きわめて大きな信号電圧ドロシブが発生し、出力゛ｒｆ
ｉ　；ｌ：がドがってしまうこと、配線容を−が大きく
　これによるランダＩ、雑ｔ（の発生が大きいこと、ま
た各］すトタイオードおよび水−１Ｌスキヤン川（７）
ＭＯＳスイーｌチングトランジスタの宵生容借のばらつ
きによる固）１′パタ一ン９％　ｉ’ｊの混入等があり
、ＣＣＤＣＤ間像装置に比較して低照瓜ｔυ影はむずが
しいこと′ぐの欠点を有している。

また、将来の撮像装置の高解像ＩＩ化においては各セル
のサイズが縮小され、Ｍ精’＋ｌｉ　、／＋ｉＪが餞少
してい〈。これに対しチップサイズから決まってくるｉ
！線容１ｉ１は、たとえ１９幅を細くしてもあまりドが
らない。このため、ＭＯ５型ＩＭ像装置は、ますまｉｓ
／ＩＩ的に不利になる。

ＣＣＤ　ＪｌｌｌおよびＭＯ３型撮像４セ保は、以］二
の様な　Ｌ、Ｌ　・＋１１ノをイｊしながらも次第に実
用化レベルに近すいてきてはいる。しかし、さらに将来
必要とされる高０７像度化を進めていくうえで木質的に
大、学な問題をイｉしているといえる。

それらの固体撮像装置に関し、特開昭５８−１５０８７
８　”Ｉ”’７体ＩＡＪ像９ｆｌＴ”　、　ＩＩＤＩ＋
１／１５Ｂ−１５７０７・３　”半ｉ体撮像装置パ、特
開昭５１１−１８５４７３　”’Ｆ導体撮像装置゛°に
新しい方式が梓案されている。ＣＣＤ型。

Ｍ　ＯＳ　Ｊｌ’１の撮像装置が、光入射により発生し
た電イｔ：１をト電々予　（例えばＭＯ３）ランジスタ
のソース）に蓄積するのにχＩして、ここでＪ！ｌ！案
されでいる方式は、光入射により発ノ１．シた１ｉ６：
ｉを、制御゛−１１４Ｊｆｉ（ＭＬばバイポーラ赤トラ
ンジス々のへ−ズＳｌ’ｒ（静°市誇導トランジスタ）
あるいはＭＯ３Ｉランジスタのゲート）に蓄積し、光に
より発ノ１した電荷により、流れる電流をコントａ−ル
するという新しい考え方にもとずどものである。ずなｈ
ｔ、、ＣＣＤ型、ＭＯ３型が、蓄積されたｉｌｉ　４＋
ｉそのものを外部へ読出してくるのに対して、ここで提
゛ゲされている方式は、各セルの増幅Ｊｌ２能により■
し旬増幅してから蓄積された−ＩＬ荷を読出す寸〕けで
あり、また見方を変えるとインピーダンス変換により低
インピダンス出力として読出すわけである。従って、こ
こで提案されている方式は、晶出）Ｊ、広タイナミラク
レンジ、４ＪＩＣ，惰ン“丁であり、かつ、尤４１を号
４−より励起されたキャリア（・ｔｉ：　＜：：＋　＞
はｉＪＩ御電極電極積することから、　Ｊｌ・破壊読出
しかできる等のいくつかのメリットをイｉしている。さ
もに１１宋の高解像度化に対しても１１１能性をイ１す
る方　′式であるといえる。

しかしながら、この方式は、ノ１（末的にＸ−Ｙアドレ
ス方式であり、上記公報に記載されている素ｒ１１がｊ
Ｘｔは、従来のＭ　ＯＳ　Ｊｌ’ｊ抛像装前像装置ルに
バイポーラトランジスタ、Ｓ　Ｉ　Ｔ　ｌ−ランジスタ
等の増１’：＋＋　、４２　（−を複合化したものをＪ
、（木々、°１成としている。そのため、比穀的複りｔ
な措造をしており、高解像化のｉｉ）能性なイ■しなが
らも、そのままでは高解像化には゛限界が存在する。

本発明は、各セルに増幅機能を右するもきわめて１；）
中な４Ｍ　Ｒｉであり、将来の高ｔ′ＹＩ像度化にも十
分対処しうる新１７い光電変換装置を提供することを目
的とする。

かかる］１的は、Ｉｒいに反対の導′ｒｒＬ型領域より
なる２つのｌ（ｉｌｉｂｍ域と、前記それぞれの主電極
領域にｒ１接するｒｉｉｉ記それぞれの主型イラ領域と
は反対の導＋ｌｉ型領Ｊへよりなる２つの制御主１５領
域と、前記２つのＲｊｌ　ｉ’ｌｌ　’ｉｌＥ　Ｊに９
ｎ域の間に介在する高抵抗領域と、馳りなる受光用トラ
ンジスタにおいて、光励起により発生したエレクトロン
ｅホール対のうちホールを前記制御′重４５のうちの１
つの制御電極領域に諮積し、エレクトロンを他の制御Ｊ
ＩＩ電極領域に蓄積することを特徴とする光’ｉｉｔ変
桧装置により達成される。

ロトにＡ発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る光電変換装置を４−
１成場−る光センリーヒルの）、（木Ｊ、！）　ｉｉお
よび動作を説明するＩｙ５である。

；ｒ＋　１図〔１）は、光センサセルの゛１′１図を、
第１図（ｂ）は、第１１図（θ）・１ｉ而（ΔのＡΔ′
部分の断面１４を　第１図（Ｃ）は、それの等価回路を
それぞれン１（十。なお、各部位において第１図（ａ）
、　（ｂ）　、　（ｃ）に１１、ｆａｌするものについ
−〔は同一の番りをつけている。

第１図では、整列配置方式の平面図を示したが、水・■
ｉ方向ｍ像度を高くするために、画素ずらし方式（補間
配置方式）にも配置できることはもちろＡ７のことであ
る。

この光センサセルは、ｆｊＳ１図（ａ）、（ｂ）に示す
ごとく。

リン（Ｐ）、アンチモン（Ｓｂ）　、ヒ素（Ａｓ）等の
ネト１！物をトープしてｎ型又はｎ＋型とされたシリコ
ンＪ、（４νｌのにに、通常Ｐ　Ｓ　Ｇ　Ｉ＋’２等で
Ｍ８成されるバシヘーションＩＩ／！２： シリコン酸化Ｈ’、’Ｊ　（Ｓ　＋　０２　）より成る
絶縁酸化膜３　： となり合う光センサセルとの間をｅ［気菌に絶縁するた
めの８１０．あるいはＳｉ、　Ｎ　、　’９よりなる絶
＆＋　Ｉｔ’ｓ！又はポリシリコン１１・≧等で拾１＆
される；Ｉ＞　１−分は領域４　； エヒリキシャル技術等で形成される不純物ｅ１■の低い
ｎ−領域５； その１−の例えば不純物拡ｎｋ技Ｉｔｉ又はイオン注入
技術を用いてボロン（Ｂ）　ＡＶの不純物を１・−プし
たバイポーラトランジスタのベースとなるＰ領域６　： イζ純物拡故技術、イオン注入技術等で形成されるバイ
ポーラトランジスタのエミッタとなるｎ＋領域７： 信号を外部へ読出すための１例えばアルミニウム（ＡＩ
）　、Ａｌ−５ｉ、Ａｌ−Ｃｕ−３ｉ等の−ｉ　’ｖ材
才１で形成される配線８： 絶縁膜３を通して、浮遊状態になされたｐ領域６にパル
スを印加するための電極９； それの配置９．　ｌ　Ｏ； ノ１（板ｌの書面にオーミックコンタクトをとるために
不純物拡ｎ（技術等で形成された不純物１度の高いｎ＋
領領ｌｌ； 〕１（板の°ｉＴｉ　（１“ｉを′ｊ−える、すなわち
／ヘイポーラトラ゛／ンスタのコレクタ電位をり−える
ための°フルミニウド等の”ｎ　’ｉｊ材才１で形成さ
れる電極１２；より構成されでいる。

なお、第１図（ａ）の１９はｎ４領域７と配線８の接続
をとるためのコンタクト部分である。又配線８および配
！−！ｉ＋１０の交１（ｉする部分はいわゆる２層配線
となっており、Ｓｉ０２等の絶縁材料で形成される絶縁
領域で、それぞれ互いに絶縁されて０る。ｆなわち、金
属の２層配線措造になって１／する。

第１図（Ｃ）の等価回路のコンデンサＣｏｘ１３は、１
０予９．絶縁Ｉり３、ｐ領域６のＭＤＳ構造より構成さ
れ、又バイポーラトランジスタ１４はエミツタとしての
ｎ＋領域７、ベースとしてのｐ領域６、不純物ｔｎ度の
小さいｎ−領域５、コレクタとしてのｎ又はｎ＋領領Ｉ
の各部分より４−１成されている。これらの図面から明
らかなように、ｐ領域６は浮遊領域になされている。

ｍｔ図（Ｃ）の第２の等価回路は、バイポーラトランジ
スタ１４をベース・エミッタの接合部を−Ｃｂｅ１５、
ベース・エミッタのｐ　ｎ　４ａ合グイオーＦ’Ｄｂｅ
１６、ベース・コレクタの接合容埴（：　１）（ＨＩ３
、ベース拳コレクタのｐｎ接合ダイオードＤｂｃ１８を
用いて表現したものである。

以下、光センサセルのＪ、（本動作をｆ：ｔＳＩ　ＩΔ
を用いて説明する。

この光センサセルの基本動作は、光入射による゛重荷蓄
積動作、読出し動作およびリフレッシュ動作より構成さ
れる。電荷蓄積動作においては、例えばエミッタは、配
線８を通して接地され　コレクターはｆ１！、１１１２
を通して止１［位にバイアスされている。またベースは
、あらかじめコンデンサーＣｏ！１３に、配線ｌＯを通
して正のパルス電圧を印加することにより負電位、すな
わち、エミッタ゛ｌに＆、ｌ　＋、て逆バイアス状ｆｎ
；にされているものとする。このＣＯに１３にパルスを
印加してベース６をｆ１重位にバイアスする動作につい
ては、後にリフレッシュ動作の説明のとき、くわしく説
明する。

この状ｉＪｉ；において、第１図に示す様に光センサセ
ルの表側から光２０が入射してくると、゛Ｖ；導体内に
おいて工【／クトロンーホール対が発生する。

この内、エレクトロンは、ｎ（１１がＩＥ’ｌ［Ｅ　位
に／曳（７スされているのでｎ　ｆｆｌ域１　（１１！
ｌ　Ｌこ流れだしていっｒしまうが、ホールはｐ領Ｊ１
ＩＣＧにどんどんｘＪＩ＋冒され−（い〈。このホール
のｐ領域への前積によりＰ’ｔｌ　Ｉ・梨６の電位は次
第にｉｌＥ電位に向かって変イし１７でいく。

１「目１図（Ｑ）、（ｂ）　−ｒも各セン（ノセルの受
光面ド１Ａｉ１（はとんとｐ領ＪＡで占られており、　
・ｆ侶ｎ＋領１代７となっている。当然のことながら、
光ｔこよりｉｆＩ力起されるエレクトロン・ホールタ、
１ｆ３度Ｃま表面に近い程大きい、このためｐ領域６中
にも多くのエレクトロン・ホール対が光により励起され
る。ｐ領域中に光励起されたエレクトロンが＋１）結合
することなくｐ領Ｑ　１３からただちに流れ出て、ｎ　
？ｎ域に吸収されるような横曲にしておけば、Ｐ領域６
で励起されたポールはそのままＸｒＪＡされて、ｐ領域
６をＩＦ電位方向に変化させる。ｐ領域６の不純物濃度
が均一・になされている場合には、光で励起されたエレ
クトロンは拡散で、ｐ領域６とｎ−ｆｉＩ域５とのｐｎ
−接合部まで流れ、その後はｎ−領域に加わっている強
い電界によるドリフトでｎコレクタ領域ｌに吸収される
。もちろん、ｐ領域６内の電ｒ−の走行を拡散だけで行
なってもよいわけであるが、表面から内部に行くほどｐ
ペースの不純物濃度が減少するように４１１成して＋３
けば、この不純物ｅＩ（［差により、ベース内に内部か
ら表面に向う１し界Ｅｄ。

が発生する。ここで、Ｗｅはｐ領域６の光入射ｆｌ＋’
１表面からの深さ、ｋはボルツマン定数、′■゛は′Ｍ
２り！温度、ｑは単位電荷、Ｎ　Ａ、　ｔよＰベース領
域６の表面不純物濃度、Ｎ　Ａｔはｐｆｎ域６のｎ−高
抵抗’ｒｒ　ｒ４ｒ５どの一°Ｌ面にお（Ｊる不純物１
０度である。

ここで、Ｎ　Ａ５／　Ｎ　Ａ；　＞　３と１れば、ｐ領
域６内の゛屯ｒの走行は、拡散よりはトリフ１−　＋こ
より１〒なわれるようになる。すなわち、ｐ領域６内に
光１こよりｌ＋ｉ＃起されるキャリアを信″−）としで
有効＋：　！ＦＩＪ　ｆｐさ」するためには、ｐ領域６
の不純物ｎ　ｌ＆　（ま先入Ｑ１側表面から内部に向っ
て減少してｌ、Ｎるようになっていることが望ましい。

拡散でｐ領域６を形成すれは　その不純物１度は光入射
側表面にくらべ内部に１ｆ〈はど減少している。

セン」Ｊセルの受光面１・″の一部は、ｎ＋領域７によ
り占られ−Ｃいる。ｎ＋領域７の深さ１オ、通１ζ（０
２〜０．３ｐ、ｍ程度、あるし＼ｔまそ才を以下に１ｉ
Ｑｉｉｌされるから、ｎ＋領域７で吸収される光のれい
よ、もともとあまり多くはないのでそれ程問題ｔよな＋
７）。

ただ、ｉｔｉ　ＢＵ長側の光、特に青色光に対しては、
ｎ＋ｌｉｌ我７の存在は感度低ドの原因になる。ｎ＋’
ｉ’ｉ　ｂＮ　７の不純物１１度は適格Ｉ　Ｘ　１０”
　ｃＩＩ＋−’程；■あるいはそれ以トに設計される。

こうした高ｆｆＡ　Ｉｆｆ　＆と不純物が１−一部され
たｎ＋領域７Ｉこお（士るホールの拡散距離は０．１５
〜０．２１Ｌ閂程１（シである。したがって、ｎ＋領域
７内で光励起されたポールを有効にｐ領域６に施し込む
には、１１＋ダ１１戊７も九人ｑＪ表面から内部に向っ
て不純物プご爪が減少する４□゛１１青になっているこ
とが９１ましい。１１＋領域７の不１Ｉｌｉ　１！７７
Ｃ度分布が−に記の様になっていれば、九人ｑ１側表面
から内部に向う強いＩ・リフト電界が発〕Ｉして、ｎ＋
領域７に光励起されたホールはドリフトによりただちに
ｐ領域６に流れ込む。ｎ＋領域７、ｐ領域６の不純物儂
度がいずれも光入射ｆｉ１１表面から内部に向って減少
するように４ｊ）成されていれば、センサセルの光入射
側表面側に存イＩするｎ＋領域７、ｐ領域６において光
励起されたキャリアはすべて光信号として有効に働くの
である。Ａｓ又はＰを１“、！Ｉ濃度に１・−プしたシ
リコン酸化１１りあるいはポリシリコン１漠からの不純
物拡散により、このｎ＋領域７を形成すると、１−記に
述へたような１ｊｌましい不純物傾斜をもつｎ＋領領域
得ることかり能である。

ｔ１ン終的には、ホールの蓄積によりベース′屯位は℃
ミッタ屯位まで変化し、この場合は接ｊｐ４電位まで変
化して、そこでクリアブされることになる。

より１ｉｉＱ密に汀うと、ベースφエミンタ間がｌ１ｌ
ｒ１方向にｒ’ｊ：　＜バイアスされて、ペースに蓄積
されたホールかエミツタにＩＱ出し始める電ＩＬでクリ
アブされる。つまり、この場合の光センサセルの飽和型
１セｌは、最初にｐ領域６をｆ＋電（７にバイアスした
ときの７′・イアス゛市位と接地１１位との電位差で略
々′ｊ・えら１するす）りである。ｎ＋領域７が接地さ
れず、浮Ｊ斤状ｊ、ｉ、’、において光入力によって発
生した１１を荷の蓄Ｊ１−を行なう場合には、ｐ領域６
はｎ領域ｌと略１１回山位まで電イｔ；ｆを、響積する
ことかできる。

１；ｌ　ｌは電番：１□−積動作の定性的な第１略説明
であるか、以トに少しＩＬ体的かつ冗皇的に説明する。

、−のにセン→ノビルの分光感度分４＋は次式で＋７．
え１）れる。

Ｘ＋１−、ｅスル（−α　ｙ）ｌ　・　−ｒ　＋へ／Ｗ
ｌイＩＩ　ｌ−人は光の１１々ＩＬＬ　（メしｆｆ１１
．αはソリコノ結晶中ｆ　（ｒ）光ノＭ　駆暫係Ｃｄ　
［１１１１−’　］−Ｘは゛１′導体表面における、ｌ
’）　Ｍ合損ｆｉ　ｋ　＋１．；　コＬ　！、・ｘ’　
Ｉｒｆ　ニ’、’ｆ　’ｊシナｌ、ｉ”　ｄｅａｄ　１
ａｙｅｒ”　（不感領域）の厚さ　しｔｍ］　ｙはエビ
層の１’７さ　［鳩ｍ］、Ｔは透過−トすなわち１、（
用してくる光ｊ、＋に対して反則等を考１市しＣ有効に
ｒ＝導体中に入射する光へ；−の割合をそれぞれ小して
いる。この光センサセルの分光感１ｆｔ　Ｓ（入）およ
び放射照度　Ｅｅ（入）を用いて光ｉｔｉ流ｔｐは次式
で計算され　る。

Ｉｐ＝ｆ″　Ｓ（八）争Ｅｅ（入）−ｄ入［用Δ／ｃｍ
２］ （［１し放射照１１ＶＥｅ（入）　［ｐ、　Ｗ　＋＋　
ｃＩＩ＋−２・ｎｍ−’　］　は次式で１ｊえられる。

［ｊＬＷ　＠ｃｍ−２＠　ｎｍ−’　］（Ｉｊ　ｌ、　
Ｅ　、はセンサの受光面の照度［Ｌｕｘ　］、Ｐ（入）
はセンサの受光面に入射している光の分光分布、■　（
入）は人間の【Ｉの比視感度である。

これらの式な用いると、エピ１ゾの層４ｐ、ｍをもつ光
センサセルでは、Ａ九Ｘ’ｆ（２８５４°Ｋ）で照射さ
れ、センサ受光面照度がｌ　［Ｌｕｘ］のとき。

を’Ｊ　’２８１）　ｎ＾／ｃｍ−’の充電流が流れ９
人Ｑ４　してくるフ１１ンの（ｂ　２＞るいは発生する
エレクトロン・；１“−）白１の数は１．８　ＸＩＯ”
ケ／ｃｍ　’　＠ｓｅｃ　Ｊ’Ｉ！ｌ負で、ｔ）　イ、
。

゛・１、この１１冒　尤により励起された：ｌ′、−Ｊ
レカ〜ベ一二じ＋Ｖ＋　Ｊ、ｌ’ｔ　”−ることにより
発生する電位ＶｐｌよＶｐ＝Ｑ２・Ｃｒ１ｊえられる。

Ｑは蓄積される７トールの＋１．ｊ　（’＋＋ｌ　：１
１テＪ’Ｊす、ＣはＣｂｃ１５とＣｂｃ１７を力１１ａ
した＋１：合部１１ｊである。

いま、１１＋領域７の不純物ｅ度を１０　ｔｏ　Ｃｌ１
ｌ−’。

ｐ　１１　Ｊ、９．６の不純物Ｎ　Ｉｆｆを５　Ｘ　ｊ
Ｏ”　ｃｍ−１，ｎ−領域”、＋　０）　１（ＩＱ物ｉ
ｎ　Ｉｔｖを１０　ｃ＋ａ　”、ｎ１領域７の＋ｎｉ　
Ｊｆｌを＋６１Ｌｍ２．ｐ領域６の面積を６４１Ｌｆｆ
ｉ’、ｎ−領１戊５の厚さを３μｍにしたと、きの接合
客間Ｃ±、ＩＪＯ，０＋４　ｐ　Ｆ　＜：／になり、一
方、Ｐ領域６に蓄Ｉ晶されるホールの（）１数は、蓄積
時間１／１３０ｓｅｃ　、有効受光＋ｒ＋ｉ　Ｌ’ｔ、
すなわちｐ領域６の面積力１ら°市Ｊ％　Ｂおよび９の
面積を引いた面積を５８Ｂｍ’程度とすると、１．７Ｘ
ＩＯ’ケとなる。従って光入射により発生する屯（＆、
　Ｖ　ｐは　１９０ｍＶ位になる。

ここで１）１°１すべきことは、高ｈｒ像度化され、セ
ルサイズが縮小化されていった時に、一つの光センサセ
ルあたりに入射する光ｒ−が減少し、蓄Ｊａ　’＋ｉも
荷Ｉ＾Ｑが八に減少していくが、セルの１；ｉ小化に伴
ない接合容１１′＃もセルタイプに比例してれ少してい
くので、光入射により発生する電位Ｖｐはほぼ・）ｊ］
にたもたれるということである。これは本発明における
光センナセルが第１１５４に示すごとく、きわめて筒中
な構造をしており有効受光面がきわめて大きくとれるｎ
１能性をイｆ　Ｌ−Ｃいるからである。

