JPS6332962A - 非晶質半導体装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は非晶質半導体装置に関する。さらに詳しくは廉
価にかつ簡易にアモルファス・ライン・センサーを製作
できる非晶質半導体装置に関する。

［従来の技術および発明が解決しようとする問題点コ 従来、ファクシミリなどの読み取り用センサーとしては
、ＭＯＳキャパシタを多数直線的に配列して構成した構
造をもつＣＯＤなどの単結晶センサーが用いられている
。しかし単結晶型では読み取り受光部が小さいものとな
るため、読み取るべき原稿と前記センサーとのあいだに
原稿からの反射光を集光するためのレンズなどを含む光
学的装置が必要となり、そのために適当な光路長が必要
となり、装置が大型になるという　−問題がある。そこ
で従来、このような光学装置を用いることなく原稿に対
し１対１で読み取りが可能な長尺のアモルファス・ライ
ン・センサーが提案されている。

従来のアモルファス・ライン・センサーは、ａ−Ｓ　１
部分を連続した一体型にすると隣接する受光部従ってそ
れに対応する電極部間において相互干渉（本来の受光部
における受光信号に加えて他の受光部の信号がいくらか
の割合で付加されること）が起こるために、用途に応じ
て４本／ｍｌ１１，８本／■またはｉ１１本／ｌｌｌｆ
ｆ１などのストライプ状に分離して形成されている。こ
こで分離されたａ−８１部分を形成する方法としては、
湿式エツチング法と乾式エツチング法とがある。湿式エ
ツチング法は酸またはアルカリのエツチング液によりａ
−８１部分をエツチングする方法であり、エツチングの
コストは乾式エツチングに比べて安いが精度が悪いとい
う欠点がある。乾式エツチング法はＣＦ２　、ＮＦ２な
どのフロン系ガスによってａ−３１部分をドライエツチ
ングする方法であり、エツチングの精度は良くなるがエ
ツチングの装置またはエツチングガスが高価であり、湿
式エツチングに比べてエツチングのコストが高くなると
いう欠点がある。

しかしながら、このような従来のアモルファス・ライン
・センサーにおいてはａ−８１部分がストライプ状に分
離して形成されるために製作工程が複雑になりかつエツ
チングのための高価な装置が必要になるという問題点が
ある。

本発明は以上のような問題点を解決するため−になされ
たもので、廉価にかつ簡易な製作工程により製作できる
とともに原稿に対し１対１で読み取り可能なアモルファ
ス・ラインφセンサーとして使用できる非晶質半導体装
置を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明による非晶質半導体装置は、複数の受光面がある
非晶質半導体層と、該非晶質半導体層に相対向して設け
らけた第１の電極および第２電極と、前記非晶質半導体
層、前記ｍｌの電極および第２の電極を設けられた透光
性基板とからなる非晶質半導体装置において、前記非晶
質半導体層が連続的に一体に形成されているものからな
る。

［実施例コ 以下、本発明による非晶質半導体装置をその実施例を示
す図によって説明する。

第１図は本発明による非晶質半導体装置の一実施例を示
している。第１図において、（１）は透光性基板であり
、その厚さは０．５ｍｍであるが０．１〜２．０ｍ＋ｓ
が好ましい。また透光性基板（１）の材料はソーダガラ
スである。なお透光性基板（１）はその厚さができる限
り薄い方がよいが、強度が必要であり、長尺のものにす
る程透光性基板（１）の厚さの値を大きくする必要があ
る。透光性基板（１）上には ＩＴＯの透明導電膜からなる第一の電極（２が真空蒸着
法により連続的に一体に形成されている。

第１の電極（２）の厚さは１０００人であり、２００〜
４０００人が望ましい。そして第１の電極（２）上には
第１の電極＋２１側から順にｐ層、１層およびｎ層と積
層されたｐｉｎ型のａ−３１層からなる非晶質半導体層
（３）がプラズマＣＶＤ法により積層されている。ここ
でｐ層の材料はａ−８ｉＣであり、光学的禁１ヒ帯幅の
大きい半導体（たとえばａ−３ＩＣ５ａ−８ＩＮ　）が
適当である。またｎ層の材料はａ−３Ｉまたはａ−８Ｉ
Ｃである。またｐ層、ｎ層の厚さはそれぞれ１００人で
あり、３０〜１５０人であるのが望ましい。またｐ層、
ｎ層の暗伝導度（σｄ）はそれぞれ５ＸＩＯ−７Ω−１
ｃｍ−１であり、ｔｏ−９〜１０−６Ω−１・ｃｍ　（
であるのが望ましい。

またｉ層の材料はａ−８ｉであり、その厚さは２０００
人であり、３００〜３０００人が望ましい。また１層の
易動度寿命積（μτ）は２ＸＩＯ−’ｃシ／Ｖであり、
好ましくはｔｏ−９〜１０−７　ｃＪ　／　ｖである。

