JPS6276683A - 光センサ - Google Patents
光センサInfo
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- JPS6276683A JPS6276683A JP60216566A JP21656685A JPS6276683A JP S6276683 A JPS6276683 A JP S6276683A JP 60216566 A JP60216566 A JP 60216566A JP 21656685 A JP21656685 A JP 21656685A JP S6276683 A JPS6276683 A JP S6276683A
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- heating
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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- H01L31/03921—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including only elements of Group IV of the Periodic Table
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明はイメージセンサ等に使用される光センサに係り
、特にアモルファス半導体膜を光導電膜として使用した
光センサに関する。
、特にアモルファス半導体膜を光導電膜として使用した
光センサに関する。
アモルファスシリコン膜を初めとするアモルファス半導
体膜は、ＳｉＨ＋ 、Ｈ２、ＣＨ４等のガスをグロー放
電させて基板上に堆積させることにより形成でき、大面
積の成膜が可能であるという特徴を有するため、イメー
ジセンサにおける光電変換膜として注目されている。
体膜は、ＳｉＨ＋ 、Ｈ２、ＣＨ４等のガスをグロー放
電させて基板上に堆積させることにより形成でき、大面
積の成膜が可能であるという特徴を有するため、イメー
ジセンサにおける光電変換膜として注目されている。
アモルファス半導体膜を用いた光センサの−形態として
、アモルファス半導体膜に引出し電極をオーミック・コ
ンタクトし、光照射によるアモルファス半導体膜の抵抗
値変化、つまり光導電効果を利用して光電流を取出すも
のがある。このアモルファス半導体膜と引出し電極とで
構成される光電変換素子１個１個を、光センサのセルと
呼ぶ。
、アモルファス半導体膜に引出し電極をオーミック・コ
ンタクトし、光照射によるアモルファス半導体膜の抵抗
値変化、つまり光導電効果を利用して光電流を取出すも
のがある。このアモルファス半導体膜と引出し電極とで
構成される光電変換素子１個１個を、光センサのセルと
呼ぶ。
第３図はこのセルの照射光口を変えた場合の印加電圧と
光電流との関係を示したものであり、光量が少ないほど
抵抗値が小さくなることがわかる。
光電流との関係を示したものであり、光量が少ないほど
抵抗値が小さくなることがわかる。
また、第４図にセルの放射照度と光電流との関係を示し
たように、一定の印加電圧に対して照射光の照度を増す
と光電流が増えるという現象があり、これにより印加電
圧を適切に選ぶことで所定の光電流が得られる。
たように、一定の印加電圧に対して照射光の照度を増す
と光電流が増えるという現象があり、これにより印加電
圧を適切に選ぶことで所定の光電流が得られる。
ところで、アモルファス半導体膜の抵抗値は光照射時間
が長くなると高くなり、従って光電流が小さくなるとい
う現象がある。これはステブラ・ロンスキ−効果（光劣
化効果）として知られている。すなわち、第５図に示づ
ように照射光の放射照度Ｅが一定の下でも照射時間が長
くなると光電流が減少する。この光劣化効果による光電
流の減少は、特に照度が高いほど顕著となる。従って、
アモルファス半導体膜を単純に光導電膜に使用しても、
比較的短時間で光検出感度が大きく低下してしまい、光
センサとしては実用できない。
が長くなると高くなり、従って光電流が小さくなるとい
う現象がある。これはステブラ・ロンスキ−効果（光劣
化効果）として知られている。すなわち、第５図に示づ
ように照射光の放射照度Ｅが一定の下でも照射時間が長
くなると光電流が減少する。この光劣化効果による光電
流の減少は、特に照度が高いほど顕著となる。従って、
アモルファス半導体膜を単純に光導電膜に使用しても、
比較的短時間で光検出感度が大きく低下してしまい、光
センサとしては実用できない。
不発′明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、
アモルファス半導体膜の光劣化効果を補償して、長期に
わたり光導電効果による高感度の光検出を可能とした光
センサを提供することを目的とする。
