JPS6242470A - 平面センサ− - Google Patents
平面センサ−Info
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- JPS6242470A JPS6242470A JP60181474A JP18147485A JPS6242470A JP S6242470 A JPS6242470 A JP S6242470A JP 60181474 A JP60181474 A JP 60181474A JP 18147485 A JP18147485 A JP 18147485A JP S6242470 A JPS6242470 A JP S6242470A
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- Japan
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- semiconductor
- square
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- lower electrode
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、特に光または熱に対する感度に優れ、かつ位
置の検出にも応用が可能な平面センサーに関す、る。
置の検出にも応用が可能な平面センサーに関す、る。
マイクロプロセッサ−及び周辺装置の開発は目ざましい
ものがあり、近年コンピューターにセンサーを接続させ
て計測の自動化などが行なわれている。このばあい、従
来から、光半導体を数多く並べそれらの出力をモニター
する方式、あるいはいわゆる平面デジタイザーなどを用
い、圧力、容量、温度の変化をとらえその検出点の位置
を算出させる方式のものが多い。これらのセンサーは多
くの場合、微小センサーの集合体と考えられ、多数本の
配線とＩＣの用意が必要とされる。一方、安価でかつ多
くのＩＣを必要としないデジタイザーが、導電性ゴムを
用いて開発されている。これは、２枚の導電性ゴムをス
ペーサーによって分離しておき、上から圧力をかけるこ
とによってこの上下の２枚のゴムが電気的に接続され、
このときに起こる上下の導電性ゴムの両端の電位あるい
は電流値の変化を読み取るものである。この導電性ゴム
を使用したセンサーは安価かつ単純である反面、ゴムを
使用していること、スペーサーが不可欠なこと、基本的
には機械的な力で作動させなければならないことなどが
欠点として挙げられる。したがって検出の精度が低い、
安定性に欠ける、応答が遅いなど利用上の問題点が存在
した。
ものがあり、近年コンピューターにセンサーを接続させ
て計測の自動化などが行なわれている。このばあい、従
来から、光半導体を数多く並べそれらの出力をモニター
する方式、あるいはいわゆる平面デジタイザーなどを用
い、圧力、容量、温度の変化をとらえその検出点の位置
を算出させる方式のものが多い。これらのセンサーは多
くの場合、微小センサーの集合体と考えられ、多数本の
配線とＩＣの用意が必要とされる。一方、安価でかつ多
くのＩＣを必要としないデジタイザーが、導電性ゴムを
用いて開発されている。これは、２枚の導電性ゴムをス
ペーサーによって分離しておき、上から圧力をかけるこ
とによってこの上下の２枚のゴムが電気的に接続され、
このときに起こる上下の導電性ゴムの両端の電位あるい
は電流値の変化を読み取るものである。この導電性ゴム
を使用したセンサーは安価かつ単純である反面、ゴムを
使用していること、スペーサーが不可欠なこと、基本的
には機械的な力で作動させなければならないことなどが
欠点として挙げられる。したがって検出の精度が低い、
安定性に欠ける、応答が遅いなど利用上の問題点が存在
した。
（本発明が解決しようとする問題点）
本発明の目的は、上記従来技術では克服できなかった応
答速度、検出の精度、安定度を改良することにある。本
発明によれば、安価でかつ大面積の安定な平面センサー
かえられる。
答速度、検出の精度、安定度を改良することにある。本
発明によれば、安価でかつ大面積の安定な平面センサー
かえられる。
本発明では、応答速度を速゛めるために、機械的な力を
利用せず、光または熱によって物性が変化する半導体材
料を用いる。また精度および安定度を改良するためにス
ペーサーなど不安定性の原因となるものを除き、平面セ
ンサー全体を均一な構造とするため、下部電極上に均一
に半導体を堆積する方法を採用した。また、鴫時または
非加熱時に半導体を流れる電流値の変化あるいは半導体
