JPS6261190B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6261190B2
JPS6261190B2 JP55109390A JP10939080A JPS6261190B2 JP S6261190 B2 JPS6261190 B2 JP S6261190B2 JP 55109390 A JP55109390 A JP 55109390A JP 10939080 A JP10939080 A JP 10939080A JP S6261190 B2 JPS6261190 B2 JP S6261190B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
photoconductor
potential
pulse
shows
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.)
Expired
Application number
JP55109390A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5733873A (en
Inventor
Takao Chikamura
Yutaka Myata
Takuo Shibata
Shinji Fujiwara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10939080A priority Critical patent/JPS5733873A/ja
Publication of JPS5733873A publication Critical patent/JPS5733873A/ja
Publication of JPS6261190B2 publication Critical patent/JPS6261190B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices 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
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14665Imagers using a photoconductor layer
    • H01L27/14672Blooming suppression

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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は固体撮像装置に関するもので、電荷転
送機能あるいはX―Yアドレス機能等を有する回
路素子上に光導電体と電極を設けた構成におい
て、上記電極の抵抗値を1kΩ以下とすることに
より、ブルーミング抑制機構や電気的な自動感度
調整機構を具備した固体撮像装置を提供するもの
である。
従来、電荷転送機能あるいはX―Yアドレス機
能等を有する回路素子上に光導電体と電極を設け
た構成において、電荷転送機能を有するものとし
ては、CCDまたはBBD等の自己走査機能をもつ
回路素子、X―Yアドレス機能をもつものとして
は各X,Y走査線上にマトリクス状にMOSスイ
ツチを配列したものなどが提案されているが、い
ずれの場合も、光導電体上の電極は半導体基板と
同電位(接地電位)に保たれていた。この光導電
体上の電極にパルス電圧を印加すると、後述する
ようにブルーミング抑制機構や自動感度調整機構
を持たせることができる。しかしながら、これら
の種々の機構を制御するためのパルスの波形は電
極の抵抗により大巾に変化する。
本発明は、上記のような構成の固体撮像装置に
おいて、光導電体上の電極の抵抗を1KΩ以下に
することにより、パルスが波形の実質的な変化を
受けることなく光導電体に印加され、ブルーミン
グ抑圧機構や自動感度調整機構が得られるように
したものである。
以下、本発明の装置の実施例について、図面を
用いて詳細に説明する。
CCDとBBDは、電荷の蓄積が空乏層か不純物
領域かの差はあるが、動作が本質的に同じである
ので、今後BBDにて説明する。
第1図は、Si基板上に形成したBBD上に光導電
体と電極を形成した固体撮像装置の一単位を示し
たものである。
P型半導体基板10にn+型領域11を形成
し、ダイオードを設ける。12はn+型領域で、
電位の井戸である。13は第一ゲート電極であ
り、n+型領域11と重なり部分を有している。
14は半導体基板10と第一ゲート電極13との
間を絶縁するゲート酸化膜である。15は第一電
極16と半導体基板10および第一ゲート電極1
3とを電気的に分離するための絶縁体層である。
16は第一電極で、n+型領域11と電気的に接
続したダイオードの電極であるとともに正孔阻止
層17の電極ともなつており、絵素分離のため隣
接の絵素とは絶縁されている。18は
(Zn1-xCdxTe)1-y(In2Te3yよりなる光導電体層
であり、その上に透明電極19が形成されてお
り、透明電極19側より入射光21が照射され
る。20は光導電体層18の光情報の積分時間を
制御する機構を含む部分であり、その詳細につい
ては後述する。
上記構造の装置において、第2図aに示すよう
な駆動パルスを印加する。時刻t1において電極1
6は、第2図bに示すように(VCH−VT)に設
定される。ここで、VTは、n+型領域11,12
および第一ゲート電極13より構成される電界効
果型トランジスタ(FET)のしきい値電圧であ
る。
今、入射光21があると、光導電体18におい
て電子・正孔対が生成し、それぞれ電極16,1
9に到達して電極16の電位が低下する。さらに
時刻t2において第一ゲート電極13にVCHを印加
すると、n+型領域11からn+型領域12に信号
電荷の移送が行なわれる。その結果、n+型領域
11の電位は再び上昇して(VCH−VT)とな
る。n+型領域12に移送された信号電荷は、そ
の後第2図aに示した転送パルスV〓により出力
部へ転送される。以上がCCDおよびBBDの光情
報読み込み動作である。
次にX―Yアドレス型の場合について述べる。
第3図は、MOSスイツチ上に光導電体と電極を
形成した固体撮像装置の一単位を示したものであ
る。
p型半導体基板30にn+型領域31,32を
形成し、それぞれソース、ドレインとする。34
は上記ソース領域31およびドレイン領域32の
ゲート電極であり、半導体基板30とはゲート酸
化膜33で絶縁されている。このゲート電極34
はまた列方向の各絵素のゲートと接続されてい
る。ドレイン32は、電極35により行方向の絵
素のドレインと共通接続されている。36は絶縁
体層で、第一電極37とゲート電極34とを電気
的に分離している。上記第一電極37は、ソース
領域31と電気的に接続されているとともに、正
孔阻止層38の電極ともなつている。39は
(Zn1-x―CdxTe)1-y・(In2Te3yよりなる光導電体
層であり、その上に透明電極40が形成されてお
り、上記透明電極40側より入射光42が照射さ
れる。41は光導電体層39の光情報の積分時間
を制御する機構を含む部分であり、その詳細につ
いては後述する。
第4図は、第3図の単位素子をX・Y方向に
各々複数個づつ形成した場合の回路構成を示して
