JPS62162356A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS62162356A JPS62162356A JP61207683A JP20768386A JPS62162356A JP S62162356 A JPS62162356 A JP S62162356A JP 61207683 A JP61207683 A JP 61207683A JP 20768386 A JP20768386 A JP 20768386A JP S62162356 A JPS62162356 A JP S62162356A
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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】
本発明は固体撮像装置に関する。固体撮像装置において
光電変換を従来のシリコン（Ｓｉ）単結晶基板で行うの
でなくアモルファス半導体層で行うものが知られている
。そしてこれは信号読出し部に従来のＳｉ単結晶基板を
用いている。このＳｉ単結晶基板による信号読出し部上
に前記アモルファス半導体層があるため２階建センサと
呼び従来のＳｉ単結晶基板のみによる固体撮像装置とは
分けられる。
光電変換を従来のシリコン（Ｓｉ）単結晶基板で行うの
でなくアモルファス半導体層で行うものが知られている
。そしてこれは信号読出し部に従来のＳｉ単結晶基板を
用いている。このＳｉ単結晶基板による信号読出し部上
に前記アモルファス半導体層があるため２階建センサと
呼び従来のＳｉ単結晶基板のみによる固体撮像装置とは
分けられる。
本発明はこの２階建センサと称される固体撮像装置に係
るもので、自動感度調整を行えるようにした固体撮像装
置に関する。
るもので、自動感度調整を行えるようにした固体撮像装
置に関する。
第１図は本発明者が先に提案した自動感度調整方法を説
明するためのものである。ここでは読出し部にＣＣＤ
（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｉｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を用
いた装置を用いて説明を行う。例えば第１図（ａ）に示
されるようにｐ型半導体基板ω上にＣＯＤの信号電荷転
送部である第１のＮ＋ＦＰＩ■とアモルファス半導体層
■と金属電極に）で接続された第２のＮ十層（ハ）があ
る。そして前記第１のＮ中層■と第２のＮ中層■に隣接
してチャンネルストッパであるＰ層（６−１，６−２）
がある。又、前記アモルファス半導体層■上に透明電極
■がある。そして前記アモルファス半導体層■で光電変
換された信号電荷（電子）は、第２のＮ中層０に隣接し
た読出しゲート電極■に電圧を印加することによって前
記第１のＮ中層に転送させて読出す、ここで第１のＮ中
層■上にはＣＯＤの転送電極■がある。そして前記読出
しゲート電極■と転送電極■の周囲は酸化膜による絶縁
膜（ｔｏ−１，１Ｏ−２）が存在している。そしてこの
透明電極■に印加されている電圧をＶａとして、前記第
２のＮ中層■表面電位をＶＮとする。前記金属電極（へ
）と透明電極■ではさまれたアモルファス半導体層０は
１つのダイオードと等価的に記述することができる。そ
して、このアモルファス半導体Ｍ■の両端に同図（ｂ）
に示すようにＶ、とＶ、が印加されている。第１図（ａ
）において読出しゲート電極（へ）に電圧を印加して信
号電荷を読出した直後のＶＮをｖＮＯとする。
明するためのものである。ここでは読出し部にＣＣＤ
（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｉｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を用
いた装置を用いて説明を行う。例えば第１図（ａ）に示
