JPS6051274B2 - イメ−ジセンサ - Google Patents
イメ−ジセンサInfo
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- JPS6051274B2 JPS6051274B2 JP57170367A JP17036782A JPS6051274B2 JP S6051274 B2 JPS6051274 B2 JP S6051274B2 JP 57170367 A JP57170367 A JP 57170367A JP 17036782 A JP17036782 A JP 17036782A JP S6051274 B2 JPS6051274 B2 JP S6051274B2
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- 229910002665 PbTe Inorganic materials 0.000 claims 1
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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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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、電荷蓄積型のイメージセンサに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕 電荷蓄積型イメー
ジセンサを大面積化する場−合、フォトセンサアレイと
してはＣＣＤよりもアモルファス半導体による光電変換
膜を用いたものが有利となる。
ジセンサを大面積化する場−合、フォトセンサアレイと
してはＣＣＤよりもアモルファス半導体による光電変換
膜を用いたものが有利となる。
このような光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、
周波数応答性が良いなどの利点を有する反面、光導電性
が悪く、入射光量に応じた電荷を蓄積しにくい欠点があ
る。
コン等はカルコゲナイドに比べ温度変化に対し安定で、
周波数応答性が良いなどの利点を有する反面、光導電性
が悪く、入射光量に応じた電荷を蓄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膜に用いたイ
メージセンサでは、光電変換膜を透明電極と下部電極と
の間に挾んだ構造として、そのキャパシタンスを大きく
する方法が考えられている。 しカルながら、この方法
は透明電極の形成工程が通常、酸化性雰囲気化て行なわ
れるため、銅膜等を主に用いる下部電極の形成後には実
施しにくいといつた製造上の問題と、透明電極での入射
光の損失により検出感度が低下するという欠点があつた
。
メージセンサでは、光電変換膜を透明電極と下部電極と
の間に挾んだ構造として、そのキャパシタンスを大きく
する方法が考えられている。 しカルながら、この方法
は透明電極の形成工程が通常、酸化性雰囲気化て行なわ
れるため、銅膜等を主に用いる下部電極の形成後には実
施しにくいといつた製造上の問題と、透明電極での入射
光の損失により検出感度が低下するという欠点があつた
。
この発明の目的は、透明電極を用いることなく入射光
量に応じた電荷を十分に蓄積でき、高感度かつＳ／Ｎの
良好な画像読取り出力が得られるイメージセンサを提供
することにある。
量に応じた電荷を十分に蓄積でき、高感度かつＳ／Ｎの
良好な画像読取り出力が得られるイメージセンサを提供
することにある。
この発明はフォトセンサアレイの光電変換部と電荷蓄
積部とを分離して形成したものである。
積部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各一
端を第１の共通電極に接続し、各他端をフォトセンサア
レイの蓄積電荷を電気信号として検出する検出手段に到
る個別電極に接続し、さらにこれらの個別電極を横切つ
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。〔発明の効果〕 この発明によれば、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
果的にイメージセンサの品質安定化を図ることができる
。
端を第１の共通電極に接続し、各他端をフォトセンサア
レイの蓄積電荷を電気信号として検出する検出手段に到
る個別電極に接続し、さらにこれらの個別電極を横切つ
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。〔発明の効果〕 この発明によれば、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
果的にイメージセンサの品質安定化を図ることができる
。
また、光電変換部の入射光が透明電極で損失を受けると
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、任意の強誘
電体材料を選択できる。従つ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、延いては画像読取り
出力のＳ／Ｎ向上を図ることが可能となる。〔発明の実
施例〕 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。
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、任意の強誘
電体材料を選択できる。従つ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、延いては画像読取り
出力のＳ／Ｎ向上を図ることが可能となる。〔発明の実
施例〕 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。
図においててフォトセンサアレイ１１は複数個の電荷蓄
積型フォトセンサ１２を一列に配列したもので、その各
一端は電源１３に接続され、各他端はＭＯＳＦＥＴスイ
