JPS6384080A - Photoelectric transducer - Google Patents

Photoelectric transducer

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Publication number
JPS6384080A
JPS6384080A JP61229268A JP22926886A JPS6384080A JP S6384080 A JPS6384080 A JP S6384080A JP 61229268 A JP61229268 A JP 61229268A JP 22926886 A JP22926886 A JP 22926886A JP S6384080 A JPS6384080 A JP S6384080A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor layer
photoelectric conversion
conversion device
optical sensor
insulating film
Prior art date
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Pending
Application number
JP61229268A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Itabashi
板橋 哲
Masaki Fukaya
深谷 正樹
Toshiyuki Komatsu
利行 小松
Yoshiyuki Osada
芳幸 長田
Ihachirou Gofuku
伊八郎 五福
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To increase photocurrents while preventing the effect of external environment by forming a region, into which at least one kind of atoms belonging to a V group is doped as an impurity, near the interface of a semiconductor layer and an insulating film. CONSTITUTION:A glass substrate 101 is washed, and Al 102 is deposited through a sputtering method and the gate electrode 102 functioning as a control electrode and a light-shielding film in combination is shaped through etching. An SiNx:H layer 103 and an N-type amorphous semiconductor hydride region 104 are formed through glow discharge. 10%SiH4(a H2 base)300sccm is flowed and an I-type a-Si:H semiconductor layer 105 is shaped and an N<+> layer 106 as an ohmic contact layer is formed through glow discharge. Cr and Al are deposited through the sputtering method, main electrodes 4, 4' are shaped through etching, a-Si and the SiNx:H layer between elements are removed, and the main electrodes 4, 4' are connected by an electric wire 108.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光電変換装置に関し、特に、例えば、−次元
ラインセンサを有し、その−次元ラインセンサ上に対し
密若させた状態で原稿を相対的に移動させながら画像情
報を読み取るファクシミリ装置、イメージリーグ装置に
適用する好適な光電変換装置に係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a photoelectric conversion device, in particular, for example, a photoelectric conversion device having a -dimensional line sensor, and an original document placed close to the -dimensional line sensor. The present invention relates to a photoelectric conversion device suitable for application to a facsimile device and an image league device that read image information while relatively moving the device.

[従来技術] 従来、ファクシミリやデジタル複写機やイメージリーダ
等の画像情報処理装置において、光電変換装はとしてフ
ォトセンサが利用される。
[Prior Art] Conventionally, a photo sensor is used as a photoelectric conversion device in an image information processing device such as a facsimile, a digital copying machine, or an image reader.

特に、近年においてはフォトセンサを一次元に配列して
長尺ラインセンサを形成し、これを用いて高感度な画像
読み取り装置において用いられるフォトセンサとしてア
モルファスシリコン(以下a−5t:Hと記す)g膜半
導体が用いられる。
In particular, in recent years, amorphous silicon (hereinafter referred to as a-5t:H) has been developed by arranging photosensors in one dimension to form a long line sensor, and using this as a photosensor used in highly sensitive image reading devices. A g-film semiconductor is used.

このg膜半導体を用いたフォトセンサには、大きく分け
てフォトダイオード型及び光導電型の2種類がある。
Photosensors using this G-film semiconductor are roughly divided into two types: photodiode type and photoconductive type.

フォトダイオード型では、電極間の接合に逆バイアス電
圧が印加されているために、光によって発生した電子・
正孔対が各々の両電極に到達して一次光電流が流れるの
みであり、それ以上電極からキャリアは注入されない。
In the photodiode type, a reverse bias voltage is applied to the junction between the electrodes, so the electrons and electrons generated by light are
The hole pair reaches each electrode and a primary photocurrent flows, and no more carriers are injected from the electrode.

それに対して、光導電型では、電子又は正孔が電極から
注入可能であるために、半導体内の電子又は正孔の密度
が十分に高くなり、電極間に電圧を印加することによっ
てフォトダイオード型に比べてはるかに大きな出力電流
(2次光電流)を得ることができる。
On the other hand, in the photoconductive type, since electrons or holes can be injected from the electrodes, the density of electrons or holes in the semiconductor becomes sufficiently high, and by applying a voltage between the electrodes, the photodiode type A much larger output current (secondary photocurrent) can be obtained.