されるようにｐ型半導体基板ω上にＣＯＤの信号電荷転
送部である第１のＮ＋ＦＰＩ■とアモルファス半導体層
■と金属電極に）で接続された第２のＮ十層（ハ）があ
る。そして前記第１のＮ中層■と第２のＮ中層■に隣接
してチャンネルストッパであるＰ層（６−１，６−２）
がある。又、前記アモルファス半導体層■上に透明電極
■がある。そして前記アモルファス半導体層■で光電変
換された信号電荷（電子）は、第２のＮ中層０に隣接し
た読出しゲート電極■に電圧を印加することによって前
記第１のＮ中層に転送させて読出す、ここで第１のＮ中
層■上にはＣＯＤの転送電極■がある。そして前記読出
しゲート電極■と転送電極■の周囲は酸化膜による絶縁
膜（ｔｏ−１，１Ｏ−２）が存在している。そしてこの
透明電極■に印加されている電圧をＶａとして、前記第
２のＮ中層■表面電位をＶＮとする。前記金属電極（へ
）と透明電極■ではさまれたアモルファス半導体層０は
１つのダイオードと等価的に記述することができる。そ
して、このアモルファス半導体Ｍ■の両端に同図（ｂ）
に示すようにＶ、とＶ、が印加されている。第１図（ａ
）において読出しゲート電極（へ）に電圧を印加して信
号電荷を読出した直後のＶＮをｖＮＯとする。
二二で同図（Ｑ）に示すように透明電極■に印加する電
圧Ｖａを時間的に変化させる６即ち信号電荷を読出すた
めの信号読出し期間と信号電荷を蓄積するための蓄積期
間より１周期を構成する撮像動作において前記信号読出
し期間に連続した任意の期間、ＶＯを前記ＶＮＯに保持
せしめ、その残りの期間前記ＶＮＯより低電圧ｖ工にす
る。そしてこの低電圧期間ＴＩを入射光量に応じて変化
せしめることによって自動感度調整を行う、ここにおい
てはＶｆｆは同図（ａ）においてアモルファス半導体層
■及び前記第２のＮ＋層によるダイオード容量に蓄積さ
れた信号電荷が前記ＣＯＤの第１のＮ中層■にオーバー
フローしない電圧である。以上説明したように蓄積期間
の内ＶＮＯ保持期間においては前記アモルファス半導体
層■によるダイオードに電圧が印加されていないため信
号電荷のＷ積が行なわれない。
圧Ｖａを時間的に変化させる６即ち信号電荷を読出すた
めの信号読出し期間と信号電荷を蓄積するための蓄積期
間より１周期を構成する撮像動作において前記信号読出
し期間に連続した任意の期間、ＶＯを前記ＶＮＯに保持
せしめ、その残りの期間前記ＶＮＯより低電圧ｖ工にす
る。そしてこの低電圧期間ＴＩを入射光量に応じて変化
せしめることによって自動感度調整を行う、ここにおい
てはＶｆｆは同図（ａ）においてアモルファス半導体層
■及び前記第２のＮ＋層によるダイオード容量に蓄積さ
れた信号電荷が前記ＣＯＤの第１のＮ中層■にオーバー
フローしない電圧である。以上説明したように蓄積期間
の内ＶＮＯ保持期間においては前記アモルファス半導体
層■によるダイオードに電圧が印加されていないため信
号電荷のＷ積が行なわれない。
そして低電圧ＶＸ保持期間においてのみ信号電圧蓄積を
行うことができる。又、信号電荷読出期間にはＶａを負
電圧にすることによって確実に前記アモルファス半導体
層■によるダイオードが逆バイアス状態となり信号電荷
のＣＯＤへの転送が確実に行なわれる。
行うことができる。又、信号電荷読出期間にはＶａを負
電圧にすることによって確実に前記アモルファス半導体
層■によるダイオードが逆バイアス状態となり信号電荷
のＣＯＤへの転送が確実に行なわれる。
以上説明したようにこの方式によれば、透明電極に印加
する電圧を時間的に変化することによって容易に自動感
度調整を行うことができる。
する電圧を時間的に変化することによって容易に自動感
度調整を行うことができる。
しかしながらこの方式においても改善すべき駆動上の問
題がある。それは前述したように信号読出し期間に続い
て前記透明ｆ１１極■に印加する電圧を前記ＶＮＯに正
確に設定しなければならないことである。該ＶＮＯは前
述したごとく読出しゲート電極■に電圧を印加して信号
電荷を読出した直後の前記第２のＮ中層■の表面電位で