インターラインタイプのＣＣＵの場合と比幀して本発明
における光電変換装置が有利な理由の・つはここにあり
、高ｍ像度化にともない、インターラインタイプのＣＣ
Ｄ型撮像装置では、転送する′屯荷場を確保しようとす
ると転送部の面積が相対的に大きくな′す、このため有
効受光面が減少するので、感度、すなわち光入射による
発生重圧が減少してしまうことになる。また、インター
ラインタイプのＣＣＤ型撮像装置では、飽和゛電圧が転
送＋＋１ｉのＪ′きざにより制限され、どんどん低ドし
ていってＬまうのに対し１本発明における光センサセル
では、先にも−１いた様に、顛初にｐ領域６を（’ｌ　
’＋ｔｉ位にバイアスした時のｌ＜−イアスミ圧により
飽和電圧は決まるわけであり、大きな飽和゛電圧を確保
することができる。

以１の様にしてｐ領域６にＮｊ精された電荷により発生
１．た−Ｌ圧を外部へ読出す動作へつｌ、Ｎて次に説明
する。

読出し動作状ＩＥでは、エミー、夕、配線８を士浮遊状
態に、コレクターは＋ｌＥ電位Ｖｃｃに保持される。

第２図に等価回路を示す、今、光を照射する＋ｉｉｊに
、ベース６を負電位にバイアスした時の電位を−Ｖｅと
し、光照射により発生した蓄積電圧をＶｐとすると、ベ
ース１［位は、−ｙＩｌ＋ｖｐなる゛電位になっている
。この状態で配置％１０を通して電極９に読出し川の＋
Ｅの電圧ｖＲを印加すると、この１１°の電位ｖｌＩは
酸化膜容継Ｃｏ！１３とベースーエミンタ間接合容争Ｃ
ｂｅ　ｌ　５、ベース・コレクタ間接合室１ｉ１Ｃｂｃ
７により容４１分胡され、ベースには゛電圧 が加算される。従ってベース電位は となる。ここで、 となる条件が成ｆするようにしておくと、ベース′−［
位は光照射により発生した蓄積゛電圧Ｖｐそのものとな
る。このようにしてエミッタ電（ｅｌに対して−１−ス
゛屯（Ｑが１１：方向にバイアスされると、エレクトロ
ンは、エミッタからベースに打入され、コレクタ電位が
正電位になっているので、ドリフト上界により加速され
て、コレクタに到達する。この時に流れる電流は１次式
で１ｊ、えられる。

Ｘ（ｅ冨ｐ　「］（Ｖ　ｐ　−Ｖ　ｅ）　−１１イＱ　
Ｌ　Ａ　ｊはベースΦエミッタ間の接合面ＪＬｑは中（
＼°を小：ｌ＋：ｆ　ｒ、ｌ−（＋、８Ｘ　ＩＱ−１’
ｌクーロ７）、Ｄｎはベース中におけるエレクトロンの
拡ｎ’＜　＞ｉ４　数、ｎ、。ｔ」ｐ−゛・−スのエミ
ンタ端における少数キャリヤとしてのエレクトロンΩ度
、Ｗ１１はベース幅、ＮＡＬ！ハヘースベーミンタ端に
おけるアクセプタ濃度、Ｎへｒはベースのコレクタ端に
お＋するアクセプタ１ｍ１ｐｇｌＣはボルツマン′１１
−俄、■は絶対温度、Ｖｅは１２゛・り市二位である。

、：　ｏ）Ｉｌｉ’、プＩ＜ｒ、は、エミフタｉｌＥ　
（＜ｒ　Ｖ　ｅが′＼−ス電位、１−　ｊｔ：わらご−
こでは光照射により発生したＸｉ積′屯ｆｌＥＶ　１１
に′７１．イなるまで１＜ｌれることはＩ一式からり１
らかｉ、ｌ　ｉちる。この時エミンク■Ｅ位Ｖｅの時間
的変化は１５：　Ｌ（、で１，１すされる。

ｘ　Ｉ　ｅｘｐ　−−（Ｖ　ｐ　−Ｖ　ｅ）　−１１Ｔ （ＩＩ　ｌ、　、　ここで配線要領Ｃｓはエミフタに接
続されている配ｔＩａ８のもつ容ＦＩＦ−２１である。

第３図は、１一式を用いて、；Ｌ　’ｎ　Ｌだエミフタ
「を位の時間変化の一例を示している。

第３図によればエミッタ電位がベース電位に等しくなる
ために１え、約１秒位を要することになる。これはエミ
フタ電位　ＶｅがＶｐに近くなるとあまり電流が流れな
くなることに起因しているわけである。したがって、こ
れを解決する１１段は、先に電極９にＩＦ電圧Ｖ、を印
加するときに、 なる条件を設ル゛シたが、この条件の代わりになる条件
を入れ、ペース電位をＶＬＩＩＱＳだ１１、余分に順方
向にバイアスしてやる方法が考えられる。

このＩＩ′？に旋れる電流は次式でり、えられる。

ｘ　（ｅｘｐ　−（Ｖｐ　＋　Ｖｎｔａｓ　−Ｖｅ）　
−１１Ｔ 第４図（ａ）に、　Ｖｅ＋ａｓ＝０．ｆｌ　Ｖとした場
合、あるｉｉ’　ｌｌ’、ｉ間ｒｙ）　ｉｔｚ、ｉｊ　
４’、ＩＯニ印加ｌ、　テイタＶ　ｐ　４　セＴ：１７
１゛ハ／１にもどｌ−５流れる電流を１’；　＋ｌ−さ
せたと、きのＸｉ　Ｌ１’＋ｌｉ　１１Ｖ　ｐに対する
、読出し電圧、すなわちエミフタ電位の関係を示す。世
し、第４図（ａ）でｔオ１．；）ト出し−［ξ圧はｌ＜
イアス゛市圧成分による読出し時間に依イｆ１−る　定
の電位が必ず加算されてくるかその）１′夕分をさし引
いたｉｆｔをプロットしていｚｌ。’＋ｌＩ：極９に印
加している市１１を圧ｖＲをゼロポルトにも２：’　Ｌ
４た時には、印加したときとは逆になる°１！を圧かベ
ース電位に加算されるので、ベース上位は、１１電圧Ｖ
Ｉ＋を印加する前の状態、すなわち−■ｏになり、エミ
フタに幻し逆バイアスされるので電流の流れが停止１−
するわけである。第４図（ａ）によれば１００ｒ＋ｓ程
度以１−の読出し時間（すなわちｖｌｌを電極９に印加
している時間）をとれば、＋％　ｈｉ　’ｌｉ、＋ｆ：
　Ｖ　ｐと読出し’ｉｌｊ　Ｊｌ：は４桁程度の範囲に
わたって直線性は確保され、高速の読出しが１４丁能で
あることを示している。第４図（ａ）で、４５゜の線は
読出しに１−分の時間をかけた場合の結果での線は読出
しに１−分の時間をかけｆ−１，、）合の結果であり、
１−記の３１１７例では、配線０の容！ｌｊ　Ｃｓを４
ｐＦとしているが、これはＣｂｅ＋Ｃｂｃの接合容！１
）の０．０１４ｐ　Ｆと比較して約３００倍も大きいに
もかかわらず、ｐ領域６に発生した蓄Ｊｉ（’ｌ圧Ｖｐ
が何らの派衰も受けず、かつ、バイアス電圧の効果によ
り、きわめて高速に読出されるていることを第４図（ａ
）は示している。これはｉ；記４−１成に係る光センサ
セルのもつ増１ｔ７１Ｉ捷能、すなわち電前増幅機能が
有効に１効らいているからである。

これに対して従来のＭＯ３型撮像装置では、Ｘ。

積電圧Ｖｐは、このような読出−しハ稈において配置ｇ
容ｐ　Ｃｓの影響でＣｊ　・Ｖｐ　／　（Ｃｊ　＋Ｃｓ
　）（ｆｌ−ｊ　Ｌ　ＣＪはＭＯ５Ｏ５型撮像装置光部
のｐｎ接合容客間となり、２桁位読出し′＋ｌｉ　ＩＩ
：　イ１１′＋がドがってしまうという欠Ｉ飄を有して
いた。このためＭＯ５型撮像装置では、外部へ読出すた
めのスインブングＭＯ５Ｌランジスタの寄生容ら）のば
らつきによる固定パターン雑音、あるいは配線台１ｉｔ
−すなわち出力容Ｉ１１が大きいことにより発生するラ
ンクＡ　ｎ音か人きく、Ｓ＃ｌ比がとれないとい）問題
があったが、；（Ｉ　１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）　−
ｃ示ず４１′＾成の光センサセルでは、ｐ領域６に発生
したＸｉ積電圧そのものが外部に読出されるわけであり
、この電圧はかなり人きいため固定パターン雑音、出力
客間に起因参るランタノ、雑音が相り、１的に小さぐな
り、きわめてＳ／ｌｌ比の良い信号を（することがｉｔ
）能である。

先に、バイアス電圧■旧ａＳを０．８　Ｖに設定したと
き、４桁程度の直ｔ９性が１００ｎｓｅｃ　４′）！度
の高速読出しＩＩ＋ｊ間で得られることを示したが、こ
の直線性および読出し時間とバイアス屯川　Ｖ旧ａＳの
関係を；ｉｌ′（Ｊ、　ｌ、た結果をさらにくわしく、
第４図（ｂ）に小す・ 第４図（ｂ）において横細１はバイアス電圧Ｖ旧ａＳで
あり、また、杭軸は読出し時間をとっている。

またパラメータは、蓄積゛電圧がｌ　ｍＶのときに、Ｉ
ｉ）：ｌ出＋、　−１２川がｌ　ｍＶの８０％、９０％
、９５％、９８％にｔｒるまでの１１′？間依存性を示
している。第４１Ａ（Ｉ′Ｉ）に示される様に、蓄積゛
市川１　ｍＶにおいて、それぞれ８０％、９０％、９５
％、９８％になっている時は、それ以トのＭ積電圧では
、さらに良い値を示していることは明らかである。

この第４１４（ｂ）によれば、バイアス電圧Ｖｎｔａｓ
が０．６ｖでは、ａ出し重圧が、祢精電用の８０％にな
るのは読出し時間が０．１２μｓ、９０％になるのは０
．２７μｓ、９５％になるのは０．５４ｐＬｓ　、９８
％になるのは　１．４μｓであるのがゎがる。また、バ
イアス電圧Ｖｇｔａｓを　０．ＢＶより大きくすれば、
さらに高速の読出しがｉｉｆ能であることを示している
。この様朶、撮像装置の全体の設工１から読出し時間お
よび必要な直線性が決定されると、必要とされるバイア
ス電圧Ｖ　ｌｌｔ　ａｓが第４１Δ（ｂ）のグラフを用
いることにより決定することができる。

［−記＃＋４成に係る光センサセルのもう一つの利点は
、ｐ領域６に蓄積されたポールはｐ領域６におけるエレ
クトロンとホールの１！Ｉ結合確率がきわめて小さいこ
とがら非破壊的に読出しり能なことである。すなわち読
出し時に電極９に印加していた重圧ｖ９をゼロボルトに
もどした時、ｐ領域６の１ｖ位は電圧ＶＲを印加するｓ
Ｎｊの逆バイアス状態になり、電照用により発生した蓄
積電ハｆＶｐは、新しく尤が！ｌ＜＜　ｑ（されない限
り、そのまま保存されるわけである。このことは、−１
−記構成に係る光セン４Ｊ＋！ルを光１１を変換装置と
して措成したときに、システ１、動作１−１新しい機能
を提供することができることを（１，味看る。

このｐｍ領域にｖ６積電圧Ｖｐを保持できる時間ｌオ、
澤わめてｌ（く、／ｉ＆大の保持時間は、むしろ。

接合の空乏九？中において熱的に発生する暗電流によっ
（制限を受＋７る。すなわち、この熱的に発生−するＩ
ＩＡ　’上流により光セン勺セルが飽和してしまうｈ）
ｌ’ｐ　’Ｑちる。しかしながら、Ｌ記１．°４成に係
る光セフ／リセルｅは、空乏ム：？の広がっている領域
は、低不神’１．’Ｊ　ｉｎ　Ｉ負領トＮであるｎ−領
域５であり、このｎ　−′ｌｆ＋　域５は１０１１０ｌ
２”　−１０１’　ｃｍ−’程度と、きわめ（不着ｌｉ
　１’７　ｎ度が低いため、その結晶性が良好で５）す
、ＭＯＳ型、ＣＣＤ型撮像装置に比較して熱的に発生４
−るエレクトロン・ポール対は少ない。

このため、暗電流は、他の従来の装置に比較して小さい
。すなわら、ｌ−記構成に係る光センサセルは未質的に
暗゛屯流第１音の小さい措造をしているわけである。

次いでｐ領域６に蓄積された電６ηをリフレッシュする
動作について説り１する。

ト記構成に係る光センサセルでは、すでに述べたごとく
、ｐ領域６に蓄積された電荷は、読出し動作では清談し
ない。このため新しい光情ｔＩｌｌを人力するためには
、前に蓄積されていた電荷を泊腔させるためのリフレッ
シュ動作が必要である・また同時に、浮遊状態になされ
ているｐ領域６の電位を所足の負電圧に帯“ｄｉさせて
おく必要がある。

ｊ〕記構成に係る光センサセルでは、リフレッシユ動作
も読出し動作と同様、配線１０を通して゛心棒９にｉＪ
：　’４１圧を印加することにより行なう。このとき、
配線８を通してエミフタを接地する。コレクタは、’ｉ
ｌ；、極１２を通して接地又は＋［ｉ電位にしておイ。

第５図にリフレッシュ動作の等ｆ＋ＩＩｉ　Ｉｉ、！回
路を）Ｉ＼す。イ【１しコレクタ側を接地した状態の例
を、Ｉζしている。

、−、−１７）　ｉｌ、ｉ′ｊ、’、　−（：　１１山
月Ｖ　ｒｕ＋　ｌ＋：　６−１＋：　ＩＥ　カ市、杵９
　Ｌ：　印加ざＪＩる）：、”ニー　ス２７１．冒よ、
耐化Ｉ＋？！容４ＬＣｏｘ１３、−＼　４＠エミ　−・
り１門目〆＝合容早Ｃ１４ｅ１５、ペース・Ｔｌ　１／
イｌり間接合着１１＋ｊ　Ｃｂｅ　１．７の容ｊ、１分
１情により、 ｉｌ゛る電圧が、前の読出１〜動作のときと同様ｌ旧時
的にかかる。この°Ｉｌｔ圧により、ペース・エミンタ
間接合夕・ｆよ−１・Ｄｂｅ１６および・＼−ス・コレ
クタ間接合シイ十−１・Ｄｂｃ１８はｌｌ１ｌ′ｆ方向
バイアスされて・すＩＩｆ＋状ｆｐりとなり、＋１１流
がｌんれ始め、ベース電位ｔ４ン５ぐεＩｓにイ氏ドし
ていく。

この１１〒、ｊＹ　’！ｈ状ｙルにあるペースの゛上位
Ｖの変化は近似的に次式で表わされる。

イ１１し、 ｑ　Ｄ　＋Ｉ　ｎ　１５ ｉ　２　＝Ａｅ−−〜−−−−−−−−−〜■。

ｘ　Ｉ　ｅｘｐ　（−−一−−Ｖ　）　−１１ｋ　’Ｉ
’ ｉ工はタイオー１・Ｄｂｃをｌ后、れる電流、ｌ、はタ
イオー１”　Ｄ　ｂｅを流れる電流でおる。Δもはペー
ス面精、Ａｅはエミツタ面ＪＡ、［）１１はゴルクタ中
におけるポールの拡ｒ＆　’ｔｉｌ　Ｇ、Ｐ　ｎｏはコ
レクタ中における熱・１１θ！状ｆ九のポールが＝亀、
Ｌ、はコレクタ中におけるホールの平均自由行程、ＩＩ
Ｐｎはへ−ス中における熱１１＞状態でのエレクＩロン
７Ｃ度でｔノる。１．で、ペース側からエミ／りへのホ
ール１１人【こよる市ＪＱは、エミフタの本絹（物ｉｒ
３度かペースの不紳物濃度にくらべて充分高いので、熟
視できる。

１−に、Ｊ（シた式は、段階接合近似のものであり′Ｖ
際のデフへイスでは段階接合からはずれており、又ペー
スの厚さ力稍１艷〈、かつ複？汁な８度分布をイ１して
いるので厳密なものではないが、リフレンソユ動作をか
なりの近似で説明可能である。

１一式中のペース・コレクタ間に流れる電流ｉ１の内　
Ｑ　’　ＩＪＩ”　Ｐ　ｎａ／　ｒ−ｐ　ｌ；ｌホール
による電／Ｑ、すなわちペースからホールがコレクタ側
へ流わ１．−１成分を示している。このホールによる電
流が流れやすい様にＬ記４！）成に係る光センサセルで
は、コレクタの不純物Ｉｎ爪は、通常のバイポーラ１ラ
ン／スタに比較して少し低めに設計される。

この式を用いて、ｉｌ　ｎ　Ｉ、た、′＼−ス゛屯位の
時間依（ｒ’　＋’ｌの　例を７１Ｓ６図に示す。横軸
は、リフレ。

シュｌｌｉ圧Ｖ　１１１１か゛屯Ｊ７ｊ　９に印加され
た１１１間からの時間経過ずなわちリノレンシュ１１１
ｉ間を、群細１は、・＼−ス１（７，位をそれぞれ示す
。また、ペースの７刀期１Ｌｊ　（：／をパラメータに
している。ペースの初期電位と１オ、リフレッシュ電圧
Ｖ、１１が加わった■間に、１甲／１１１大１八１にあ
るペースが示すｌし位でま）す、ｖＲｌｌ。

Ｃｏ３　Ｃｈｅ、Ｃｂｃ及びペースに＆積されている゛
市イ１：口−よつ（きまる。

この第６１Δをみれば、ペースの電位は初期電位によら
ず、ある時間経渦管には必ず、片対級グラフＩＣつの直
線にしたがってＦがっていく。

第６１１ｂ）に、リフレ、ンユ時間に対するへ一ス“電
位変化のＵｊ験値を示す。第Ｇｌ：ｚｊ（１）に示した
計算例に比較して、この１Ｖ験で用いたテストデバイス
は、ディメンションががなり人きいため、５．１算例と
はその絶対（（ｉは一致しないか、リフレ。

シュ時間に対するベース゛上位変化がＪ１勾ａグラフ１
−で直線的に変化していることが７Ｃ証されている。こ
の実験例ではコレクタおよびエミツタの両者を接地した
ときの値を４＜　している。

今、光照射ニヨル＋％積１（Ｅｌｌ　Ｖ　Ｉ＋　］７＋
＆　人（ｆ＋　ヲ０．４［Ｖ］、’Ｊフレンシュ゛屯川
用ρ１．によりペースに印加される゛ｉｌｉ圧Ｖ　を０
．４【ｖ］　、！ｌ：すると、第６図に示すこと〈初期
ペース゛１（ｊ位の酸人値はｏ、ａ［ｖｉとなり、リフ
レンシュ゛市用印加後ＩＱ　１ｓｅｃｌ後には直線にの
ってペース電位がドがり始め、１ｏ−５（ｓｅｃ］後に
は、光があたらなかった時、すなわへ初期ペース電位が
０．４［Ｖ］のときの電位変化と致する。

ｐ領域６が、ＭＯＳキャパシタＣＯＸを通して＋Ｉ’゛
屯ＪＦをある時間印加し、そのＩＦ電川用除去すると負
電位に帯電する什力には、２通りの仕方が誹る。一つは
、Ｐ領域６から正゛屯荷を持つホーＡが　トとして接地
状態にあるｎｆｎ城１に流れ出湯ごとによって、負電６
：Ｊが蓄積される動作である。

ｐ領域６からポールが、ＩＩ領域ｌに一方的に１１れ、
＋１グＩ地１の屯ｆ−があまりｐ領域６内に泣れしまな
いようにするためには、Ｐ領域６の不純物■遮を１１領
＋１１２１の不純物密度より高くしておけばＪい。・Ｊ
ｊ、ｎ’領域７やｎ領Ｊ戊ｌからの１［子が、Ｐ領域６
に流れ込み、ホールとｔｉｔ結合することｋよって、ｐ
領域６に負電荷が蓄積する動作も行内キるにの用台には
、ｎｍ域ｌの不純物密度は「宵ＩＩぜ乏６より高くなさ
れている。ｐ領＄６からホールが流出することによって
、負電荷が蓄積する勇往の方が、ｐ領域６ベースに電ｆ
・が流れ込ん１ホールと１１結合干ることにより負電荷
が蓄積す２動作よりはるかに速い、しかし、これまでの
実助によれば、゛・ＩＣＩ’をｐ領域６に咬し込むリフ
レー。