ところで、従来光導電型のセンサを有する光電変換装数
の先行技術としては次の技術が知られ、あるいは提案さ
れている。
By the way, the following techniques are known or proposed as prior art of photoelectric conversion units having conventional photoconductive sensors.

■第11図に示すTFTを光センサとして用いた技術(
画像電子学会誌1986年第15巻第1号、以下この技
術を従来例という、)。
■Technology using the TFT shown in Figure 11 as an optical sensor (
Journal of the Institute of Image Electronics Engineers, Vol. 15, No. 1, 1986, hereinafter this technology will be referred to as the conventional example).

第11図において、ガラス又はセラミクス等の絶縁基板
1上には、光導電層としてのCdS・Seやa−3i:
H等の半導体層2が形成され、ざらにオーミックコンタ
クト用のドーピング半導体層3及び3′を介して一対の
主電極4及び主電極4′が形成されている。ただし、電
極から半導体層2へ注入されるキャリアが電子であれば
、ドーピング半導体層3及び3゛はn型、正孔であれば
p型−r!ある。
In FIG. 11, on an insulating substrate 1 made of glass or ceramics, CdS/Se, a-3i:
A semiconductor layer 2 such as H is formed, and a pair of main electrodes 4 and 4' are formed through doped semiconductor layers 3 and 3' for ohmic contact. However, if the carriers injected from the electrode into the semiconductor layer 2 are electrons, the doped semiconductor layers 3 and 3' are n-type, and if the carriers are holes, they are p-type -r! be.

このような構成において、絶縁基板1側(絶縁基板1が
透明な場合)又は主電極4及び主電極4′側から光が入
射すると、主電極4及び主電極4゛との間の半導体層z
内には光励起によって伝導に寄与する電子又は正孔の密
度が高くなる。
In such a configuration, when light is incident from the insulating substrate 1 side (when the insulating substrate 1 is transparent) or the main electrode 4 and main electrode 4' side, the semiconductor layer z between the main electrode 4 and the main electrode 4'
Inside, the density of electrons or holes that contribute to conduction increases due to photoexcitation.

従って、図示されるように、主電極4及び主電極4′間
に電圧を印加しておけば、光入射によって大きな2次電
流が信号電流として流れ、図示されていない負荷抵抗の
両端から大きな出力を得ることができる。
Therefore, as shown in the figure, if a voltage is applied between the main electrode 4 and the main electrode 4', a large secondary current will flow as a signal current due to the incident light, and a large output will be generated from both ends of the load resistor (not shown). can be obtained.

■第12図に示すTFTを光センサとして用いた技術(
特許願昭和61年第142986号、以下この技術を先
行例1という、なお、この技術は公知ではない)。
■Technology using TFT as an optical sensor shown in Figure 12 (
Patent Application No. 142986 of 1988 (hereinafter this technique will be referred to as Prior Example 1; this technique is not publicly known).

この技術は、光電流を安定させ、光電流の光照度依存の
直線性向上のために、センサ部に補助電極を設ける構成
として本出願人によって提案されたものである。
This technique was proposed by the applicant as a configuration in which an auxiliary electrode is provided in the sensor section in order to stabilize the photocurrent and improve the linearity of the photocurrent depending on the light illuminance.

第12図は本出願人によって既に提案されている改良型
の光電変換装置における光導電型センサ及びその駆動素
子についての概略を説明するための基本構成図である。
FIG. 12 is a basic configuration diagram for explaining the outline of a photoconductive sensor and its driving element in an improved photoelectric conversion device already proposed by the applicant.

第12図において、透明又は不透明の絶縁基板1上には
、透明又は不透明の導電層がパターニングされてゲート
電極5が形成され、さらに。
In FIG. 12, a transparent or opaque conductive layer is patterned on a transparent or opaque insulating substrate 1 to form a gate electrode 5, and further.

Sin、やSiNx等の絶縁膜6がスパッタリング法や
グロー放電法等によって形成されている。
An insulating film 6 made of Sin, SiNx, etc. is formed by a sputtering method, a glow discharge method, or the like.

