JPS61147568A - 赤外線イメ−ジセンサ - Google Patents
赤外線イメ−ジセンサInfo
- Publication number
- JPS61147568A JPS61147568A JP59270382A JP27038284A JPS61147568A JP S61147568 A JPS61147568 A JP S61147568A JP 59270382 A JP59270382 A JP 59270382A JP 27038284 A JP27038284 A JP 27038284A JP S61147568 A JPS61147568 A JP S61147568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image sensor
- thin film
- diode
- infrared image
- sensor according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 2
- YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 4-pyren-1-ylbutanoate Chemical compound C=1C=C(C2=C34)C=CC3=CC=CC4=CC=C2C=1CCCC(=O)ON1C(=O)CCC1=O YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 claims 1
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N inositol Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
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
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14649—Infrared imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、可視域から赤外線領域にわたる広範囲な感度
をもつイメージセンサに関する。
をもつイメージセンサに関する。
（従来の技術）
赤外線イメージセンサの固体走査方式としてはハイブリ
ッド型とモノリシック型とに大別されている。
ッド型とモノリシック型とに大別されている。
ハイブリッド型は赤外線センサと信号走査部を各々別々
に作って両者を結合するものである。
に作って両者を結合するものである。
モノリシック型は赤外線センサと走査部をオンチップ構
成したものである。
成したものである。
ハイブリッド型には直接、間接注入方式があり、モノリ
シック型には、外因性不純物型、ショットキー障壁型、
狭いバンドギャップを持つ半導体ＣＣＤがある。
シック型には、外因性不純物型、ショットキー障壁型、
狭いバンドギャップを持つ半導体ＣＣＤがある。
前記ハイブリッド型は赤外線センサと信号走査部の結合
方法が難しい、検知素子をマトリックスにすることが難
しい等の問題がある。
方法が難しい、検知素子をマトリックスにすることが難
しい等の問題がある。
また前記モノリシック型の外因性不純物型は、動作温度
が極端に低く、光学的クロストークが問題であり、バン
ドギャップの狭い半導体の赤外線イメージセンサの製造
は容易ではない。
が極端に低く、光学的クロストークが問題であり、バン
ドギャップの狭い半導体の赤外線イメージセンサの製造
は容易ではない。
（発明の目的）
本発明の目的は全固体走査を可能にし、室温で動作し、
感度波長域は、被覆する薄膜物質によって広範囲に変え
られる赤外線イメージセンサを提供することにある。
感度波長域は、被覆する薄膜物質によって広範囲に変え
られる赤外線イメージセンサを提供することにある。
（発明の構成）
前記目的を達成するために、本発明による赤外１泉イメ
ージセンサは、ホトダイオードアレー部。
ージセンサは、ホトダイオードアレー部。
スイッチ部、走査部を単一基板上に形成したイメージセ
ンサにおいて、前記ホトダイオードアレー部の受光部に
赤外線入射光を電気信号に変換するための薄膜を被覆し
て構成されている。
ンサにおいて、前記ホトダイオードアレー部の受光部に
赤外線入射光を電気信号に変換するための薄膜を被覆し
て構成されている。
（実施例）
以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。
。
第１図は本発明による赤外線イメージセンサの実施例の
断面図である。
断面図である。
第２図その１は本発明による赤外線イメージセンサのブ
ロック図である。
ロック図である。
本発明による赤外線イメージセンサは、第２図その１に
示すホトダイオードアレー部、ホトダイオードスイッチ
部、走査部を同一基板上に形成しである。
