JPS63119259A - アモルフアスシリコンホトダイオ−ドアレイ - Google Patents
アモルフアスシリコンホトダイオ−ドアレイInfo
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- JPS63119259A JPS63119259A JP61263695A JP26369586A JPS63119259A JP S63119259 A JPS63119259 A JP S63119259A JP 61263695 A JP61263695 A JP 61263695A JP 26369586 A JP26369586 A JP 26369586A JP S63119259 A JPS63119259 A JP S63119259A
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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
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）
この発明は、画像読取装置等の画像読取ヘッドに用いら
れるアモルファスシリコンホトダイオードアレイに関す
る。
れるアモルファスシリコンホトダイオードアレイに関す
る。
（従来の技術）
従来、画像読取り装置に用いられていた画像読取りヘッ
ドとしてアモルファスシリコンを用いたホトダイオード
アレイが知られている。
ドとしてアモルファスシリコンを用いたホトダイオード
アレイが知られている。
第２図は、アモルファスシリコンヲ用いた従来のホトダ
イオードアレイを概略的に示す基板断面図である。１１
はガラス、セラミックス等の好適材料から成る絶縁物基
板、１３はクロム、ニクロム、アルミ或いはモリブデン
等の任意好適な金属を蒸着等の手段により絶縁物基板１
１上に被着させて形成した共通電極、１５及び１７はア
モルファスシリコン層（以下、ａ−５ｔ層と称する場合
もある。）、１９はクロム或いは酸化インジウム（Ｉｎ
２０３ ）と酸化錫（Ｓ１１０２）との混合物（以下、
後者を単にＩ Ｔ Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ ０ｘｉ
ｄｅ）と称する場合もある。）を反応性スパッタリング
等の手段により被着させて形成した透明電極を示す。
イオードアレイを概略的に示す基板断面図である。１１
はガラス、セラミックス等の好適材料から成る絶縁物基
板、１３はクロム、ニクロム、アルミ或いはモリブデン
等の任意好適な金属を蒸着等の手段により絶縁物基板１
１上に被着させて形成した共通電極、１５及び１７はア
モルファスシリコン層（以下、ａ−５ｔ層と称する場合
もある。）、１９はクロム或いは酸化インジウム（Ｉｎ
２０３ ）と酸化錫（Ｓ１１０２）との混合物（以下、
後者を単にＩ Ｔ Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ ０ｘｉ
ｄｅ）と称する場合もある。）を反応性スパッタリング
等の手段により被着させて形成した透明電極を示す。
この図中、ａ−Ｓｔ層１５は、シランガス（ＳｉＨ４）
に対してホスフィンガス（ＰＨ３）を［ＰＨ３］ ／
［５ｉＨ４１＝５００〜１０００１００００ｐｐ割合で
混合し、グロー放電分解等の手段により形成して成るｎ
゛型のａ−Ｓｔ層１５である（以下、このｎ′″型のａ
−３ｉ層をｎ゛層１５として表わす。）。
に対してホスフィンガス（ＰＨ３）を［ＰＨ３］ ／
［５ｉＨ４１＝５００〜１０００１００００ｐｐ割合で
混合し、グロー放電分解等の手段により形成して成るｎ
゛型のａ−Ｓｔ層１５である（以下、このｎ′″型のａ
−３ｉ層をｎ゛層１５として表わす。）。
また、ａ−３ｔ層１７はシランガス（ＳｉＨａ）に対し
てジポランガス（Ｂ２ Ｈ６）を［Ｂ２Ｈ６］／ ［Ｓ
ｉＨ４］＝ ０〜１１０ＰＰの割合で混合し、グロー放
電分解等の手段により形成されるｉ型のａ−Ｓｉ層であ
る（以下、１層１７として表わす。）。但し、ｎ′層１
５は、オーミックコンタクト層であり、形成しない場合
があるため第２図中では破線によって示している。
てジポランガス（Ｂ２ Ｈ６）を［Ｂ２Ｈ６］／ ［Ｓ
ｉＨ４］＝ ０〜１１０ＰＰの割合で混合し、グロー放
電分解等の手段により形成されるｉ型のａ−Ｓｉ層であ