絶縁膜6上には、上述したように光導電層としてのa−
3t:Hの半導体層2、ドーピング半導体層3及び3′
、主電極4及び主電極4′ (ここではドレイン電極4
及びソース電極4′とする。)が各々形成されている。
On the insulating film 6, a-
3t:H semiconductor layer 2, doped semiconductor layers 3 and 3'
, main electrode 4 and main electrode 4' (here, drain electrode 4
and a source electrode 4'. ) are formed respectively.

ただし、ここではドーピング半導体層3及び3°をn型
で形成し、電子を注入キャリアとする場合を示す。
However, here, a case is shown in which the doped semiconductor layers 3 and 3° are formed of n-type and electrons are used as injected carriers.

このような構成の光導電型センサにおいて、図示されて
いるように、主電極4及び主電極4′との間に直流電源
7を、ソース電極4′及びゲート電極5間に可変直流電
源8を各々接続する。ただし、可変直流電源8は極性も
転換できるものとする。
In a photoconductive sensor having such a configuration, as shown in the figure, a DC power supply 7 is connected between the main electrode 4 and the main electrode 4', and a variable DC power supply 8 is connected between the source electrode 4' and the gate electrode 5. Connect each. However, it is assumed that the polarity of the variable DC power supply 8 can also be changed.

この例では、センサ部はゲート電位(VG )が負の状
態で動作させられる。この時第1図(A)に示すように
、半導体E)(L層)はポアソンの式に従う空間電荷の
分布により、バンドは通常ノンドープのiをa−3t層
13では約1ルm程度デプレッションされる。つまりゲ
ート側のi型a−St層13は特に強くp型化される。
In this example, the sensor section is operated with a negative gate potential (VG). At this time, as shown in FIG. 1(A), the semiconductor E) (L layer) has a band depleted by about 1 lm in the a-3t layer 13 due to the space charge distribution according to Poisson's equation. be done. In other words, the i-type a-St layer 13 on the gate side is particularly strongly converted to p-type.

の駆動素子として用いた技術(特願昭61−14499
6号、以下この技術を先行例2という、なお、この技術
も公知ではない、) [発明が解決しようとする問題点] しかし、上記先行技術には次に述べるような問題点があ
る。
Technology used as a driving element for
No. 6, hereinafter this technique will be referred to as Prior Example 2, and this technique is also not publicly known.) [Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned prior art has the following problems.

■従来例においては、 第11図に示すセンサに、主電極4.4′側から主電極
4と主電極4′との間に照度Fの光を入射されたときの
光量とセンサの光電流(工、:4.4”間に流れる電流
)との関係において、光電流に対する光量依存の直線性
(γ:IpaCF)が悪い(すなわち、γは1より小さ
くなる)という問題点がある。
■In the conventional example, the amount of light and the photocurrent of the sensor when light with an illuminance of F is incident on the sensor shown in Fig. 11 from the main electrode 4.4' side between the main electrodes 4 and 4'. There is a problem in that the linearity of the light amount dependence (γ: IpaCF) with respect to the photocurrent is poor (that is, γ becomes smaller than 1) in relation to the current flowing between the two sides.

■先行例1 第12図に示すセンサに、の主電極4.4′側から主電
極4と主電極4′との間に照度Fの光を入射されたとき
の光量とセンサの光電流(Ip  :4.4°間に流れ
る電流)との関係において、光電流に対する光量依存の
直線性(γ:I、ocF)を第2図に示す。
■Preceding example 1 When light of illuminance F is incident on the sensor shown in FIG. Figure 2 shows the linearity (γ: I, ocF) of the light intensity dependence on the photocurrent in relation to Ip (current flowing between 4.4 degrees).

第2図において(L)で示す曲線が第12図に示す光セ
ンサにおける光電流I、を示し、(b)で示す曲線がγ
を示す。
In FIG. 2, the curve indicated by (L) indicates the photocurrent I in the optical sensor shown in FIG. 12, and the curve indicated by (b) indicates γ.
shows.

第2図に示すように、光センサのゲート電極5を負にす
ると、光電流に対する光量依存の直線性は改良されるが
、光電流は減るという問題点がある。
As shown in FIG. 2, if the gate electrode 5 of the optical sensor is made negative, the linearity of the photocurrent as a function of the amount of light is improved, but there is a problem in that the photocurrent decreases.

