JPS63136578A - 受光素子およびこの受光素子を用いる一次元イメ−ジセンサ - Google Patents
受光素子およびこの受光素子を用いる一次元イメ−ジセンサInfo
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- JPS63136578A JPS63136578A JP61281706A JP28170686A JPS63136578A JP S63136578 A JPS63136578 A JP S63136578A JP 61281706 A JP61281706 A JP 61281706A JP 28170686 A JP28170686 A JP 28170686A JP S63136578 A JPS63136578 A JP S63136578A
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
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】
〔左業上の利用分野〕
本発明はファクシミリなどの画像読取シ装置である一次
元イメージセンサとこれに用いられる水素化非晶質シリ
コンからなる光電変換素子(以下受光素子という)に係
シ、とくにクローストークの発生を防止しかつ特性劣化
を解消して信頼性の高い高性能を期待するのに好適な受
光素子およびこの受光素子を用いる一次元イメージセン
サに関する。
元イメージセンサとこれに用いられる水素化非晶質シリ
コンからなる光電変換素子(以下受光素子という)に係
シ、とくにクローストークの発生を防止しかつ特性劣化
を解消して信頼性の高い高性能を期待するのに好適な受
光素子およびこの受光素子を用いる一次元イメージセン
サに関する。
従来、−次元イメージセンサに用いる水素化非晶質シリ
コンからなる受光素子はたとえば日経エレクトロニクス
(NIKKEIELECTRONI(,5)1982年
4月28号第149頁乃至第161頁に記載されている
ように金属/水素化非晶質シリコン(以下a−3i:H
という)/インジニウムテンオキシサイド(Inaiu
m Tin 0xideバ以下ITOという)の構成を
したものが提案されている。
コンからなる受光素子はたとえば日経エレクトロニクス
(NIKKEIELECTRONI(,5)1982年
4月28号第149頁乃至第161頁に記載されている
ように金属/水素化非晶質シリコン(以下a−3i:H
という)/インジニウムテンオキシサイド(Inaiu
m Tin 0xideバ以下ITOという)の構成を
したものが提案されている。
すなわち、第4図に示すようにガラス基板1上にAI!
またはCrからなる金属電極2、a−8i:H膜3、I
TO電極4のJ[に形成したものが提案されている。
またはCrからなる金属電極2、a−8i:H膜3、I
TO電極4のJ[に形成したものが提案されている。
前記の従来技術の実用化に当っては第3図に示す如く配
線を保護するため金属電極2上を5isN。
線を保護するため金属電極2上を5isN。
あるいは8102などで形成した保護膜5で覆ったもの
が用いられている。
が用いられている。
ところが、この保護膜5で覆うと大幅に特性か劣化する
問題がある。
問題がある。
すなわち、−次元イメージセンサが使用される上限の温
度である70℃における保護膜5を形成する暗所での電
圧と逆方向電流(金属電極2から保護膜5の方向に流す
電流でこの種の受光素子においては従来よシ使用されて
いる)との特性を第6図に示す如く、保護膜5を形成す
る前の逆方向電流乙に対して保護膜5を形成したのちの
逆方向電流は約3桁増加している。通常−次元イメージ
センサにおける逆方向電流は70℃でlXl0−7A/
Cm2以下が望ましいとされているので、保護膜5を形
成したものの受ft、素子では特性が劣化することにな
る。
度である70℃における保護膜5を形成する暗所での電
圧と逆方向電流(金属電極2から保護膜5の方向に流す
電流でこの種の受光素子においては従来よシ使用されて
いる)との特性を第6図に示す如く、保護膜5を形成す
る前の逆方向電流乙に対して保護膜5を形成したのちの
逆方向電流は約3桁増加している。通常−次元イメージ
センサにおける逆方向電流は70℃でlXl0−7A/
Cm2以下が望ましいとされているので、保護膜5を形
成したものの受ft、素子では特性が劣化することにな
る。
また従来技術においては、a−3i:H5により各画素
が電気的に接続されたものが使用されている◇しかるに
a−Si:H5により各画素が電気的に接続されている
場合には、光を受けていない画素に光を受けた画素から
光電荷が流れ込み、光を受けていない画素があたかも受
光したかのような現象すなわち、大きなりロストークを