る（以下、１層１７として表わす。）。但し、ｎ′層１
５は、オーミックコンタクト層であり、形成しない場合
があるため第２図中では破線によって示している。
以下、このような構成で形成されたアモルファスシリコ
ンホトダイオードアレイの動作原理を説明する。
ンホトダイオードアレイの動作原理を説明する。
まず、透明電極１８と共通電極１３との間には、ショッ
トキー接合が形成されている。この両電極間が透明電極
１８側を陰極として逆バイアス電圧を印加した状態とす
れば、このホトダイオードの１層１７に光が入射するこ
とによって、ｉ層内に電子・正孔対が発生する。この際
発生する電子・正孔対は上述の逆バイアス電圧により生
ずる電界によって加速され、電子は共通電極１３（陽極
）側へ、正孔は透明電極（陰極）側へ、夫々到達する。
トキー接合が形成されている。この両電極間が透明電極
１８側を陰極として逆バイアス電圧を印加した状態とす
れば、このホトダイオードの１層１７に光が入射するこ
とによって、ｉ層内に電子・正孔対が発生する。この際
発生する電子・正孔対は上述の逆バイアス電圧により生
ずる電界によって加速され、電子は共通電極１３（陽極
）側へ、正孔は透明電極（陰極）側へ、夫々到達する。
従って、光が入射することにより電子の流れ、即ち光電
流が流れるため、このホトダイオードが被検出湯の明暗
を電流の強弱によって感知することができる。
流が流れるため、このホトダイオードが被検出湯の明暗
を電流の強弱によって感知することができる。
このような構成のアモルファスシリコンホトダイオード
アレイにおいて、透明電極１８はクロム或いはＩＴＯか
ら形成されるとして説明した。
アレイにおいて、透明電極１８はクロム或いはＩＴＯか
ら形成されるとして説明した。
しかしながら、クロムを用いて透明電極１９を形成した
場合、クロムよりなる透明電極１８と１層１７とが安定
なショットキー接合を形成する反面、透明電極１８の透
明度を維持するためには膜厚を厚くして導電性を高くす
ることができないという欠点があった。このため、現在
では透明電極１８を形成する材料として、ＩＴＯが広く
用いられている。
場合、クロムよりなる透明電極１８と１層１７とが安定
なショットキー接合を形成する反面、透明電極１８の透
明度を維持するためには膜厚を厚くして導電性を高くす
ることができないという欠点があった。このため、現在
では透明電極１８を形成する材料として、ＩＴＯが広く
用いられている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上述のＩＴＯからなる透明電極１９を具
えた従来のアモルファスシリコンホトダイオードアレイ
では、透明電極１９がＩＴＯをターゲットとして酸素雰
囲気中でアルゴンを用いた反応性スパッタリングによっ
て形成されるため、スパッタリング条件によっては、動
作時に透明電極１８の縁部に強電界が加わり、リーク電
流が生じ易くなる。このため、光の入射を伴なわない暗
電流を発生する度合が多くなるという問題点があった。
えた従来のアモルファスシリコンホトダイオードアレイ
では、透明電極１９がＩＴＯをターゲットとして酸素雰
囲気中でアルゴンを用いた反応性スパッタリングによっ
て形成されるため、スパッタリング条件によっては、動
作時に透明電極１８の縁部に強電界が加わり、リーク電
流が生じ易くなる。このため、光の入射を伴なわない暗
電流を発生する度合が多くなるという問題点があった。
この発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、透明
電極１９の縁部に生ずる強電界に起因するリーク電流を
再現性良く抑え、暗電流を抑制するアモルファスシリコ
ンホトダイオードアレイを提供することにある。
電極１９の縁部に生ずる強電界に起因するリーク電流を
再現性良く抑え、暗電流を抑制するアモルファスシリコ
ンホトダイオードアレイを提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
上述の目的の達成を図るため、この発明のアモルファス
シリコンホトダイオードアレイによれば、 ｉ型ａ−Ｓｉ層上にＩＴＯから成る透明電極を設けて形
成される従来のアモルファスシリコンホトダイオードア
レイにおいて、 上述した透明電極の縁部と上述のｉ型ａ−Ｓｉ層との間