ある。より正確に言えばこの透明電極に印加する電圧ｖ
Ｎｏは前記アモルファス半導体層■に発生した信号電荷
が蓄積されなくかつ前記第２のＮ中層■から電荷（電子
）の第１のＮ中層■への流れ出しが発生しない印加電圧
である。従ってこの電位ＶＮＯは自動的そして瞬時に求
められるものでなく、このＶＮＯに近ずける動作の後に
求められる。ここで透明電極■に印加する電圧をＶＩＶ
ｏより低レベル電圧にした場合はこの低レベル電圧期間
においてもその蓄積し得る信号電荷量は少ないにしても
、実際には信号電荷を蓄積し得るため何らかの問題を発
生する。すなわちこの方式を用いた固体撮像装置を白黒
カメラとして用いる場合はほとんど実用上の問題はない
が、例えばカラーカメラに用いる場合信号量の少ない被
写体の場所の色再現性に問題が生じる。このことは信号
そのものが得られない訳でないので致命的な欠点ではな
いが、一番問題となるのは前記ＶＮＯより透明電極■に
印加する電圧を高いレベル電圧にした場合、撮像被写体
の中の暗い部分の信号が出力として得られない場合があ
ることである。
題がある。それは前述したように信号読出し期間に続い
て前記透明ｆ１１極■に印加する電圧を前記ＶＮＯに正
確に設定しなければならないことである。該ＶＮＯは前
述したごとく読出しゲート電極■に電圧を印加して信号
電荷を読出した直後の前記第２のＮ中層■の表面電位で
ある。より正確に言えばこの透明電極に印加する電圧ｖ
Ｎｏは前記アモルファス半導体層■に発生した信号電荷
が蓄積されなくかつ前記第２のＮ中層■から電荷（電子
）の第１のＮ中層■への流れ出しが発生しない印加電圧
である。従ってこの電位ＶＮＯは自動的そして瞬時に求
められるものでなく、このＶＮＯに近ずける動作の後に
求められる。ここで透明電極■に印加する電圧をＶＩＶ
ｏより低レベル電圧にした場合はこの低レベル電圧期間
においてもその蓄積し得る信号電荷量は少ないにしても
、実際には信号電荷を蓄積し得るため何らかの問題を発
生する。すなわちこの方式を用いた固体撮像装置を白黒
カメラとして用いる場合はほとんど実用上の問題はない
が、例えばカラーカメラに用いる場合信号量の少ない被
写体の場所の色再現性に問題が生じる。このことは信号
そのものが得られない訳でないので致命的な欠点ではな
いが、一番問題となるのは前記ＶＮＯより透明電極■に
印加する電圧を高いレベル電圧にした場合、撮像被写体
の中の暗い部分の信号が出力として得られない場合があ
ることである。
第２図を用いてこの現象について説明する。同図（ａ）
は第１図（ａ）に示した固体撮像装置の１セル部分の断
面構造図である。同図（ｂ）＝ （ｃ）、（ｄＬ（０）
はこのセル構造において前記の透明電極■にｖＮｏより
高レベル電圧が印加された際の駆ｉｔ！ＩＪ電圧波形に
よる信号電荷容積の時間的変化を説明するための半導体
基板中表面での電位分布図である。
は第１図（ａ）に示した固体撮像装置の１セル部分の断
面構造図である。同図（ｂ）＝ （ｃ）、（ｄＬ（０）
はこのセル構造において前記の透明電極■にｖＮｏより
高レベル電圧が印加された際の駆ｉｔ！ＩＪ電圧波形に
よる信号電荷容積の時間的変化を説明するための半導体
基板中表面での電位分布図である。
（ｂ）は信号電荷読出し期間後透明電極■にｖＮ。
より高レベル電圧が印加されている際の電位分布を示し
ている。ここで点線で示したものは前記第２のＮ＋十層
部の信号電荷読出し動作終了後の電位であり、その値は
ＶＮＯである。ここで前述したごとく透明電極■にＶＮ
Ｏより高レベル電圧を印加することによって前記第２の
Ｎ中層■にある電荷（電子）の透明電極■への流出が発
生し、該第２のＮ＋層■の表面電位は前記ＶＮＯより高
レベルに設定される。そしてこの高レベル電圧保持期間
においては前記アモルファス半導体層■で発生した信号
電荷（ｆｆｉ子）は透明電極■側へ流出し信号電荷蓄積
は行なわれない１次に透明電極■に信号電荷を蓄積する
ための電圧ＶＸを印加すると信号電荷が蓄積される。こ
