JPS63211753A - 光検出装置の製造方法 - Google Patents
光検出装置の製造方法Info
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- JPS63211753A JPS63211753A JP62045509A JP4550987A JPS63211753A JP S63211753 A JPS63211753 A JP S63211753A JP 62045509 A JP62045509 A JP 62045509A JP 4550987 A JP4550987 A JP 4550987A JP S63211753 A JPS63211753 A JP S63211753A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、可視光または可視光近くの元信号を電気信号
に変換する光検出部が、非晶質シリコンから成る光検出
装置の製造方法に関する。
に変換する光検出部が、非晶質シリコンから成る光検出
装置の製造方法に関する。
従来の技術
非晶質半導体、特に非晶質シリコンを用いた光検出装置
は、光応答が化合物薄膜を用いたものよシ速く、光感度
スペクトルも視感度とほぼ一致しておシ優れた特性を有
する。しかしながら非晶質シリコンを用いた光検出装置
は光電流が小さく、読取の際に工夫を要し、メリットが
充分に発揮できず実用化に至っていない。
は、光応答が化合物薄膜を用いたものよシ速く、光感度
スペクトルも視感度とほぼ一致しておシ優れた特性を有
する。しかしながら非晶質シリコンを用いた光検出装置
は光電流が小さく、読取の際に工夫を要し、メリットが
充分に発揮できず実用化に至っていない。
そこで非晶質シリコン光導電膜に、リン等の置換型不純
物元素を添加して電気伝導度を増加させ、大きな光電流
を得ようという試みがなされているが信号電流の明暗比
が低下したり、光応答速度が悪化するという問題をかか
えており、実用化に至っていない。さらにこの問題を解
決するために、光導電膜とその光導電膜から光電流を取
り出すための１対の平行電極との間に数百人の窒化シリ
コン層を介在させ、大きな明暗比と早い応答速度を得よ
うという試みがある（特願昭５９−２０７３４２号）。
物元素を添加して電気伝導度を増加させ、大きな光電流
を得ようという試みがなされているが信号電流の明暗比
が低下したり、光応答速度が悪化するという問題をかか
えており、実用化に至っていない。さらにこの問題を解
決するために、光導電膜とその光導電膜から光電流を取
り出すための１対の平行電極との間に数百人の窒化シリ
コン層を介在させ、大きな明暗比と早い応答速度を得よ
うという試みがある（特願昭５９−２０７３４２号）。
しかしながら光電流を取出すために印加する電圧が、２
０Ｖ以上必要であり、窒化シリコン層の厚みを薄くす、
ると必要な電圧は低くできるが、明暗比や応答速度の劣
化、素子間のバラツキや安定性が損なわれるという問題
が残されていた。
０Ｖ以上必要であり、窒化シリコン層の厚みを薄くす、
ると必要な電圧は低くできるが、明暗比や応答速度の劣
化、素子間のバラツキや安定性が損なわれるという問題
が残されていた。
第３図は光検出装置の具体的な構造を示す図である。
同図において、３１はガラス等の絶縁基板、３２は非晶
質シリコン光電変換層、３３は共通電極、３４は個別電
極であり、共通電極３３と個別電極３４との間に電界を
加え、その時、非晶質シリコン層３２に光ｊが照射され
ている場合、共通電極３３と個別電極３４の間の抵抗値
が暗時の１ ／１００から１／１０００程度に低下する
ため、流れる電流の変化として信号が取り出せる。
質シリコン光電変換層、３３は共通電極、３４は個別電
極であり、共通電極３３と個別電極３４との間に電界を
加え、その時、非晶質シリコン層３２に光ｊが照射され
ている場合、共通電極３３と個別電極３４の間の抵抗値
が暗時の１ ／１００から１／１０００程度に低下する
ため、流れる電流の変化として信号が取り出せる。
第４図は光検出装置の受光部の断面図である。
従来の窒化シリコンと非晶質シリコンを用いた光検出装
置では非晶質シリコン３２の上に一層の窒化シリコン層
４ｏが形成されており、さらにその上に電極３３．３４
が形成されている。非晶質シリコン層３２には不純物が
微量に添加されているかもしくは全く添加されていない
均質な膜である。
置では非晶質シリコン３２の上に一層の窒化シリコン層
４ｏが形成されており、さらにその上に電極３３．３４
が形成されている。非晶質シリコン層３２には不純物が
微量に添加されているかもしくは全く添加されていない
均質な膜である。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、上記したような印加電圧を高くしないと信号
が取り出せず、また印加電圧を低くするため、窒化シリ
コン層を薄くすると明暗比が取れなくなったり応答速度
に劣化を生ずる等の問題点を解決し、高性能な光検出装
置を安価に提供するものである。
が取り出せず、また印加電圧を低くするため、窒化シリ
コン層を薄くすると明暗比が取れなくなったり応答速度
に劣化を生ずる等の問題点を解決し、高性能な光検出装
置を安価に提供するものである。
問題点を解決するだめの手段
本発明は、上記問題点を解決するため、前記第４図に示
した光検出装置の構成において、従来例えばプラズマＣ
ＶＤ法等で形成していた窒化シリコン層に換え、非晶質
シリコン層上部に窒素や酸素、炭素等の元素をイオン打
込み等の方法にて打ち込んだ層を設ける事により、非常
にうすい絶縁層を作り、その上に１対の電極を形成する
ものである。
した光検出装置の構成において、従来例えばプラズマＣ
ＶＤ法等で形成していた窒化シリコン層に換え、非晶質
シリコン層上部に窒素や酸素、炭素等の元素をイオン打
込み等の方法にて打ち込んだ層を設ける事により、非常
にうすい絶縁層を作り、その上に１対の電極を形成する
ものである。
作 用
本発明の作用は、上記した構成により、従来の２００〜
５００人程度の厚さの窒化シリコン層を、イオン打ち込
み法を用いて窒素、酸素、炭素の少なくともどれか１つ
の元素を含むシリコン層とする事によって非常に制御よ