に、このｉ型ａ−３ｉ層とショットキー接合をする金属
層（以下、単にショットキー金属層と称する場合もある
。）を設けて成ることを特徴とする。
シリコンホトダイオードアレイによれば、 ｉ型ａ−Ｓｉ層上にＩＴＯから成る透明電極を設けて形
成される従来のアモルファスシリコンホトダイオードア
レイにおいて、 上述した透明電極の縁部と上述のｉ型ａ−Ｓｉ層との間
に、このｉ型ａ−３ｉ層とショットキー接合をする金属
層（以下、単にショットキー金属層と称する場合もある
。）を設けて成ることを特徴とする。
（作用）
この発明の構成によれば、透明電極１９の縁部と１層１
７との間にショットキー金属層２１を設けた構造としで
あるため、この透明電極１８の縁部に強電界が加わるの
を回避することができる。このため、ＩＴＯよりなる透
明電極１８と１層１７とが再現性良く、かつ安定したシ
ョットキー接合を形成することができる。
７との間にショットキー金属層２１を設けた構造としで
あるため、この透明電極１８の縁部に強電界が加わるの
を回避することができる。このため、ＩＴＯよりなる透
明電極１８と１層１７とが再現性良く、かつ安定したシ
ョットキー接合を形成することができる。
（実施例）
以下、図面を参照して、この発明の実施例につき説明す
る。尚、これらの図において、断面を表わすハツチング
は、一部を除き省略しである。
る。尚、これらの図において、断面を表わすハツチング
は、一部を除き省略しである。
第１図（Ａ）は、この発明の詳細な説明に供する断面図
である。１１は絶縁物基板、１３は共通電極、１５はｎ
′″層、１７はｉ層、１８は透明電極、２１はこの発明
に係るショットキー金属層である。
である。１１は絶縁物基板、１３は共通電極、１５はｎ
′″層、１７はｉ層、１８は透明電極、２１はこの発明
に係るショットキー金属層である。
この実施例の構造は、第２図で説明した従来のアモルフ
ァスシリコンホトダイオードアレイににおいて、ＩＴＯ
からなる透明電極１８の縁部と１層１７との間にショッ
トキー金属層２１を設けた構造としている。
ァスシリコンホトダイオードアレイににおいて、ＩＴＯ
からなる透明電極１８の縁部と１層１７との間にショッ
トキー金属層２１を設けた構造としている。
以下、この発明のアモルファスシリコンホトダイオード
アレイの作成方法につき説明する。
アレイの作成方法につき説明する。
まず、ガラス、セラミックスまたはその他の好適な材料
よりなる絶縁物基板１１上には、第２図につき説明した
のと同様な従来の技術を用いて、クロム、ニッケル或い
はその他の任意好適な金属を電子ビーム蒸着やスパッタ
リング等の手段によって膜厚が５００〜２０００Ａの共
通電極１３を被着形成する。
よりなる絶縁物基板１１上には、第２図につき説明した
のと同様な従来の技術を用いて、クロム、ニッケル或い
はその他の任意好適な金属を電子ビーム蒸着やスパッタ
リング等の手段によって膜厚が５００〜２０００Ａの共
通電極１３を被着形成する。
次に、この共通電極１３上にオーミックコンタクト層と
してのｎ゛層１５を形成し、さらに、１層１７を形成す
る。この実施例では［５ｉＨ４１／ ［ＰＨ３１＝５０
０〜２００００ｐｐｍの割合の混合ガスをグロー放電分
解することによりｎ゛層１５を５００〜５０００Ａの膜
厚で形成した。また、１層１７は［ＰＨ３１／ ［Ｓｉ
Ｈ４］＝ Ｏ〜１０ ｐ ｐ ｍ （７）割合の混合ガ
スをグロー放電分解することにより１〜３ＪＬｍの膜厚
で形成した。
してのｎ゛層１５を形成し、さらに、１層１７を形成す
る。この実施例では［５ｉＨ４１／ ［ＰＨ３１＝５０
０〜２００００ｐｐｍの割合の混合ガスをグロー放電分
解することによりｎ゛層１５を５００〜５０００Ａの膜
厚で形成した。また、１層１７は［ＰＨ３１／ ［Ｓｉ
Ｈ４］＝ Ｏ〜１０ ｐ ｐ ｍ （７）割合の混合ガ
スをグロー放電分解することにより１〜３ＪＬｍの膜厚
で形成した。
次に、ショットキー金属層２１は、アモルファスシリコ
ンと再現性良くショットキー接合を形成することができ
る金属、例えばクロム、白金或いは金から選ばれた一種
類の金属を電子ビーム蒸着やスパッタリング等の手段を
用いて１層１７上に被着させ、ホトリソエツチング工程
によって所望のパターンに加工する。
ンと再現性良くショットキー接合を形成することができ
る金属、例えばクロム、白金或いは金から選ばれた一種
類の金属を電子ビーム蒸着やスパッタリング等の手段を