示すホトダイオードアレー部、ホトダイオードスイッチ
部、走査部を同一基板上に形成しである。
この実施例は第１図に示されているようにＮ基板１上に
２． ５． ７． ８． １０のＰ領域またはＰ＋領域
を良く知られている拡散法により形成し、ついで４，６
，７．９のＮ＋領領域同様に形成する。
２． ５． ７． ８． １０のＰ領域またはＰ＋領域
を良く知られている拡散法により形成し、ついで４，６
，７．９のＮ＋領領域同様に形成する。
前述のようにして形成されたＳｉダイオードのＰ＋層２
の表面濃度を１０１８ｃｍ−３とする。
の表面濃度を１０１８ｃｍ−３とする。
これは、その上に被覆される感光層へのオーミックコン
タクトを形成するためである。そして、この部分にＧｅ
を蒸着して薄膜３を形成して、５００°Ｃ程度で加熱す
る。
タクトを形成するためである。そして、この部分にＧｅ
を蒸着して薄膜３を形成して、５００°Ｃ程度で加熱す
る。
この加熱により、Ｓｉ側からＢ （ホウ素）が拡散して
きてＧｅの薄膜３がＰ＋に変換されて、第３図に示すバ
ンド構造が形成される。
きてＧｅの薄膜３がＰ＋に変換されて、第３図に示すバ
ンド構造が形成される。
オーミックコンタクトの不純物ドープのための異種材料
間の界面障壁は僅かですむ。
間の界面障壁は僅かですむ。
また、上記薄膜３とシリコン基板との境界面は、オーミ
ックでなくとも、多数キャリアに対して、ペテロ接合障
壁を形成し、これが光キャリアをシリコン側へ取りこむ
際に不要の多数キャリアを抑圧することもできる。
ックでなくとも、多数キャリアに対して、ペテロ接合障
壁を形成し、これが光キャリアをシリコン側へ取りこむ
際に不要の多数キャリアを抑圧することもできる。
このように前記境界面を含んで全体が光電子蓄積フォト
ダイオードを構成する。
ダイオードを構成する。
感光領域はＧｅによって決まり、可視域から２μｍ程度
となる。
となる。
基板となる３ｉダイオ一ド部を、これに被覆したＧｅ薄
膜層３によるダイオードの一部とみなし、信号処理はシ
リコン部の走査部分を用いればただちにＧｅの赤外線イ
メージセンサとなる。
膜層３によるダイオードの一部とみなし、信号処理はシ
リコン部の走査部分を用いればただちにＧｅの赤外線イ
メージセンサとなる。
第２図その２は、第１図に示した構成を前記ブロック図
に対応させて示した等価回路図である。
に対応させて示した等価回路図である。
第２図その２は、第１図に対応する構造を、該当する数
字を○で囲んで示しである。
字を○で囲んで示しである。
前記実施例装置を、シリコンＰＣＤ （プラズマ結合）
走査回路を用いた場合を例にして説明する。
走査回路を用いた場合を例にして説明する。
Ｐ＋の赤外線感光物質（薄膜３）に入射した赤外線によ
り、電子と正孔のペアが生成される。
り、電子と正孔のペアが生成される。
この正孔が蓄積層に蓄積されホトダイオードスイッチ部
Ｃのスイッチング時間中蓄積され感度を向上させる。
Ｃのスイッチング時間中蓄積され感度を向上させる。
クロック信号に同期して走査部Ｃから順次送られてくる
アドレス信号で、ホトダイオードアレー部Ａが走査され
、直ちに出力端子に画像信号としてあられれる。
アドレス信号で、ホトダイオードアレー部Ａが走査され
、直ちに出力端子に画像信号としてあられれる。
すなわち走査部ＣのＮ＋出力電極から送られてくるホト
ダイオードアドレス信号はラテラルｐｎｐトランジスタ
のベース■に入すホトダイオードスイッチＢのゲートを
開く。
ダイオードアドレス信号はラテラルｐｎｐトランジスタ
のベース■に入すホトダイオードスイッチＢのゲートを
開く。
その結果ホトダイオード■に蓄えられた信号電荷は次段
のＮＰＮ ）ランジスタのベース電流となり、最終的に
は、ＮＰＮ トランジスタのエミッタ■の電流として読
み出される。この電流は照射光量に比例した画像信号と
なっている。
のＮＰＮ ）ランジスタのベース電流となり、最終的に
は、ＮＰＮ トランジスタのエミッタ■の電流として読
み出される。この電流は照射光量に比例した画像信号と
なっている。
第４図は本発明による赤外線イメージセンサの他の実施
例の感光部の構成を示す断面図である。
例の感光部の構成を示す断面図である。
この実施例はＮ基板１とＮ十層４の上に薄ｌｌ＊ ３を
形成したものである。
形成したものである。
薄膜３ （赤外線感光物質）をＰとし、シリコン基板を
Ｎとする単純なダイオード構造としである。
Ｎとする単純なダイオード構造としである。
その他の部分は先に第１図および第２図を参照して説明
した所と異ならない。
した所と異ならない。
第５図は前記他の実施例の赤外線感光部のバンド構造を
示す。
示す。
（変形例）
前述した薄膜３の材料ＧｅをＰｂＳ、Ｐｂ５ｅ。
ＩｎＳｂ等に変えれば、各々波長３μｍ、５μｍ。
６μｍおよびそれ以上の長波長側でのイメージセンサを
実現できる。
実現できる。
この際、感光層は、薄膜を被覆するだけでよいため工程
が簡単である。
が簡単である。
また、所要の波長感度特性をもたせるため、材料組成の
混合も容易である。
混合も容易である。