ッチ１４にそれぞれ接続される。ＭＯＳＦＥＴ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１６の出力によつて順次オン
状態とされる。フォトセンサ１２はそれぞれ光電変換部
Ｒと電．荷蓄積用キャパシタＣの並列回路からなつてい
る。
積型フォトセンサ１２を一列に配列したもので、その各
一端は電源１３に接続され、各他端はＭＯＳＦＥＴスイ
ッチ１４にそれぞれ接続される。ＭＯＳＦＥＴ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１６の出力によつて順次オン
状態とされる。フォトセンサ１２はそれぞれ光電変換部
Ｒと電．荷蓄積用キャパシタＣの並列回路からなつてい
る。
光電変換部Ｒはこの例では入射光量に応じて抵抗値が変
化する光導電素子てある。今、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１
４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．ヤパシタＣが電源１３の電圧Ｅにまで充
電される。
化する光導電素子てある。今、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１
４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．ヤパシタＣが電源１３の電圧Ｅにまで充
電される。
次いでＭＯＳＦＥＴスイッチ１４をオフ状態にすると、
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、ＭＯＳＦ
ＥＴ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−■
ｃ）に相当する電流が抵抗１７を流れるため、この抵抗
１７と演算増幅器１８とからなる電流一電圧変換回路１
９によつて、キャパシタＣの電荷変化量を電圧変化とし
て出力端子２０に取出すことができる。従つてシフトレ
ジスタ１６の出力によりＭＯＳＦＥＴスイッチ１４を順
次オン状態とすることによつて、原稿面上の画像を１ラ
インずつ読取ることが可能である。第２図は第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−Ｎ線の断面図である。
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、ＭＯＳＦ
ＥＴ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−■
ｃ）に相当する電流が抵抗１７を流れるため、この抵抗
１７と演算増幅器１８とからなる電流一電圧変換回路１
９によつて、キャパシタＣの電荷変化量を電圧変化とし
て出力端子２０に取出すことができる。従つてシフトレ
ジスタ１６の出力によりＭＯＳＦＥＴスイッチ１４を順
次オン状態とすることによつて、原稿面上の画像を１ラ
インずつ読取ることが可能である。第２図は第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−Ｎ線の断面図である。
２１は絶縁基板、）２２は第１の共通電極、２３は第１
の共通電極２２に一端を対向させて配列形成した個別電
極であり、これら個別電極２３の各々と第１の共通電極
２２との間に、両電極に両端を接して第１図のＲに相当
する光電変換部２４が形成されている。
の共通電極２２に一端を対向させて配列形成した個別電
極であり、これら個別電極２３の各々と第１の共通電極
２２との間に、両電極に両端を接して第１図のＲに相当
する光電変換部２４が形成されている。
光電変換部２４は例えばＥ．ｓｌ、Ｓｅ等の水素化物ま
たはハロゲン化物アモルファス半導体、あるいはＩｎＳ
ｂ．．ＣｄＳ，．ＣｄＳｅＮＣｄＴｅ．．ＰｂＳ．．Ｐ
ｂＳｅｌＰｂＴｅ．．Ｓｂ２Ｓ３、ＰｂＯ．．ＺｎＯ．
．Ｇａ，Ａｓ等の化合物アモルファス半導体の膜からな
つている。光電変換゛部Ｒを光導電素子とする場合は、
これらの膜をそのまま光導電膜として用いればよい。一
方、個別電極２３上にこれを横切つて、つまり第１の共
通電極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。
たはハロゲン化物アモルファス半導体、あるいはＩｎＳ
ｂ．．ＣｄＳ，．ＣｄＳｅＮＣｄＴｅ．．ＰｂＳ．．Ｐ
ｂＳｅｌＰｂＴｅ．．Ｓｂ２Ｓ３、ＰｂＯ．．ＺｎＯ．
．Ｇａ，Ａｓ等の化合物アモルファス半導体の膜からな
つている。光電変換゛部Ｒを光導電素子とする場合は、
これらの膜をそのまま光導電膜として用いればよい。一
方、個別電極２３上にこれを横切つて、つまり第１の共
通電極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。
ここて第２の共通電極２６は、例えば図示しない端部で
第１の共通電極２２と接続されることにより、第１の共
通電極２２と同電位になつている。従つて個別電極２３
と第１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、光電変換部２３と誘電体膜
２５とを別個に形成したため、従来のように光電変換部
に電荷蓄積能力を持たせるための透明電極が不要となる
ばかりでなく、誘電体膜に強誘電体材料を使用して電荷
蓄積用キャパシタの静電容量、っまり電荷蓄積能力を大
きくすることか可能てある。
第１の共通電極２２と接続されることにより、第１の共
通電極２２と同電位になつている。従つて個別電極２３
と第１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、光電変換部２３と誘電体膜
２５とを別個に形成したため、従来のように光電変換部
に電荷蓄積能力を持たせるための透明電極が不要となる
ばかりでなく、誘電体膜に強誘電体材料を使用して電荷
蓄積用キャパシタの静電容量、っまり電荷蓄積能力を大
きくすることか可能てある。
これによりイメージセンサの感度向上と、画像読取り出
力のＳ／Ｎ向上を図ることができる。この発明は次のよ
うに種々変形して実施が可能である。例えば、前記実施
例では光電変換部Ｒを光導電膜として説明したが、入射