のＶＩ保持期間においては、同図（ｃ）に示すようにア
モルファス半導体層■内で光照射により発生した信号電
荷が層内を走行して金属電極（イ）に到達し、前記第２
のＮ＋層■の電位を低下させる。そして、次の信号電荷
を読出すために前記読出しゲート電極（ハ）に電圧を印
加して信号電荷のＣＯＤの第１のＮ＋層■への転送を行
う場合の電位分布を同図（ｃりに示す。ここで前記読出
しゲート電極（８）下の半導体基板中表面電位はｖＮ。
ている。ここで点線で示したものは前記第２のＮ＋十層
部の信号電荷読出し動作終了後の電位であり、その値は
ＶＮＯである。ここで前述したごとく透明電極■にＶＮ
Ｏより高レベル電圧を印加することによって前記第２の
Ｎ中層■にある電荷（電子）の透明電極■への流出が発
生し、該第２のＮ＋層■の表面電位は前記ＶＮＯより高
レベルに設定される。そしてこの高レベル電圧保持期間
においては前記アモルファス半導体層■で発生した信号
電荷（ｆｆｉ子）は透明電極■側へ流出し信号電荷蓄積
は行なわれない１次に透明電極■に信号電荷を蓄積する
ための電圧ＶＸを印加すると信号電荷が蓄積される。こ
のＶＩ保持期間においては、同図（ｃ）に示すようにア
モルファス半導体層■内で光照射により発生した信号電
荷が層内を走行して金属電極（イ）に到達し、前記第２
のＮ＋層■の電位を低下させる。そして、次の信号電荷
を読出すために前記読出しゲート電極（ハ）に電圧を印
加して信号電荷のＣＯＤの第１のＮ＋層■への転送を行
う場合の電位分布を同図（ｃりに示す。ここで前記読出
しゲート電極（８）下の半導体基板中表面電位はｖＮ。
であり、そのためこの読出しゲート電極（８）に印加さ
れた電圧により決められた電位ＶＮＯより電位的に低い
電位を持った信号電荷（１１）はＣＯＤの第１のＮ中層
■へ転送されるが、それ以上の電位を持った信号電荷（
１２）は転送されなく同図（ｅ）に示すように第２の１
４＋’ｊｆＪ■に残存してしまう。
れた電圧により決められた電位ＶＮＯより電位的に低い
電位を持った信号電荷（１１）はＣＯＤの第１のＮ中層
■へ転送されるが、それ以上の電位を持った信号電荷（
１２）は転送されなく同図（ｅ）に示すように第２の１
４＋’ｊｆＪ■に残存してしまう。
本発明は上記の点を鑑みなされたものである。
即ち本発明は前述した信号電荷読出し期間に続いて前記
透明電極■に印加すべき電圧が正確に行なわれないため
に発生する例えばカラー撮像における色再現性の劣化又
は撮像被写体の暗い部分の信号が出力として現われない
ごとき問題を防止し、かつ感度調整を行う固体撮像装置
を提供することを目的とする。
透明電極■に印加すべき電圧が正確に行なわれないため
に発生する例えばカラー撮像における色再現性の劣化又
は撮像被写体の暗い部分の信号が出力として現われない
ごとき問題を防止し、かつ感度調整を行う固体撮像装置
を提供することを目的とする。
第３図を用いて本発明の一実施例を説明する。
同図（ａ）は本発明を説明するための固体撮像装置の１
セルの断面構造説明図である。第１図（ａ）と異なると
ころは第２のＮ＋層■に隣接して従来の固体撮像装置に
おいてオーバフロードレインとして用いられているドレ
インＮ÷÷Ｊｌ（１３）と該ドレインＮ＋中層（１３）
と前記Ｎ中層■間の半導体基板中表面電位を制御するた
めのオーバフロー制御電極（１４）が設けられていると
ころである。そして同図（ｂ）に透明電極■に印加する
電圧ｖａ、オーバフロー制御装置（１４）に印加する電
圧φ。ＦＧ 、オーバフロードレイン（１３）に印加す
る電圧φＯＦＤの電圧波形を示す。これに示すように信
号読出し期間に続いて蓄積期間において透明電極■は前
記ＶＮＯより高レベルに任意の期間保持する。そして次
の信号電荷を蓄積するためＶＮＯより低レベルの電圧ｖ
工に保持する。このＶＴ雷電圧保持期間の初期において
φＯＦＯをｖｎから高レベル電圧ＶＣに変化せしめ、そ
してφＯＦＤをＶｏからより低レベル電圧ＶＢに変化せ
しめることによって電荷（ＭＬ子）をオーバフロードレ
イン（１３）より前記第２のＮ＋層■へ注入して。