なお、これは、1層がp型化することによりキャリア(
この場合は電子)の寿命が短くなり、2次光電流のゲイ
ンG G= ルτE/L JL:電子の移動度 τ:主電子寿命 E:電界強度 L:電極間距離 が減少し、従って、光電流が減少するものと考えられる
Note that this is due to the carrier (
In this case, the lifetime of the electrons) becomes shorter, and the gain of the secondary photocurrent G G = τE/L JL: Electron mobility τ: Main electron lifetime E: Electric field strength L: The distance between the electrodes decreases, and therefore, It is thought that the photocurrent decreases.

ラインセンサとして構成するために必要な光電流を得る
ためには、半導体層の膜厚をふやさなければならない0
通常では0.5g以上とされ、1〜2JLにもする必要
がある。その結果、成膜時間が長くなるだけでなく、ゲ
ート電極を取り出すためのコンタクトホールが深くなり
、コンタクト不良が発生しやすく、生産上不都合となっ
ているという問題点を有している。
In order to obtain the photocurrent necessary to configure it as a line sensor, the thickness of the semiconductor layer must be increased.
Usually, it is 0.5 g or more, and it is necessary to make it 1 to 2 JL. As a result, there are problems in that not only the film formation time becomes longer, but also the contact hole for taking out the gate electrode becomes deeper, making contact failure more likely to occur, which is inconvenient in terms of production.

さらに、半導体層のバンドがほぼ一様に傾斜しているた
め、主電極4と主電極4′との間のギャップ部表面がイ
オンや水分等の影響を敏感に受け、また、半導体層とゲ
ート絶縁膜との界面に存在する深い界面準位へのトラッ
プ等の影響も強く受けるので、パッシベーションや界面
形成の条件等が制約されるという問題点があった。
Furthermore, since the band of the semiconductor layer is almost uniformly inclined, the surface of the gap between the main electrode 4 and the main electrode 4' is sensitive to the influence of ions, moisture, etc. Since the deep interface states present at the interface with the insulating film are strongly influenced by traps, etc., there is a problem in that passivation, interface formation conditions, etc. are restricted.

■先行例2 第12図に示すTFTを光センサ及び光センサの駆動素
子として用いた技術においては、上記TPTでは、ゲー
ト絶縁膜12と半導体層13との界面近傍に多量のトラ
ップが存在するため、ここに徐々にキャリアが捕獲され
る。その結果、しきい値電圧VTの移動が生じ、ドレイ
ン電流の経時変化がひき起こされるという問題点及び界
面の影響(イオン、やトラップ)を受けやすく、また、
界面近傍の半導体層の安定性・再現性が乏しいという問
題点がある。
■Preceding example 2 In the technology using the TFT shown in FIG. 12 as an optical sensor and a driving element of the optical sensor, in the TPT described above, a large number of traps exist near the interface between the gate insulating film 12 and the semiconductor layer 13. , where carriers are gradually captured. As a result, there is a problem that the threshold voltage VT shifts and the drain current changes over time, and it is susceptible to the effects of interfaces (ions and traps).
There is a problem in that the stability and reproducibility of the semiconductor layer near the interface is poor.

本出願に係る第1発明は、2次光電流を信号とする光導
電型で、光量に対する光電流の直線性を改善し、かつ光
電流を制御可能とするためにゲート電極を設けた形態の
光センサにおいて、光電流を増やし、かつ電極間におけ
る表面及びゲート絶縁膜と半導体層との界面が外部の環
境の影響を受けに〈<、安定した特性を有する光電変換
装置を提供することにある。
The first invention according to the present application is a photoconductive type that uses a secondary photocurrent as a signal, and a gate electrode is provided in order to improve the linearity of the photocurrent with respect to the amount of light and to make it possible to control the photocurrent. An object of the present invention is to provide a photoelectric conversion device in an optical sensor that increases the photocurrent and has stable characteristics where the surface between electrodes and the interface between a gate insulating film and a semiconductor layer are not affected by the external environment. .

さらには、光導電型光センサでは、宿命的に遅いとされ
ている光応答性が改善された光電変換装置を提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide a photoelectric conversion device with improved photoresponsiveness, which is considered to be fatally slow in photoconductive photosensors.