さらに非晶質半導体層（３）上にはＮからなる第２の電
極（４）が真空蒸着法により形成されており、その厚さ
は３０００人である。そして、この第２の電極（４）は
エツチング法により所定のパターンに形成されていて、
複数の小電極（４ａ）、（４ａ）・・・・・・から構成
されている。そしてそのパターン形状は小電極（４ａ）
間ピッチの値が１２５　遍であり、小電極（４ａ）の幅
の値が５０画のものとなっており、小電極（４ａ）の幅
の値は小電極（４ａ）間ピッチの値の１／２以下となっ
ている。

そして第２の電極（４）上にはエポキシ樹脂をコーティ
ングすることによって第２の電極（４）および非晶質半
導体層（３）の上面を覆って保護膜（５）が形成されて
おり、これによって本実施例の半導体装置が雰囲気から
保護されている。

つぎに本実施例の非晶質半導体装置の動作について説明
する。

第１図において矢符で示すＡ方向から半導体装置内に進
入した光が非晶質半導体層（３）に照射されると、その
中に照射された光の強さに応じた数のキャリアが発生し
、このキャリアは非晶質半導体（３）内をあらゆる方向
に走行する。そしてこのキャリアを受光部に対応する小
電極（４ａ）に集めることにより照射光の強さに応じた
電気信号をえることができる。ここで非晶質半導体の性
質および構造によってキャリアの走行距離、走行時間が
異なってくる。

ところで本実施例のように非晶質半導体層（３）が連続
的に一体に形成されているばあいには、本来の受光部に
対応する小電極（４ａ）には、本来の受光部で生じたキ
ャリアに応じた受光信号に加えて他の受光部で生じたキ
ャリアを捕獲することによって生じる受光信号がいくら
かの割合で付加されて相互干渉を起こす。

ここでこの相互干渉を防ぐ方法としては、（ωキャリア
の走行距離を短かくする方法（ただしこのばあいには、
得られる受光信号の感度が小さくなるという欠点がある
）、山）受光部を分離する方法、および（ｅ）隣接する
電極（４ａ）、（４ａ）間の距離を長くする方法などが
考えられる。そして前記（ａ）の方法としては、ｐ層を
高抵抗のものとすることによりｐ層内の横方向（第１図
における左右方向）の走行キャリアを少なくしたり、ま
たｉ層の厚さを薄くしたり、１層内に不純物を混入させ
て１層内でのキャリアの易動度寿命Ｕ（μτ）を短くす
る方法がある。また前記（ｂ）の方法としては、非晶質
半導体層（３）の受光部間、の部分をエツチングにより
除去する方法がある。

これは単結晶の半導体においてはエツチング除去するこ
とはできないが、非晶質半導体層においてはこれを保持
する基板があること、また層の厚さが薄いことからエツ
チング除去が可能となるためである。前記（Ｃ）の方法
としては、小電極（４ａ）によって受光部面積がほぼ決
まることを考えると小電極（４ａ）間のピッチを長くす
る方法と小電極（４ａ）自体の幅を狭くして小電極（４
ａ）、（４ｂ）間の距離を長くする方法が考えられるが
、前記ピッチについてはたとえば８ｂｌｔｓ／ｍｍ、Ｉ
Ｇｂｌｔｓ／＋ｎｍなどのようにデバイスにより決まっ
てしまうため、小電極（４ａ）自体の幅を狭くする方法
に限定される。本実施例は前記〈ωおよび（Ｃ）の方法
によって隣接する受光部間における前記相互干渉を防止
せんとしたものである。即ちｐ層としては高抵抗ａ−３
ＩＣを使用し、１層の厚さは３００〜３０００人のもの
とするとともに、１層の材料として不純物Ｎ、０、Ｃ，
Ｇθなどを混入したａ−８ｉを使用し、１層の易動度寿
命績がｌｏ−９〜１０’　ｃｄ　／　ｙとなるようにし
たのである。

なお前記実施例においては、透光性基板（１）の材料が
廉価なソーダガラスであるばあいについて示したが透光
性のものであればこれに限定されるものではなく、また
第１の電極（′２Ｊの材料としてＩＴＯを使用したがこ
れは５ｎ０２など他の透明導電材料であってもよく、さ
らに第２の電極（４）の材料としてＮを使用したが他の
金属又は透明導電膜などの導電材料であってもよい。

また前記実施例では非晶質半導体層（３）としてｐＩｎ
型のものを使用したが、これに限定されるものではなく
、ｐ層型などの光の照射によってキャリアの発生するも
のであればよい。また前記ｐｉｎ型非晶質半導体層（３
）に使用される材料についてもｐｉｎ型となるものであ
れば前記実施例のものに限定されるものではない。さら
に保護膜（５）についても前記実施例で使用した材料に
限定されないことはもちろんである。