各部の電位の変化を低く抑えるため、バイアス電圧の印
加時にも微小電流しか流れない構造すなわち電極／ｐｉ
ｎｉｐ ７電極構造を採用し雑音を抑制した。
利用せず、光または熱によって物性が変化する半導体材
料を用いる。また精度および安定度を改良するためにス
ペーサーなど不安定性の原因となるものを除き、平面セ
ンサー全体を均一な構造とするため、下部電極上に均一
に半導体を堆積する方法を採用した。また、鴫時または
非加熱時に半導体を流れる電流値の変化あるいは半導体
各部の電位の変化を低く抑えるため、バイアス電圧の印
加時にも微小電流しか流れない構造すなわち電極／ｐｉ
ｎｉｐ ７電極構造を採用し雑音を抑制した。
本発明の詳細な説明する。絶縁′性基板または絶縁材料
でコーティングした導電性基板（以下「基板」という）
上に金属または導電性化合物を下部電極として堆積させ
、そのシート抵抗が１０Ω／□以上１ＭΩ／□以下、好
ましくは１００Ω／口以上５０に０７口以下となるよう
にする。
でコーティングした導電性基板（以下「基板」という）
上に金属または導電性化合物を下部電極として堆積させ
、そのシート抵抗が１０Ω／□以上１ＭΩ／□以下、好
ましくは１００Ω／口以上５０に０７口以下となるよう
にする。
この基板上に、大面積にわたって堆積させることが可能
な半導体、たとえばａ−３ｅ、 ＣｄＳｅ、 ＣｄＳ、
ＺｎＯ、ｚｎｓｅ、 ａ−Ａｓ２Ｓ ３ 、ａ−セレン
ヒ素合金、ａ−セレンテルル合金、有機半導体、ａ−シ
リコン合金などを均一に薄膜状に堆積させる。ここでｒ
ａ−Ｊはアモルファスを意味する。以下、このようにし
て堆積させた半導体を、信号を検出する中心的役割を果
たすという意味で「センサ一部」という。
な半導体、たとえばａ−３ｅ、 ＣｄＳｅ、 ＣｄＳ、
ＺｎＯ、ｚｎｓｅ、 ａ−Ａｓ２Ｓ ３ 、ａ−セレン
ヒ素合金、ａ−セレンテルル合金、有機半導体、ａ−シ
リコン合金などを均一に薄膜状に堆積させる。ここでｒ
ａ−Ｊはアモルファスを意味する。以下、このようにし
て堆積させた半導体を、信号を検出する中心的役割を果
たすという意味で「センサ一部」という。
ｐ−ｎ接合のできる材料の組合わせを用いて、ｐ−１−
ｎ−１−ｐまたはｎ−１−ｐ−ｉ−ｎで示される単位を
少なくとも１つ有する構造となるような堆積を行なう。
ｎ−１−ｐまたはｎ−１−ｐ−ｉ−ｎで示される単位を
少なくとも１つ有する構造となるような堆積を行なう。
たとえばアモルファスシリコン合金であれば、太陽電池
の例のようにｐ−１−ｎ構造を容易に作成できる。この
ｐ−１−ｎ構造にざらに＋−ｎ構造を堆積させて上記叶
１−ｎ−１−ｐ構造が作成できる。またａ−８ｅとＣｄ
Ｓｅを組合せチル−１−ｎ−１−ｐ構造とするとき、ａ
−３ｅとＣｄＳｅの組合せはせレン整流器の例にもある
ように整流作用を示す。この場合には１層を必要とせず
ａ−８ｅ／ ＣｄＳｅ／ ａ−ｓｅの構造でもよいが耐
圧特性が少し劣ることがある。
の例のようにｐ−１−ｎ構造を容易に作成できる。この
ｐ−１−ｎ構造にざらに＋−ｎ構造を堆積させて上記叶
１−ｎ−１−ｐ構造が作成できる。またａ−８ｅとＣｄ
Ｓｅを組合せチル−１−ｎ−１−ｐ構造とするとき、ａ
−３ｅとＣｄＳｅの組合せはせレン整流器の例にもある
ように整流作用を示す。この場合には１層を必要とせず
ａ−８ｅ／ ＣｄＳｅ／ ａ−ｓｅの構造でもよいが耐
圧特性が少し劣ることがある。
またポリクリスタルシリコンを用いたｐ−１−ｎ−１−
ｎ構造も容易に大面積化することができる。あるいはマ
イクロクリスタルＳｉＨ（μｃ−３ｉ旧を用いてｐ（ａ
−８ｉ合金） ／ １（ａ−８ｉ合金）／ｕｃ−８ｉＨ
／１（ａ−８ｉ合金） ／ ｐ（ａ−３ｉ合金）などの
構造としてもよい。このばあい、ａ−３ｉ合金とは具体
的には、ａ−３ｉ：Ｈ，ａ−３ｉ：Ｆ：Ｈｌａ−３ｉＣ
：Ｈ、ａ−８ｉＣ：Ｆ：Ｈ、ａ−８ｉＧｅ：ＨＳａ−８
ｉＧｅ：Ｆ：Ｈ，ａ−３ｉＳｕ：Ｈ，ａ−３ｉＳｕ：Ｆ
；Ｈ。
ｎ構造も容易に大面積化することができる。あるいはマ
イクロクリスタルＳｉＨ（μｃ−３ｉ旧を用いてｐ（ａ
−８ｉ合金） ／ １（ａ−８ｉ合金）／ｕｃ−８ｉＨ
／１（ａ−８ｉ合金） ／ ｐ（ａ−３ｉ合金）などの
構造としてもよい。このばあい、ａ−３ｉ合金とは具体
的には、ａ−３ｉ：Ｈ，ａ−３ｉ：Ｆ：Ｈｌａ−３ｉＣ
：Ｈ、ａ−８ｉＣ：Ｆ：Ｈ、ａ−８ｉＧｅ：ＨＳａ−８
ｉＧｅ：Ｆ：Ｈ，ａ−３ｉＳｕ：Ｈ，ａ−３ｉＳｕ：Ｆ
；Ｈ。
ａ−３ｉＮ：Ｈ５ａ−３ｉＮ：Ｆ：Ｈ５ａ−３ｉＯ：Ｈ
、ａ−８ｉＯ：Ｆ：Ｈなどをいう。
、ａ−８ｉＯ：Ｆ：Ｈなどをいう。
センサ一部の表面に堆積される上部電極であるが、この