発生することになって一次元イメージセンサの特性とく
に解像度が劣化する問題がある。
が電気的に接続されたものが使用されている◇しかるに
a−Si:H5により各画素が電気的に接続されている
場合には、光を受けていない画素に光を受けた画素から
光電荷が流れ込み、光を受けていない画素があたかも受
光したかのような現象すなわち、大きなりロストークを
発生することになって一次元イメージセンサの特性とく
に解像度が劣化する問題がある。
本発明の目的は前記従来技術の問題点を解決し、信頼性
の高い、高性能を可能とする受光素子およびこの受光素
子を用いる一次元イメージセンサを提供することKある
。
の高い、高性能を可能とする受光素子およびこの受光素
子を用いる一次元イメージセンサを提供することKある
。
前記の目的は受光素子については絶縁基板上の導電体よ
りなる電極上にa−Si:Hをモノシランガスのみのグ
ロー放電分解によって形成した第1層と、モノシランガ
スおよびドーピングガスの混合ガスのグロー放電分解に
よって形成した第2層と、透明電極からなるITOと透
明保護膜とを順次積層し、かつ前記第1層および第2層
を島状に形成するとともに前記ITOに1側面のみ接続
することによって達成され、−次元イメージセンサにつ
いてはそれぞれ絶縁基板上の導電体よりなる電極上にa
−Si:Hをモノシランガスのみのグロー放電分解によ
って形成した第1層と、モノシランガスオヨびドーピン
グガスの混合ガスのグロー放電によって形成した第2層
と透明保護膜とを順次積層しかつ前記第1層および第2
層を島状に形成した複数の受光素子を間隔をおいて配置
し、前記第1鳩および第2層のIII]面のみ共通の透
明電極であるI’I’Oと接続することによって達成さ
れる。
りなる電極上にa−Si:Hをモノシランガスのみのグ
ロー放電分解によって形成した第1層と、モノシランガ
スおよびドーピングガスの混合ガスのグロー放電分解に
よって形成した第2層と、透明電極からなるITOと透
明保護膜とを順次積層し、かつ前記第1層および第2層
を島状に形成するとともに前記ITOに1側面のみ接続
することによって達成され、−次元イメージセンサにつ
いてはそれぞれ絶縁基板上の導電体よりなる電極上にa
−Si:Hをモノシランガスのみのグロー放電分解によ
って形成した第1層と、モノシランガスオヨびドーピン
グガスの混合ガスのグロー放電によって形成した第2層
と透明保護膜とを順次積層しかつ前記第1層および第2
層を島状に形成した複数の受光素子を間隔をおいて配置
し、前記第1鳩および第2層のIII]面のみ共通の透
明電極であるI’I’Oと接続することによって達成さ
れる。
前記従来の技術の問題点の1つである保護膜を形成する
ことによる逆方向電流の増加については、本願発明者の
実験結果によれば第4内に示すa−Si:H3を第7図
に示すようにモノシランガスであるSiH4ガスのみを
グロー放電分解して得られるa−SiHの第1層(以下
1層という)3′と前記SiH4ガスとドーピングガス
であるB2H6ガスとの混合ガスをグロー放電分解して
得られるB添加のa−Si:Hの第2層(以下P層とい
う)8とからなる2層構造にすることで解消できること
がわかったO すなわち前記第7図に示す構成の受光素子についての保
護膜5形成前後の暗所での電圧と逆方向、電流との特性
は第8図に示す如く、70℃における保農膜5形成前の
逆方向電流9と保護膜5形成後の逆方向電流10との差
がなく、保護膜5形成による特性劣化がない。なお、こ
のときのa−Si二Hの第2層である2層8はB2 H
6/Si Ha= (104チ体積チの混合ガスをグロ
ー放電分解して形成したもので、膜厚は250xである
。
ことによる逆方向電流の増加については、本願発明者の
実験結果によれば第4内に示すa−Si:H3を第7図
に示すようにモノシランガスであるSiH4ガスのみを
グロー放電分解して得られるa−SiHの第1層(以下
1層という)3′と前記SiH4ガスとドーピングガス
であるB2H6ガスとの混合ガスをグロー放電分解して
得られるB添加のa−Si:Hの第2層(以下P層とい
う)8とからなる2層構造にすることで解消できること
がわかったO すなわち前記第7図に示す構成の受光素子についての保
護膜5形成前後の暗所での電圧と逆方向、電流との特性
は第8図に示す如く、70℃における保農膜5形成前の
逆方向電流9と保護膜5形成後の逆方向電流10との差
がなく、保護膜5形成による特性劣化がない。なお、こ
のときのa−Si二Hの第2層である2層8はB2 H
6/Si Ha= (104チ体積チの混合ガスをグロ
ー放電分解して形成したもので、膜厚は250xである
。
しかるに前記第7図に示す構成の受光素子を第9図(a
ct (b)に示すように島状に形成すると、保護膜形