シュ動作でも、光電変換装置の動作に対しては。

１・分に速い時間応答を示すことが確認されてし〉　る
・ １：記構成に係る光センタセルをＸ　Ｙ　）ｊ向に多数
ならべて光１［変模装置をオ、１成したとき、画像によ
り各センサセルで、蓄積゛電圧Ｖｐは、１．記の例で仁
　は　θ〜０．４　（ｖｊ　の１１１１でばらついてい
るが、すＮ　フレッシュ゛−に圧Ｖ　Ｒ１１印加後１０
−’　［５ｅｃｌには、全て５　のセンサセルのベース
には約０．３［Ｖ］程度の・：　定電圧は残るものの、
画像による蓄積゛１シ圧Ｖｐの変化分は全てｆｌｌえて
しまうことがわがる。すなわち、１−記構成に係る光セ
ンサセルにょる光′ｉ［（変栓二装置では、リフレッシ
ュ動作により全てのセンサセルのペース電位をゼロポル
トまで持っていく完全リフレフシュモードと（このとき
は第６図（ｒｌ）Ｊ　の例ではｌｏ［５ｅｃｌを要する
）、ベース電位にはある一定電用は残るものの蓄積°屯
ＪｊＥ　Ｖ　ｐによる変動成分が消えてしまうＡ１７１
？的リフレシユモードの４き　つが存在するわけである
（このときは第６１Ｍ（、Ｊ）の例では、１０　［ｐｓ
ｅｃトＩＯ［ｓｅｃ］　ｃ７）す７１／　ｙ　シュパル
ス）、以ｌ−の例では、リフレッシュ′心圧ｖ５．。

によりベースに印加される電圧Ｖ　を０．４　［Ｖ　］
と１．〆−が、この゛＋ｌｉハ：Ｖ＾をＯ，ｆｌ［Ｖ］
とすれば。

１、記、；ＩＩｓ　Ｍ的すフし一ツシュ干−１・は、第
６図によれば、ｌ　［ｎ　ｒ、　ｅ　ｃ　］でおこり、
きわめて高速にリフレッシュすることができる。完全リ
フレッシュモードで動作させるか、　ｉｉ渡泊リすレッ
シュモートで動作させるかの選択は光′ル変Ｉ染装置の
使用ｎ的によって決定される。

この過詩的リフレッシュモートにおいてベースに残る電
圧をＶＫとすると、リフレッシュ電圧ｖｌＩＩ＋を印加
後、Ｖ　ｇＨをゼロボルトにもどす瞬間の渦／ｌａ的状
態において。

なる（’Ｉ　Ｉｌｉ川がベースに加算されるので、リフ
レフ・／、パルスによるリフレッシュ動作後のベース電
位は Ｃｏに 、ＶＫ−□・７曲 ＣＯ！＋　Ｃｂｅ＋　Ｃｂｅ となり、ベースはエミッタに対して逆バイアス状ｆＡ；
になる。

先に光により励起されたキャリアをＪｖ積する蓄積動作
のとき、蓄積状瓦咀；ではベースは逆パ・イアス状態で
行なわれるという説ＩＩをしたが、このリフレッシュ動
作により、リフレッシュおよびベースを逆バイアス状！
、ｆｉ；に持っていくことの２つの動作が同時に行なわ
れるわけである。

第６図（Ｃ）にリフレッシュ電Ｉｆ：　Ｖ　ｌｌｕに対
するリフレッシュ動作後のベース゛＋ｌｊ位 ｏｗ ”Ｋ−’ＶＲＨ ＣＯ！＋　Ｃｂｅ＋　Ｃｂｅ の変化の実！ｉＬ値を示す。パラメータとしてＣｏｘの
ｆｆ１を５ｐＦから１００ｐＦまでとっている。丸印は
実験値であり、実線は Ｃｏｘ Ｖに−□・ＶＲＨ Ｃｏｘ＋　Ｃｂｅ十Ｃｂｃ より計算されるａｌ算値を示している。このときＶ　、
　＝　０．５２Ｖ　テア’Ｊ、マタ、Ｃｂｃ十Ｃｂｅ＝
　４ｐＦ　テある。但し観測用オシロスコープのプロー
グ６星１３ｐ　ＦがＣｂｃ＋Ｃｂｅに並列に接続されて
いる。この様に、１；１算植と実験値は完全に一致して
おり。

リフレッシュ動作が実験的にも確認されている。

Ｌ：ｉ　Ｉ：のりフレノシコ動作においては、１５５図
に示す様に、コレクタを接地したときの例について説明
したが、コレクタを１１：、電イ１′／に［７ｔ−状！
九で行なうこともＩｉｌ能である。このときは、ベース
φコレクタ間接合タ付−ドＤｂｃ１８が、リフレッシュ
パルスが印加されても、このリフレッシュパルスにより
ペースに印加される電イぐよりも、コレクタに印加され
ているｉＦ電位の方が大きいと非導通状ｊ！！・のます
なので、゛川流はベース・エミー、タ間接合ｔ／’　ｒ
　、１−ドＤｂｅ１６だけを通して流れる。このため、
パ、−スミ位の低Ｆは、よりゆっくりしたものになるが
、）、（末的には、前に説り１したのと、まっｊＪ〈同
社な動１′１が行なわれるわけである。

４なわち第６図（ｆｌ）のリフレッシュ時間に対するー
＼−ス電１ｑの関係は、第６図（Ｑ）のベース電位が低
１４る時の斜めのｉｒｊ　８９が右側の方、つまり１．
１゛り時間の要する方向へシフト１−ることになる。

１・たがつ（、コレクタを接ＪＩ！！した１１νと回じ
リフレアシーＬ　、’＋［ｉ：　）Ｉ：Ｖ　Ｒ１１ｔｉ
：　用いると、リフレッシュに時間を習することになる
が、リフレッシュ゛電圧Ｖ曲をわずか高めてやればコレ
クタを接地した１１ｊｒと同様、高速のリフレッシュ動
作が口ｆ能でおる。

μｍ：が光入射による電６イ蓄積動ｆｌ　＋　ｔｉｉ２
出し動作、リフレッシュ動ｆｒよりなる１：記Ｊ、′）
成に係る光センサセルのＸ本動作の説１！１である。

以」−説明したごとく、１−記構成に係る光センサセル
の基本構造は、すでにあげた特開１１／＋　５６−１５
０８７８、特開昭５６−１５７０７３　、特開昭５８−
１［１５４７３と比較してきわめて簡単な構造で才）す
、将来の高解像度化に十分対応できるとともに、それら
のもつ優れた特徴である増幅機能からくる低雑ｒｆ、高
出力、広タイナミックレンジ、非破壊読出し等のメリッ
Ｉ・をそのまま保存している。

ｌｋに、ｊ二Ｘ　ｌ　；鈷暉Ｉ　Ｌ　ｌこオー７１配に
係る光センサセルを１　／、ｉ：　、’、に配夕呵して
構成した本発明の光′改変り装置の　実ｈｔＸ（；１に
ついで図面を用いて説りＩする６）１（来光ヒンザＶル
イ、′１ぶｌを一次元的に３×３に配列した光ｉ１（変
り装の回路＋：’＋成し１図を第７図に示す・ すでに説明した点線でかこまれた〕、（水先センサ１！
ル：３０（この時へイポーラトランシスタのコレゲタは
基板および基板′市４５に接続されることを示している
６）、読出しパルスおよびリフレッシュパルスを印加す
るための水・＋ｔライン３１゜３１　′、　３１　”　
、読出しパルスを発生させるための６直シフトレジスタ
３２、手直シフトレジスタ３２と水゛１１ライン３１．
３１′、３１”の間のパンフγＭＯＳトランジスタ３３
．３３’。

３３”、、鴇ファＭＯＳトランジスタ３３゜３３’、３
３”のゲートにパルスを印加するための端ｆ・３４、リ
フレッシュパルスを印加するためのパンフγＭｏ５ｔラ
ンジスタ３５，３５′、３５゛′、それのゲートにパル
スを印加するための端／３６、リフレッシュパルスを印
加ｔ−るための端ｒ３７．ノ、（木兄セ〉′リセル　３
ｏがらａ′ｉ積市ハを、：え出すための重置ライン３１
３　、３　ｎ　’　、　３８　”　。

各＋７ｉ　ｉｊ’ｆ９イン奢選１１セするためのパルス
を全）置４−る水４１シフトレジスタ３つ、各１ｉ直ラ
インを開閉するためのゲートＩＩＩ　Ｍ　ＯＳ　１．ラ
ンンンスタ４０　。

４０’、４０”、蓄ｘｊＩ［’ｒＵ川をアンプ部に＋ｉ
ｉ′ｃ出ずための出力ライン４１　、　、洗出し後に、
出力ラインにＸ；　Ｊ？ｔ　＋、た電６；ｆをリフレッ
シュするためのＭＯＳトランジスタ４２．ＭＯ３＋−ラ
ンジメタ４２ヘリフレ・ンユパルスを印加するための端
ｒ−４３、出力信号を’ｉむ、１するためのバイポーラ
、ＭＯＳ、ＦＥＴ、Ｊ−ＦＥＴ等のトランジスタ４４．
ｉ’ｌ荷Ｉｆｆ；抗４５、トランジスタとｉ［源を接続
するための端ｒ４６、トランジスタの出力端１゛４７、
読出し動作において重置ライン４０．４０’、４０”に
占積された−［藝ηをリフレッシュするためのＭＯ５Ｉ
−ランシスタ４８．ｊ８　’　、４８　”、　およびＭ
Ｏ３＋−ランジスタ４８．４８′、４８”のゲートにパ
ルスを印加するための端ｆ−４９によりこの先’ｌｔ　
ｆ　Ｐ装置は構成されている。

この光１【仁変摸装置の動作について第７図および第８
図に小ずパルスタイミング図を用いて説明する。

第８図において１区間６１はリクレンシュ動１′１．１
％１ｉｔｌ　６２は蓄積動作、区間６３は読出し動作に
それぞれ対１イ、している。

Ｉｔ！ｉ’　＃ｌ　ｔ　ｔにおいて、ノ、（板屯位、す
なわち光センサセル部のコレクタ゛ｉｌｊ　４：ｔ、　
６４は、接Ｊｆｉ！屯位またはＩＩ′ＩＩＩ：イ１゛ｌ
に保たれるが、０１８図では接地゛電位に保たれている
ものを示している。接ｊ（１４出位又は＋ｌ−’ｉｔｔ
　（１′ｔのいずれにしても、すでに説明した様に、リ
フレフシュに要する時間がｖ口なってくるだけであり、
］、Ｖ本・！Ｉノ作に変化はない６端ｒ−４９の電位６
５はｈｉｇｂ状態であり、ＭＯ３Ｌラントランジスタ４
１１′、４８″はう通状態に保たれ、各光センサセルは
、垂直ライン３［１，３０’、３８″を通しＣぜさ１０
！されている。また端ｒ−３６には、波形６６のごとく
パンツ７ＭＯ５＋・ランシスタが導通する市川が印加さ
れており、全画面一括すフレッシュ用パ、）７Ｍ　ＯＳ
　トランジスタ３５．３５′、３５″は導通広り！ｉと
なっ−〔いる。この状ｊｊ、：ｔ一端ｒ３７に波形　６
７のごとくパルスがＩＩＪ加されると。

水平ライン３１．３１′、３１″を通して各光センサセ
ルのベースに電圧がかかり、すでに説明した様に、リフ
レッシユ動作に入り、それ以前に蓄ＪＪ’（されていた
電イＸ１が、完全リフレッシュモ−１・又は１Ｉｌｊ渡
的リフンレシユモートにしたがってリフレッシュされる
。完全リフレッシュモーＩ・になるか又は過渡的リフレ
ッシユモードになるかは波形６７のパル欠幅により決定
されるわけである。

ｔ２２時刻おいて、すでに説明したことく、各光センサ
セルのトランジスタのベースはエミッタに対して逆／ヘ
イアス状態となり、次の？；；　４１１８間６２へ移る
。このリノレンシュ１メー間６１においては、図に示す
ように、他の印加パルスは全ｊｌｏｗ状態に保たれてい
る。

蓄積動作−間６２においては、〕１（板゛電圧、すなわ
ちトランジスタのコレクタ′屯位波形　６４は１１出位
にする。これにより光照射により発生したエレク１０ン
・ポール々・！のうちのエレクＩ・ロンを。

二Ｉ　Ｌ／クタ側へ＋、＋−＜　ｉｆ、ｔしＣしまうこ
とができる。しか１２、この−■レクタ電位をＩＦ電位
に保つことは、−・−、スＧ：　Ｌミッタに幻して逆方
向バイアス状態、４なり紙（゛１山ｆ台にし−（１ｒ１
冒（′シているので必須条件ｒ′ｌ：ｌ：　／ｌ：イ、
ｉｆ；　ＩＦ−！　’ｉ［ｊ　’ｊ＜ｉ八るいＬ走置（
−（１電位状態にしく′ｔ、］１１本、的ｔ＋：　！”
、°ｊ　Ｊ＋’ｉ　’ｆｌ目１゛に１１出はない。

＋１°＋　Ｊ／＋　、′ｌ、イｒ　１１；　ｊＷ、ｊ、
Ｚ　Ｊ’：＋　Ｌ＋’　テＩ；ｔ、ｒｔｌ　０　Ｓ　ｌ
・ランシス’ｉ、Ｉ　０　、４　ｉｔ　′、　４１１　
”のゲート端ｆ　４９の電位６！ｊ１→、リソレ、シ、
１只間と回打、’ｈｉ２１Ｈに保たれ、各へ１ｏｓｌラ
ンシスタは導）ｉθ状ｊ志に保たれろ。、７　ｆｒ）ｔ
：め、６光センリセルのエミッタは垂直ライン：（８，
３８′、３８”を通して接地されている。−；４；い光
の照射により、ベースにホールが蓄Ｊ＋冒”’　、＋１
、■→和してくると、すなわちベース゛ｉｌｊ位が１−
ミンク゛ｉｌ；位（１宴地七位）に対して１ｌｌｆｉ方
向／くイアｔ　：ｔｌＳ牲になってくると、ホールは垂
直ライン３８、３　Ｂ　’　、３　Ｂ　”を１１シて流
れ、そこでベース電位変化ｔオ停＋Ｌ、　ｌ、、はクツ
リプされることになる。

したがって、重置方向にとなり合う光センサセルのエミ
ッタが垂直ライン３８．３８′、３Ｂ”により共通に接
続されていても、この様に＋１直ライン３８．３８’、
３８”を接地しておくと、ブルーミンク現象を生ずるこ
とはない。

このブルーミング現象をさける方法は、ＭＯＳトランジ
スタ４８．４８′、４８″を非導通状１１５ｊにして、
垂直ライン３８．３８′、３８”を汀シχ状態にしてい
ても、　ノ、（＜ｈ−＋を位、１−なゎちコレクタ゛１
１（位６４を若１−負市（１７にしておき、ポールのＴ
πＪ／ｌによりベース−１ζ位が市°１【を位方向に変
化してきたどき、エミッタより先にコレクタ側のカへ流
れだす様にすることにより達成することちり能である。

蓄積−間６２に次いで１時刻１．より＋ｂＣ出し１只１
ｉｉ１６３　ニナル。コ（７）　Ｉｆ！ｒ刻Ｅ：＋Ｌ：
ｊ’：ｌ’テ、ＭＯ３１ランジスタ４８，４８′、４８
”のゲート′／ｒｊｒ４９の電位６５をｌｏｗにし、か
つ水１１ライン３１　、３１　’　、　３１　″（７）
ｚ＜、ｙ７７ＭＯ５ｌ・う７ジスタ３３，３３゛、３３
″のゲート端ｒ−の電位６８をｈｉｇｈにし、それぞれ
のＭＯ３＋・ランジスクを・すｊｒ＋状ｊ、ｉｌ”、　
ト４ル。＋ＴＩ　Ｌ、　＝ノケ−）ｓｉ；　／−３４＋
７）１１６　（：ｉ、　Ｇ　Ｏを＋ｌ　ｉ　ｇｂにする
タイミングは、１１′１刻ｔ３であること＋１必川条イ
′１でｔ」なく、それより１，１い時刻であれは白い。

＋Ｉ！ｒ刻＋４でｌ±、重置シフトレジスター３２の出
りのうら、水平ライ／３１に接続されたものが波形（５
９のごと／ｌ＋ｉｇｌ＋となり、このとき、Ｍｏ３）ラ
ンシスク３：３が４ｊ（＋状態でｉ）る力臼う、この水
１１ライン３１に接続された＋３つの各光センサセルの
読出１．２が行なわれる。この、涜出し４１４１１　ｆ
＋はすでに前に説明した通りであり、各光センナセルの
ペース１１１・（２に、）？積された信−）電荷により
発生した信り電ｒ＋：　ｕ、そのま１．　川ｆＪう４７
３８，３８　’　。

３　Ｅｌ　″に現われる。このときのＩｒＦ直シフトレ
ジスター３２かものパルス＋［ｊ川のパルス幅は、ｍ　
４１Ｍに示した拝に、蓄積電圧に対する読出し電圧が、
１分直線刊を保つ関係になるパルス％Ｉに設定されるゆ
またパルス重用は先に説明１．た様に、Ｖ旧ａＳ分だけ
エミンタに灯してＩＭ＋方向バイアスがかかる々工調堅
される。

次イテ、時刻ｔ　、　ｉ、：おいて、水中シフトレレス
タ３９の出力のうぢ、磨面ライン３８に接ム゛ｄされた
Ｍｏ３１．ランシスタ４ｏのゲートへの出力だけが波形
７０のこと＜ｈｉｇｈどなり、Ｍｏ５ｔ・ランジスタ４
０が導通状ｆ、ｉ、：となり、出カ信５５は出カラｒ／
４１を通して、出力］・ランシスク４４にＡ　＋）゛上
流１曽幅されて出力端／−４７から１１；カされる。こ
の様に信５づ゛が読出された後、出カライノ４１には配
線室ｔｉ（に起因するＨ　Ｌ３゛屯ｄｌが残っているの
で。

時刻ｔ６において、へｖｏｓ１．ランシスタ４２のゲー
ト端子４３にパルス波形７１のこと〈パルスを印加し　
Ｍｏ３Ｉ・ランシスク４２ケノリＩｉｆ＋状態にして出
力う・ｆン４１を接Ｊσｌして、この残留した信い電荷
をリフレンジ。してやるわけである。以１・同様にして
、スイッチングＭＯ５＋−ランジスタ４０’、４０″を
Ｉｌｌ／ｌ　７ｋ　’ｎ　、’ｉｒｌさせて重置ライン
３８′、３８”の信号出力を１廃出す。この様にし−ｃ
　水’Ｆ　ニ並Ａ、　タ　−ライン分の各光センサセル
から（７）　信号ヲ、ｆ＋ｔｉ　Ｉｌｌ　シタｔ＆　、
ｍ　ｌ（ｒ　５　イア　３８．３８　′。

３８″には、出方ライン４１と同様、それの配線室ｊｔ
１に起因する信り°屯６ηが残＋Ｗしているので、各１
ｌｉｌｌ’ｌライフ３　Ｂ、　３８　’　、　３８　″
ニ接続すレタＭＯＳ１ランジスタ４Ｂ、４８′、４Ｊ）
′を、それのゲート端１’　４９４こ波形６５で示され
るＪ、Ｔに１日ｚｈにしてＩ＋７通させ、この残留信り
電荷をリフし・シン、４−る。

１５ζいで、　Ｉｌ’？　Ｍ　Ｌ　ｏにおいて、重置シ
フトレジスター、３２の出力のうち　水・１１ライン３
１′に４６　続：’　＋７．　／’−出力が波形６９′
のこと＜ｌ＋ｉｇｈとなり、水・Ｉ’　ｅ　、（７３１
′に）ａ佼されたマ１光センサセルの、ＷＪ＋’＋　■
Ｉ屹圧か、各中面ライン３８．３８′、３８”に、１．
１出さ才するｂ＋＋で、ｔ′）る。以トー１順次前と同
様の動イ′ｆにより、出力俯ｉ　ｒ＝４７から信号−が
読出され？）。

１−１１の、＋９．明においては、＋Ｖｉ精区間６２と
読出し１只間６３が明確に１分されど）４五ｔに応用分
野６例えばｌ′Ｊｉｊｊ研究開発が積４）的に行なわれ
ているスチル［′−７．′１に電川き第１るｆＪ＋作状
！ｔ・につぃて説１！１シたが　チー【／ヒカメラの様
にギ１積１兄間６２における動１′１と＋ｆ！１ｊ出１
，１只間６３における動作が同時に行なゎれている様Ｉ
Ｊ一応用′ｌ′ＪＩＪ？に開１−でも、第８１Δのパル
スタイミングを変更することにＪ：す／ｉｌｌし１ｆ能
である。世し、この時のりフレフシュは全画面一括すフ
レ、シュではなく、　−ラ・ｆン４ｒｆのリフ１／ンニ
／ｊ機能が必要である。（ｆｌｌえば、水・Ｉｉ−ラ・
イン３１に接続された各光センサセルの信号が読出され
た後、時刻ｔ１において各ｆ【直ラインに残留した１Ｕ
　６：ｆを消去するためＭｏ３＋−ランシスタ４８，４
８’。

４８″を・９通にするが、このとき水１１ライン３１に
リフレ、シ。パルスを印加する。ずなわち、波１［手６
９において時刻し・１においても時刻ｔ４と同様、パル
ス市川、パルス幅、の〜νなるのパルスを発生する様な
４Ｊ’ｒ成の重置シフトレンスクを使用することにより
達成することができる。この様にタプルパルス的動作以
伺には、第７図の右側に設ｈ”１した一括り）１／・７
シユパルスを印加する橙ス（の代りに、）、−側と同様
の第２の市的シフｌレンスタを右側にも設け、夕・イミ
ングをノ、側に設けられた１１′１１白レジスタとずら
せながらＩＦＩＩ作させることにより達成させることも
ｉｑ能である。