セルの断面構造説明図である。第１図（ａ）と異なると
ころは第２のＮ＋層■に隣接して従来の固体撮像装置に
おいてオーバフロードレインとして用いられているドレ
インＮ÷÷Ｊｌ（１３）と該ドレインＮ＋中層（１３）
と前記Ｎ中層■間の半導体基板中表面電位を制御するた
めのオーバフロー制御電極（１４）が設けられていると
ころである。そして同図（ｂ）に透明電極■に印加する
電圧ｖａ、オーバフロー制御装置（１４）に印加する電
圧φ。ＦＧ 、オーバフロードレイン（１３）に印加す
る電圧φＯＦＤの電圧波形を示す。これに示すように信
号読出し期間に続いて蓄積期間において透明電極■は前
記ＶＮＯより高レベルに任意の期間保持する。そして次
の信号電荷を蓄積するためＶＮＯより低レベルの電圧ｖ
工に保持する。このＶＴ雷電圧保持期間の初期において
φＯＦＯをｖｎから高レベル電圧ＶＣに変化せしめ、そ
してφＯＦＤをＶｏからより低レベル電圧ＶＢに変化せ
しめることによって電荷（ＭＬ子）をオーバフロードレ
イン（１３）より前記第２のＮ＋層■へ注入して。
この第２のＮ中層■の表面電位をφＯＦＧの電圧ＶＣで
設定せしめる。そして、オーバフロー制御ｆｔ電極（１
４）に印加する電圧Ｖｃは同図（ａ）の読出しゲート電
極■に、同図（ｃ）で示すように読出し期間に印加され
る亮レベル電圧と同じ値である。このように第２図で説
明した信号電荷が第２のＮ十層０に残存せしめる電圧を
印加し、次にオーバフロードレイン（１３）より不足電
荷量を注入せしめることによって前述したような撮像被
写体の暗い部分の信号が出力として現われない問題を防
止することができる。ここにおいて読出しゲート電極（
ハ）とオーバフロー制御電極（１４）下は共に半導体基
板■表面であり、そして非常に近く位置した場合である
ため。
設定せしめる。そして、オーバフロー制御ｆｔ電極（１
４）に印加する電圧Ｖｃは同図（ａ）の読出しゲート電
極■に、同図（ｃ）で示すように読出し期間に印加され
る亮レベル電圧と同じ値である。このように第２図で説
明した信号電荷が第２のＮ十層０に残存せしめる電圧を
印加し、次にオーバフロードレイン（１３）より不足電
荷量を注入せしめることによって前述したような撮像被
写体の暗い部分の信号が出力として現われない問題を防
止することができる。ここにおいて読出しゲート電極（
ハ）とオーバフロー制御電極（１４）下は共に半導体基
板■表面であり、そして非常に近く位置した場合である
ため。
両者の印加電圧に対する表面電位は非常に近く、従来の
ような第２のＮ中層の電位設定による不具合を大幅に改
善することができる。
ような第２のＮ中層の電位設定による不具合を大幅に改
善することができる。
第４図を用いてこの動作説明を行う。同図（ａ）は第３
図（ａ）と同じ固体撮像装置の１セル断面猜造であり、
同図（ｂ）、 （ｃＬ （ｄ）、 （ｅ）はこの断面構
造における半導体基板中表面部の電位分布の時間変化を
示す。同図（ｂ）は信号読出し期間に続いて透明電極■
にＶｓｏより高レベル電圧Ｖ＾を印加しているときの電
位分布を示す。この場合第２のＮ十層■の電荷は一部透
明電極側に流れ出て、その第２のＮ十層０の電位は前記
ＶＮＯより高くなっている。
図（ａ）と同じ固体撮像装置の１セル断面猜造であり、
同図（ｂ）、 （ｃＬ （ｄ）、 （ｅ）はこの断面構
造における半導体基板中表面部の電位分布の時間変化を
示す。同図（ｂ）は信号読出し期間に続いて透明電極■
にＶｓｏより高レベル電圧Ｖ＾を印加しているときの電
位分布を示す。この場合第２のＮ十層■の電荷は一部透
明電極側に流れ出て、その第２のＮ十層０の電位は前記
ＶＮＯより高くなっている。
そして、次にＶ。を信号電荷を蓄積するための電圧Ｖ工
に保持したその初期においてφＯＦＯをＶＲからＶＣへ
、そしてφ。ＦＤをＶＤから■Ｅへ変化せしめたときの
電位分布を同図（Ｃ）に示す。ここにおいてはオーバフ
ロードレイン（１３）から第２のＮ中層（ハ）へ電荷（
１６）の注入を起り、次にφＯＦＤを元の電圧Ｖｏに戻