電極の用途は、下地の基板および下部電極の用途にかか
わる。つまり、光センサーとして用いるばあい、基板側
あるいは上部側の少なくとも一方が透明または半透明な
ものであることが必要である。したがって、たとえば、
上部電極側から光を取り入れるならば上部電極に透明性
が必要となり、上部電極として金属、たとえばＣｒ、
Ｎｉ、 Ｍ、 ＡＱ、ＡＵ、ｔ’に＋、円、円、比、Ｉ
ｒ、 Ｃｕなどを半透明に、または導電性化合物、たと
えばＩＴＯ、ＩＴＯ／ＳｎＯ２，５ｎ０２、カドミウム
錫酸化物などを透明もしくは半透明に堆積させる必要が
ある。
電極の用途は、下地の基板および下部電極の用途にかか
わる。つまり、光センサーとして用いるばあい、基板側
あるいは上部側の少なくとも一方が透明または半透明な
ものであることが必要である。したがって、たとえば、
上部電極側から光を取り入れるならば上部電極に透明性
が必要となり、上部電極として金属、たとえばＣｒ、
Ｎｉ、 Ｍ、 ＡＱ、ＡＵ、ｔ’に＋、円、円、比、Ｉ
ｒ、 Ｃｕなどを半透明に、または導電性化合物、たと
えばＩＴＯ、ＩＴＯ／ＳｎＯ２，５ｎ０２、カドミウム
錫酸化物などを透明もしくは半透明に堆積させる必要が
ある。
第１ａ図、に、このようにして作成された電極／ｐ−１
−ｎ−１−ｐ ／電極構造を示す。
−ｎ−１−ｐ ／電極構造を示す。
平面センサーの検出信号の取り出し方法を第１ｂ図によ
り説明する。同図のように下部電極の相対する２つのエ
ツジ（３ａ）および（３ｂ）からと、それから直角に回
転させた上部電極の相対する２つのエツジ（５ａ）およ
び（５ｂ）からとのそれぞれ１本ずつ計４本のシグナル
取出し線を設ける。
り説明する。同図のように下部電極の相対する２つのエ
ツジ（３ａ）および（３ｂ）からと、それから直角に回
転させた上部電極の相対する２つのエツジ（５ａ）およ
び（５ｂ）からとのそれぞれ１本ずつ計４本のシグナル
取出し線を設ける。
このように本発明の平面センサーはシグナル取り出しの
数が非常に少なく、デバイスの構造も簡単なことが特徴
である。また、本平面センサーを光センサーとしてでは
なく、熱センサーとして用いるばあいは光を照射する必
要は全くなく、電極としてはシート抵抗値が１ｏΩ／口
〜１ＨΩ／口好ましくは１００Ω／□以ｈｌＨΩ／□以
下のものであればよい。
数が非常に少なく、デバイスの構造も簡単なことが特徴
である。また、本平面センサーを光センサーとしてでは
なく、熱センサーとして用いるばあいは光を照射する必
要は全くなく、電極としてはシート抵抗値が１ｏΩ／口
〜１ＨΩ／口好ましくは１００Ω／□以ｈｌＨΩ／□以
下のものであればよい。
以下に具体的実施例をあげて説明するが、これによって
本発明が限定されるものではない。
本発明が限定されるものではない。
実施例１
ガラス基板（コーニング７０５９）上にＣｒ金属を電子
ビーム蒸着法により蒸着し、シート抵抗、６００Ω／口
の導電性基板を作成した。この上にグロー放電分解法に
よりａ−３ｉＨをｐ−１−ｎ−１−ｐ構造となるよう堆
積させた。
ビーム蒸着法により蒸着し、シート抵抗、６００Ω／口
の導電性基板を作成した。この上にグロー放電分解法に
よりａ−３ｉＨをｐ−１−ｎ−１−ｐ構造となるよう堆
積させた。
グロー放電分解の条件は、
０層：ｔｌｌ’ａｔパワー ３０縁
基板温度 ２５０℃
Ｓ ｉ Ｈ４圧力０． ＩＴｏｒｒ（４０ＳＣＣＨ）１
０００ＰＰＨＢ２Ｈｅ ／ Ｈ２圧力０．２Ｔｏｒｒ（
１００ＳＣＣＨ） 全圧力 ０．３ＴＯｒｒ 堆積時間 ３分 １層：放電パワー ４０Ｗ 基板温度 ２５０℃ ＳｉＨ４圧力０．２Ｔｏｒｒ（８０８ＣＣＨ）全圧力
０．２Ｔｏｒｒ 堆積時間 ２０分 ０層：１１ｉ電パワー ４０Ｗ 基板温度 ２５０°Ｃ ３ｉＨａ圧力０． ＩＴｏｒｒ（４０ＳＣＣＭ）１００
０ＰＰＭ ＰＨ３／ Ｈ２圧力 ０．２Ｔｏｒｒ（１
００３ＣＣＨ） 全圧力 ０．３Ｔｏｒｒ 堆積時間 ５分 であった。なお下部電極上にはＣＶＤマスクを置いて、
全面にａ−８ｉＨが堆積するのを防いでいる。
０００ＰＰＨＢ２Ｈｅ ／ Ｈ２圧力０．２Ｔｏｒｒ（
１００ＳＣＣＨ） 全圧力 ０．３ＴＯｒｒ 堆積時間 ３分 １層：放電パワー ４０Ｗ 基板温度 ２５０℃ ＳｉＨ４圧力０．２Ｔｏｒｒ（８０８ＣＣＨ）全圧力
０．２Ｔｏｒｒ 堆積時間 ２０分 ０層：１１ｉ電パワー ４０Ｗ 基板温度 ２５０°Ｃ ３ｉＨａ圧力０． ＩＴｏｒｒ（４０ＳＣＣＭ）１００
０ＰＰＭ ＰＨ３／ Ｈ２圧力 ０．２Ｔｏｒｒ（１
００３ＣＣＨ） 全圧力 ０．３Ｔｏｒｒ 堆積時間 ５分 であった。なお下部電極上にはＣＶＤマスクを置いて、
全面にａ−８ｉＨが堆積するのを防いでいる。