成前後の特性劣化すなわち逆方向電流の増加は解消され
るが、保護膜形成後の逆方向電流がある一定の電圧のも
とで経時的に増加するという特性劣化のある素子が発生
することがわかった。
ct (b)に示すように島状に形成すると、保護膜形
成前後の特性劣化すなわち逆方向電流の増加は解消され
るが、保護膜形成後の逆方向電流がある一定の電圧のも
とで経時的に増加するという特性劣化のある素子が発生
することがわかった。
すなわち、前記第9図(aL (bJK示す島状に形成
された受光素子について暗所で、一定電圧5vを印加し
た場合の70℃における保護膜形成後の逆方向を流は第
10図に示す如く経時変化を発生して実用性のない特性
となる。
された受光素子について暗所で、一定電圧5vを印加し
た場合の70℃における保護膜形成後の逆方向を流は第
10図に示す如く経時変化を発生して実用性のない特性
となる。
そこで、この原因について検討した結果、a −3i二
H層20が島状に形成されることによl)、a −9i
:H層20の側面20aに1層6′が露出し、この1層
6′とI’l’04界面との接合特性がa−3i:H9
1j面部20aで保腹膜形成によシ劣化し、電流がリー
クすることにあると思われる。このことはつぎに述べる
事実からも明らかである。
H層20が島状に形成されることによl)、a −9i
:H層20の側面20aに1層6′が露出し、この1層
6′とI’l’04界面との接合特性がa−3i:H9
1j面部20aで保腹膜形成によシ劣化し、電流がリー
クすることにあると思われる。このことはつぎに述べる
事実からも明らかである。
すなわち、1層6′のみの保護膜形成前後の逆方向電流
の増加は第6図に示すように電圧5v印加時で約2 X
I CI” A/ am2である。第10図に示す特
性を有する島状に形成されたa−Si : H420の
画素寸法はfQOumX+50umでろシ、膜厚がlu
mである。
の増加は第6図に示すように電圧5v印加時で約2 X
I CI” A/ am2である。第10図に示す特
性を有する島状に形成されたa−Si : H420の
画素寸法はfQOumX+50umでろシ、膜厚がlu
mである。
したがってa−3i:H層20の側面20aの1層31
1出部の面積はa−Si:H層20の表面積の約5%に
相当する。
1出部の面積はa−Si:H層20の表面積の約5%に
相当する。
また前記の逆方向電流増加が2 X 10−5A/ c
m2であるから側面20aでは約6 X I O−’A
/Cm2の逆方向電流増加とな)、第10図に示す逆方
向電流の経時的に増加する値とほぼ一致する。
m2であるから側面20aでは約6 X I O−’A
/Cm2の逆方向電流増加とな)、第10図に示す逆方
向電流の経時的に増加する値とほぼ一致する。
なお、この特性劣化はa−9i:Hを島状に形成せず、
1層3′と2層8の2層構造とする限9発生しない。
1層3′と2層8の2層構造とする限9発生しない。
そこで、本発明はホトエツチングの手法で島状に形成さ
れたa−8i:H層の1つの側面のみをITOと接続し
たものである。
れたa−8i:H層の1つの側面のみをITOと接続し
たものである。
したがって、本発明によればクロストークの発生を防止
して一次元イメージセンサの特性とくに解像度の劣化を
防止し、かつ透明電極との接続面積を減少して特性の劣
化を減少して信頼性の高い高性能を得ることができる。
して一次元イメージセンサの特性とくに解像度の劣化を
防止し、かつ透明電極との接続面積を減少して特性の劣
化を減少して信頼性の高い高性能を得ることができる。
以上、本発明の一実施例を示す第1図(a)I (b)
および第2図について説明する。第1図(a)は本発明
による受光素子の概要を示す平面図、第1図(b)は第
1図(a)のI−I断面図、第2図は第1図(a)、
(b)に示す受光素子の逆方向電流の経時変化を示す曲
線図である。
および第2図について説明する。第1図(a)は本発明
による受光素子の概要を示す平面図、第1図(b)は第
1図(a)のI−I断面図、第2図は第1図(a)、
(b)に示す受光素子の逆方向電流の経時変化を示す曲
線図である。
本発明による受光素子は第1図(a)+ OK示す如く
、ガラス基板1′上にAI!またはCrからなる金属電
極2′をスパッタリング、蒸着などの手法によシ全面形
成し、ホトエツチング手法でバタン形成するO ついでa−3i:Hの1層6′、P層8′をそれぞれプ
ラズマ・CVD法で連続形成し、’ t’* 5Z
P層8′をフレオンカスを用いて連続して島状にドライ
エツチングし、透明電極であるI T Oil極4′を
スパッタ法で膜状に形成後、ホトエツチング法で島状に
加工されたa−31:H/fi20の1つの側面20a