すことによって同図（ｄ）に示すようにオーバフロー制
Ｗ電極（１４）に印加した電圧ＶＣにより決められる電
位ＶＮＯが障壁となり、これにより決められる電荷（１
５）が第２のＮ十層０に残存することによって該第２の
Ｎ＋層■の電位はＶＮＯに固定される。そして、次に同
図（ｅ）に示すようにオーバフロー制御電極の電圧φＯ
ＦＯがｖｎに戻ることによって信号電荷の蓄積が行なわ
れる。これによって、従来の方法より更に確実に前記第
２のＮ十層０の電位設定を行うことができる。
に保持したその初期においてφＯＦＯをＶＲからＶＣへ
、そしてφ。ＦＤをＶＤから■Ｅへ変化せしめたときの
電位分布を同図（Ｃ）に示す。ここにおいてはオーバフ
ロードレイン（１３）から第２のＮ中層（ハ）へ電荷（
１６）の注入を起り、次にφＯＦＤを元の電圧Ｖｏに戻
すことによって同図（ｄ）に示すようにオーバフロー制
Ｗ電極（１４）に印加した電圧ＶＣにより決められる電
位ＶＮＯが障壁となり、これにより決められる電荷（１
５）が第２のＮ十層０に残存することによって該第２の
Ｎ＋層■の電位はＶＮＯに固定される。そして、次に同
図（ｅ）に示すようにオーバフロー制御電極の電圧φＯ
ＦＯがｖｎに戻ることによって信号電荷の蓄積が行なわ
れる。これによって、従来の方法より更に確実に前記第
２のＮ十層０の電位設定を行うことができる。
第５図を用いて本発明のその他の一実施例を説明する。
これは第３図、第４図を用いて説明した本発明の一方法
より更に望ましい方法を提供するものである。即ち、第
３図、第４図における方式によれば近接した２つの電極
、オーバフロー制御ｆ！極（１４）と読出しゲート電極
（８）に印加する電圧を同じにし、そしてオーバフロー
ドレイン（１３）より電荷注入を行うことによって感度
調整を行うための蓄積期間の初期期間前記第２のＮ＋層
（ハ）の電位が前記ｖＮｏより高くなったのをＶＮＯに
戻している。
より更に望ましい方法を提供するものである。即ち、第
３図、第４図における方式によれば近接した２つの電極
、オーバフロー制御ｆ！極（１４）と読出しゲート電極
（８）に印加する電圧を同じにし、そしてオーバフロー
ドレイン（１３）より電荷注入を行うことによって感度
調整を行うための蓄積期間の初期期間前記第２のＮ＋層
（ハ）の電位が前記ｖＮｏより高くなったのをＶＮＯに
戻している。
この方式は前記読出しゲート電極（８）とオーバフロー
制御電極（１４）下の半導体基板０表面の電気的性質が
ほぼ同等であることを利用しており、前記第２のＮ十ｌ
ｌ■電位設定を容易にしている。しかし上記電気的性質
が全く同一でない限り、これによる不具合が非常に少な
いが発生する可能性ｐ＜ある。
制御電極（１４）下の半導体基板０表面の電気的性質が
ほぼ同等であることを利用しており、前記第２のＮ十ｌ
ｌ■電位設定を容易にしている。しかし上記電気的性質
が全く同一でない限り、これによる不具合が非常に少な
いが発生する可能性ｐ＜ある。
これに対して第５図（ａ）に示すごとく信号読出し期間
において読出しゲート電極（１４）に印加する電圧ＶＣ
より低レベル電圧Ｖ１１を、オーバフロー制御電ｔ！（
１４）ニ、第３図（ａ ） ニ示したＶａがＶＡカらｖ
工ニ変化した初期期間印加する。これによって同図（ｂ
）に示す電位分布のごとく第３図の方式においてＶＮＯ
によって決められる荷量（１５）に更に電荷（１７）が
加わったものが前記第２のＮ十層０に残存される。
において読出しゲート電極（１４）に印加する電圧ＶＣ
より低レベル電圧Ｖ１１を、オーバフロー制御電ｔ！（
１４）ニ、第３図（ａ ） ニ示したＶａがＶＡカらｖ
工ニ変化した初期期間印加する。これによって同図（ｂ
）に示す電位分布のごとく第３図の方式においてＶＮＯ
によって決められる荷量（１５）に更に電荷（１７）が
加わったものが前記第２のＮ十層０に残存される。
この方式によれば前述したような撮像被写体の暗い部分
の信号が出力として現われないごとき現象は発生せず、
そして本方式によれば各セルが一定量の電荷（１７）に