これは下部電極のシグナル取り出し部をマスクするため
である。このようにしてガラス／ Ｃｒ ／ｐ−１−ｎ
−１−ｐ構造を作成し、さらにこの最上部のｐ層表面に
Ｃｒを下地電極とほぼ同じ条件で蒸着させた。上部Ｃｒ
電極のシート抵抗は５６０Ω／口であった。上部電極の
シグナルとり出し部を設け、平面センサーを完成させた
。
である。このようにしてガラス／ Ｃｒ ／ｐ−１−ｎ
−１−ｐ構造を作成し、さらにこの最上部のｐ層表面に
Ｃｒを下地電極とほぼ同じ条件で蒸着させた。上部Ｃｒ
電極のシート抵抗は５６０Ω／口であった。上部電極の
シグナルとり出し部を設け、平面センサーを完成させた
。
２０℃の温度で本平面センサー上に、Ｈｆ３−Ｍｅレー
ザ光をスポット照射し、オシロスコープにより電圧の変
化を見たところ応答速度が充分速く、ブラウン管でパル
ス応答の立上りがｌ０ＩＳであることがわかった。
ザ光をスポット照射し、オシロスコープにより電圧の変
化を見たところ応答速度が充分速く、ブラウン管でパル
ス応答の立上りがｌ０ＩＳであることがわかった。
つぎに、このセンサーの耐熱テストを行なったところ２
００℃の高温下で１００時間経過模もその性能に大きな
変化は見られなかった。またＨｅ−Ｍｅレーザー光の照
射位置をずらしながら位置センサー精度を確認したとこ
ろ０．１ｍｍのスポットの変位まで１２ビツトのＡ／Ｄ
変換器で読み取れることがわかった。これは、従来技術
に比して充分な精度であることがわかった。
００℃の高温下で１００時間経過模もその性能に大きな
変化は見られなかった。またＨｅ−Ｍｅレーザー光の照
射位置をずらしながら位置センサー精度を確認したとこ
ろ０．１ｍｍのスポットの変位まで１２ビツトのＡ／Ｄ
変換器で読み取れることがわかった。これは、従来技術
に比して充分な精度であることがわかった。
以上のように半導体を使用することにより、安定性にす
ぐれた、大面積の平面センサーをえることができ、これ
を用いて応答性が速く、高精度の位置検出を行なうこと
ができる。
ぐれた、大面積の平面センサーをえることができ、これ
を用いて応答性が速く、高精度の位置検出を行なうこと
ができる。
４、面の簡単な説明
第１ａ図は平面センサーの構造を示す側面図、第１ｂ図
は同上図面である。
は同上図面である。
（図面の主要符号）
（１）二基板
（２）：下部電極
（５１） ： ｐ型半導体
（５２）：ｉ型半導体
（５３）：ｎ型半導体
（５４）：ｉ型半導体
（５５） ： Ｄ型半導体
（６）二上部電極
特許出願人 鐘淵化学工業株式会社
′Ｘ３゜エイッ２．カヤ
取出し線
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上にシート抵抗が１０Ω／□以上１ＭΩ／□以
下の値をもつ下部電極、Ｐ型半導体、真性半導体、ｎ型
半導体、真性半導体、Ｐ型半導体を順次設け、その上に
シート抵抗が１０Ω／□以上１ＭΩ／□以下の上部電極
が設けられたことを特徴とする平面センサー。 ２ 前記Ｐ型半導体がIII族元素を含むアモルファスシ
リコン合金、前記真性半導体がアモルファスシリコン合
金、および前記ｎ型半導体がＶ族元素を含むアモルファ
スシリコン合金である特許請求の範囲第１項記載の平面
センサー。 ３ 前記上部電極と前記下部電極との間を流れる暗電流
の値が、いずれの極性においても印加電圧５Ｖかつ２０
℃の温度条件下において１×１０＾−＾１＾２Ａ／ｃｍ
＾２以上１×１０＾−＾２Ａ／ｃｍ＾２以下である特許
請求の範囲第１項記載の平面センサー。 ４ 前記上部電極または前記下部電極の少なくとも一方
が光に対して透明または半透明な電極であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の平面センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60181474A JP2566910B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 平面センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60181474A JP2566910B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 平面センサ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6242470A true JPS6242470A (ja) | 1987-02-24 |