、ニット、￥は、４−　、Ｃニ説明しｌ−杆な、１°、
ＪＩ′ｉ状ｆＦ）（においＣ，４Ｓ光センサセルのエミ
、りおよびコレクタのｊ’ｒ　’＋Ｉｉ、　１１′／、
　ａ：　Ｐｈ作１．てプルーミングを押さえるという動
作のｎ山Ｉ■が少なくなる。しかし、基本動作の所Ｃ説
朋１．た梯に、読出し状；ａでは、ベースにＶ　ｎ＋　
ｎ　Ｓ／、ｉ’、るバイアス市川を印加１．たときに始
めて品）ｊ（読出しがでさる様な４１１１成としている
ので、第３し１のグラフかられかる拝に、Ｖｉｓａｓを
印加しない時に、各光−ピンサセルの飽和により、垂直
ライ／２８，２８　’、２８”に流れだす信号’＋ｌｉ
荷分はきわめてわずかであり、ブルーミング現象は。

ま−）だど問題にはならない。

゛また、スミア現象に対しても１本実施例に係る光電変
検装置は、きわめて優れた特性を（町）ることができる
。スミア現象は、ＣＣＤＣＤ型上像装置にフＩ／−ム転
送型においては、光の！に；射されている所を゛取前転
送されるという、動作および構造Ｉ−発生する問題であ
り、インタライン型においては５、特に長波長の光によ
り半導体の深部で発生したキ１．リアが電画転送部に蓄
積されるために発生する問題である。

また、ＭＯ３型１υ像！シン１においては、各光センサ
セルに接地されたスイッチングＭＯ５＋・ラン・ンスタ
のドレイン側に、やはり１そ波長の光により゛ｒ導体ａ
！部で発生したキャリアが蓄積されるたＩ）に生じる問
題である。

これに対して木実絶倒に係る光゛正変換４２田では、動
作および４Ｍ　Ｊｌｉ”ｌ　、、Ｉ’−発生するスミア
現象Ｃままりだくなく、また長波長の光により半；り体
深部で発生したキャリアが蓄積されるという現牧もまっ
たく生じない。但し、光センサセルのエミッタにおいて
比較的表面近傍で発生したエレクトロンとホールのうち
、エレクトロンが蓄積されるとｌ、％う現象が心配され
るが、これは、一括りフレンシュ動作のときは蓄積動作
状態にお（−て、エミッタ力を接地されているため、エ
レクトロンＩｉ蓄Ｊ＋１さ才しず、スミア現象が生じな
い。また通常のテレヒカメラのとき応用されるラインリ
フレッシュ動ｆ「のときは、水平ブランキングの期間に
おいて、垂直ラインに蓄積電圧を読出す＋ｉｉｉに、垂
直ラインを１在地してリフレフシュするので、この１１
′１同時にエミフタに・水〜１・走査期間に蓄積された
エレクトロンは流れ出してしまい、このため、スミア現
象はほとんど発生しない。この様に、木実絶倒に係る光
電変換％’ｅ　Ｆ’ｔでは、その４ａ造Ｉ−および動作
に、スミア現象はほとん木〒１的に無視し肖る程度しか
発生１ｊ　−Ｊ−１本実施例に係る光電変換４を置の大
きな利点の・つＣある。

：Ｆだ、蓄積動作状態において、エミッタおよびコレク
タの各電位を操作して、ブルーミンク現象を押さえると
いう動作について前に記述したが。

これを利用してγ特性を制御することも”ｆ　鋤である
。

すなわち、蓄Ｊｌ’）動作の途中おいて、一時的にエミ
ツタまたは二ルクタの電位をある・定の負電位にし、′
＼−スに立積されたキャリアのうち、この（ｂ るホールをエミフタまたはコレクタ側へ流してしまうと
いう動作をさせる。これにより、蓄積’ｄｉ圧と込射尤
１１に対する関係は、入射光端の小さし）ときはシリコ
ン結晶のもつγ＝１の特性を小し、入射光を番（の大き
い所では、γが１より小さくなる様な特性を示す。つま
り、折線近ｆＬｉ的に通常テレヒカメラで要求されるγ
＝　０．４５の特性をもたけることがＩＩｆ能である。

蓄積動作の途中においてＩ−記動性を一度やれば一折線
近似となり、エミッタ又はコレクタに印加する負電位を
Ｉ＊　ＷＪ　’Ｉ’ｒ変史して行なえば、−′、折線タ
イプのγ特性を持たせることもｉｉ）能である。

また、以Ｉ−の実施例においては、シリコンノ、（板を
へ仙コレクタとしているが通常バイポーラトランジスタ
のごと〈埋込ｎ＋領領域設け、各ライン　−イｌ夛にコ
レクタを分割させる様な４．＋１造としてもよい。

なお、実際の動作には０′Ｓ８図に示したパルスタ：（
ミンク以外に、ｑｊ　ＩＣ！　シフ　ｔ・Ｌ／　シスタ
３２　、水１１シフトレジス３９を駆動するためのクロ
ックパルスが必要である。

第９図に出力信号に関係する等価回路を示す。

客間Ｃマ８０は、垂直ライン３８．３８′。

３８″の配稈客間であり、容“早Ｃ，，８１は出力ライ
ン４１の６’、　ｔｓ’、　２″（ＩｉｌをそＪＬぞ９
示している。また第！Ｉ　ｌ；ｔｌ右側のパ９価回路は
＋　＋ｊＡ：出し状態におけるものｒ’　＋ｔ）す、ス
イッチング用Ｍ　ＯＳ　ｌ・ランジスタ４０、４　（１
′、　４０　ｌｆｉ’７に（状Ｌｉ１であり、それの４
’ｒｆＩ：ｌ〕：　ｔｌ：　Ｌ：　Ｊ３　Ｉｔルｌ’ｔ
　ｂＣ（ｆ＋　ヲ抵ｂｉ、　ｎ　＋＋　８２　テ示Ｌ　
”（いる、、′：ＦだＩｎ　’ｉ？ｌｌ１ｌ　ｌランジ
メタ４４を抵抗ｒＰ８３および一１ｅ　’ＩＡ−，ｒ；
ｊ　８４を用いた等価回路で示している。出ＩＪライン
４１の配置９容を許に起因する゛市荷蓄Ｊ−１をリフ１
／２ン、するためのＭｏ５ｔ・ランジスタ４２１；ｔ、
　、ｔｉｉＮｌｌ　Ｌ状ｉ、’Ｔ、　テｌｆＪし！７　
ｋｆ＋状＋、Ｚｉ　テあり、インピーダンスが高いので
、右側の等価回路では省略しＣいる。

等価回路の各パラメータは、実際に構成する光取４：　
ＬＱｙ　′！シｚ１の大きさにより決′）ｊ！されるわ
けであるが、例えば、容＋ｉｌ　Ｃマロ０は約４　ｐＦ
位、容星Ｃｈａｌｌは約４　ｐＦ位、Ｍｏ５ｔ・ランジ
スタの導通状ｉ、１：の抵抗ｎ＋＋８２は３にΩ稈１１
．バイポーラ１ランジスタ４４の電流増幅率βは約１０
０程度として、出力端ｆ４７において観測される出力信
号波形を、４＋　１１．、たイク１を第１０図に示す。

第１θ図において槌軸はスイッチングＭｕｓｔ・ランジ
スタ４０，４０′、４０”がＪり通した１瞬間からの１
寺間　］μｓ１を、６軸は＋ｒＦ直ライン３８゜３８′
、３１１″（７）配置ｌａ容１．ｊＣｖ８０に、各光セ
ンサセルから信号’ｉ［ｉ荷が１：）２出されてｌボル
トの゛重重がかかっているときの出力＜、？↓ｆ−４７
に児われる出Ｊノ°市用　［ＶＩ　をそれぞれ示してい
る。

出力信ｔ）波形８５は１１１＝ニア抵抗Ｒ７４５が１０
１そΩ、８６は（’を荷抵抗１１２４５が５にΩ、８７
は負６；ｒ抵抗ＲＥ４５が２■τΩのときのものであり
、いずれにおいてもピークイ〆１は、ＣｖｆｌＯとＣ，
，８１の容＋ｉｌ−分割により０．５Ｖ程＋ｒｔ　ニな
ッテイル。’Ｊ／、　Ｆ；のことながら、負荷抵抗ｎｐ
４５がメニきい）ＪがＩＴＰ。

％’（ｌａは小さく、望ましい出力ｆｌｕ　ｌ１ｌｊに
なっている。

）ｆ１−り時間は、Ｌ記のパラメータイｆＩのとき、約
２０　ｎ５ｅｃと高速である。スイフチングＭｏ５ｔ・
ランシスタ４０，４０′、４０”のＪｒＩゆ状態におり
る抵抗ＲＭを小さくすることにより、および、配線台１
＋　Ｃマ　、ＣＨを小さくすることにより、さらじ高速
の読出しも可能である。

１、記構成に係る光センサレルを利用した光゛屯変模装
置では、各光センサセルのもつ増幅シｆ七により、出力
に現れる１１１圧が太きいため、最終段の増幅アンプも
、　Ｍ　ＯＳ　Ａ’＋　＋１１　ｔ！七Ｍ’ｌに比く交
してかなり１；）中なもので良い。１記例ではバイポー
ラトランジスタ１段のタイプのものを使用した例につい
て説１！ＩＩ　したが　２段構成のもの等、他の方式を
使うことも′１然のことなから可能である。この例の様
に／ヘイポーラＩ・ランジスタを用いると、ＣＣＤ撮像
袋Ｐ１におＵる最終段のアンプのＭ（＞Ｓ）ランジスタ
から発生する画像１１１につきゃすいＩ／　ｆ　罪＋°
ｆの問題が、本実施例の光゛屯変換七Ｖりでは発生せず
、きわめてＳ／ＩＩ比の良い画質を得ることが可能でｌ
）る・ １−に述べた柱に、に＋ｉ＋！　Ｌ；バー４に係る光セ
ンサセルを利用した光１１：、変り装シフでは、／＋＆
終段の増幅アンプがきわめて簡ｊｌ）　／ｉ：もので良
いことがら、へン終段の増幅アンプを−っだけ１没りる
第７図に小した実ＡｆＩ！例のごとき夕・ｆプＣはなく
、１曽Ｒｊアンプをル敬個設置して、一つの画面を複Ｇ
に分古彎１．て読出す様な措成とすることもＩｉｌ能で
ある。

第１１図に１分割読出し方式の・例を示す。第１１図に
示す実施例は、水１ｉ方向を３分、情としｈ）終段アン
プを３つ設置した例である。ノ、（末的な動作は第７図
の実施例および第８図のタイミングｌｙｊを用いて説明
したものとほとんど回しであるが、この第１１図の実パ
例では、３つの等価な水トシフトレジスタｔ００，１０
１．ＩＯ’２を設け、これらの始動パルスを印加するた
めの端ｆ　ｌ　０３に始動パルスが入ると、１列１１．
（ｎ＋１）列１１゜（２ｎ＋１）列１１（ｎは整数であ
り、この実施例では水１１方向絵素穀は３ｎ（＋’ｌで
ある。）に接続された各センサセルの出力が同時に読出
されることになる。次の時点では、２列ＩＪ、（ｎ＋２
）列ＩＩ、（２ｎト２）夕ＩＩ　ｌ’ｌが読出されるこ
とになる。

この実／（’ｘ　Ｉ？１によれば、−木の水１芝うイン
分を読出すＩ＋！？間が固＞ｊ：’されている時は、水
１１方向のスキャニング周波数は、　・つの最終段アン
プをつけた）ｊ、（１こ比較して１／３の周＃負で良く
、水１ＬシフＩ・レジスターが簡単になり、かつ光電変
換装釘からの出力信シ）をアナログディジタル変換して
、信ｔ）処理する様な用途には、高’４Ｂのアナログ−
ディジクル変１Ｇ！器は不必賞であり１分Ｎｉｌ　＋＋
；ｉ：出し方式のメ：きなＩす１ｊ夫である。

：、ｒＸ、　ｌ　ｌ　ｌｒ４１：　ｔＲシ／：実Ｍｑ　
４：＃　ｖは１等価な水１′シフルンＺターを３つ、ｉ
ツけた方式であったが、同様ｌＪ’、　Ｐ能は、　Ａ”
、−１’レジスター１つだけでももたせることがＩＩ［
能である。このＪ７１合の実１へ例を第１２１剥１ｊ）
１（シ。

ｉｔｓ　ｌ　２１１の実施例は、第１１Ｈに示した実施
例のうちの水・１ｊ夫インチングＭＯ３）ランシスター
と　最終段アンプの中間の部分だけを−ｉいたものであ
り、他の部分は　ｔｊＳｌ１図の実施例と回しであるか
ら省略している。

この実施例では、１つの水・１ｉシフトレジスター１０
４からの出方をＩ夕１１’ｉ　、（ｎ　＋１　）列１１
．（２ｎ＋１）列ｔｌのスイッチングＭＯＳトランジス
ターのゲートに接続し、それらのラインをＩＩＩＩＩＩ
′Ｆに読出す様にしている０次の時点では、２列１１．
（ｎ＋２）列ｔｌ、（２ｎ＋２）りｌＩ［１が＋ｉ）’
Ｉ：　Ｉｌｌされるわけである。

この実施例によれば、各スイッチングＭＯＳトランジス
ターのゲートへの配線は増加するものの、水ｑｉシフト
レジスターとしては１つだけで動作が１１丁能である。

第１．１図、１２１Ｍの例では出方アンプを３個設けた
例を／１＜シたが、この他はその目的に応してさらに多
くしてもよいことはもちろんである。

第１１図、第１２図の実りへ例ではいずれも、水′１′
シフルジスター、Ｉｎ直シフトレジスターの々ｌｉ動パ
ルスおよびクロックパルスｔ」省略しているが、これら
は、他のりフレンシュパルスと１ｉｉｌ様回　チップ内
に設けたクロックパルス発生器あるいは、、１１ｓのブ
・・・ブＩＩこ設置［られ１こクロックパルス発）１器
か１）供給されろ。

、−の分、１．ｇ続出し方式では、水１１ラインー・括
又は全画面・括りフレッシュを行なうと、ｎ列ｔ１と　
（ｎｌ−１）列１１の光センサセル間では、わずか蓄積
時間がすＪなり、これにより、暗１ｔｉ　魂成分および
信を月＆り）に、わずかの不？ｌ続廿が生じ、画（？　
ｌ：　ＩＩについてくる”ｆ　衡性も考えられるが、こ
れの！許はわオ′かであり、実用１−問題はない。また
、これが１、負７０１１８度以１−になってきた場合で
も、外部回路を用い−Ｃ９それを補（（：することは、
キヨシ状ｔｊ！＋８：発生さ曖、これと１１ｒ１電流成
分との減算およびこれと信ｔ）成分の乗除算により行な
う従来の補ｉＦ技術を使用することにより容易にＵ（能
である。

この拝な光゛１「変１５装置を用いて、カラー画像を撮
像１“る時は、光゛重要り装置の１−に、ストライプク
イルターあるいは、モザイクフィルター等をオンチフプ
化したり、又は、別に作ったカラーフィルターを貼合せ
ることによりカラー信５）を（ｌ）ることが＋１１能で
ある。

例として１１　、　Ｇ　、　［１のストライブやフィル
ターを使１１１シた時１ｆ、１．記慴成に係る光セン９
セルを利用した光電変ｔり上２ではそれ、テ′れ別々の
最に）没アンプよりＩ？信号、Ｇ信１風Ｂ信す’ｃ　ｔ
ｌｊろことがｕｒ　ｆをである。これの一実施例を１１
３図にボす。この第１３図も第１２図と同様、水・１ル
シスターのまわりだけをノＩζしている。他は第７図お
よびｍｌ１図と同じであり、ただ１列１１はＨのカラー
フィルター、２列ｔ、ＩはＧのカラーフィルター、３列
ｔ１はＢのカラーフィルター、４列ＩｌｌオＨのカラー
フィルターという杵にカラーフィルターがついているも
のとする。ｍ　Ｉ　３１Δに示ずこと〈１列［］、４列
ＩＪ、７列１−１−−−−−−ノ各昨直う−（ンは出力
ライン１１０に接続され、これはＲ信−）をとりだす。

又２列ｌ］、５列１１．８列１１−−−−−−の各東面
ラインは出力ラインｌｌＩに接ゎｔされ、これはＧ信５
）をとりだす。又同様にして、３列１１゜６列「１，９
列［１−−−−−一の各垂直ラインは出力ライン１１２
に接続されＢ信号をとりだす。出力ライン１１０．ｌｌ
ｌ、１１２はそれぞれオンチップ化されたりフレンシュ
用Ｍ　ＯＳ　ｌラノシスタおよび最終段アンプ、例えば
エミッタフ４０アタイプのハ・ｒポーラトランジスタに
接続され、各カラー信号が別々に出力されるわけである
。

本発明の他の実ハイク１に係る光’＋ｌｔ変換装置を構
成イ′る）′Ｌセン勺セルの他の例のＪ、ｌ−木Ｃ３造
および動作を説明するための１〉１を第１４図に示す。

またそれの′）′価回路および全体の回路４．１成因を
第１５１’ｆｌ（ａ）　に　・Ｉζ　す　。

第１４図に小才光センサセルは、同一の水１１スト、ン
パルスにより読出しｕノ作、およびラインリフレンシュ
を同時に行なうことをＩｌｌ能とした光セ、／す１！ル
である。第１４図において、すでに第１図で小した４１
）成と異なる点は、第１図の場合水＝１’ライフＩγ１
．’ｉ、ｌ’　０に接峙されるへ１ｏｓキヤパシタ電Ａ
ζ９か　つだけであったものが１−トーに隣接する光１
！ンナーレルのｆｕｌｌにもＭＯＳキャパシタ電４Ｎ１
２０がＩＤ４．７され　１つの尤センサセルがらみた時
に、グプルコンデンサータイプとなっていること、およ
び図において１−ドに隣接する光センサセルのエミツタ
７．　は２　Ｂ２　＋ｉｉ　ＦＡにされたＮ’１９中８
、および配線（ジ＋１２１（第１４図では、重置ライン
が１本に見えるが、ＫＴｈ　ｔｉ　？；？を介して２木
のラインが配２゛１されている）に交ｌｌに接ｌｋ、す
なわちエミツタ７はコンタクトホール１９を通しＣｒｈ
’、　９′１（１）８に、エミフタ　はコンタクトポー
ル１　をｄｆｌして配線（シ）１２１にそれぞれ接（、
セされていることかｖ４なっている。

これは第１５図（ａ）のＡ〜′価回路をみるとより明ら
かｋなる。すなわち、光センリーセル１５．２のへ一ヌ
に接Ｉ左されたＭＯＳキャパシタ１５０は水・１１テイ
ン３１に接続され、ＭＯＳキャパシタ１５１は水平ライ
ン３　に接続されている。また尤センサセル１５２の図
においてドに隣接する光センサセル１５　のＭＯＳキャ
パシタ１５　は共ｌｉカする水１ｉライン３　に接続さ
れている。

光センサセル１５２のエミツタは川向ライン３８に、光
センサセル１５　のエミフタは重置ライン１３８に、光
センサセル１５　のエミフタは＋ｌｊ直ライン３８とい
う様にそれぞれ交＋７に接続されでいる。

’ｌ’＋　１５図（＊　）　（７）　”、＜’　ｉ曲１
ｕｌ　Ｖ：：　テｌｅｔ、ｌ：、ｌ　ｌ述ヘタ）、Ｉ；
　木ａ）尤１７．　ン１１−１．４　Ｉｌｚ　ｒａｔ　
１：、１５ｊ　Ｔｌ’、第’７１ｙ６の（１（像装置と
＋−シｔＩ゛るのｌｆ、＋ｐ直うｒン３８をリフレフシ
ュする１ＪＩＶ）　（７）　Ｘ　４−＝ブングＭＯ８１
ランジスタ４８（７）ｉｔかにＩＩ？ｌ自うイン１３８
をリフレシン３４条だめのスイ、−ｆ／と！へ１０　Ｓ
ｌラン、／スタｌ　４８、および屯直’３１／３１＋　
３）　’ｉ”’、　ＩＲ４−るスイッヂングＭｏｓ＋−
パ・パ／スタ４０のほか屯直う・イン１３Ｂを彦根する
たＨ）のスｆ　ンブングＭＯ３＋ランンスタ１４０が追
加、繁れ、才を一出力アンプ系が一つ増、没されている
。この出力系の４”！成は、各号・インをリフレソ−・
、０寸−るためのスイッチングＭｏ５ｔ・ランジスタ４
８　および１４８が４，２続されている！王なＪ、ＩＴ
　＋表と１５２、Ｓ匁Ｉ−Ｌ７　＋＝ｌ’スキトン川の
ス用ンチングＭＯ３１ランンスクを用いる第１５図（ｈ
）に示す様にし−ｒ出１）アップを一つだけにする構成
もまたｉｔ）能である。第１５図（ｂ）では第１５図（
ａ）の東向ライン選択および出力アンプ系の部分だけを
示している９ この′！ｆｓ　１４１ＭＩの光センリ゛ヒル及び第１５
ト４（ａ）に示す′、Ｊ、′施例によ絶倒１次の拝な動
１′１がＩＩ）能である。すなわち、う水・トう・イン
：３１に１ａ（、架された各光センサセルの１洗出し動
ｆ＋がｊ￥　（Ｌ、デレヒφＩｔ　ｊ’＋における水゛
１１ブランキング期間におる時、重置ンフトレシスター
３２からの出力パルスが水・トライン３　に出力される
と〜Ｉ　ＯＳ　＋−１−パシタ１５１をＩＩＱ　して、
１：ｋ　ｔｌｉ　Ｌの終＋’　したＸ、（・ノリセル１
５２にリフレッシ１する。このとき　グへ１．チンク八
１（〉Ｓトラ／・／メタ４８はｊ９バｆ１状ｊ！、：に
さ才し、１１ｉｌ白ライン３　＋３は接地されている。