用いて１層１７上に被着させ、ホトリソエツチング工程
によって所望のパターンに加工する。
上述の工程によってパターンニングされたショットキー
金属層２１を平面的に見た時の形状は、例えば、外側の
輪郭の形状が矩形となる枠状形状となっており、この枠
の内側で、下層のｉ層表面を露出させる窓２３を形成し
ている。
金属層２１を平面的に見た時の形状は、例えば、外側の
輪郭の形状が矩形となる枠状形状となっており、この枠
の内側で、下層のｉ層表面を露出させる窓２３を形成し
ている。
その後、アルゴン−酸素雰囲気中でＩＴＯをターゲット
として反応性スパッタリングを行い、ショットキー金属
層２１の加工成型によって生じた上述の窓２３を埋める
ように、例えば、これらショットキー金属２１を含む１
層１７の全面に透明電極１８を形成するためのＩＴＯか
らなる層を形成する。この操作により被着形成された透
明電極用のＩＴＯ層は、ホトリソエツチングを行なうこ
とによって、夫々のホトダイオードアレイに対応する様
、アレイ状の透明電極１９に成型加工する。
として反応性スパッタリングを行い、ショットキー金属
層２１の加工成型によって生じた上述の窓２３を埋める
ように、例えば、これらショットキー金属２１を含む１
層１７の全面に透明電極１８を形成するためのＩＴＯか
らなる層を形成する。この操作により被着形成された透
明電極用のＩＴＯ層は、ホトリソエツチングを行なうこ
とによって、夫々のホトダイオードアレイに対応する様
、アレイ状の透明電極１９に成型加工する。
また、この発明は上述した実施例実施例にのみ限定され
るものではない。例えば、上述の実施例では１層１７の
表面にショットキー金属層２１を形成した場合（第１図
（Ａ）参照）をこの発明の好適例として説明したが、シ
ョットキー金属層２１は第１図（Ｂ）に示すように１層
１７に一部分を埋没させて形成しても良く、さらには第
１図（Ｃ）に示す通り、ショットキー金属層２１の上表
面と１層１７の上表面とが互いに同一平面を形成するよ
うに、ショットキー金属２１を１層１７に埋没した構成
としても良い。
るものではない。例えば、上述の実施例では１層１７の
表面にショットキー金属層２１を形成した場合（第１図
（Ａ）参照）をこの発明の好適例として説明したが、シ
ョットキー金属層２１は第１図（Ｂ）に示すように１層
１７に一部分を埋没させて形成しても良く、さらには第
１図（Ｃ）に示す通り、ショットキー金属層２１の上表
面と１層１７の上表面とが互いに同一平面を形成するよ
うに、ショットキー金属２１を１層１７に埋没した構成
としても良い。
また、ショットキー金属層２１の膜厚及び幅については
特に言及しなかったが、これらは設計に応じ任意に選定
することができる。さらに、上述した実施例ではショッ
トキー金属２１の平面的形状を矩形の枠形としたが、何
らこれに限定されるものではなく、円形、楕円、その他
設計に応じた任意好適な形状とし得る。
特に言及しなかったが、これらは設計に応じ任意に選定
することができる。さらに、上述した実施例ではショッ
トキー金属２１の平面的形状を矩形の枠形としたが、何
らこれに限定されるものではなく、円形、楕円、その他
設計に応じた任意好適な形状とし得る。
上述したように、この発明の詳細な説明した寸法、数値
的条件及び配置条件等は、この発明の目的の範囲内で適
宜設計の変更及び変形を行ない得ること明らかである。
的条件及び配置条件等は、この発明の目的の範囲内で適
宜設計の変更及び変形を行ない得ること明らかである。
（発明の効果）
上述した説明から明らかなように、この発明のアモルフ
ァスシリコンホトダイオードアレイによれば、透明電極
の縁部とｉ層との間にショットキー金属層を設けること
によって透明電極とｉ層とが再現性良くかつ安定したシ
ョットキー接合を形成するため、光が入射しない時に生
ずる、所謂、暗電流が低減する。従って、この発明のア
モルファスシリコンホトダイオードアレイは、高い明暗
比（光電流／暗電流）を得ることができる。
ァスシリコンホトダイオードアレイによれば、透明電極
の縁部とｉ層との間にショットキー金属層を設けること
によって透明電極とｉ層とが再現性良くかつ安定したシ
ョットキー接合を形成するため、光が入射しない時に生
ずる、所謂、暗電流が低減する。従って、この発明のア
モルファスシリコンホトダイオードアレイは、高い明暗
比（光電流／暗電流）を得ることができる。