またアレイ上の場所に応じて、所要の材料を被覆し分け
ることで広範な波長特性を持たせることもできる。
ることで広範な波長特性を持たせることもできる。
（発明の効果）
以上詳しく説明したように本発明によるイメージセンサ
は、通常は冷却しなければ使用できない遠赤外域用の感
光材料も室温で動作可能となる。
は、通常は冷却しなければ使用できない遠赤外域用の感
光材料も室温で動作可能となる。
また、波長域を可変にしたり、場所的な配置を変えて波
長を変えることも可能である。
長を変えることも可能である。
第１図は本発明による赤外線イメージセンサの実施例の
断面図である。 第２図その１は本発明による赤外線イメージセンサのブ
ロック図である。 第２図その２は第１図に示した構成を前記ブロック図に
対応させて示した等価回路図である。 第３図は前記実施例の赤外線感光部のバンド構造を示す
グラフである。 第４図は本発明による赤外線イメージセンサの他の実施
例の感光部の構成を示す断面図である。 第５図は前記他の実施例の赤外線感光部のハンド構造を
示すグラフである。 １・・・Ｎ基板 ３・・・薄膜層 ２、 ５． ７． ８． １０・・・Ｐ領域４．６，７
．９・・・Ｎ＋領領 域許出願人 浜松ホトニクス株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 壽 カー）図 や１４暖 藏 り （２） 手続補正書（方力 昭和６０年 ５月２４日
断面図である。 第２図その１は本発明による赤外線イメージセンサのブ
ロック図である。 第２図その２は第１図に示した構成を前記ブロック図に
対応させて示した等価回路図である。 第３図は前記実施例の赤外線感光部のバンド構造を示す
グラフである。 第４図は本発明による赤外線イメージセンサの他の実施
例の感光部の構成を示す断面図である。 第５図は前記他の実施例の赤外線感光部のハンド構造を
示すグラフである。 １・・・Ｎ基板 ３・・・薄膜層 ２、 ５． ７． ８． １０・・・Ｐ領域４．６，７
．９・・・Ｎ＋領領 域許出願人 浜松ホトニクス株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 壽 カー）図 や１４暖 藏 り （２） 手続補正書（方力 昭和６０年 ５月２４日
Claims (8)
- （１）ホトダイオードアレー部、スイッチ部、走査部を
単一基板上に形成したイメージセンサにおいて、前記ホ
トダイオードアレー部の受光部に赤外線入射光を電気信
号に変換するための薄膜を被覆して構成したことを特徴
とする赤外線イメージセンサ。 - （２）前記イメージセンサはシリコン基板上に形成され
前記薄膜と基板シリコンとのヘテロ接合が感光蓄積層部
分の一部を構成する特許請求の範囲第１項記載の赤外線
イメージセンサ。 - （３）前記ヘテロ接合は多数キャリア排除形障壁を形成
する特許請求の範囲第２項記載の赤外線イメージセンサ
。 - （４）前記薄膜はＳｉよりバンドギヤップの狭い物質で
ある特許請求の範囲第２項記載の赤外線イメージセンサ
。 - （５）前記薄膜はＧｅである特許請求の範囲第２項記載
の赤外線イメージセンサ。 - （６）前記薄膜はＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳ
ｂである特許請求の範囲第２項記載の赤外線イメージセ
ンサ。 - （７）前記走査部はシリコンバイポーラ構成である特許
請求の範囲第１項記載の赤外線イメージセンサ。 - （８）前記薄膜は検出すべき波長感度に対応して選択さ
れる特許請求の範囲第１項記載の赤外線イメージセンサ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59270382A JPS61147568A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 赤外線イメ−ジセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59270382A JPS61147568A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 赤外線イメ−ジセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61147568A true JPS61147568A (ja) | 1986-07-05 |
Family
ID=17485478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59270382A Pending JPS61147568A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 赤外線イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61147568A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0599845A (ja) * | 1991-10-08 | 1993-04-23 | Nippon Sanso Kk | 半導体レーザーを用いた水分分析装置 |