また水・＋ｉミライン　に接ｆ間、ビれｔ−Ｐ、４０　
Ｓヤ１パシタ１５　を通して光セン勺−ピル１５　の出
ＩＪが川向ライン１３８に読出される。このとき１；１
１のことなからスイ・、チングＭＯ５Ｉランンスタ１４
８は非４ｈｆ＋状ｉｊ；ニＡ：　サレ、ｌｉ　１＋Ｔ　
ｙ　−（７１３８１；を浮遊状か・となっているわけで
ある、この様に　ｎの屯１白スキャンパルスにより、す
でに１；売出１．をＮ３ｒした光センサ−セルのリフレ
フシュと、次の；イノの光センサ−セルの読出しか同一
のパルスぴ１ｉｉｌ　１ｆ！ｉ的に行なうことがｉｉｌ
能である。このときすでに説＋１１シた様にリフレッシ
ュする時の°市川と読出しの時の゛―ト用は、読出し■
！ｔには、高苅読出しの必要性からバイアス電圧をか（
するので異なってくるが、これは第１４図に示すごとく
、ＭＯＳキャノ々ツタ電棒９およびＭＯＳキャノぐシタ
ミオ’％１２０の１１１目１′ｉを変えるごとにより各
１７ｉ　４％に回・の電ＩＦ、　ｈζＩｌｌ加されても
各尤センサーセルの−＼−スにＩＩ異なる電圧がかかる
様な１．”ｌ成をとることにより達成されている。

４−なわも、リフレッシュ用ＭＯＳキャノしｊの面積は
、読出しＩｌｌ　Ｍ　ＯＳキャノくシフの１（＋目Ａに
くらべて小さくなっている。この例のように、センサセ
ル全部を御粘リフレッシュするので１よなく、−ライン
ずつリフレッシュしてし旭く場合に１よ、第１１．４（
ｂ）に−，１ζされるようにコレクタをｎ型ある（１（
±ｎ　基板で構成しておいてもよしｔが、水ＩＬライン
ことに二ロ／クタを分離して設置ｉた方力＜９！ましし
１ことがある。コレクタが基板になって（するＪ５合に
は、全光センサセルのコレクタ力＜３！ｉ通領域となっ
ているため、品積および受光読出し状態ではコし・フタ
に一定のバイアス１１！：ｌ！二が加わった状１ｉｉに
なっている。もちろん、ｔでに説ｊ！１１１．たように
コレクタにバイアス屯圧が加わった状態でも１７范ペー
スのリフレ・ンシュは、エミッタの間で行なえる。ただ
し、この場合には、ペース領域のりコレクタ。

が行なわれると同時に、リフレッシユパルスが印加され
たセルのエミッタコレツク間にｐ駄な型筒が流れ、消費
電力を大きくするという欠点がイ°ｒなう。こうした欠
点を克服するためには、全センサセルのコレクタをｊＣ
ｊＴ＋領域とせずに、６木１１ラインに並ぶセン９セル
のコレクタはＪ（ｉＴ（になるが、各水１１ラインごと
のコレクタはＩＩ：いに分怨された構造にする。すなわ
ち、第１図の措Ａ〜に関ｆ１！させて説明すれば、基板
はｐ型にして、ｐ型ス（仮中にコレクター各水＝ｒｔラ
インごとにＩｊいに分門されたｎ　埋込領域を設けた構
造にする。隣り合う本１１う・インのロ　埋込領域の分
ｉは、ｐ領域を間に介在させる構造でもよい、水１Ｌラ
インに沿って埋込まれるコレクタのキャパシタを減少さ
せるには。

絶縁物分子１の方が１１れている。第１図では、コレク
タがノ、（板で４．１成されているから、センサセルを
囲む分口領１１又はすべてほとんど同じ深さまで設けら
れている。　・方、各水１１ラインごとのコレクタを１
７いに分子１するには、水１１う・イン山内の分Ｆ！Ｉ
ｍ城をｄｉ　１１′ｌライ〉・方向の分ｍｌ　ｆｆｌ　
ＩＸより必安なイ〆１だけ深くしておくことになる。

會水−＋ｉラインことにコレクタが分子ｔされていれば
、読出しが終って、リフレフシュ動作が始まる時に、′
Ｆ：の水・１１ラインのコレクタの゛市川を接地すオ鵞
ば、１１１０Ｉ卜シたようなエミー、タニ目／クタ間電
流Ｃ±倫、れ４７、Ｉｌ”ｌ　ｉ’い！：、力の増加を
もたらさなＩ、１゜リフトンンエがｒ−）【尤（１１号
による電−イ、臀１＾、ＦＪ、作に入ろ１１１１じ　上
、たたびコレクタγ１域には所定の／（イア７く電圧４
・印加１°る。

まｌ・、第１５図（ａ）の等価回路によれば、６水１Ｆ
ラインイ時に出力１±出カゼ”＋　ｒ’　４７および１
４７　ｋｍ交ｌｌ’　ｔｊ出Ｊ１されることになる。こ
れは、十でに説明したごとく、第１５図（ｂ）の様な構
成にすることにより　・つのアンプから出力をとりだす
こともｔｉｌ能である。

以１−説明した様に木実絶倒によれば、比蚊的簡単な構
成で、ラインリフレッシュがｉｔ）能となり１通常のテ
レビカメラ等の応用分野にもり川することがデできる。

本発明の他の実施例としては、光センサセルに複数のエ
ミッタを設けた本゛１成あるいは、　・つのエミッタに
複数のコンタク）・を設けた４、１成により、−・つの
光センサセルから複数の出力をとりだすタイプが考えら
れる。

これは本発明による光″市ｆ僕装置の各光センサセルが
増幅機能をもつことから、・つの光センサセルから複数
の出力をとりだすために、各光センサセルに複数の配線
合端が接続されても、光センサセルの内部で発生した蓄
積電圧Ｖｐが、まったく減衰することなしに晶出Ｊ、Ｉ
に読出すことが＋ｉｉ能であることに起因している。

この様に、各光センサセルから８１蚊の出力をとりだす
ことができる構成により、各光センサセルを多数配列し
てなる光電変！！！！装置に対して信号処哩＋ｊ＋　Ｚ
＋　イｌ；Ｉ付ｒ’ｉ幻Ｃｎ　Ｔ’　ｒ：　Ｚ、Ｉ　Ｉ
−、−Ｃ９ｙ　＜　ｔｇ利点’ｅ　４ｊ加４／、、−と
がＩＩＩ　ｉｆｆルで戸フる。

次に未発１１にｆｈる１１′：電Ｂ４４７．　ｓ２　；
ｓ；の−・９ノ法例について説り１する。イＳ　Ｉ　Ｏ
ｌｔｌに、ｄＩｌ択エピクキンヤル成長（Ｎ、ＩＥｎｄ
ｏ　ｅｔ　ａｌ、　”１ｌｏｖｅｌ　ｄｅｖｉｃｅ　ｉ
ｓｏｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｗｉｔｈ　５
ｅｌｅｃｔｅｄ　ｐｐｉＬＩＩ×１Ｉｌｌ　ｇｒｏｗ目
１１Ｔｅｃｈ、　Ｄｉｇ、　ｏｆ　１９８２　Ｉ　ＥＤ
Ｍ　、ＰＰ、　２４＋−２４４７，＋１！ζ０を用いた
そのｑ法の−（４を小ず。

１−１０Ｘ　Ｉ　Ｏ”ｃ「’程ｌｉｔ　〕不＃＋１ｉ　
’１５　？１度＋７）ｎ形Ｓｉノ、ｔ、板１の冑ｎ′Ｉ
ｉ側に、コンタクト用の■１”　？１ｆ　Ｎ、　１１を
、＾ＳあるいはＰの拡／ｉｋで設ける。ｎ　＋　＜１１
域からのオートドーピングを防ぐために、図には小さな
いが酸化＋１Ｑ及び窒化１１・？を５ｑ面に通常は設け
ておく　。

ノ１（仮ｌは、不純物１度及び酸ムｎ庶が均一・に制御
されたものを用いる。すなわち、キャリアラインタイム
がウェハで１・分に長くがっ均・な結晶ウェハを用いる
。そのイＴなものとしてはイ（呼えばＭＣＺ法による結
晶かめしている。基根１の表面にｒ１１々ｌルｆｆＩ程
ＩＷの酢化１１りをウェント酸化により形１表する。す
なわち、　Ｈｔ　０７Ｘ囲気かあるいは（１１。

＋Ｏ２）雰囲気で酸化する。積層欠陥等を生じさ＋ｊ　
ス−に１’、３．０ｆ　ｔｃ　（＋’ｌ化ｌ１２を得る
には、ａＯＯ°Ｃ程度）温ＩＷでの高１１：１’：υ化
が適している。

その１−に、たとえば２〜４ト旬程度の厚さの’ｊ　Ｉ
ｌ）？　ＩＫ’をＣＶ　Ｄ−ｃＩｌｔＪｈする。（ＰＩ
３　＋　５ｉｌ１４＋０７）カス−ａで、３ｏｏ〜５０
０　’Ｏ稈１■の氾度で所望の１＋７さの５１０．膜を
堆積する。　０２　／　５ｉｌＬｔのモル比は汎１■に
もよるが４層４０程度に設定する。フォトリングラフィ
１゛程により、セル間の分洋領」・髭となる部分の酸化
膜を残してイ１０の’ＩＩ城の酸化膜は、（ＣＦ、→−
１１７）　、　Ｃ，Ｆ、、　ｅｌｌ、Ｆ。

等の、ｌｆスを用いたリアクティブイオンエツチングＣ
除太−４る（第１６図の１．稈（ａ））、例えば、ＩＯ
ＸＨ１ｌｔｍ’にＩ　ＩＩｌ＋ｉ　、Ｗを＋＋ｉｔける
η、Ｓ合には、１０終１１ピ７チのメ：７シュ状にＳ　
ｉ０２欣を残す。５ｉｌｌ□股のｑ、ｉはたとえば２Ｉ
Ｌｔｑ程度に選ばれる。リアクティプイ」ンｘ７ブーン
グによる表面のダメージ層及び’ｌ’ｒ　”、’ｌ！・
ＩＪ？を　Ａｒ／Ｃ１２カス系プラズマエツチングか、
’ｐ　ｒ、□Ｈ，ｌｔ、、壬ングＬニー　ｊ　ッで除ハ
し、た後、超高（、（５；゛“中にＬンける八着かもし
くは、ロー；ζロック形式−て・ｌ−’／）　＋：＾？
間気が清ｆ’１目こなされたスパー・夕、あるイＩｔ　
、　５ｉ）Ｉ　４　カスニＣＯ７レーザｊＬ、ｔ＜町を
Ｉ説９１するｔｖ（Ｉに光ＣＶ　Ｉ）で、７丁−、Ｉレ
フγス・ンリ：Ｉン３０１をｌｌｊ積する（第１６図の
１程（ｂ））。ＣＢｒＦｌ　、ＣＣ１、Ｆ、、ｃ＋、等
のカスを用いたりアクティブ・ｆオンエツチングによる
異方骨ニップ−により、５＋０２層側面に堆積している
以外のアモルファスシリコンを除去する（第１６図の１
−程（Ｃ））。１）ＩＩと同様に、タメージとブリ染層
を１−分際ノミした後、シリコン層、（＆表面を１−分
１：ｊ　ｆγ１に洗浄し、（ＩＩ、＋ＳｉＨ２，Ｃ父、
＋ＨＣ交）カス系によりシリコン層の選択成長を行う。

ｃ！ＩＩ　ＯＴａｒｒＵ）ｐ、用状鴨で成長は行い、ノ
、（板温度は９００〜１０００℃、１１６交のモル比を
ある稈庶以ｌ−高いイｆ１に、役定する。ＩＩＣすのれ
１が少なずぎると選択成長は起こらない６シリコ／基板
ｌ−にはシリコン結晶層が成長するが、Ｓｉｎ　２層１
：のシリコンは１ｌＣ９，によってエツチングされてし
まうため、　５１０７層１−にはシリコンは堆積しない
（第１６図（ｄ））。１１一層５の厚さはたとえば３〜
５ｐ、Ｉ＋＋程度である６ 不純物濃度は、好ましくはｌ０１２〜ｌ（１＋ｇ　ｃ　
ｍ−１程度じ＋ｊｆｔ　’、’ｌ−４：！、。もらろん
、この範囲をずれてもよいが、ｐＨ−接合のｌ＋に電゛
屯位で゛啼仝に空乏化するかす、　ｌ、　＜　ｌｄ丁ｌ
レクダに動イ［「侯１１を印加した状態では、　４＞　
ｔＩ：　＜）：　ｈ　ｒ＋　−ｌｌ［ｉ　１４が完全に
空乏化するよう１：’　小Ｅｌｉ　Ｑ、’１ｉｉ’　ｌ
ｒｊ　、Ｉ；、１−、　（７１°ｆ　３ニｉ”ｌ　〕１
７）　カ望マＬ、イ。

：ｌｆｌ　１・ｊ＋；　、１．．１′？ｔ、１ろ１１Ｃ
父プ！スには大ｊｉｌの水分が含ま４シ「いピＩ／：・
ゾ）・二・リコンノ、（仮）上面で１ｅに酢化１ｒ・）
が１１５成されろノい）ようなことにｔＩ゛って、到底
高品’ｊ’１０）　ｒ−ビクヤシトル成には望めない。

水分の多い１１１：Ｑは、ホン・＼に入っている状！、
ｔでボンベの材木゛１、と反！１“５，１．鉄分を中心
とする小金ＩＦ１を人ｌｉｔに含むことにす、’　−＋
　（、；ｌ’ｊ金屈１り央の多いエビ層になり易い。光
セノナーセルに使用するエビ７＋７は、暗電ｌな１−（
１分が少ない程望ましいわけであるから、小金１ｆＬ、
”：　、１：ど）１り染は４：・眼まで抑える心安があ
る。５ｉ１５Ｃ１，じ、ｌｊｌ高ｔφ四のＪＩ才１を使
用することはもちろんであるが、１１０！Ｑには特に水
分の少ない、望ましくは少／Ｃ〆とも水分含有りが０．
５ｐｐｍ以下のものを使用する。もちろん、水分含イｊ
　Ｉｉｌは少ない程よい。

エピタキシャル成長層をさらに高品質にするには、ノ、
（根をま４’　＋１５０−１２５０″ｏ程度）品温処理
テＪｃ面近傍からｎ、＃　＊！＜を除ノミし−（、その
＋ｔ！１Ｉｏｏ″ＣｔＩへの長時間ハ処Ｊｌｌ＋により
、ｌ、！　４１ζ内ｆ；ににマ・ｆクロディフェクトを
多額発生させ、デヌーデ１．トンーンを４ｉ　−Ｊ−る
イントリシンクゲンタリングの行える）１（板にしてお
くこともきわめてイ１夕ｊ＋である。分’　ｈ＋　賊と
しての　５１ｏ２　ｈ７４が存Ｉｔ：　ｌ／た状Ｆ、で
のエピタキシャル成長を行うわけであるから、Ｓｉｎ、
がらのｎｔものとり込みを少なくするｆ：　ｂ’）、成
長温石は低いＪ’＋１’？９ましい６通常よく使われる
高周池加凸法では、カーボンリー［ブタからの？’ｊ’
？Ｎが多くで１．１リ一層の低１＋４化は難しい。加電
室内にカーボア　４Ｊ　、トブタなど持込まないランプ
加、ｆ％１こよるウェハ＋／ｆ　１２ｊ加熱法が成り雰
囲りをもっともクリーンにＣきて、１−４品ｔ’（エビ
層を低温で成長させられる。

反応室におけるウェハ支持ｊ１、は、よりＪｈ気川用低
い超高純爪溶Ｉ躊サファイアがハしている。Ｉ！１（村
ネ１カスのＹ−熱が容易に行え、かつ入流１１のガスが
渣れている状態でもウェハ面内温石を均一化し易い、す
なわちサーマルストレスがほとんどＱ７＋゛Ｌないう／
ブ加ハ（二よるウェハ＋ｌ′１１＃加黒さ法は、高、′
／ｒｒ′Ｉ′ＬＬ″層をＩｉｌるのにハしている。成長
時にウェハ表面へのべ１°ｆ列ｆ９ｊｊ’ｊ　ｊｌｌｌ
は、エビｔ？の品＋＜’２をさらに向ｌさせる。

分しグ１域４となるＳｉｎ２層の側１〜ｔ′にはアモル
ファスシリコンが１１１持している（第１６図の１−程
（Ｃ）。アモルファスシリコンは固相成Ｌ４でｔｎ結晶
化し易いため、Ｓｉｎ、分は領域４との界面近傍の左、
１１品がＪ］常に優れたものになる。高抵抗ｎ一層５を
選ＩＪＩ′エビクキシャル成ｋにより形成した後（第１
６図の１稈（ｄ））、表面１ご度１〜２０ＸＩＯ”ｃｍ
−’Ｊ’＋ＪｆｆノｒｆｆｊＭ６　ヲ、ｌ：’−フｌ−
ｔ　＄サイトカラの拡／’ＩＩか、ふるいは低ドーズの
イオンＩ）・入居をソープと（７に拡ｎｋにより所′Ｉ
ｉ！の深さまで形成する。

ｐ「１１代６の深さはたとえば０．６〜ＩＩＬＬ１程度
である。

Ｐ　＊’ｌ　Ｊ・！ｃ（３のＩ’／さと不紳物イａＩＷ
は以下のような考；（Ｃ決定する。感度をｉ−げようと
すれば、ｐ領域６の不１１ｉ物ｅ１度を卜−げてＣｂｅ
を小さくすることが望ましい。Ｃｂｅは略々次のように
１ｊえられる。

たｔどし、Ｖｂｉはエミフタ・′＼−ス１出拡Ｖシ小：
（１′／ｅあり、 で′ｆ・えられる。ここで、（はシリコン＃Ｉ′ｌＩ情
のｌｉｄ小。

−ト、Ｎ　はエミ・・夕の不綽物１．′＝　＋へ、Ｉ″
Ｊ　はへ−スのエミッタに隣接するｆｉｌ！分の不綽１
Ｈ，１＝賀爪、ｎｉ　はｆＬ性キャリア７３度である。

ｒｌ　を小さくする稈Ｃｂｅは小さくなって、感１バは
！−１するが、ｒｌ　をあまり小さくしすぎるとペース
領域が動作状ｉ５．で完全に空乏化してパンチングスル
ー状！ル・になってしまうため、あまり低、（はできな
い。へ〜ス領域が完全に空乏化してパンチングスルー状
ｊ、！；にならない程度に設定する。

その後、シリコンノみ板表面に（Ｉｆ　ｔ　＋　０２　
）カス系ス壬−１．酸化により秒１０八からＧ　ｌ　ｏ
　ｏΔ４′＋！度ノＪ”ｉさノ１８　Ｍ化１１２３　ヲ
、８００−９００″ｃ　程度の温度で形成する。その１
−に、（Ｓｉｌ１４＋旧１．）系ｆＪス（７）　ＣＶ　
Ｄ　テ’Ｑｉ化ＩＩＳ！（Ｓｊｔ　Ｎ４）３０２を５０
０−１５０〇八Ｊｌ、ｊ度の厚さで形成する。形成温１
ｍは７００−９（３０℃程度である。Ｎ　ＩＩ　ｙガス
も、１Ｉｃ４カスと・π・ん？Ｆ　’ｉ６常人「できる
製品は、人聞に水分を含んＩ２いる。水分の多い旧１３
ガスを原材料に使うと、酎）：　ｔ＊　＋ｒｒの多い窒
化１１”マとなり、１す現１′１゛に乏しくなると同１
１′１に、その後の５ｉ０２膜とのａ択エツラングでき
根比が取れないという結果を招く。

１１１１ｔカスも　少なくとも水分含イア１−が０．５
ｐｐ口以下のもの１、′４ろ。水分含（ｉ　ＩＩ’ｒは
少ない程望ましいこと１＋（ハら」て′もない６零Ｊ化
１＋２３０２の１−にさらに１’　５　’、；　１１．
’１３００　’３ＣＶ　Ｄ　１．ｍ　、ｌ：すＩｌ＋ｔ
　Ｊｎする。カス系１；１．、／＝−どえ１：Ｉ、　（
Ｉ７　＋　５ｉｌ１４−ト０．→−Ｉ”ｌｈ　）を用い
（、Ｉ（ＩＱ〜４５０℃４″Ｉ′亀のｊＡ　Ｉ！［で２
　ｔｌ　００〜３０００人稈ｌ’（〕ｌ’、！　；亨（
１）　Ｉ’　Ｓ　Ｇ　ｌｌ’７’、　ヲＣＶ　Ｉ）　ニ
、！：　！Ｊ　’Ｉｔ　Ｊａ　ｔ　ル（第１６１１の１
稈（［り）、２１ら、のマスク合せ１°程ｊｊ’　Ｇ”
ｒ　ｈ　’７−ｌ　ｌ　リソグラフ　４　ｌ’　Ｊ”−
１こより、ｎ＋領１−＜　’７　Ｌ、　／、’　、リフ
レッシ。ＪＡ　Ｕ読み出しパルス印加゛１卜４艷１に、
八ｓ１・−ブのボリンリコノ１じ）３０４を耳ＦＪ＋’
＋　ｉｆる。このＪＪ１合Ｐ合一トープリシリコン■Ｑ
を使ってもよい。たとえば、２回のフォトリングラフイ
ー１″程により、エミフタ１．は、ｌ’　Ｓ　Ｇ　１１
２　。