また透光性基板（１）ｌに第１の電極（２）を形成する
方法、第１の電極（２Ｊ上に非晶質半導体層（３）を形
成する方法および非晶質半導体層（３）上に第２の電極
（４）を形成する方法についても前記実施例の方法に限
定されるものではなくスパッタ法など他の方法であって
もよい。

また第２の電極（４）のパターン形成方法については前
記実施例のエツチング法に限定されるものではなくマス
ク法など他の方法であってもよい。

さらに前記実施例においては第１の電極（′２Ｊを連続
的に一体に形成し、第２の電極（４）をストライプ状に
形成したばあいについて示したが、これは逆であっても
よい。

次に第２図は本発明の非晶質半導体装置の他の実施例を
示している。第２図において第１図と同一符号は同一の
ものを示す。本実施例においてはデバイスの耐熱性につ
いての信頼性を保持するために非晶質半導体層（３）と
第２の電極（４）との間に金属シリサイドからなる拡散
ブロック層（３ａ）が真空蒸着法により形成されている
。拡散ブロック層（３ａ）の厚さは１００人であり、１
０人〜１０珊であるのが望ましい。

［発明の効果］ 以上のように本発明の非晶質半導体装置は非晶質半導体
層が連続した一体のものとして形成されているので、こ
の半導体層をストライプ状のものとするばあいに必要と
されるエツチングなどの工程が不要となり、またこの工
程に必要とされる高価な装置が不要となるので、非晶質
半導体装置の製造工程を簡単にできるとともに製造コス
トを低下でき、廉価で長尺のアモルファス・ライン・セ
ンサーを製造できる効果がある。また非晶質半導体層で
生じたキャリアの走行距離をみじかくし、電極間距離を
長くすることにより、非晶質半導体層を一体に形成して
も隣接する受光部間に生ずる受光信号の相互干渉を防止
できる効果がある。そしてさらに非晶質半導体層と第二
の電極との間に拡散ブロック層を設けることにより、非
晶質半導体装置の耐熱性を向上できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかわる非晶質半導体装置の一実施例
を示す断面図、第２図は本発明の非晶質半導体装置の他
の実施例を示す断面図である。 （図面の主要符号） （１）：透光性基板 （２：第１の電極 （３）：非晶質半導体層 （４）：第２の電極 特許出願人　　鐘淵化学工業株式会社 代理人弁理士　　　朝日奈宗大　ほか１名・舞・Ｓ、゛
　上 才１　圓 ４゛ １：透危旭販 ２：第１の電極 ３：非晶質半導体層 ４：第２の電極 才２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　複数の受光面がある非晶質半導体層と、該非晶質半
   導体層に相対向して設けられた第１の電極および第２電
   極と、前記非晶質半導体層、前記第１の電極および第２
   の電極が設けられた透光性基板とからなる非晶質半導体
   装置であって、前記非晶質半導体層が連続的に一体に形
   成されてなる非晶質半導体装置。 ２　前記第１の電極および第２の電極のいずれか一方の
   電極がドライブ状に分離されて形成してなる特許請求の
   範囲第１項記載の非晶質半導体装置。 ３　前記ストライプ状に分離された電極の幅の値が、隣
   接する電極間のピッチの１／２以下の値となる特許請求
   の範囲第２項記載の非晶質半導体装置。 ４　前記第１の電極が透明導電膜からなり、前記第２の
   電極が金属からなる特許請求の範囲第１項、第２項また
   は第３項記載の非晶質半導体装置。 ５　前記非晶質半導体層がｐ−ｉ−ｎ型であって、この
   ｐ層およびｎ層の膜厚がそれぞれ３０〜１５０Åであり
   、かつその暗伝導度（σ＿ｄ）が１０＾−＾９〜１０＾
   −＾６Ω＾−＾１・ｃｍ＾−＾１である特許請求の範囲
   第１項、第２項、第３項または第４項記載の非晶質半導
   体装置。 ６　前記非晶質半導体層がｐ−ｉ−ｎ型であって、その
   ｉ層の厚さが３００〜３０００Åであり、かつｉ層の易
   動度寿命積（μτ）が１０＾−＾７ｃｍ＾２／ｖ以下で
   ある特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項ま
   たは第５項記載の非晶質半導体装置。 ７　前記非晶質半導体層のｐ層が、ａ−ＳｉＣからなる
   特許請求の範囲第５項または第６項記載の非晶質半導体
   装置。 ８　前記非晶質半導体層と第２の電極との間に拡散ブロ
   ック層が設けられている特許請求の範囲第１項、第２項
   、第３項、第４項、第５項、第６項または第７項記載の
   非晶質半導体装置。