第１図（Ａ）〜（Ｃ）は、この発明の詳細な説明に供す
るアモルファスシリコンホトダイオードアレイの断面図
、 第２図は、従来のアモルファスシリコンホトダイオード
アレイの説明に供する断面図である。 １１・・・・絶縁物基板、１３・・・・共通電極１５・
・・・ｎ・層、１７・・・・１層１８・・・・透明電極
、２１・・・・ショットキー金属層２３・・・・窓。
るアモルファスシリコンホトダイオードアレイの断面図
、 第２図は、従来のアモルファスシリコンホトダイオード
アレイの説明に供する断面図である。 １１・・・・絶縁物基板、１３・・・・共通電極１５・
・・・ｎ・層、１７・・・・１層１８・・・・透明電極
、２１・・・・ショットキー金属層２３・・・・窓。
Claims (1)
- （１）ｉ型アモルファスシリコン層上に酸化インジウム
・錫の透明電極を設けて成るアモルファスシリコンホト
ダイオードアレイにおいて、 前記透明電極の縁部と前記ｉ形アモルファスシリコン層
との間に該ｉ型アモルファスシリコン層とショットキー
接合をする金属層を設けて成ることを特徴とするアモル
ファスシリコンホトダイオードアレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61263695A JPS63119259A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | アモルフアスシリコンホトダイオ−ドアレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61263695A JPS63119259A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | アモルフアスシリコンホトダイオ−ドアレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63119259A true JPS63119259A (ja) | 1988-05-23 |
Family
ID=17393052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61263695A Pending JPS63119259A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | アモルフアスシリコンホトダイオ−ドアレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63119259A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5083171A (en) * | 1988-04-20 | 1992-01-21 | Konica Corporation | Image sensor |
| WO2008136479A1 (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Nec Corporation | 導波路結合型フォトダイオード |
-
1986
- 1986-11-07 JP JP61263695A patent/JPS63119259A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5083171A (en) * | 1988-04-20 | 1992-01-21 | Konica Corporation | Image sensor |
| WO2008136479A1 (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Nec Corporation | 導波路結合型フォトダイオード |
| JPWO2008136479A1 (ja) * | 2007-05-01 | 2010-07-29 | 日本電気株式会社 | 導波路結合型フォトダイオード |
| US8467637B2 (en) | 2007-05-01 | 2013-06-18 | Nec Corporation | Waveguide path coupling-type photodiode |
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