Ｓｉｚ　Ｎ　４１１Ａ　、５ｉ０２　膜をすへて除去し
、リフレノシュおよび及び読み出しパルス印加’Ｑ　４
’；”、を設ける部分にはＦ地のＳｉｎ、ｉｆりを残し
て　ｐ　ｓ　ｃ　ＩＩ！とＳ、ｉ３　Ｎ　４ｎＱのみエ
ンチングする。その後、八ｓ１・−プのポリシリコンを
、（Ｎ、　＋５ｉｌｌ　４→−＾ｓｌｌ　３　）もしく
は（Ｈ２＋　５ｉｌ１４　十へ５ｌ１１）ノＪスでｃＶ
Ｄ法により堆積する。堆積温度は５５０　’Ｏ〜７００
°Ｃ程度、；１り厚は　１０００〜２０００Δである。

ノンド−プのポリシリコンをＣＶＤ１大で堆ｂ１シてお
いて、その後＾Ｓ又はＰを拡散してももちろんよい。エ
ミ。

夕とりフレフシュ及び読み出しパルス中力Ｉビｉ［４！
ｊｌ−を除いた他の部分のポリシリコン膜をマスク合わ
せフォトリソグラフィー１．程の後エンランプで除去す
る。さらに、Ｆ’５Ｇ１９をエンチングすると。

リフトオフによりＰＳＧＩＩｕに１１し積していたポリ
シリコンはセルファライン的に除去されてしまう（第１
６図のに稈（ｆ））、ポリシリコンｎｔ：のニー７チン
グはＣ２に１２　Ｆ＜　、（ＣＢ　ｒ　Ｆ３　＋Ｃ＋２
　）　Ｔのカス系でエンチングし、Ｓ　ｉ　ｘ　Ｎ　４
１１？ＪはＣＩＯ。

Ｆ、′５のカスζニー７、　、、ランプする。

次に、ＰＳＧ股：３０５を、すでに述べたようなＩＩス
系の（二Ｖｌ）１人でＩｌｌ＋　Ｊ＋’ｔ　した１を、
マスク合わせ１稈とτ−ンラング１稈とにより、リフレ
ンシュパルス及び１洗、７Ｊ出１．パルス＋ｌｔ４シ川
ポリシリコンｎＱヒに−１７・タフ１ホ　１１／を聞１
４る。こうした状態で、ＡＩ　、　ＡＩ　−！ｙ＋、八
！ｌへ　Ｌｕ　Ｓ＋　Ｔノ金１＋Ｍ　ヲｒ’−空ノｋｎ
もしイ１１スパンタによって第１ト積するか、あるいは
（Ｉ：ｌ１１）　、ＡμやＡｕＣ１，を原オ（才１ガス
とするブライ°）ＣＶＤ法、あるいはまたに肥厚材料カ
スのへリーＣポン）・や１−ｆｌ；ｌボンドを直接光誤
用に、１、す１ノ月蛋する光熱９１ｃＶＤ法により　Ａ
２を堆積４る。（Ｉｌｌ：ｌ！＋　）　ｙ　Ａ見や八見
ＣＩ、をＩＩ；（材才゛Ｉガスと１、τ）記のようなＣ
ＶＤ法を行う場合には、大過ｆ１１こ水４ξを１んしで
わく。細くてかつ急峻なコノタフ１ポールにΔ文を堆積
するには、水分や酸素混入のまったくないクリーン雰囲
気の中で３００〜４００”Ｃ１俣厚にノ、（板温度をト
げたＣ　Ｖ　Ｄ法が優れている。第１図に示された金属
αに９．　Ｉ　Ｏのパターニンηを経えた後、層間絶糾
股３０６をＣＶＤ法で堆積する。３０Ｇ＋Ｊ、ｌｊｆ　
ＭへしたＩ’　５ＧＩｌ’ｌ！　、島Ｚ）いはＣｖＤ法
Ｓ　＋　０２１Ｆｊ、、あＺ）　ｌ／１ノオ酎水ＩＩ　
等をｊ５　Ｈ，Ｔしする必要がある３１１合には、（５
ＩＩＩ４　＋　１ＩＩ１１　’ｌ　カスａ　（７）　７
’　ラス−ｙ　ＣＶ　Ｄ法ニ、ｌ：　テ＋）ｇ成Ｌ　タ
ｓ１３　Ｎ　ａ　Ｉｌｉ！である。５ｉ３ＩＩ　４　Ｉ
ｌｌ！中の木本の含有１ｉ１を低く抑えるためには、　
（５ｉｌ１４４　Ｎ、　）カス系ＣＧ’）プラズマＣＶ
Ｄ法を使用する。

プラズマＣＶＤ法によるタメージを現象させ形成された
Ｓｉ３Ｎ　４１に！の電気的−Ｉ圧を人きくし、かつリ
ーク電流を小さくするには光ＣＶＤ法によるＳ＋Ｉ　Ｎ
　ａ　ｆｌｕが干ぐれている。光ＣＶＤ法には２通りの
方法がある。　（Ｓｉｌ１４＋旧１．＋１１．、）カス
系で外部から木ｔＩ（ランプの２５３７への紫外線を！
ヒ、（用する方法ト、　（Ｓｉｌｌ　４＋　旧Ｉ）　３
カス系＋：水ｆＩ＋　７７ブの１８４９への紫舛１泉を
照ｎ１するカ１人である。いずれもノル板温度は１５０
〜３５０°Ｃ程１負である。

マスク合わ（ｉｌ−程及びエンチング１稈により。

エミフタ７１−のポリシリコンに、絶縁１３！　３０５
　、：ｌ］ＱＱをｒｔ　通したコンタクトホールをり７
クテイブイＡンエツチで開けた後、＋ｉｉ＋　ＱＲした
方法でΔ文、Δ、ｑ−Ｓ　ｉ、Ａ　ｌ−Ｃｕ−５ｉＴ（
７）金属をＪＩＦ　Ｊ青する。このＪｌ、Ｓ合に１＋、
コンタクトホールの７スペクト比が大きいので、ＣＶＤ
法によるＪｌｊ　ｊｈの力が」ぐれている。第１図にお
ける金屈配吟８のパクーニングを終えた後、ｌ＋）終パ
ッシベーション１１りとしてのＳｉ３”　４１３！ある
いはｌ’　Ｓ　Ｇ　Ｉ＋？　？　ヲＣＶ　Ｄ法ニよすＪ
ｌｊ積する（第１６図（ｇ））。

この場合も、光ＣＶＤ法にょる１１９がすぐれている。

１２　Ｉｆ　’−’ｒ　ＩＩＩ！　（７）　ＡＩ　、Ａ
ｌ−３ｉ’辛ニよる金ｈ＝　＋ｔｔ　４％−ｃある７ 本発明の光重ｆ検装置の製法には、実に多彩な１稈があ
り、イ５１６図はほんの・例を述べたに過ぎない。

本発明の光’ｔｌｊ変模装７１ｆ）咀要な点は、ｐｆｆ
ｉ域６と！ビ領域５の間及びｐり１ｊ戊６とｎＪＪｌの
間のリーク電流を如何に小さく抑えるかにある。

■ビ？ｒｔ　Ｉへ５の品質を良好にして暗°市流を少な
く擢−る、”　）−１Ｊ、　？、らろんであるが、酸化
１１．！などよりなる分子ｑη時４とｎ−領域５のシー
面こそが問題である。ｒｒｓ　ｔ　ａ図では、そのため
に、あらかじめ９門ｉｎ　ｙｉ４の側１−トにアモルフ
ァスＳｉをＪｌｊ積しておいてエビ成長を行う方法を説
す１した。このグ１合には、エビ成長中に基ＪＦ７Ｓｉ
からのＩ／、ｌ相成長でアモルファスＳｉはり１結晶化
されるわけである６エピ成長は、８５００〜１０００°
Ｃ程度と比較的高い汎１へで行われる。そのため、ノ、
（板Ｓｉからの固相成長によりアモルファスＳ　ｉ　カ
Ｑ’−Ｍ　晶化される１１（ｊに、゛アモルファススＳ
ｉ中微結晶が成長し始めてしまうことが多く、結晶性を
悪くする原因になる。温度が低い方が、固相成長する速
度がアモルファスＳｉ中に微結晶が成長し始める速度よ
り相対的にずっと大きくなるから、選択エビクキシャル
成長を行う前に、５５ｏ　”ｃ〜７００℃程度の低温処
理で、アモルファスＳｉを単結晶しておくと、界面の特
性は改善される。この時、基板ＳｉとアモルファスＳｉ
の間に酸化１１９等の層があると固相成長の開始が〃れ
るため。

両名の境界にはそうした層が含まれないような超高清浄
プロセスが必要である。

アモルファスＳｉの固相成長には］−述したファーナス
成長の他に、Ｊ、ｔｉＪｈｉをある程度の温度に保って
おいて　７ツシユランプ加熱あるいは赤外線ランプによ
る。たとえば数秒から数ｌθ秒程度のテピッドアニール
技術も有効である。こうした技術を使う時には、ＳｉＯ
，層側壁に堆積するＳｉは、多結晶でもよい、ただし、
非常にクリーンなプロセスで堆積し、多結晶体の結晶粒
界に酸素、炭素等の含まれない多結晶Ｓ１１にしておく
必要がある。

こうしたＳｉ０２側面のＳｔが単結晶化された後、Ｓｉ
の選択１＆長を行うことになる。

Ｓｉ０２分Ｍ領域４と高抵抗ｎ−領域５界血のり−ク電
流がどうしても問題になる時は、高抵抗ｎ−領域５のＳ
ｉｎ、分離領域４に隣接する部分だ１す、ｎ形の不純物
０度を高くしておくとこのリーク電流の問題はさけられ
る。たとえば１分Ｄ　Ｓｉｆｔｍ域４に接触するｎ−領
域５の０．３〜１ＩＬ１１程度の厚さの領域だけ、たと
えば１−１０Ｘ　１０”　ｃ■−３程度にｎ形の不純物
濃度を高くするのである。この構造は比較的容易に形成
できる。基板ｌ上に略々ｌμ腸程度熱酸化校を形成した
後、そのＬにＣＶＤ法で堆積するＳｉｎ、膜をまず所要
の厚さだけ、所定の呈のＰを含んだ５ｉｆｔ　ＩＩＱに
しておく６さらにその１１番ごＳｉｎ、をＣＶ　Ｌ）　
／Ｊ：　ｔ’　Ｉｌｔ　Ｊｉ’ｉすルトイウコトで分ｎ
領域４を作っておく。その１をの品温プロセスで分ｎ　
ｆｆｌ　Ｊ’ｆｆｉ　Ａ申にサンドインチ状に存在する
情を含んだＳ　ｉ０２膜から、借が高ｌｉｔ、抗ｎ−領
Ｍ　５　Ｉｌｌに拡／ｌシして、界面がもっとも不紳１
５ｊ　ｎ　Ｉへが晶いという良好な不綽物分４１を作る
。

すなわち、第１７１メ１のようなＪＭ　ｉＸ−に４、°
１成するわけである６分門領ｘ＝ａ　４が、３　）＋？
　！＋’ｊ　Ｘ”Ｊに（，１成されていて、３０８は熱
酸化１！２Ｓｉ０２　、３０９は情を含んだＣＶＤ法Ｓ
　１０２　ＩＩ＋／！、３０１はＣＶ　ｌ）法ＳｉＯを
咬である。０銑領域４に９接して、ＩＩ−資Ｉ代５申と
の間に、ｎ領域３０７が、燐を含んだＳｉ０２　ＩＩり
３０９からの拡＾にで形成される。３０７はセル周辺全
部に形成されている。このも１造にすると、ペース・コ
レクタ同容１７ＶＣｂｃは大きくな己がベース・コレク
タ間リーク電流はΩｆ元する。

第１６図では、あらかじめ分１’ｆｆ　ＩＩＩ絶Ｎｍ域
４を作っておいて１選択エピタキシャル成長を行なう例
について説明したが、ノ、（板１−に必要な高低抗ｎ−
九？のエビクキシャル成１−ｉをしでおいてから、分、
１ｌｔｌＩτ１城となるべき部分をリアクティブイオン
ニー！４−ングによりメソシュ状に切り込んで分が領域
をｕｔ成する。Ｕグループ分ｎｔＤ１；ｉ　（Ａ、ｌ１
ａｙａｓａｋａｅｔ　ｉｆ、“Ｕ−ｇｒｏｏｖｅｉｓｏ
ｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒｈｉｐＪ　
５ｐＱｅｄ　ｂｉｐｏｌａｒ　ＶＬＳＩ’Ｓ　”　、　
Ｔｅｃｌ＋、旧ｇ、　ｏｆ１１’、ＬＩＬ　Ｐ、８２．
１９１１２．参ｊｊｊｊ　）を使って行うこともできる
。

＋、発明に１する光Ｉ［Ｌ変１〉装に′１は、絶縁物よ
り構成される０鵡領域に取り囲まれた領Ｊセ２に、その
大部分の領域が゛ト；り体ウェハ表面にｒ、１接１−る
ベース領域が）γ遊状態になされた／へ・イボーラＩ・
ランシスｌを形成し、浮超状態になされたベース領１，
１２の−ＩＬ　４＆をン１ルい絶縁層を介して前記ペー
ス領ｊ戊の・部に設けた電極により制御するこｋによっ
て、光情ｔｌＪを光゛屯変換する装置である。高率）４
１！　１！７　ｎ　Ｉ＾ｑ１域よりなるエミンタ領域が
、ベース領地の一部に１没けられており、このエミッタ
は水＝Ｆスキャンパルスにより動作するＭｏ５ｔ・ラン
ク７りに接続されている。前述した、汀がベースグ１１
戊の・部にンーウいＭ′２縁層を介して設けられた電４
うは、永・ｌ’ラインに接続されている。ウェハ内部に
設けられるコレクタは、ノ、（板で構成されることもあ
るし、目的によっては反対導’＋ｉｊ　ＪＩ’ｊ高抵抗
Ｊ、（板に　マｉ水゛＋ｚラインことに０階された高７
こ庶不神１５埋ｉ＾み領域で４．１成される場合もある
。Ｍ４Ｌ、Ｓ　后を介して設けられた。ｌｊ　Ｊ！で　
浮遊ベース領域のリフッレンシュを行なう時のパルス電
圧に対して、信号を読出す時の印加バ＋＋−、を重圧ｆ
ｉｌ実Ｙ’ｆ　的”人＜；　Ｉ／”　−）　’：ｉ、’
Ｈｒ＋！　ｌ−７，２拝類（７）　ｉ［む月をｆ、’ｆ
−，＞パルス列を用い−（も、１：い１７．タブルキャ
バシク４′１ｉＸＩｉで、；１７．明したように、リフ
レッシュ用ＭＯＳキトパシク電イシの容星Ｇｏスにくら
べて読出し１１１へ１　（、）　Ｓ　ｔ−１−パシタ電
４Ｎの容ｔＩＩｃｏｘを人すくシテＪ（いても、ｌ：い
。リフレンンユパルス印加により。

１？１！バイアス状態になされた浮遊ベース領域に光励
起されたキトリアを？；ｉ　Ｊｊｔ　して光信りにＪ、
（ずいた信ｔ：を記ｊＱさ一１ｔ、該イ、）−）読出し
時には、ベース・エミソク間が１１方向に深＜Ｉ＜−（
アスされるように読ＩＨｌ／川用ルス１１を圧を１１Ｊ
加して、高速爪で信″−）を読出せるようにしたことが
特徴である。こうした特徴を１ツ１１えていれば、本発
明の光７ｔｉｅａ＋ａ置はいかなる措造で実現してもよ
く、前記の実施例に述べられた４：Ｉ　Ｉ’）、’ｊに
限定されないことはもちろんである、 たとえば、＋ｉｉｉ記の実施例で説明した４、°１造と
４７し４りがまったく反転した４１　造でも、もちろん
同様である。ただし、この時には印加電圧のＪＪｉ性を
完全に反転する必要がある。導゛屯へりがまったく反転
した措ｉＦｌでは、ｆ＋戦はＩＩへｉｌになるつす／ｘ
わら、−ベースを４市成するＩ’　ｆ′ｌｉ’Ｉａ　１
．＋へＳ＼５Ｐになる。ＡｓやＰを含む領域の表面を酢
化すると、　Ａｓ＼）ＰはＳｉ／Ｓｉ！１゜界面のＳｉ
側にパイルアンプする。すなわち、ベース内部に表面か
ら内部に向う強いドリフト電５”ｌが生じて、光励起さ
れたホールはただへにベースからコレクタ側に抜け、ベ
ースにはエレクトロンが効；Ｖよく蓄積される。

・＼−スが２４−１の場合には、通常使われる不ｔＩ！
物はボロンである。ボロンを含むｐ領域表面をハ耐化す
ると、ボロンは「矢化膜中に取り込まれるため、Ｓｉ／
Ｓｉ　Ｏ、界面近傍のＳｉ中におけるボロ７０度はやや
内部のボロ７０度より低くなる。この深さは、酸化１１
２厚にもよるが、通Ｚｔｇ３＋００八でｔ）る。この界
面近傍には、エレクトロンに対するｊφドリフト、ｔｚ
界が牛し、この領１ζ（に光励起されたエレクトロンは
１表面に集められる傾向におる７このままだと、この逆
Ｉ・リフト−［界を生じている領域は不感領域になるが
１表面に沿った・部にｎ′″領域が１本発明の光電変換
装置では存在しているため、ｐ領域のＳｉ／５ｉ０２界
面に集まったエレクトロンは、このｎ”ＫＩＪ＆に１１
）結合される前に流れ込む。そのために、たとえボロン
がＳｉ／５ｉ０２界面近傍で餞少していて、逆ドリフト
市界が生じるような領峨が存イ１しても、はとんど不感
ｍ八にはならない。むしろ、こうしたイ１域がＳｉ／５
ｉＵ２界面に存イ１４ると、蓄積されたホールをＳｉ／
’Ｊｉｌｔ　ＶＩ！面から引き門（２て内部にｆ（在さ
せるようにするために、ポールが界面で消へする効果が
たくなり、ｐ層のベースにおけるホール蓄積効果が良好
となり、きわめて望ましい。

以１−説明Ｅ７てきたように、本発明に光゛正変換装置
は、？７遊状態になされたｉｌｉ’ｌ　ｐｍ　１往Ｊ５
領域であるペース領域に光により励起されたキャリアを
蓄積４゛るもので、ｔ）る、すなわち、口ｕｓｅ　５ｔ
ｏｒｅ　ＩｍａｇｅＳｅｎｓｏｒ　とｌｌ＋ばれるべき
装置であり、口＾ＳＩＳ　と略（′１・剖る。

木９．’ｊ１　（７）　’ｆｔ　ｉｌｌ、　４Ｆ、　ｌ
！＋　装’ｈ’ｌ　Ｉｆ、＋＊ｉの１−ラ７ジスタｒ＝
　ｌ　ｐ＋＋＋　Ｊζを（、′１成できるため高密度化
がきわめて容易Ｃ１＋す、回１１′？にその構造からブ
ルーミング、スミアが少なく、かつ高感度である。その
タイナミックレンジは広く取れ、内部増ｌ１７．目：及
能を有するため配線台にによらず大きな信−）電圧を発
生するため低！１　＠でかつ周辺回路が容易にｌ、Ｃる
という１゛［徴を有している０例えば将来の高品質固什
Ｉηイ々ろ）置として、その１［業的価値はきわめて高
い、なお、本発明に係る光電変換装置は以上述べた固体
撮像装置の外に、たとえば１画像人力装Ｆ’ｌ、ファク
シミリ、ワークスティジョン、デジタル複写機、ワープ
ロ等の画像人力３１１１　、０　Ｃ１１、バーコード読
取り装置、カメラ、ビデオカメラ、８ミリカメラ等のオ
ートフォーカス川の光−Ｌ’、　’ＩＣＦ；　ａ　、”
１体抄出装置等にも応用できる。

複数の制６１４＋電極をもつ第１図に示した実施ｔｙ１
よりも、さらに感度の良い光電変換装置について以下に
図面を用いて説明する。

第１８図に一つの実施例を示す。第１８Ｆ？１（ａ）！
ま複Ｋ（の制御電極をもつ基本光センサー・セルを２次
元的に多数配列するときの平面１馨１の−ｖｉμを、第
１８１シｌ　（ｂ）は（ａ）図におけるＡ　−Ａ’断面
の断面図を、第１８１’ＡＩ　（ｅ）　ｉｔ：　％基本
光センサー・−ヒルのｌ司路肘ｑ成を、だう、　Ｉ　Ｒ
Ｆ’ｌ　（ｄ）は、（ｂ）図におけるＢ　−Ｂ’断面方
向の内部、＋？テンシャル状カ！その一例について、そ
れぞれ示している。