アモルファス半導体膜の光劣化効果を補償して、長期に
わたり光導電効果による高感度の光検出を可能とした光
センサを提供することを目的とする。
本発明はこの目的を達成するため、アモルファス半導体
膜が形成された絶縁性基板上に該アモルファス半導体膜
を加熱するための発熱素子を形成したことを特徴とする
。この発熱素子は例えばアモルファス半導体膜に光が入
射された後、または一定時間経過毎、あるいはアモルフ
ァス半導体膜に入射した光による光電流が一定値以下に
なったとき等に通電されることによって、アモルファス
半導体膜を加熱し、光の照射により劣化したアモルファ
ス半導体膜の特性を復帰させるものである。
膜が形成された絶縁性基板上に該アモルファス半導体膜
を加熱するための発熱素子を形成したことを特徴とする
。この発熱素子は例えばアモルファス半導体膜に光が入
射された後、または一定時間経過毎、あるいはアモルフ
ァス半導体膜に入射した光による光電流が一定値以下に
なったとき等に通電されることによって、アモルファス
半導体膜を加熱し、光の照射により劣化したアモルファ
ス半導体膜の特性を復帰させるものである。
本発明によれば、アモルファス半導体膜が形成された基
板上に発熱素子が形成されていることにより、アモルフ
ァス半導体膜の光劣化効果による特性劣化を簡便に補償
でき、長期にわたり高感度の光検出が可能となる。
板上に発熱素子が形成されていることにより、アモルフ
ァス半導体膜の光劣化効果による特性劣化を簡便に補償
でき、長期にわたり高感度の光検出が可能となる。
以下、本発明の詳細な説明する。第１図は本発明に係る
光センサを一次元イメージセンサに適用した実施例を示
すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図であ
る。
光センサを一次元イメージセンサに適用した実施例を示
すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図であ
る。
第１図において、基板１はガラス基板、セラミック基板
、あるいは表面にガラス層を形成したセラミック基板等
の絶縁性基板であり、この上に帯状の発熱素子２が形成
されている。発熱素子２は後述するアモルファス半導体
膜５を加熱するためのもので、厚膜抵抗体または薄膜抵
抗体により形成され、その長手方向両端は通電用電極３
ａ、３ｂに接触している。
、あるいは表面にガラス層を形成したセラミック基板等
の絶縁性基板であり、この上に帯状の発熱素子２が形成
されている。発熱素子２は後述するアモルファス半導体
膜５を加熱するためのもので、厚膜抵抗体または薄膜抵
抗体により形成され、その長手方向両端は通電用電極３
ａ、３ｂに接触している。
この発熱素子２上に絶縁層４を介してアモルファス半導
体膜５が形成されている。このアモルファス半導体膜５
は例えばＳｉを２０％以上、Ｈを１０％以上それぞれ含
有した水素化アモルファスシリコン（ａ−８ｉ：Ｈ）の
薄膜であり、ＳｉＨ＋。
体膜５が形成されている。このアモルファス半導体膜５
は例えばＳｉを２０％以上、Ｈを１０％以上それぞれ含
有した水素化アモルファスシリコン（ａ−８ｉ：Ｈ）の
薄膜であり、ＳｉＨ＋。
Ｈ２、ＣＨ４等のガスをグロー放電することにより堆積
されたものである。そして、アモルファス半導体膜５上
に幅方向両側から伸びた硼歯状の引出し電極６．７が多
数配列形成され、各引出し電極６，７とその間のアモル
ファス半導体膜とにより光センサのセルが形成される。
されたものである。そして、アモルファス半導体膜５上
に幅方向両側から伸びた硼歯状の引出し電極６．７が多
数配列形成され、各引出し電極６，７とその間のアモル
ファス半導体膜とにより光センサのセルが形成される。
一方の引出し電極６は共通電極、８に接続され、他方の
引出し電極７は個別電極として取出される。引出し電極
６゜７および共通電極８は例えばＡｆｆｉ、Ｔｉ、〜１
ｇ等の金属導体の薄膜により形成される。なお、引出し
電極６，７とアモルファス半導体膜５との接触部のアモ
ルファス半導体膜中にジボラン等をドープしてｎ＋層９
を形成することにより、第３図に示した電圧−電流特性
の直線性の向上を図ることも可能である。このイメージ
センサにおいて画像を読取る場合には、引出し電極７を
順次走査して各々のセルからの光電流を読出せばよい。
引出し電極７は個別電極として取出される。引出し電極
６゜７および共通電極８は例えばＡｆｆｉ、Ｔｉ、〜１
ｇ等の金属導体の薄膜により形成される。なお、引出し
電極６，７とアモルファス半導体膜５との接触部のアモ
ルファス半導体膜中にジボラン等をドープしてｎ＋層９
を形成することにより、第３図に示した電圧−電流特性
の直線性の向上を図ることも可能である。このイメージ
センサにおいて画像を読取る場合には、引出し電極７を
順次走査して各々のセルからの光電流を読出せばよい。
アモルファス半導体膜は前述したように光劣化効果、つ
まり第５図に示したように光照射時間が長くなるにつれ
て光電流が減少する性質を有するが、このような特性劣