のみ工TOt極4′と接触するように構成されている0 本発明による受光素子は前記の如く構成されているから
、第9図(a)、 (b)に示す従来の受光素子と比較
して特性劣化のあるI T O4’と接続する1つの側
面20aの面積が約1/3に減少するので、第2図に示
す如く暗所で一定電圧5vを印加した場合の70℃にお
ける保護膜形成後の逆方向電流の増加を減少することが
できる。
、ガラス基板1′上にAI!またはCrからなる金属電
極2′をスパッタリング、蒸着などの手法によシ全面形
成し、ホトエツチング手法でバタン形成するO ついでa−3i:Hの1層6′、P層8′をそれぞれプ
ラズマ・CVD法で連続形成し、’ t’* 5Z
P層8′をフレオンカスを用いて連続して島状にドライ
エツチングし、透明電極であるI T Oil極4′を
スパッタ法で膜状に形成後、ホトエツチング法で島状に
加工されたa−31:H/fi20の1つの側面20a
のみ工TOt極4′と接触するように構成されている0 本発明による受光素子は前記の如く構成されているから
、第9図(a)、 (b)に示す従来の受光素子と比較
して特性劣化のあるI T O4’と接続する1つの側
面20aの面積が約1/3に減少するので、第2図に示
す如く暗所で一定電圧5vを印加した場合の70℃にお
ける保護膜形成後の逆方向電流の増加を減少することが
できる。
つぎに第3図は第1図に示す受光素子を用いた一次元イ
メージセンサの平面図である。
メージセンサの平面図である。
第6図に示す如く透8A′dL極であるITOt極4゜
を共通電極として形成しこの共通電極と、間隔をおいて
一次元的に配置した複数の&−Si:H層20′の各1
つの側面20′a とを接続している。
を共通電極として形成しこの共通電極と、間隔をおいて
一次元的に配置した複数の&−Si:H層20′の各1
つの側面20′a とを接続している。
この場合I’l’01[極4”のa−8i:H層20′
の1つの側面20′aとの接続部分にホトエツチング手
法でくびれ4’aを形成し、このくびれ4’aをa−8
i:H層20′の1つの側面20′aと接続することに
より第1図(a)f (1))に示すものと比較しさら
に特性の劣化を減少することができる。
の1つの側面20′aとの接続部分にホトエツチング手
法でくびれ4’aを形成し、このくびれ4’aをa−8
i:H層20′の1つの側面20′aと接続することに
より第1図(a)f (1))に示すものと比較しさら
に特性の劣化を減少することができる。
本発明によれば、クロストークの発生を防止して一次元
イメージセンサの特性とくに解像度の劣化を防止し、か
つ透明電極とa−3i : Hとの接続面積を減少し特
性の劣化を減少して信頼性の高い高性能を得ることがで
きる。
イメージセンサの特性とくに解像度の劣化を防止し、か
つ透明電極とa−3i : Hとの接続面積を減少し特
性の劣化を減少して信頼性の高い高性能を得ることがで
きる。
第1図(a)は本発明の一実施例を示す受光素子の平面
図、第1図(b)は第1図(a)のI−I断面図、第2
図は第1図に示す受光素子の逆方向電流の経時変化を示
す特性曲線図、第3図は第1図に示す受光素子を用いた
イメージ七ンサの平面図、第4図は従来の受光素子を示
す断面図、第3図は第4図に示す従来の受光素子に保護
膜を形成した断面図、第6図は第3図に示す従来の受光
素子の保護膜形成前後の逆方向電流の曲線図、第7図は
画素が電気的に接続しているa−8i:Hからなる2層
構造の受光素子を示す断面図、第8図は第7図に示す受
光素子の保護膜形成前後の逆方向電流曲線図、第9図(
a)は第7図に示す受光素子を島状に形成した場合を示
す平面図、第9図(b)は第9図(a)の■−■断面囚
、第10図は第9図(a)l (b)に示す受光素子の
保護膜形成後の逆方向電流の経時変化曲線図である。 1′・・・ガラス基板、2′・・・金属電極、5′・・
・水素化非晶質シリコン膜(a−Si:H)i層、4’
、 4’−ITo電極、8′・・・水素化非晶質シリコ
ンのP層、20′°°“水素化非晶質シリコン層、20
′a・・・水素化非晶シリコン層の側面。
図、第1図(b)は第1図(a)のI−I断面図、第2
図は第1図に示す受光素子の逆方向電流の経時変化を示
す特性曲線図、第3図は第1図に示す受光素子を用いた
イメージ七ンサの平面図、第4図は従来の受光素子を示
す断面図、第3図は第4図に示す従来の受光素子に保護
膜を形成した断面図、第6図は第3図に示す従来の受光
素子の保護膜形成前後の逆方向電流の曲線図、第7図は
画素が電気的に接続しているa−8i:Hからなる2層
構造の受光素子を示す断面図、第8図は第7図に示す受
光素子の保護膜形成前後の逆方向電流曲線図、第9図(
a)は第7図に示す受光素子を島状に形成した場合を示
す平面図、第9図(b)は第9図(a)の■−■断面囚