光量に応じて光起電力が変化する光起電力素子であつて
もよい。その場合の動作としては、ＭＯＳＦＥＴスイッ
チ１４をオン状態として、それに接続されているフォト
センサ１２のキャパシタＣを電源１３の電圧Ｅにまで充
電した後、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１４をオフ状態にした
場合、光の入射により光起電力素子からなる光電変換部
Ｒに発生した光電流がキャパシタＣの蓄積電荷を一部打
消す形となる。以後は前記実施例と同様に一定時間の後
、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１４を再びオン状態にし、キャ
パシタＣの蓄積電荷の減少分を補償する電荷に相当した
電流を抵抗１７に流すことによつて、キャパシタＣの電
荷変化量を電圧変化として出力端子２０に取出せはよい
。また、このように光電変換部Ｒを光起電力素子とする
場合は、前述した水素化物またはハロゲン化物アモルフ
ァス半導体、あるいは化合物アモルファス半導体の膜で
ＰＮ接合を形成すればよい。さらに、第２図では光電変
換部２４を電極２２，２３の上に形成したが、電極２２
，２３の下に形成してもよい。
力のＳ／Ｎ向上を図ることができる。この発明は次のよ
うに種々変形して実施が可能である。例えば、前記実施
例では光電変換部Ｒを光導電膜として説明したが、入射
光量に応じて光起電力が変化する光起電力素子であつて
もよい。その場合の動作としては、ＭＯＳＦＥＴスイッ
チ１４をオン状態として、それに接続されているフォト
センサ１２のキャパシタＣを電源１３の電圧Ｅにまで充
電した後、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１４をオフ状態にした
場合、光の入射により光起電力素子からなる光電変換部
Ｒに発生した光電流がキャパシタＣの蓄積電荷を一部打
消す形となる。以後は前記実施例と同様に一定時間の後
、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１４を再びオン状態にし、キャ
パシタＣの蓄積電荷の減少分を補償する電荷に相当した
電流を抵抗１７に流すことによつて、キャパシタＣの電
荷変化量を電圧変化として出力端子２０に取出せはよい
。また、このように光電変換部Ｒを光起電力素子とする
場合は、前述した水素化物またはハロゲン化物アモルフ
ァス半導体、あるいは化合物アモルファス半導体の膜で
ＰＮ接合を形成すればよい。さらに、第２図では光電変
換部２４を電極２２，２３の上に形成したが、電極２２
，２３の下に形成してもよい。
また、電極２３と電極２６との上下関係も逆になつても
よい。また、光電変換部２４を互いに分離して形成した
が、一体に形成し、境界部を不透明材料で光遮へいして
もよい。誘電体膜２５を第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。
よい。また、光電変換部２４を互いに分離して形成した
が、一体に形成し、境界部を不透明材料で光遮へいして
もよい。誘電体膜２５を第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図はこの発明の一実施例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−Ａ″断面図である。
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−Ａ″断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 入射光量に応じた電荷を蓄積するフォトセンサアレ
イと、このフォトセンサアレイの蓄積電荷を電気信号と
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
変換部の各一端を第１の共通電極に接続し、各他端を前
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つ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
電体膜を介在させてなるものであることを特徴とするイ
メージセンサ。 ２ 光電変換部はＧｅ、Ｓｉ、Ｓｅ等の水素化物または
ハロゲン化物アモルファス半導体の膜、あるいはＩｎＳ
ｂ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳＥ、
ＰｂＴｅ、Ｓｂ＿２Ｓ＿３、ＰｂＯ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ
等の化合物アモルファス半導体の膜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
センサ。
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 JPS5961067A (ja) | 1984-04-07 |
| JPS6051274B2 true 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) |
Families Citing this family (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 |
| JPH0624235B2 (ja) * | 1984-08-16 | 1994-03-30 | セイコーエプソン株式会社 | 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 |
| JPS57139973A (en) * | 1981-02-25 | 1982-08-30 | Ricoh Co Ltd | Image sensor with multiplying factor of one |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5961067A (ja) | 1984-04-07 |
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