化は加熱によって補償され、光電流が再び大きくなるこ
とが知られている。この加熱によるアモルファス半導体
膜の特性の復帰時間は、第６図に示すように加熱温度（
横軸）によって異なり、温度が高いほど復帰時間は短く
なる。
まり第５図に示したように光照射時間が長くなるにつれ
て光電流が減少する性質を有するが、このような特性劣
化は加熱によって補償され、光電流が再び大きくなるこ
とが知られている。この加熱によるアモルファス半導体
膜の特性の復帰時間は、第６図に示すように加熱温度（
横軸）によって異なり、温度が高いほど復帰時間は短く
なる。
本発明はこのようなアモルファス半導体膜の性質に着目
し、第１図に示したようにアモルファス半導体膜５が形
成された基板１上に加熱のための発熱素子２を形成した
ものである。発熱索子２は例えばサーマルヘッドで使用
されているような発熱抵抗体を形成すれば、第７図に示
すように立上がりの速い温度変化を示し、アモルファス
半導体膜５の特性復帰に必要な１５０℃程度以上の加熱
温度は容易に得られる。発熱素子２は、アモルファス半
導体膜５に光が照射された後、つまり各セルから光電流
が読出された後に通電用電極３ａ、３ｂを介して通電さ
れることにより、アモルファス半導体ｗＡ５を加熱する
。このようにすれば各セルからの光電流の読出しが１回
行なわれる毎に、アモルファス半導体膜５の特性劣化が
直ちに補償されので、常に最良の状態で画像読取りが可
能となる。
し、第１図に示したようにアモルファス半導体膜５が形
成された基板１上に加熱のための発熱素子２を形成した
ものである。発熱索子２は例えばサーマルヘッドで使用
されているような発熱抵抗体を形成すれば、第７図に示
すように立上がりの速い温度変化を示し、アモルファス
半導体膜５の特性復帰に必要な１５０℃程度以上の加熱
温度は容易に得られる。発熱素子２は、アモルファス半
導体膜５に光が照射された後、つまり各セルから光電流
が読出された後に通電用電極３ａ、３ｂを介して通電さ
れることにより、アモルファス半導体ｗＡ５を加熱する
。このようにすれば各セルからの光電流の読出しが１回
行なわれる毎に、アモルファス半導体膜５の特性劣化が
直ちに補償されので、常に最良の状態で画像読取りが可
能となる。
また、このように頻繁にアモルファス半導体膜５の加熱
を行なわなくともよく、ある一定時間毎に加熱を行なっ
てもよい。ざらに、画像読取り用とは別に基準セルを用
意しておき、この基準セルに入射した光による光電流の
大きさを検出し、これが一定値以下になったときに発熱
素子２の通電を行なってもよい。このようにすることで
、画像読取り速度を犠牲にすることなく、アモルファス
半導体ｐｉ５の特性劣化を補償することができる。
を行なわなくともよく、ある一定時間毎に加熱を行なっ
てもよい。ざらに、画像読取り用とは別に基準セルを用
意しておき、この基準セルに入射した光による光電流の
大きさを検出し、これが一定値以下になったときに発熱
素子２の通電を行なってもよい。このようにすることで
、画像読取り速度を犠牲にすることなく、アモルファス
半導体ｐｉ５の特性劣化を補償することができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば第２図に示すように絶縁性基板１のアモルファス
半導体膜５が形成された面と反対側の面上の、アモルフ
ァス半導体膜５と対向した位置に発熱素子２を形成して
もよい。この場合、第１図における光熱素子２とアモル
ファス半導体膜５間の絶縁用である絶縁層４の役割を絶
縁性基板１が兼ねることになり、構造が単純化されると
いう利点がある。
例えば第２図に示すように絶縁性基板１のアモルファス
半導体膜５が形成された面と反対側の面上の、アモルフ
ァス半導体膜５と対向した位置に発熱素子２を形成して
もよい。この場合、第１図における光熱素子２とアモル
ファス半導体膜５間の絶縁用である絶縁層４の役割を絶
縁性基板１が兼ねることになり、構造が単純化されると
いう利点がある。
その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができる。
して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る光センサをイメージセンサに適用
した実施例を示す平面図およびＡ−へ断面図、第２図は
本発明の他の実施例を示す断面図、第３図はアモルファ
ス半導体膜を光導電膜に用いた光センサの照射光量変化
に対する電圧印加時間と光電流との関係の変化を示す図
、第４図は同センサの照射光の放射照度と光電流との関
係を印加電圧をパラメータとして示す図、第５図は同セ
ンサの光照射時間と光電流との関係を放射照度をパラメ
ータとして示ず図、第６図は同センサの特性劣化後にお
ける加熱温度と特性の復帰時間との関係を示す図、第７
図は同実施例における発熱素子の通電時の温度変化を示
す図である。 １・・・絶縁性基板、２・・・発熱素子、３ａ、３ｂ・
・・通電用電極、４・・・絶縁層、５・・・アモルファ