本出願に係る第2発明は、上記第1発明の目的とともに
、しきい値電圧VTの移動が生ぜず、ドレイン電流の経
時変化が起こらない光電変換装置を提供することを目的
とする。
A second invention according to the present application, in addition to the object of the first invention, is to provide a photoelectric conversion device in which the threshold voltage VT does not shift and the drain current does not change over time.

[問題点を解決するための手段] 本出願に係る第1発明は、絶縁基板と、該絶縁基板上に
形成された半導体層と、該半導体層上に形成された一対
の相対向する主電極と、絶縁膜を介して該半導体層に形
成されたゲート電極とを有し、外部から光を該半導体層
に入射させるように構成した光センサを有する光電変換
装置において、第V族に属する原子の少なくとも1種が
不純物としてドープされている領域が、該半導体層の、
該半導体層と該絶縁膜との界面近傍に形成されているこ
とを特徴とする光電変換装置である。
[Means for Solving the Problems] A first invention according to the present application includes an insulating substrate, a semiconductor layer formed on the insulating substrate, and a pair of opposing main electrodes formed on the semiconductor layer. and a gate electrode formed on the semiconductor layer via an insulating film, and a photoelectric conversion device having an optical sensor configured to allow light to enter the semiconductor layer from the outside, wherein atoms belonging to group V The region doped with at least one kind of impurity of the semiconductor layer is
The photoelectric conversion device is characterized in that it is formed near an interface between the semiconductor layer and the insulating film.

本出願に係る第2発明は、絶縁基板と、該絶縁基板上に
形成された半導体層と、該半導体層上に形成された一対
の相対向する主電極と、絶縁膜を介して該半導体層に形
成されたゲート電極とを有し、外部から光を該半導体層
に入射させるように構成した光センサと、該絶縁基板上
に形成された半導体層と、該半導体層上に形成された一
対の相対向する主電極と、絶縁膜を介して該半導体層に
形成されたゲート電極とからなる、該光センサを駆動す
るための駆動素子とを有する光電変換装置において、第
V族に属する原子の少なくとも1種が不純物としてドー
プされている領域が、該光センサと、該駆動素子とそれ
ぞれの半導体層の、該半導体層と該絶縁膜との界面近傍
に形成されていることを特徴とする光電変換装置である
A second invention according to the present application includes an insulating substrate, a semiconductor layer formed on the insulating substrate, a pair of opposing main electrodes formed on the semiconductor layer, and an insulating film interposed between the semiconductor layer and the semiconductor layer. an optical sensor having a gate electrode formed on the semiconductor layer and configured to allow light to enter the semiconductor layer from the outside; a semiconductor layer formed on the insulating substrate; and a pair of semiconductor layers formed on the semiconductor layer. In a photoelectric conversion device having a driving element for driving the photosensor, the driving element includes main electrodes facing each other and a gate electrode formed on the semiconductor layer with an insulating film interposed therebetween, in which atoms belonging to Group V are used. A region doped with at least one kind of impurity is formed in the vicinity of the interface between the semiconductor layer and the insulating film of the optical sensor, the drive element, and each of the semiconductor layers. It is a photoelectric conversion device.

絶縁基板としては、たとえばガラス、セラミクス等を使
用すればよい、また、透明な絶縁基板を使用しても不透
明な絶縁基板を使用してもよい、透明な絶縁基板を使用
した場合にはこの絶縁基板を通して光を半導体層に入射
せしめることができる。
As the insulating substrate, for example, glass, ceramics, etc. may be used.Also, a transparent insulating substrate or an opaque insulating substrate may be used.If a transparent insulating substrate is used, this insulating substrate Light can be made to enter the semiconductor layer through the substrate.

光センサ及び駆動素子における。絶縁基板上に形成され
た半導体層の材料としては。
In optical sensors and drive elements. As a material for a semiconductor layer formed on an insulating substrate.

a−3i:Hが良好に実施される。また、Cd5−3e
や通常知られる半導体材料によっても同等の効果を発揮
しうることは明白である。
a-3i:H is well implemented. Also, Cd5-3e
It is clear that similar effects can be achieved by other commonly known semiconductor materials.