加えて信号電荷の蓄積が行なわれるため信号量の少ない
被写体の場所の色再現性が悪い問題も発生しない。
の信号が出力として現われないごとき現象は発生せず、
そして本方式によれば各セルが一定量の電荷（１７）に
加えて信号電荷の蓄積が行なわれるため信号量の少ない
被写体の場所の色再現性が悪い問題も発生しない。
以上説明したごとく、本発明は従来の固体撮像装置で問
題となる例えばカラー撮像における色再現性の劣化又は
撮像被写体の暗い部分が出力として現われないごとき現
象を防止することができる。
題となる例えばカラー撮像における色再現性の劣化又は
撮像被写体の暗い部分が出力として現われないごとき現
象を防止することができる。
なお実施例では透明電極に階段状の電圧を印加したもの
について述べたが、従来例と同様パルス又は正弦波電圧
を印加してもよく、そして蓄積期間において信号電荷を
蓄積するためのｖ丁保持期間、例えば階段状又は時間的
に連続的に変化する電圧を印加して感度ｒＤＲ整及び光
電変換特性の２つの制御を同時に行うようにしてもよい
。
について述べたが、従来例と同様パルス又は正弦波電圧
を印加してもよく、そして蓄積期間において信号電荷を
蓄積するためのｖ丁保持期間、例えば階段状又は時間的
に連続的に変化する電圧を印加して感度ｒＤＲ整及び光
電変換特性の２つの制御を同時に行うようにしてもよい
。
なお、上記実施例におけるアモルファス半導体層（３）
は単層のごとくして説明したが複数層より形成されるも
のでも何らかまわない。そして本発明は信号電荷読出し
部としてＣＣＤを用いて説明を行なったが１例えばＢ
Ｂ Ｄ （Ｂｕｃｋｅｔ ＢｒｉｇａｄｅＤｅｖｉｅｓ
）であってもよい、即ち本発明は信号容積と読出しによ
り１周期を構成する″２階鏡上ンサ”に対して適用でき
るものでＣＯＤにとられれない。
は単層のごとくして説明したが複数層より形成されるも
のでも何らかまわない。そして本発明は信号電荷読出し
部としてＣＣＤを用いて説明を行なったが１例えばＢ
Ｂ Ｄ （Ｂｕｃｋｅｔ ＢｒｉｇａｄｅＤｅｖｉｅｓ
）であってもよい、即ち本発明は信号容積と読出しによ
り１周期を構成する″２階鏡上ンサ”に対して適用でき
るものでＣＯＤにとられれない。
そして１本発明は１次元及び２次センサ共に適用できる
ことは言うまでもない、又、実施例としてアモルファス
半導体層■を透明電極■と全屈電極（へ）によりはさん
だ、前記アモルファス半導体層■の厚さ方向の特性を利
用したものについて説明を行なったが、横方向性質を利
用したものにも本発明が適用できることは言うまでもな
い。又、透明電極■として単一のものについて説明した
が、複数により制御することも可能である。
ことは言うまでもない、又、実施例としてアモルファス
半導体層■を透明電極■と全屈電極（へ）によりはさん
だ、前記アモルファス半導体層■の厚さ方向の特性を利
用したものについて説明を行なったが、横方向性質を利
用したものにも本発明が適用できることは言うまでもな
い。又、透明電極■として単一のものについて説明した
が、複数により制御することも可能である。
第１図、第２図は従来例を説明するための図、第３図乃
至第５図は各々本発明の詳細な説明するための図である
。 １：ｐ型半導体基板、 ２：第１のＮ中層、３：アモ
ルファス半導体層、 ４：導体電極（第１の導体型ｔＩｉ） ５：第２のＮ中層、 ６−１．６−２ ： ｐ中
層、７：透明電極（第２の導体電極）。 ８：Ｅ出しゲート電極、 ９：ＣＣＤ転送電極、１０−
１．１０−２ ：絶縁膜、 １１．１２：信号電荷
、１３ニオ−バフロードレイン、 １４ニオ−バフロー制御電極、 − １５，１６：オーバフロードレインからの注入電荷。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 ｖＮ＋− 第１図 第２図 第３図 第４図 （ａ） 第５図
至第５図は各々本発明の詳細な説明するための図である
。 １：ｐ型半導体基板、 ２：第１のＮ中層、３：アモ