いる。図において、51〜62はFETであり、
Qnmは、半導体基板とn+型領域で形成されるダ
イオードである。Q′nmは、光導電体で形成され
るダイオードであり、また、63は出力端子、R
Lは負荷抵抗、Voは電源である。
第5図は、X・Y走査回路から上記FET51
〜62に印加されるパルスの時間変化を示したも
のである。時刻t0でラインY1にパルスが印加され
ると、FET54〜56はオン状態となる。この
とき、X走査回路はX1から順にパルスが印加さ
れるため、負荷抵抗RLを通して電源Voによりダ
イオードQ1n,Q′1nはQ11,Q′11から順に逆バイ
アスされる。時刻t1にてラインY2にパルスが印加
され、Q2n,Q′2nは順次逆バイアスされる。以下
同様にすべてのダイオードが逆バイアスされる。
さて、ダイオードQ′nmに光が入射すると、光
導電体39中で電子・正孔対が生成し、電子は第
一電極37に集められ、ダイオードQ′nm,Qnm
の電位が低下する。この電位低下は入射光量に比
例し、1フイールドまたは1フレーム期間、光情
報が蓄積される。次にダイオードQ′nm,Qnmが
X・Y走査回路によるパルスで逆バイアスにされ
るとき、光量に比例して低下した電位分が電源
Voより負荷抵抗RLを通して供給される。したが
つて、出力端子63には光量に比例した電位が出
力される。以上がX―Yアドレス機能を有する回
路素子上に光導電体と電極を設けた構成における
光情報読み込み動作である。
次に、光導電体の第二電極に印加する電位によ
り、光情報の積分時間を制御する機構について説
明する。この動作は、BBDやCCD等の電荷転送
型の場合でも、X―Yアドレス型の場合でも同じ
である。
第6図に光導電体の光感度の印加電圧依存性を
示す。光導電体の感度は、印加電圧が高い程増加
するが、より高い電圧を印加すると飽和する。光
導電体で形成されたダイオードは、BBDやCCD
の場合リードパルスにより、またX―Yアドレス
型の場合走査パルスと電源Voにより逆バイアス
状態、すなわち第6図のV1の点まで電圧が印加
される。このとき、光導電体上の電極に上記の逆
バイアス状態を打ち消すような正の電位を印加し
てやると、その光感度は実質零となる。このこと
から、第2図cのようなパルスを上記電極に印加
すると、光導電体の積分期間中に蓄積時間と不感
時間を設けることが可能となる。したがつて、光
導電体上の電極の一部を接地電位に保つておき、
この領域を測光部とし、上記測光部の出力に応じ
て蓄積期間と不感時間の比を決め光導電体上の測
光部以外の電極にフイードバツクしてやると電気
的な自動感度調整ができる。
次に、光導電体の第二電極に印加する電位によ
りブルーミングを抑圧する機構について説明す
る。
BBDにおけるブルーミング抑圧を説明するた
めの印加パルスを第7図に示す。第二電極に印加
するパルスの正電位V+iを転送パルスで読み込み
ゲートがオンする電位(V〓−VT)以上に保持
すれば、ダイオード電位はV+iにクリツプされ、
強い入射光がある場合においてもブルーミングが
発生しなくなる。
以上は、第二電極にパルス電圧を印加して感度
調整機能やブルーミング抑圧機能を行なわせ得る
ことを示してきたが、次には本発明にかかる第二
電極の抵抗値の依存性について述べる。第8図
に、同図aの波形の駆動パルスを印加したとき
の、光導電体に実際に印加される電位(同図b)
と、感度調整機能やブルーミング抑圧機能が動作
する範囲(同図c)を示す。これらの図より、第
二電極の抵抗値としては1kΩ以下であれば、正
常な動作が行なわれることがわかる。このよう
に、感度調整やブルーミング抑圧の動作におい
て、第二電極の抵抗値が制限を受けるのは、光導
電体の容量をCpとし、第二電極の抵抗値をRと
したとき、光導電体においてCpRなる時定数を
有する積分回路が構成されるためであると考えら
れる。
以上述べてきたように、本発明の固体撮像装置
は、光導電体上の第二電極の抵抗値を1kΩ以下
にすることにより、自動感度調整やブルーミング
抑圧を効果的に行なえるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例である、電荷転送
機能を有する回路素子上に光導電体を設けた固体
撮像装置の一単位の断面構造を示すものである。
第2図は、第1図の固体撮像装置の動作を説明す
るための図で、クロツクパルスの時間関係と光導
電体の電位変化と光情報の蓄積期間を制御する自
動感度調整パルスを示している。第3図は、本発
明の他の実施例である、MOSスイツチ上に光導
電体を設けた固体撮像装置の一単位の断面構造を
示すものである。第4図は、第3図の単位素子を
X・Y方向に各数個づつ形成したときの回路構成
を示すものである。第5図は、第3図と第4図に
示した固体撮像装置の動作説明のための図で、
X・Y各走査パルスの電位変化を示している。第
6図は、光導電体の光感度の印加電圧依存性を示
すものである。第7図は、ブルーミングを抑圧す
るための駆動パルスとダイオード電位を示す。第
8図は、第二電極にパルス電圧を印加したとき
の、光導電体への印加電圧と、ブルーミング抑圧
や自動感度調整が可能な範囲を示す図である。 10……p型半導体基板、11,12……n+
型領域、13……第一ゲート電極、14……ゲー
ト酸化膜、15……絶縁体層、16……第一電
極、17……正孔阻止層、18……光導電体層、
19……透明電極、20……光導電体層18の光
情報の積分時間を制御する機構を含む部分、21
……光、30……p型半導体基板、31,32…
…n+型領域、33……ゲート酸化膜、34……
ゲート電極、35……電極、36……絶縁体層、
37……第一電極、38……正孔阻止層、39…
…光導電体層、40……透明電極、41……光導
電体層39の光情報の積分時間を制御する機構を
含む部分、42……光。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 光導電体と、信号走査機能を有する回路素子
    と、上記光導電体と回路素子とを電気的に結合す
    る第一電極と、上記光導電体上に、第一電極と反
    対側に形成した透明電極としての第二電極を備
    え、上記第二電極にパルス電圧を印加し、上記第
    二電極の抵抗を1KΩ以下としてなる固体撮像装
    置。
JP10939080A 1980-08-08 1980-08-08 Solid state image pickup device Granted JPS5733873A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10939080A JPS5733873A (en) 1980-08-08 1980-08-08 Solid state image pickup device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10939080A JPS5733873A (en) 1980-08-08 1980-08-08 Solid state image pickup device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5733873A JPS5733873A (en) 1982-02-24
JPS6261190B2 true JPS6261190B2 (ja) 1987-12-19