く均一に薄い絶縁層を形成し、光信号取り出しのだめの
印加電圧を下げる事が可能となる。
５００人程度の厚さの窒化シリコン層を、イオン打ち込
み法を用いて窒素、酸素、炭素の少なくともどれか１つ
の元素を含むシリコン層とする事によって非常に制御よ
く均一に薄い絶縁層を形成し、光信号取り出しのだめの
印加電圧を下げる事が可能となる。
実施例
第１図は本発明の一実施例の受光素子の断面構造を示す
。１１はガラス等の絶縁性基板、１２はリン元素をホス
フィン（ＰＨ３）とモノシラン（Ｓ ｉＨ４） の混合
モル比でｓ ｐｐｍ 〜ｓ ｏ ｐｐｍ程度添加したｎ
−型非晶質シリコン層よシなる光導電層でホスフィンガ
スとモノシランガスを原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法
にて例えば０．２〜２μｍ堆積させる。１３は窒素元素
をイオン打ち込みで６０〜１ｏＯ人に渡って打ち込んだ
層である。打込み深さはイオンの加速電圧で制御可能で
ある。
。１１はガラス等の絶縁性基板、１２はリン元素をホス
フィン（ＰＨ３）とモノシラン（Ｓ ｉＨ４） の混合
モル比でｓ ｐｐｍ 〜ｓ ｏ ｐｐｍ程度添加したｎ
−型非晶質シリコン層よシなる光導電層でホスフィンガ
スとモノシランガスを原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法
にて例えば０．２〜２μｍ堆積させる。１３は窒素元素
をイオン打ち込みで６０〜１ｏＯ人に渡って打ち込んだ
層である。打込み深さはイオンの加速電圧で制御可能で
ある。
１４は共通電極、１５は個別電極である。
第２図ａ、ｂは第４図で示したような従来の例の光検出
装置と第１図で示した本発明による光検出装置の光電流
と暗電流をそれぞれ規格化して示したものであり、横軸
に印加電圧、縦軸に電流値を対数で表わしである。同図
の通り、本発明を用いると、明暗比、電流レベルとも同
等で、しきい値電圧（明暗比を取るのに必要な印加電圧
）が従来３０Ｖ程度必要であったものが５〜１０ｖに下
がっている。なお光応答も同等の速を示していた。
装置と第１図で示した本発明による光検出装置の光電流
と暗電流をそれぞれ規格化して示したものであり、横軸
に印加電圧、縦軸に電流値を対数で表わしである。同図
の通り、本発明を用いると、明暗比、電流レベルとも同
等で、しきい値電圧（明暗比を取るのに必要な印加電圧
）が従来３０Ｖ程度必要であったものが５〜１０ｖに下
がっている。なお光応答も同等の速を示していた。
なお、本発明において、窒素の代わりに酸素又は炭素を
用いてもよい。
用いてもよい。
発明の効果
以上のように、本発明により薄い打ち込み層を設ける事
により、効果的に少数キャリアの注入と表面再結合を低
減でき、低いしきい値電圧で光感度が高く、良好な明暗
比をもち、しかも光応答速度が速い高性能な光検出装置
を実現することが出来る。
により、効果的に少数キャリアの注入と表面再結合を低
減でき、低いしきい値電圧で光感度が高く、良好な明暗
比をもち、しかも光応答速度が速い高性能な光検出装置
を実現することが出来る。
第１図は本発明の一実施例による光検出装置の断面図、
〜第２図ａ、ｂはそれぞれ従来の光検出装置と本発明の
光検出装置の光電流と暗電流を規格化して示した特性図
、第３図は光検出装置の模式斜視図、第４図は従来の光
検出装置の断面図である。 １１・・・・・・基板、１２・・・・・・非晶質シリコ
ン光導電層、１３・・・・・・窒素打ち込み層、１４．
１５・・・・・・電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名実
１ 図 第 ４ 図
〜第２図ａ、ｂはそれぞれ従来の光検出装置と本発明の
光検出装置の光電流と暗電流を規格化して示した特性図
、第３図は光検出装置の模式斜視図、第４図は従来の光
検出装置の断面図である。 １１・・・・・・基板、１２・・・・・・非晶質シリコ
ン光導電層、１３・・・・・・窒素打ち込み層、１４．
１５・・・・・・電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名実
１ 図 第 ４ 図
Claims (1)
- 絶縁基板上に光導電性を有する非晶質シリコン層、上記
非晶質シリコン層に入射される光強度に応じた導電率変
化を検出するための２個の電極を備えた光検出装置を製
造するに際し、前記非晶質シリコン層と前記２個の電極
との間に、窒素、酸素、炭素の少なくとも１種類以上の
元素をイオン化し加速し打込んだ層を設けたことを特徴
とする光検出装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62045509A JPS63211753A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 光検出装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62045509A JPS63211753A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 光検出装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63211753A true JPS63211753A (ja) | 1988-09-02 |
Family
ID=12721375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62045509A Pending JPS63211753A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 光検出装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63211753A (ja) |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP62045509A patent/JPS63211753A/ja active Pending
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