| EP4252281A4 (en) * | 2020-11-27 | 2024-05-15 | Trieye Ltd | INFRARED DETECTION METHODS AND SYSTEMS |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5493958A (en) * | 1978-01-06 | 1979-07-25 | Takashi Katouda | Method of forming semiconductor hetero junction |
| JPS5732683A (en) * | 1980-08-06 | 1982-02-22 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP59270382A patent/JPS61147568A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5493958A (en) * | 1978-01-06 | 1979-07-25 | Takashi Katouda | Method of forming semiconductor hetero junction |
| JPS5732683A (en) * | 1980-08-06 | 1982-02-22 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0599845A (ja) * | 1991-10-08 | 1993-04-23 | Nippon Sanso Kk | 半導体レーザーを用いた水分分析装置 |
| EP4252281A4 (en) * | 2020-11-27 | 2024-05-15 | Trieye Ltd | INFRARED DETECTION METHODS AND SYSTEMS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6161457A (ja) | 光センサおよびその製造方法 | |
| US4965212A (en) | Optical sensor | |
| US4467340A (en) | Pre-multiplexed Schottky barrier focal plane | |
| JPS6149822B2 (ja) | ||
| JPS5812746B2 (ja) | 半導体光検出装置 | |
| US5101255A (en) | Amorphous photoelectric conversion device with avalanche | |
| US5254868A (en) | Solidstate image sensor device | |
| GB2046015A (en) | Solid-state imaging device | |
| US4791467A (en) | Heterojunction HgCdTe photovoltaic detector and its production process | |
| JPS61147568A (ja) | 赤外線イメ−ジセンサ | |
| JPS6089967A (ja) | 光電変換素子 | |
| EP0276683B1 (en) | Photoelectric conversion device | |
| JPS5833373A (ja) | 半導体撮像装置 | |
| JP3364989B2 (ja) | 分割光センサ−用アバランシェフォトダイオ−ド | |
| US20070170462A1 (en) | Photo sensor and preparation method thereof | |
| JP2770810B2 (ja) | 受光素子 | |
| JPS6018957A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH05226686A (ja) | 受光素子 | |
| JPH04242980A (ja) | 受光素子 | |
| JPH04158575A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS63142859A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3311564B2 (ja) | 光半導体装置 | |
| KR100258974B1 (ko) | 전하결합형 이미지 센서의 제조방법 | |
| JP3047535B2 (ja) | 電荷転送装置及びその製造方法 | |
| JPS6290986A (ja) | 配列型赤外線検知器 |