ｅｆｌ：　１１’４１に示した実施例においては、ｎ基
板１の上に習抵抗ｎ−領域５、ｐ領域６、ｎ＋＠１ｊＩ
Ｒ７カＥｔｆｔ成サレ、ｎ″−ｐｎ−ｒｔＦｊ造のフォ
ト・トランジスタトナっていたが、ｐ”　１８図に示す
実施例においては、それらがｐ＋基板３５０の上にｒｌ
され、第１区１に示した′２に絶倒における基板のｎ領
域７５（ｎ＋領域３５１となっている所が異なっている
。

この；＋ｑ、　ｔ　ｓ図に示す実施例では、ｎ＋領域７
、ｐ領１・１寥６、ｎ−領域５、ｎ１領域３５１より構
成される第１のフォト・トランジスタに、ｐ領域６、ｎ
−領域５、ｎ＋領域３５１、ｐ＋領域３５０より構成さ
れる第２のフォト・トランジスタが重複して作成され、
サイリスタ構造を成している。このため、半導体表面か
ら内部への方向を横軸にとったときのエレクトロンに対
する内部ポテンシャル状卯は第１８図（ｄ）の様になシ
、この様に、基板のｐ領域３５０が、基板の裏面の配線
１２を通して正電位にバイヤスされている状態で、光が
入射すると、光励起によシ半導体内部で発生したキャリ
アのうち、ホールは第１図の実施例で説明した様に、第
１のフォト・トランジスタのｐ＋領領域すなわちペース
領域６に蓄積される。この時、前の実施例ではエレクト
ロンは高抵抗領域であるｎ−領域５に発生している電界
によル加速されて、コレクタである基板ｌに流れだして
しまっていたが、第１８図に示す実施例では導板ｐ領域
３５０の前にエレクトロンに対するポテンシャルの井戸
となるｎ＋領領域存在する。りまシ、とのｎ領域は第２
のフォト・トランジスタのペース領域となっておシ、こ
こに、光励起によシ発生したエレクトロンが昆私される
ことになる。

ＣＣＤ型撮像素子あるいはＭＯＳ型撮像素子においては
、光励起により発生したキャリアのうちエレクトロンを
、その主電袷に蓄積しておシ、また第１図に示した実Ｍ
１１例においては、制御％’　（４Ｑ領域にホールを１
．′１伍するという様に、光励起によシ発生したエレク
トロン・ホール対のうちＭ方のキャリアだりを利用して
いたが、第１８図に示す実施例にお・いては、制御電極
領域を２つもうり、第１のフォト・トランジスタの制御
電極領域にポールを、第２のフメト・トランジスタの：
ｆｆ制御電制御電域にエレクトロンをそれぞれ茜４７ｔ
Ｌ／　、光励起により発生した両方のギヤリアを利用す
ることによシ高感度化を達成している。くわしいｇｉｎ
）作については後で述べる。

第１８図に示す基本センサー・セルには、５＜１し１に
示した実施例と異なシ、さらに、各光センサ−・セルに
リフレッシュ用のｐ−ＭＯＳ）ランシスタが１！（４加
てれている。すなわち、第１のフォト・トランジスター
のペース領域６、チャネル・ｒ−）されたれ領域３５３
、新しく形成されたｐ領域３５４、ゲート絶縁ノ挽３、
ダート重積３５２からそれぞれ構成されるｐΔ１０Ｓト
ランジスタであり、これはリフレッシュ時に導通状態に
され、ペース領域６に蓄積されたホールを引きぬく動作
をする。

配線３５５は、このｐＭＯＳトランジスターのドレイン
領域であるｐ領域３５４にコンタクト孔３５９を介して
、負電源に接ワ［するためのものである。

また、ダート電極３５２は、ペース領域６の上に大きく
広がシ、ここにｈ＋ｏｓキャノぐシタを４Ｆｉ　成して
おシ、第１図の実施例で示した様に、読出し時にペース
領域６の電位を変化きせる枦になっている。

第２のフォト・トランジスターのペース領域３５１は素
子分離領域４に接して半導体表面まで露出しておシ、こ
のベース領」・−と３５１の上には第１のフォト・トラ
ンジスターのペース領域と同ｔ’＋１に、絶縁膜３．９
１．極３５６とでＤＡＯＳキヤ・ぐシタが構成され、第
２のフォト・トランジスタのペース領域の電位も、この
ＭＯＳキャパシタを介して変化さ第１る４１１）になっ
ている。配線３５７　（ＣＬｓ　このＭＯ８Ａ′ヤ、９
シタ１に極に・ぐルスを供給するためのものであり、ま
た配線３５８１１ｊ−トおよびＭＯＳキャパシタにパル
スを供イ今゛）−るためのものである。

汗１のフォト・トランジスタのエミック領域７およびｎ
１繋１・１８は第１図の実施例とまったく同じである。

第１８図（ｃ）　＆Ｊ以上ｉ所・、明した光センサー・
セルの回路（１，Ｙ成図である。トランジスタ３６０は
、ｎ領域７、ｐ　ｆｌ　ｒｐ、’ｉ　（ｉ、ｎ−領域５
、ｎ１゛領域３５１よ構成る第１のフォト・トランジス
タを、トランジスタ３６１は、ｐ領域６、ｎ−領域５、
ｎ領域３５１、ｐ＋う＋（Ｊｔ／ｌ　３５０よ構成る第
２のフォト・トランジスターを、ＭＯＳ　トランジスタ
３６２は、ｐ領域６、ｎ領域３５３、ｐ領域３５４、ダ
ート絶縁膜３、ダート出、・嵐３５２よ構成るｐチャネ
ルＭＯＳトランジスタを、コンデンサ３６３は、ｐ領域
６、絶縁１１休３、電極３５２よシなるＭＯＳキャノや
シタを、コンデンサー３６４は、ｎ領域３５１、絶縁＃
３、電極３５６よ構成るＰＡＯＳキャノｅシタをそれぞ
れ示している。

以下に、この基本光センサー・セルの０１作を、第１９
図に示す２次元的に光七ンッー・セル全配列した回路描
成図、および第２０し１に示すパルス波形および内部ポ
テンシャル図を用いて、くわしく説明する。

第１９図は、第１８図１（ｃ）に示した基本光センサー
・セルを２×２に配列したものであり、垂面シフト・レ
ジスター、水平シフト・レジスター、出カアンノ、棋直
ライン・リフレッシュ用ＭＯＳトランジスター、垂直ラ
イン選択用ＭＯ８）ランシスター等が、第７図と同イ羊
、この周辺に附加されるが図では省略している。すでに
ｈシ２すＪした様に、ＭＯＳキャノ臂シタ３６３　トＰ
ＭＯ８）ランシスタ３６２のダートは共通に接続され、
水平ライン３５８を介してパルスを印加するように構成
されているが、これは別々に配線を設けて印加すること
も可能である。第２０図において、波形Ａは水イライン
３５７に印加されるパルス波形であシ、また波形Ｂは水
平ライン３５８に印加されるノ４ルス波形である。波形
Ｃは垂直ライン８の電位を示す波形であシ、時刻ｔ４ま
では図には示していないが垂直ラインに接続されたＭＯ
Ｓ　）ランジスタが梼通状爬にされ、接地電位を保ち時
刻ｔ４からは浮遊状態になされ、各光センサ−・セルの
エミ、り領域からの信号出力が出力される状態になって
いることを示している。但し、時刻ｔ４まで各センサー
・セルのエミ、り領域を接地することは、この第１８図
の構成では、９ＭＯ８）ランジスタ３６２を用いてリフ
レッシュするので特に必須条件ではなく、浮遊状態にな
されていても動作上、何ら不都合ではない。

以下、パルス波形と内部Ｉテンシャル図を用いて時刻４
７丁に、その動作を説明する◎このとき〜第２の７１ト
・トランジスタのエミッタ領域は、基板４１１面の７１
℃栖１２を通Ｅ７て正電源に接続されているものとする
。ｐＨ２ｏ図のパルス波形のうち、時９１１　ｔ　ｊか
ら凹刻ｔｓ’ｌ’でを、Ｉリフレ、シュ動作に、時刻ｔ
３から時刻ｔ４までは、光励起されたキャリアの蓄積動
作に、時刻ｔ４から時刻１８までは、読出し動作にそれ
ぞれ対応している。

時刻ｔ１は読出し動作が終了した時点であシ、内部ポテ
ンシャルの時刻ｔ１における図のごとく、ｐ領域、すな
わち第１のペース領域には、光の強さに応じてホールが
、またｎ＋領領域なわち第２のペース領域には光の強さ
に応じたエレクトロンが、それぞれ蓄積されている。時
刻１．においては、波形Ｂのごとく、水平ライン３５８
を通して負のノ臂ルスがリフレッシュ用ｐＭＯ８）ラン
ジスタ３６２のダートにかかシ、　９ＭＯ８）ランジス
タは導通状態にされている。したがって第１のペース領
域に蓄積されていたホールは流れだしてしまい時刻１゜
の内部ポテンシャル図にあるごとく第１のペース領域は
、配９３５５を介して供給している自電圧になされる。

との時、同時にＭＯＳキャノ譬シタ３６３を介して第１
のペース領域に負パルスが、供給されるが、９ＭＯ８）
ｊンジスタ３６２が導通状態になされているので、何ら
影響はおよぼさない。

また時刻を宜においては、波形Ａのごとく水平ライン３
５７およびＭＯＳキャノ９シタ３６４を介して第２の７
Ａ１・・トランジスタのペース領域に、リフレッシュ・
ノ卆ルスが印加される。このときの印加される（Ｑ圧と
、第２のペース領域にかかる電圧関係およびリフレッシ
ュ動作線すでに第１図の実施例において、リフレッシｓ
、　＄を作として説明したものと、まったく回匂、′で
ある。すなわち時刻ｔ３＆ｆ−おける内部ホテンシャル
図の様に、ｐ４ルスが日Ｊ加されると同時に、エミッタ
領域３５０に対してペース領域３５１が順方向）９イア
スされたものが、時間がたつにつれ矢印のごとくビルト
・イン・？ルテージに次第になっていくことになる。但
し、コＩ）　ｔ４”、　２　ノフォト・トランジスタに
おいては、第１８１、；ｌ　（ｂ）の断面図の様に、第
２のフォト・トランジスタのペース領域３５１とエミッ
タ領域３５０の接合面積が、きわめて大きいために、第
１図に示した実施例の時よりも、高速にリフレッシュ動
作がな烙れるＯ 次いで、第２のペース領域に印加されていた゛電圧が接
地電位にもどる時に、第２のペース領域の電位は、エミ
、り領域に対して逆・ぐイアス状態にされる。これもす
でに説明、リフレッシュ動作とまったく同等である。

時刻ｔ３から時＃、ｌＩ　ｔ　ａまでは、光励起によシ
発生したキャリアの４植期間であシ、すでに説明したご
とく、光励起により発生したキャリアの内、ホールは、
第１のフォト、・トランジスタのペース領域に４損され
、エレクトロンはｈ１２のフォト・トランジスタのペー
ス領域に蓄積される。このときの両者に蓄積されるｔ付
量は、第１のフォト・トランジスタのエミッタ領域に、
にけるエレクトロン、またわずかであるが常抵抗領域中
を走行するときに再結合によシ消滅するエレクトロンζ
ｔを無視すれば、はぼ等量が、それぞれのペース領域に
蓄積されることになる。また、この時に各ベス領域にお
いて発生する蓄積電圧は、それぞれのフォト・トランジ
スタのペース・エミッタ間６　：Ｉｉ（、：およびペー
ス・コレクタ間容量の加１１．　した値で、蓄積された
電荷量を割った値になることは、すでに第１図に示す実
施例において説明したのと同等である。この様に、第１
８図に示す、光センサ−・セルでは制師°成柚であるペ
ース領域が複数存在しているが、一つしかないものと、
まったく同様にエレクトロンとホールのちがいｔよある
ものの独立して考えることが司ｈ［２である。

時〆３１１　ｔ　４における内部７ｆ！テンシャル図は
それぞれのペース領域に、光励起によるキャリアが蓄積
されている状態を示している。この時刻ｔ４では波形Ｃ
のとａ＜、第ｉのフォト・トランジスターの工％ツタ領
域は浮遊状態になされ、次の信号の続出し状ｆｉＭに入
る。

まず、時刻ｔ１１において、波形Ａｌ＃こ示すごとく第
２のフォト・トランジスターのペースには、水平ライン
３５７およびＭＯＳキャノ４シタ３６４を介して）９ル
スが印加されるので時７？１１　ｔ、の内部ポテンシャ
ル１２’Ｊのごとく、順方向バイアスされ、光強度に応
じて’；Ｇ’　Ｕ＜された電圧に比例して第２のフォト
・トランジスタのエミ、り領域から矢印のごとく翫ホー
ルが７ｉ　１のフォト・トランジスタのペース領域に注
入きれることになる。これにょシ第１のペース領域には
、光励起にょ多発生したホールに、第２のペース領域に
Ｗｎｊしたエレクトロンに比例したホールが加算される
ことになシ、この第２のフォト・トランジスタのエミッ
タ領Ｊｙｐ　、＞・ら注入されるホールの数は、第２の
ペース領域が順方向バイアスにされている時間に依存す
ることがら、ここで、望むゲインを制御することが可能
である。

また、このときの第２のペースの１１方向バイアス量お
よび時間は、注入されるホールの数の直線性確保するた
め最適の値に制御される、このときの考え方はすでに第
１図の実施例で説明したのと、まったく同様である。時
刻ｔ６では第２のペースに印加されている電圧がもとに
もどった状態であシ、時刻ｔ６の内部ポテンシャル図に
あるごとく第２のペース領域は、／母ルスが印加される
前の、第２のエミッタに対する逆バイアス状態にもどる
ことにな）、ここでポールの注入Ｆｉ停止する。

時刻ｔ７では、波形Ｂに示されるごとく、水平ライン３
５８およびＭＯＳキャパシタ３６３を介して電圧が印加
され、＠１０ペース領域は第１の工Ｓツタに対して順方
向バイアスされる。このパルス゛波形は正のパルスでさ
、り　ＭＯＳキャパシタ３６３と並列に接続されたｐ−
ＭＯＳ）ランジスタのダート１σ、極にも電圧が印加さ
れることになるが、正電圧のためｐＮＩＯ８）ランジス
タは導通状態には、ならずイ１すら不二部合な動作は生
じない。

第１のペース領域がＩＩＦｉ方向バイアスされると第１
のエミッタ領域は浮遊状態にされているので、ここ力・
らエレクトロンの注入が起り、エミッタ領域の７ｆ’＆
　４＞はｌｌ化して第１のペースびｊ肚に者右１１され
ンこ（１；　９霜、Ｌ＋：が、ｈ、１、出されることに
シ：る。この動作は第１．１ｆ１に示した実施例で酸す
１）したのとまっｆｃ＜同じでを、る。但し、このｇｊ
′！１８　ｌｆｌで示した実施例でｉ、１．４’ｌ：　
１のエミッタト１１ｊ・、Ｉｉから注入されたエレクト
ロンが県２のペース領Ｊ・・〜、齢ニーＥｒ　’ｊ工・
ｉされ、この電荷量が多いと、一部ザイリスク動作がざ
１；生し、さらにり゛インが増加するという：！、１ノ
象がおこるが、これは信シ少出力（（非１１１線１１゛
をＪｊえる原因となるので、ザイリスタ動作が発生しな
いｌ＋’、：Ｉ′−に各バイアス免件等が設定される。

特に直線性を要求しない応用に対しては、このザーイリ
スタ動作により、ダインを増加させるのは望ましいこと
である。

読出しが完了した時刻１ｓではＭＯＳキャパシタ３６４
を介して第１のペース領域に印加されていた電圧がとシ
のぞかれるので、時刻ｔ８の内部ポテンシャル図のごと
く、第１のペース領域は、第１のエミッタ領域に対して
〕やシス印加前と同じ逆バイアス状態にもどシエミッタ
領域からのエレクトロンの注入は停止する。この状態で
は各信号出力は垂直ライン上に、読出されているわけで
あシ、後は第７図を用いて説明したごとく水平シフト・
レジスタが動作を開始し、各垂直ラインが選択されて出
力アンプを通して、外部に信号が出力きれることになる
。ｉｌ　８１￥１に示す構造では、時刻ｔ５において第
１のペースにホールを注入する時、９ＭＯ８）ランジス
タのｐ領域３５４は負電諒にＪべ続されているので、ホ
ールの一部をま、とのｐ領域に注入される現象が生ずる
。このｐ領域３５４（ｌｌ−小さく形成していればこの
量はさほど大きな清ではないが、さらに、これを減少さ
せるのには、この９ＭＯ８）ランジスタを素子分離領域
の上に８０Ｉ（Ｓｌｌｉｃｏｎ　Ｏｎ　Ｉｎ５ｕｌｌｋ
ｔｏｒ　）技術を用いて形成することによ”）　ｊＱｉ
：決することができる。また波形Ａおよび波形Ｂのパル
ス電圧値はａ番１図の実施例において説明したごとくリ
フレッシュ動作読出し動作では、それぞれ最適の値に設
定される。

以上、酸、明したごとく、第１８図に示す実施例では、
光励起により発生したエレクトロンとホールの両方のキ
ャリアを複数の制御％種領域に、蓄積しそれぞれからダ
インを増加させながら読出す方式をとっているためきわ
めて高感度の光電変換装置を提供することができる。

第２１図に、第１８図に示した複数の制御電極領域をも
つ構造の他の実施例を示す。第１８図における実施例で
は、第１のフォト・トランジスタのペース領域をｐ−Ｍ
ｏ８）ランジスタを用いてリフレッシュしていたが、第
２１図に示す実施例では、第２のフォト・トランジスタ
のペース領域をｎ−Ｍｏ８　）ランジスタを用いてリフ
レッシュする構成となっている。第２１図（、）は、基
本光センナ・セルを２次元的に配列したものの平面図の
一部を、第２１図（ｂ）は、（ａ）図のＡ−Ａ’断面の
半導体内部の断面図を、第２１図（ｃ）は基本光センサ
ーセルの等何回路をそれぞれ示している。

第２１図において、ｎ−Ｍｏ８　）ンンジスタ仁［、Ｓ
ＯＩ技術を利用して、素子分離領域４の上に、ス／臂ツ
タ等を用いて形成したアモルファス・シリコンもしくは
ＣＶＤにょシ堆積されたｄ？リシリコンをレーザー・ビ
ーム・アニ一ルあるいは電子線アニール等によシ再結晶
化したシリコン基板中に形成される。このｎ−Ｍｏ８　
トランジスタはｎ＋領域３６５、およびｎ＋領域３６７
、チャネル・ドープされたｐ領域３６６、ダート絶縁膜
３、ダート電極３６８よ多構成されておシ、ｎ＋領域３
６５は、第２のフォト・トランジスタのペース領域であ
るｎ＋領域３５１と接続さカ１、もう−万のｎ＋領域３
６７は、コンタクト孔３７１を介して配線３７０と接続
され、正電圧電源から正電圧・が供給される様になされ
ている。またダート電極３６８は、ｎ十領域３６５の上
にもかかっておシ、この部分でＭＯＳキャパシタを構成
している。このｆ−）電極３６８には、水平ライン３７
０を介してパルスが印加される様になされている。

ｉｌのフォト・トランジスタのペース領域のリフレッシ
ュ、および読出し時に、ペース領域に／４ルス電圧を印
加するための電極の、絶Ｒ膜３、ペース領域６から成る
ＭＯＳキャ・母シタ、第１のフォト・トランジスタのエ
ミッタ領域７、およびこれよシイバ号をとシだす垂直ラ
イン８、垂直ラインとエミッタ領域７を接続するための
コンタクト孔□１９、等々Ｕ−第Ｊ図あるいは、第１８
図に示したものと同等である。

また図では示されていないが、ｐ領域、すなわちｎ−Ｍ
ｏ８　トランジスターのチャネル領域３６６は、ｎ”　
’ｌｊ域すなわちソース領域３６５と接続されている。

第２１し、ｌ　（ｃｌ　ｔｌ−、ｔ、基本光センサー・
セルの等何回路であり、ｎ１′餡域７、ｐ領域６、ｎ−
領域５．ｎ＋領域３５１より成る、第１めフォト・トラ
ンジスタ３７２、ｐ旬１域６、ｎ−領域５、ｎ＋領域３
５１．１”ｅ！ｆ城３５０より成る、第２のフォト・ト
ランジスタ３７３、電極９、縁絶膜３、ｐ領域６よシ成
るＭＯＳキャパシタ３７４、電極３６８、絶縁膜３、ｎ
＋領域３６５よシ成−るＭＯＳキャパシタ３７５、ｎ＋
領域３６５、ｐ領域３６６、ｎ＋飴域３６７、ダート絶
縁膜３、ダート電極３６８よシ成るｎ−Ｍｏ８　）ラン
ジスタ３７６よシそれぞれ措成さｉｌている。

第２２図は、第２１図に示した基本光センサー・セルを
２×２に配列したものの回路構成図であす、垂直シフト
・レジスタ、水平シフト・レジスタ、出力アンプ、垂直
ラインリフレッシュ用Ｍｏｓトランジスタ、垂直ライン
選択用ＭＯ８）ランジスタ等が、第２２図で示した構成
図の周辺に附加されるが、これは基本的には第７図に示
したものと同じであシ、この図では省略している。