、第10図は第9図(a)l (b)に示す受光素子の
保護膜形成後の逆方向電流の経時変化曲線図である。 1′・・・ガラス基板、2′・・・金属電極、5′・・
・水素化非晶質シリコン膜(a−Si:H)i層、4’
、 4’−ITo電極、8′・・・水素化非晶質シリコ
ンのP層、20′°°“水素化非晶質シリコン層、20
′a・・・水素化非晶シリコン層の側面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、絶縁基板上の導電体よりなる電極上に水素化非晶質
シリコンをモノシランガスのみのグロー放電分解によっ
て形成した第1層と、前記水素化非晶質シリコンをモノ
シランガスおよびドーピングガスとの混合ガスのグロー
放電分解によって形成した第2層と酸化インジウムを主
体とする透明電極と、透光性保護膜とを順次積層し、か
つ前記第1層および第2層を島状に形成するとともに前
記第1層の1側面のみ前記透明電極に接続するように構
成したことを特徴とする受光素子。 2、前記ドーピングガスはB_2H_6にて構成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の受光
素子。 3、導電体を島状に形成した下部電極上に水素化非晶質
シリコン半導体をモノシランガスのみのグロー放電分解
によって形成した第1層と、水素化非晶質シリコン半導
体をモノシランガスおよびドーピングガスとの混合ガス
のグロー放電分解によって形成した第2層と透光性保護
膜とを順次積層した受光素子を一次元方向に配置しこれ
ら各受光素子の第1層の1側面と酸化インジウムを主体
とする共通の透明電極の接続部分とを接続したことを特
徴とする一次元イメージセンサ。 4、前記共通の透明電極の前記第1層の1側面との接続
部分をくびれ状に形成し、第1層の1側面との接続面積
を減少するように構成したことを特徴とする特許請求の
範囲第3項記載の一次元イメージセンサ。 5、前記ドーピングガスはB_2H_6にて構成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の一次
元イメージセンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61281706A JPS63136578A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 受光素子およびこの受光素子を用いる一次元イメ−ジセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61281706A JPS63136578A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 受光素子およびこの受光素子を用いる一次元イメ−ジセンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63136578A true JPS63136578A (ja) | 1988-06-08 |
Family
ID=17642844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61281706A Pending JPS63136578A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 受光素子およびこの受光素子を用いる一次元イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63136578A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5757058A (en) * | 1995-07-11 | 1998-05-26 | Lg Electronics Inc. | Pad for providing electrical connection to a liquid crystal display device |
-
1986
- 1986-11-28 JP JP61281706A patent/JPS63136578A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5757058A (en) * | 1995-07-11 | 1998-05-26 | Lg Electronics Inc. | Pad for providing electrical connection to a liquid crystal display device |
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