ス半導体膜、６．７・・・引出し電極、８・・・共通電
極、９・・・０１層。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第３図
した実施例を示す平面図およびＡ−へ断面図、第２図は
本発明の他の実施例を示す断面図、第３図はアモルファ
ス半導体膜を光導電膜に用いた光センサの照射光量変化
に対する電圧印加時間と光電流との関係の変化を示す図
、第４図は同センサの照射光の放射照度と光電流との関
係を印加電圧をパラメータとして示す図、第５図は同セ
ンサの光照射時間と光電流との関係を放射照度をパラメ
ータとして示ず図、第６図は同センサの特性劣化後にお
ける加熱温度と特性の復帰時間との関係を示す図、第７
図は同実施例における発熱素子の通電時の温度変化を示
す図である。 １・・・絶縁性基板、２・・・発熱素子、３ａ、３ｂ・
・・通電用電極、４・・・絶縁層、５・・・アモルファ
ス半導体膜、６．７・・・引出し電極、８・・・共通電
極、９・・・０１層。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第３図
Claims (5)
- （１）絶縁性基板と、この基板上に形成されたアモルフ
ァス半導体膜と、このアモルファス半導体膜に接して設
けられた引出し電極と、前記絶縁性基板上に形成され前
記アモルファス半導体膜を加熱するための発熱素子とを
備えたことを特徴とする光センサ。 - （２）前記発熱素子は前記絶縁性基板上の前記アモルフ
ァス半導体膜が形成された面上に該アモルファス半導体
膜との間に絶縁層を介して形成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の光センサ。 - （３）前記発熱素子は前記絶縁性基板の前記アモルファ
ス半導体膜が形成された面と反対側の面上に形成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光セ
ンサ。 - （４）前記発熱素子は前記アモルファス半導体膜に光が
照射された後に通電されるものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の光センサ。 - （５）前記発熱素子は前記アモルファス半導体膜に照射
された光に基づく光電流が一定値以下になつたとき通電
されるものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の光センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60216566A JPS6276683A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 光センサ |
| US06/911,981 US4719348A (en) | 1985-09-30 | 1986-09-26 | Optical sensor having heating element to heat amorphous semiconductor film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60216566A JPS6276683A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 光センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6276683A true JPS6276683A (ja) | 1987-04-08 |
Family
ID=16690431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60216566A Pending JPS6276683A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 光センサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4719348A (ja) |
| JP (1) | JPS6276683A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4853596B1 (ja) * | 2011-03-15 | 2012-01-11 | オムロン株式会社 | 酸化金属膜を備えたセンサおよびその利用 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4894700A (en) * | 1985-04-09 | 1990-01-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image sensor |
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