ルファス半導体層、 ４：導体電極（第１の導体型ｔＩｉ） ５：第２のＮ中層、 ６−１．６−２ ： ｐ中
層、７：透明電極（第２の導体電極）。 ８：Ｅ出しゲート電極、 ９：ＣＣＤ転送電極、１０−
１．１０−２ ：絶縁膜、 １１．１２：信号電荷
、１３ニオ−バフロードレイン、 １４ニオ−バフロー制御電極、 − １５，１６：オーバフロードレインからの注入電荷。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 ｖＮ＋− 第１図 第２図 第３図 第４図 （ａ） 第５図
Claims (1)
- Ｐ型シリコン基板と、この基板に設けられた一対のＮ型
層と、このＮ型層間上に絶縁膜を介して設けられたゲー
ト電極と、このゲート電極と絶縁膜を介して離間し且つ
前記Ｎ型層の一方のＮ型層上に絶縁膜を介して設けられ
た転送電極と、前記ゲート電極直下以外のＰ型シリコン
基板内に前記Ｎ型層と離間して設けられたＰ＾＋型層と
、前記Ｎ型層の他方のＮ型層側のＰ＾＋型層に隣接して
設けられたＮ型ドレイン層と、このＮ型ドレイン層と他
方のＮ型層同上に絶縁膜を介して設けられた制御電極と
、前記他方のＮ型層上に直接若しくは電気的に接触し且
つ前記ゲート電極及び転送電極上に絶縁膜を介して設け
られたアモルファスシリコンからなる光電変換層と、こ
の光電変換層と前記他方のＮ型層間に設けられた電極層
と、前記光電変換層上に設けられた光を透過する透明電
極とを備えたことを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207683A JPS62162356A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207683A JPS62162356A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 固体撮像装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55116945A Division JPS5742271A (en) | 1980-08-27 | 1980-08-27 | Sensitivity adjusting system for solidstate image sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62162356A true JPS62162356A (ja) | 1987-07-18 |
Family
ID=16543844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61207683A Pending JPS62162356A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62162356A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7218346B1 (en) | 1998-06-03 | 2007-05-15 | Nec Electronics Corporation | Method for driving solid-state image pickup device |
-
1986
- 1986-09-05 JP JP61207683A patent/JPS62162356A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7218346B1 (en) | 1998-06-03 | 2007-05-15 | Nec Electronics Corporation | Method for driving solid-state image pickup device |
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