| JP2566910B2 JP2566910B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=16101385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60181474A Expired - Lifetime JP2566910B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 平面センサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566910B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5324929A (en) * | 1991-02-26 | 1994-06-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Device for detecting position and intensity of light and position detecting element to be employed therein |
| EP0613183A1 (en) * | 1992-08-21 | 1994-08-31 | Nippondenso Co., Ltd. | Optical sensor and method of its manufacture |
| JP4782897B1 (ja) * | 2011-04-11 | 2011-09-28 | 隆彌 渡邊 | 冷暖房装置 |
| JP4856282B1 (ja) * | 2011-07-30 | 2012-01-18 | 隆彌 渡邊 | 冷暖房装置 |
| WO2012140800A1 (ja) * | 2011-04-11 | 2012-10-18 | Watanabe Takaya | 冷暖房装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58141561A (ja) * | 1982-02-18 | 1983-08-22 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
-
1985
- 1985-08-19 JP JP60181474A patent/JP2566910B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58141561A (ja) * | 1982-02-18 | 1983-08-22 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5324929A (en) * | 1991-02-26 | 1994-06-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Device for detecting position and intensity of light and position detecting element to be employed therein |
| EP0613183A1 (en) * | 1992-08-21 | 1994-08-31 | Nippondenso Co., Ltd. | Optical sensor and method of its manufacture |
| EP0613183A4 (en) * | 1992-08-21 | 1994-11-17 | Nippon Denso Co | OPTICAL SENSOR AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF. |
| JP4782897B1 (ja) * | 2011-04-11 | 2011-09-28 | 隆彌 渡邊 | 冷暖房装置 |
| WO2012140800A1 (ja) * | 2011-04-11 | 2012-10-18 | Watanabe Takaya | 冷暖房装置 |
| JP4856282B1 (ja) * | 2011-07-30 | 2012-01-18 | 隆彌 渡邊 | 冷暖房装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2566910B2 (ja) | 1996-12-25 |
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