Family

ID=14509016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10939080A Granted JPS5733873A (en) 1980-08-08 1980-08-08 Solid state image pickup device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5733873A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05115173A (ja) * 1991-10-23 1993-05-07 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 可変直流電源

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5917774A (ja) * 1982-07-20 1984-01-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6136A (ja) * 1984-06-09 1986-01-06 Maruzen Sekiyu Kagaku Kk 2.6−ジ−tert−ブチルフエノ−ルの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6136A (ja) * 1984-06-09 1986-01-06 Maruzen Sekiyu Kagaku Kk 2.6−ジ−tert−ブチルフエノ−ルの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05115173A (ja) * 1991-10-23 1993-05-07 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 可変直流電源

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5733873A (en) 1982-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4271420A (en) Solid-state image pickup device
US4223330A (en) Solid-state imaging device
JPH0453149B2 (ja)
JPH084129B2 (ja) 光電変換装置
JPS59108464A (ja) 固体撮像装置
EP0267591A2 (en) Photoelectric converter
JPH05276442A (ja) 残像積分固体撮像デバイス
JPH07264485A (ja) 撮像装置
JPH06164826A (ja) 固体撮像装置とその駆動方法
US4789888A (en) Solid-state image sensor
JPS6261190B2 (ja)
JPH03277065A (ja) 薄膜トランジスタ型光センサの駆動方法及び駆動装置
JPH0831992B2 (ja) 固体撮像装置
JPH05244513A (ja) 光電変換装置及びその駆動方法
US4402014A (en) Circuit arrangement for discharging a capacity
JPH084131B2 (ja) 光電変換装置
JP2636898B2 (ja) 半導体装置
JPS6048109B2 (ja) 固体撮像装置の駆動方法
JPH02181470A (ja) 固体撮像素子
JP2660046B2 (ja) イメージセンサ
US6677997B1 (en) Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same
JP2830519B2 (ja) 固体撮像装置
EP0029367B1 (en) Solid state imaging apparatus
JPS6130433B2 (ja)
JPS59140766A (ja) 原稿読取装置