この基本光センサーセルの動作および第２２図に示す光
電変換装置の動作音、第２３図に示ブパルス波形および
内部ポテンシャル図を用いて、以下に、くわしく説明す
る。

第２３図において、波形Ａは、水平ライン３７０に印加
される・？ルス波府てあシ、また波形Ｂけ水平ジインｌ
　Ｏｒ’！印加されるノ？ルス波３［４である。波形Ｃ
は、」１．偵フィン８の電位を示す波形であり、＋１；
ｉ　ｐ’ｌ　ｔ　ＲｉでＱ・、［・１には示し、ていな
いが垂直ラインに１’　＃ｆ公ｆ＋、ゾＩＩ　、：Ｔｔ
ｉ、　ｉ白ラインの？ｌｊ荷をリフレッシュ−１２にん
）のＭＯＳ）ランジスタが導通１入態に外され、１メ１
すｌｂ、　ｖｌｉ荀：　ｆ保ら、Ｉτ、゛１刻ｔ５から
？Ｊ：　？’；’　Ｒ状ＨＪＣ々さノ）、名センブー・
十ルのエミ１．り領域からの４１１号か出力さｉ７る状
ｇ１、ｐ（１っていることを示１２ている。

以下、パルス波形と内部ポテンシャル図を用いて、時刻
毎に、１１直ｋ・おって動作な説明する。第２３β′１
信−示ず・やルス波形のうち、時刻１．から１４寸でζ
４すフｔ／ッシー動イ゛１″に、時刻ｔ４から時刻ｔＬ
１までし」、ブ（７励起されたキャリアの蓄積動作、時
刻ｔ６からｆｌｉ’ｊ夛１（＋８脣でζゴ１、信号のｌ
１ｌｌら出し動作に、それ−Ｌ北幻応している。時ａｌ
ｌ　ｔ　１において、波形Ａのごとく、水平ライン３７
０全通して弁のパルスが印加され、ＭＯＳキャノぐシタ
３７５を通して第２のフォト・トランジスタのペース領
域に負電圧が印加されると、時刻ｔ１に示す内部ポテン
シャル図のごとく、第２のフォト・トランジスタのエミ
ッタ領域に対してペース領域が順方向バイアスされるの
で　エミッタ領域からはホールが注入され、第１のフォ
ト・トランジスタのペース領域の電位を正方向に向かっ
て変化させる動作をする。

この時、第２のベース電位ｋｊ時間Ｈ過と共に、／Ｉｌ
ｌ’ｉ方向バイアス状態から次第にビルト・イン・がル
テージに近づいていくことは、前に説明したのと、まっ
たく同様の動作である。この時点において、第１のペー
スにポールを注入して、霜、位を正１１ｊ、位方向に変
化させるのは、すでに第１図の実施例において説明した
過渡的リフレッシ−を、よシ確実に動作させるためであ
る。

この負の］ｅルスの印加時にはＭＯＳキャｉ９シタ３７
５とｎ−ＭＯＳ　）ランジスタ３７６のダートは共通接
続されているので、ｎ−ＭＯＳ　）ランジスタ３７６に
も負のパルスが印加されるが、ｎ−ＭＯＳ　）ランジス
タは導油状態にはならず、特に不都合は生じない。

次いで時刻ｔｗｉｔＸイ〕の・やルスが、接地電位にも
どった時点ｅ（なるが、ここで、第２のベースは負の’
？Ｑ位から］ど地電位鈍−なるＷ゛１ｍＩＫ丸・いて、
時刻１、の内部’テンシャル図のごとく、第２のイース
ハ、臼′ξ２のエミッタに対して、逆方向バイアス状態
Ｖｒな９、第２のエミッタからのポールの注入は停止す
る。

１刻ｔ３では、波形Ａのごとく、配線３７０を通し−ｒ
　ｎ−ＭＯＳ　）ランジスタ３７６のダートに正のパル
スが印加され、導通状態にさ才１、このため、第２のペ
ース１１、手簡ライン３６９よ勺供給されている正市圧
■Ｌ源の電位に等しくされる。このとｆｉ　ＭＯＳキャ
パシタ３７５にも、共通に正のパルスが印加さｉするが
、特に不都合な現象は生じない。

また時刻ｔ３では波形Ｂに示すごとく、配紳１０および
ＭＯＳキャノｅシタ３７４を通して第１のベースに正市
圧が印加さＪする。この時、時刻ｔ３の内部ポテンシャ
ル図に示すごとく、第１のベースは第１のエミッタに対
して順方向バイアスされ、この第１のベースよシホール
が流出するため、次第にビルト・イン・ポルデージに向
かって電位は止７電位方向に変化していく。こねは、す
でに第１図の実施例において、そのリフレッシ−！ｒ＋
ｉ＋作奢説明した時とまったく同様な動作であり、完全
リフレッシュ・モードあるいは、彌渡的リフレッシュ・
モードがその応用に応じて使われる。この時、すでに説
明したごとく、第２のベースは正電源にｎ−ＭＯＳ　ト
ランジスタ３７６を介して接続されているため、通常の
バイポーラ動作音していることになる。

時刻ｔ４では、それぞれのノ４ルスけ、括地電（ｉ：ｒ
にもどシ、時刻ｔ４の内部ポテンシャル図に示すごとく
、第１のペースおよび第２のペースはそれぞれのエミッ
タに対して逆バイアス状態になシ、光励起によるキャリ
アの蓄積動作に入る。

時刻ｔ４から時刻ｔ１１までは、光励起にょシ発生した
キャリアの蓄積期間であシ、光励起にょｐ発生し、たキ
ャリアの内、ホールは第１のペース領域に蓄積され、エ
レクトロンは第２のペース領域に蓄積される動作は、第
１８図に示した実施例とまったく同様である。

８−７刻ｔｓにおける内部ポテンシャル図は、それぞれ
のペース領域に、光励起によるキャリアが蓄積さｉｌで
いる状態を示している。この時刻ｔｓで１波形Ｃのごと
く第１のフォト・トランジスタのエミック督１域は、垂
面ラインに接続さ第１たＭＯＢ　）ランジスクが非導辿
状躬にされ、浮遊状態にされ、次の４ｆｉ号の読出Ｅ７
状態に入る。まず、時刻ｔ６で１１、加重＾のどとく、
第２のフォト・トランジス卓の−゛−ス１１Ｉ城ｒ　Ｉ
ｒ、Ｉｌ　、水平ライン３７０およびＭ（Ｉｓキャノや
シタ３７５をｉ＋３’＋　して負の）やルスが印加され
るので、時角Ｉｔｓの内部ポテンシャルＭにπ゛Ｊ−ご
とく、第２のペースは第２のエミッタに対し。

でＩＩＦｉフｉ向バイアス状ｆＪ／（さ１７、光強度に
応じて４稙され′ｆｒ霜、’　ｒ、ＪＥに比例して　第
２のエミッタ領域から、ポールが注入さ第１、図示した
矢印０ごとく第１のペースｔ１′ｉ域Ｆｉｒ、光励メ１
１によシ発生したホール以タロ［、ホールが蓄Ｕさｔす
ることになる。これは、第１８図の実Ｍｆｉ例ｔ（おい
て欣、明したのと同様である。

時刻ｔ７で社、波形Ａのごとく、水平ライン３７０を通
してｎ−ＭＯＢ）ランジスタ３７６のり４−トに正常圧
が印加され、導ｉ１］状態にされている。

このため、第２のペースは、ｎ−Ｂ４Ｏ５トランジスタ
３７６および垂直ライン３６９を通して正電源に接続さ
れるため第１のフォト・トランジスタｌｊ１、第１図の
実施例で示した通常のバイポーラトランジスタ動作とま
ったく同じになり、時刻ｔ７において、波形Ｂのごとく
、水平ライン］　０　、ＭＯＳキャパシタ３７４全通し
て第１のペース領域に正電圧を印加して信号読出し動作
も、第１図で示した実施例とまったく同様なので説明を
省略する。時刻ｔ８における内部ポテンシャル図も第１
　［２１Ｋ示１−た実施例と同じなので説明を省略する
。

以上説明したごとく、本実施例によれば、第１８図に示
した実施例とは異なり、読出し時におけるザイリスタ動
作を、まったく気にすることなくｍ１図に示した実施例
の様な動作が可能であシ、しかも第１８図に示した実施
例のごとく、きわめ−Ｃ高Ｒ＆　ＩＦｔな光１１．変換
装置を提供することができる。

次に、第２４図に、第１のフォト・トランジスタのペー
ス領域に第１８図で示したりフレッシ晶用のｐ−ＭＯＢ
　）ランジスタを附加し、かつ第２のフォト・トランジ
スタのペース領域にり７レツシエ用のｎ−ＭＯＢ　）ラ
ンジスタを附加した実施例の基本光センサー・セルの等
価回路を示す。

第１８図および第２１図に示した様な平面図および、断
面図は、第２４図に示す実施例では、両者を複合した様
な構造のため、省略する。第２５図に、２×２配列した
回路構成図を示す。ここでは前と同様周辺の回路を！略
している。

第２６図に各ラインに印加する波形および、内部ポテン
シャル図をそれぞれ示す。第２６図において波形Ａは水
平２イン３７７を通してｐ−ＭＯＳキャノやシタ３８１
のｆ−）およびＭＯＳキヤ／やシタ３８２に印加する／
平ルス波形であり、波形Ｂは、水平ライン３７８を通し
てｎ−ＭＯＳキャパシタ３８５のダートおよびＭＯ８キ
ャノ４シタ３８６に印加するｉ４ルス波形であシ、また
波形Ｃは前の実施例と同様、垂直ライン８の電位状態を
示す波形である。

また、この時、第２５図に示す垂直ライン３７９は負電
源に、垂直ライン３８０は正電源にそれぞれ接続されて
いるものとする。

この第２４．２５図に示す実施例では、抗出し動作であ
る時刻ｔ４から時刻ｔ６までは第２１図に示した実施例
とまったく同様である。前の２つの実施例と異なる点は
、リフレッシュ動作で、１時刻ｔ、においてｐ−ＭＯＢ
　トランジスタ３８１およびｎ−ＭＯＢ　）ランジスタ
３８５が同時に導通状態にされ、第１のペースからはホ
ールが、第２のペースからはエレクトロンがそれぞれ流
出し、きわめて簡単にリフレッシ瓢動作が完了するわけ
である。

したがって波形Ｃでは、第１のフォト・トランジスタの
エミッタ領域はりフレッシ瓢状態で接地状態になされて
いるが、このリフレッシュ動作においては、接地にする
必侠はまったくなく、どの様な状態でも良いことは明ら
かである。

以上、説明したごとく第１８図、第２１図、第２４図に
示した実施例は、反対導電型領域よ構成る２つの主電極
領域と、これら圧電極領域とはそれぞれ反対導電型領域
より成る２つの制御電極領域それぞれの王ｍ！領域に隣
接して設けたサイリスタｔｉ・ｆｆ造の光センサ−・セ
ルにおいて、光励起により発生したエレクトロンポール
幻のウチ、ホールをｇｔのｆｌｌｌＪ御ｔｒｔ極領域に
、エレクトロンを第２の制御′ＩＬ極領域に蓄積するも
のであり、従来、光励起により発生したキャリアのうち
片一方だけを利用していたのに比して大きな特徴を有し
、きわめて高感度な光電変換装置を提供している。

この４＞’Ｉ＞に、本発明による光電変Ｊり装置Ｆｉ−
では、２つのｆｌ：制御％　＋＝　細織をもち、かつそ
れぞれにキャリアを倉１７ｉすることからＤｏｕｂｌｅ
　Ｂａ５ｅ　５ｔｏｖｅ　ＩｍａｇｅＳｅｎｓｅｙの゛
ｒ１１文字をとり、Ｄ　−ＢＡＳＩＳと呼んでいる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図までは、未発り１の一実施例に係る光
センサセルの主要構造及び基本動作を説明するための図
である。第１図（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（Ｃ
）は等価回路図であり、第２図は読出し動作時の等価回
路図、第３図は読出し時間と読出し電圧との関係を示す
グラフ、第４図（ａ）は蓄積電圧と、読出し時間との関
係を、第４図（ｂ）はバイアス電圧と読出し時１１ＪＪ
との関係をそれぞれ示すグラフ、第５図はリフレッシュ
動作時の等価回路図、第６図（ａ）〜（ｃ）はリフレッ
シュ時間とベース電位との関係を示すグラフである。第
７図から第１０図までは、第１図に示す光センサセルを
用いた光電変換装置の説明図であり、第７図は回路図、
第８図（ａ）はルクルスタイミング図、第８図（ｂ）は
各動作時の電位分布を示すグラフである。第９Ｕ；！Ｊ
は出力信号に関係する等価回路図、第１Ｏ図は導通した
瞬間からの出方電圧を時間との関係で示すグラフである
。第１１．１２及び１３図は他の光電変換装置を示す回
路図である。第１４図は未発ＩＪ１の実施例に係る他の
光センサセルの１三要構造を説’Ｊｌするための平面図
である。第１５図は、第１４図に示す光センサセルを用
いた光電変換装置の回路図である。第１６図及び１７図
は本発明の光′准変換装置の一製造方法例を示すための
断面図である。ｆｊＳ１８図は本発明の一実施例を示し
、（ａ）は断ｉ／）ｉ図、（ｂ）はソノ等価１ｉｊｌ　
Ｍ　１ｉ１４　ＣＣ）は回路構成１図１図は（ｄ）はポ
テンシャル状態図であり、ｍ１９図は第１８図に示した
光センサセルを用いた回路構成図である。第２０図と２
３図はパルス波形図、第２１図は他の実施例を示し、第
２２図は回路構成図である。第２４図は他の実施例を示
す等価回路図、第２５図はその回路構成図、第２６図は
パルス波形図である。 １・・・シリコン基板、２・・・ＰＳＧ膜、３・・・絶
縁酸化■り、４・・・素子分１１１ｆｒｉ城、５・・・
ｎ−領域（コレクタ領域）、６・・・ｐ領域（ベース領
域）、７．７’・・・ｎ＋領領域エミック領域）、８・
・・配線、９・・・電極、ｌＯ・・・配線、１１・・・
ｎ＋領領域１２・・・電極、１３・・・コンデンサ、１
４・・・バイポーラトランジスタ、１５．１７・・・接
合容量、１６．１８・・・タイオード、１９．１９’・
・・コンタクト部、２ｏ・・・光、２８″−・・垂直ラ
イン、３ｏ・・・光センサセル、３１・・・水平ライン
、３２・・・垂直シフトレジスタ。 ３３　、３５−ＭＯＳ　）　ランシスタ、３６，３７．
、。 端子、３８・・・垂直ライン、３９・・・水平シフトレ
ジスタ、４０・・・ＭＯＳトランジスタ、４１・・・出
力ライン、４２・・・ＭＯＳトランジスタ、４３・・・
端子、４４・・・トランジスタ、４４．４５・・・負荷
抵抗　。 ４６・・・端子、４７・・・端子、４８・・・ＭＯＳト
ランジスタ、４９・・・端子、６１，６２．’６３・・
・区間、６４・・・コレクタ電位、６７・・・波形、８
０．８１・・・容量、８２．８３・・・抵抗、８４・・
・電流源、１００、ｌｏｔ、１０２・・・水平シフトレ
ジスタ、１１１．１１２・・・出力ライン、１３８・・
・垂直ライン、１４０・・・ＭＯＳタランジスタ、１４
８・・・ＭＯＳトランジスタ、１５０．１５０′・−・
ＭＯＳコンデンサ、１５２，１５２′・・・光センサセ
ル、２０２．２０３．２０５・・・ベース電位、２２０
・・・ｐ“領域、２２２，２２５・・・配線、２５１・
・・ｐ＋領域、２５２ｎ＋領域、２５３−・・配線、３
００・・・アモルファスシリコン、３０２・・・ｑＲｂ
ｔｌＱ、３０３・・・ＰＳＧｌｌＱ、３０４・・・ポリ
シルコン、３０５・・・ＰＳＧ膜、３０６・・・層間絶
縁膜、３７２・・・第１フオトトランジスタ、３７２・
・・フォトトランジス第１図 シ　／／ ／／　〆１ 第１図 第２図 第５図 第４図（ｂ） パ゛イ了７（々ｉ 第１２図 第１３図 第１４図 第１６図（９） ｎｌ 第　１７　図 フ ル　− ７一／ｌ □ 第１８図 （ａ） ｌＩＩＢ因 （ｂ） 第１８図 （Ｃ） 第１８図 （ｄ） 第１９因 手糸完７市Ｔ−Ｅ書 昭和５９年　５月２°３日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 ■、　事件の表示 特覇昭５８−１２０．７５　（３号 ２、　発明の名称 光電変換装置 ３、　補正をする者 く １１１件との関係　４廊１出顆人 氏名　大　見　！む、弘　（ ４、代理人 住所　東京都港区虎〕門五丁目１３番１号虎ノ門４０森
ビル〈 （ 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）　Ｉｌｌり副書第１９頁第１２行のｒｌＯｃｍＩ
３Ｊを「１ＯＩ３ＣＩ１１−３」と補正する。 （２）　明細書第２２頁第６行の と補正する。 ；３）　明細ｉＩｉ第３４頁第１４行のｒｌｏ　［５ｅ
ｃｌＪをｒ　ｌ　Ｏ−”［ｓｅｃ］　Ｊと補正する。 ：４）　明Ｍｌｌ　ｊ’Ｊ第３第３丁 「電圧Ｖ＾を」と補正する。 ′５）　明細，！）第４１真下から５行１１〜４行１１
の「、４７２７Ｍ０Ｓトテンジヌタ３３　、３３　′，
３３”Ｊを削除する。 ：６）　明却１書第４５真下から２行目の「はクンリプ
」を「クリップ」と補正する。 （７）　明細書第５３頁第６行の「木質的にＪの前に「
ど」を挿入する。 （８）　明細書第５３頁下から７行目の「途１１月の後
に「に」を挿入する。 （９）　明細書第６４頁第１行の「エミッタ７、　は」
を［エミッタ７．７′は」と補正する。 （ｌＯ）明ｒｇｌｌ書第６４頁第６行の「エミッタ　は
コンタクトホールｌ　を」を「エミッタ７′はコンタク
トホール１９’を」と補正する。 （１１）明細書第６４頁下から８行目の「水平ライン３
　に」を［水平ライン３１′に」と補正する。 （１２）明細書第６４頁下から６行目の「セル１５　の
」を「セル１５２′の」と補正する。 （１３）明細書第６４頁下から６行目のｒＭｏＳキャパ
シタ１５　は」をｒＭＯｓキャパシタ１５０′は」と補
正する。 （１４）明細書第６４頁下から５行目の「水平ライン３
　に」を「水平ライン３１′にＪと補正する。 （１５）明細書第６４頁下から３行目の「光センサセル
１５　のｊを「光センサセル１５２′の」と補正する。 （１６）明細書第６４頁下から２行目の「光センサセル
１５　の」を［光センサセル１５２　″の」と補正する
。 （１７）明細書第６６頁第６行〜７行および第１２行の
「水平ライン３　に］を「水平ライン３１′に」と補正
する。 （１８）明細７１；第６６頁第４２行〜１３行のｒＭｏ
Ｓキャパシタ１５　を通して光センサ−セル１５　の」
をｒＭＯｓキャパシタ１５０′を通して光センサセル１
５２′のＪと補正する。 （１８）明細書第６６頁下から２行目および１行目と、
第６７頁第８行目の「光センサ−セル」を「光センサセ
ル」に補正する。 （２０）明細書第６８頁下から５行目の「コレクター」
を「コレクタ」と７＋ｌｉ正する。 （２１）明Ｉ＠１１書第６８頁下から４行目および下か
ら３行目の「ｎ　埋込領域」を「ｎ＋埋込領域」と補正
する。 （２２）明Ｍｉｊ書第７７頁第７行の「（Ｃ）。ｊをｒ
　（Ｃ）　）。」と捕ｊ「する。 （２３）明細書第７８頁第１行の と抽ｉＥする。 （２４）明細書第７８頁第４行の と補正する。 （２５）明細書第７８頁第６行の「Ｎ　はエミ・ンタの
不純物濃度、Ｎ　はベース」を「ＮＯはエミッタの不純
物濃度、’ＮＡｌｆベース」と補正する。 （２６）明細書第７８頁第８行および９行のｒＮ　Ｊを
ｒＮＡＪと補　−ＩＬする。 （２７）明細′：ｉ１第８６頁第１０行のｒｓｉｏ、、
３０９は」をｒｓｉＯ、，３０９はＪと補正する。 （２８）明細書第９１頁第１２行の「本発明に」を「本
発明の」と穎ｌ正する。 ＡＱ７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｌ　ｌＬいに反対の導電型領域よりなる２つの計重オシ
   領域と、前記それぞれの主電極ｍ域に隣接する前記それ
   ぞれの主電極領域とは反対の導電型領域よりなる。２つ
   の制御主棒領域と、前記２つの制御ｉ［ｉ極領域の間に
   介在する高抵抗領域とよりなる受光用ｉ・ランジスタに
   おいて、光励起により発生したエレクトロン・ホール対
   のうちホールを＋ｉｉｊ記制御主制御電極の１つの制御
   型４＞領域に蓄積し、エレクトロンを他の制′４ｎ重４
   シ領域に蓄積することを特徴とする光電変換装置。