該半導体層上に対向して形成された一対の主電極と、該
半導体層と絶縁膜を介して形成されるゲート電極の位置
関係としては、第4図CD)に示す型(上ゲートスタガ
ー型)、いわゆる下ゲートコプレナー型、上ゲートコプ
レナー型あるいは下ゲートスタガー型とすることができ
る。
The positional relationship between the pair of main electrodes formed oppositely on the semiconductor layer and the gate electrode formed through the semiconductor layer and the insulating film is of the type shown in FIG. 4CD (upper gate stagger type). ), so-called lower gate coplanar type, upper gate coplanar type, or lower gate stagger type.

第V属に属する原子としては、主としてV(b)に属す
る原子が用いられる。たとえば、N、P、As、Sb、
Biである。
As atoms belonging to Group V, atoms belonging to V(b) are mainly used. For example, N, P, As, Sb,
It is Bi.

また、これらの原子は1種でもよく、2種以上を併有し
てもよい。
Moreover, these atoms may be used alone or in combination of two or more types.

不純物のドープ領域は、半導体層と絶縁膜との界面から
100OAまでとし、該領域における不純物濃度は、O
,1〜11000PPで、かつ。
The impurity doped region is up to 100 OA from the interface between the semiconductor layer and the insulating film, and the impurity concentration in this region is O
, 1 to 11000PP, and.

半導体層に不可避的に混入するv(b)族に属する原子
の不純物濃度より高くすることが好ましい。
It is preferable that the impurity concentration be higher than the impurity concentration of atoms belonging to the v(b) group that are inevitably mixed into the semiconductor layer.

不純物は、ドープ領域に均一に分布せしめてもよいし、
不均一に分布せしめてもよい、半導体層と該絶縁基板と
の界面のドープ濃度をOとし、この界面から一定の濃度
勾配をもたせてドープせしめてもよい。
The impurity may be uniformly distributed in the doped region, or
The doping concentration at the interface between the semiconductor layer and the insulating substrate, which may be distributed non-uniformly, may be O, and the doping may be done with a constant concentration gradient starting from this interface.

また逆に、膜厚方向に傾斜を持たせ、ゲート絶縁膜近傍
の不純物濃度を多くし、絶縁膜から離れの構成では絶縁
膜近傍でのn型半導体のバンドはより急激に絶縁膜に向
かって深く曲げることができる。
Conversely, if the impurity concentration near the gate insulating film is increased by increasing the impurity concentration in the film thickness direction, and the band is separated from the insulating film, the band of the n-type semiconductor near the insulating film will move more sharply toward the insulating film. Can be bent deeply.

なお、主電極には人文、Cr等の導電性の金属を用いれ
ばよい、その形成手段は、例えばスパーク法等の常用手
段を用いればよい。
Note that the main electrode may be made of a conductive metal such as Cr, and may be formed by a commonly used method such as a spark method.

また、不純物のドーピング手段としては、5iHaガス
からのグロー放電分解法の場合、PH3、N2  、N
H3、ASH3ガス等を混合してドープする等、通常類
られるもろもろの手段を用いることができる。
In addition, as impurity doping means, in the case of glow discharge decomposition method from 5iHa gas, PH3, N2, N
Various conventional means can be used, such as doping by mixing H3, ASH3 gas, etc.

[作用] まず、ドーピングによってゲート絶縁膜の近傍をn型化
した場合の作用について図面を用いて説明する。
[Operation] First, the operation when the vicinity of the gate insulating film is made n-type by doping will be described with reference to the drawings.

第1図はゲート電極付きセンサにおける半導体層13の
バンド状態を示すモデル図である。
FIG. 1 is a model diagram showing the band state of the semiconductor layer 13 in a sensor with a gate electrode.

第1図(a)は、先行例1を示し、半導体層にi層のみ
のa−3i半導体層を用いた場合である。
FIG. 1(a) shows Prior Example 1, in which an a-3i semiconductor layer including only an i layer is used as the semiconductor layer.

半導体層13のゲート絶縁膜12近傍をドーピングによ
りn型化することにより第1図(b)に示すように絶縁
Tl212近傍の半導体F313のバンドは、絶縁膜1
2からある厚さのところをピークとし、絶縁膜12に近
ずくにつれ下がっていく。
By doping the semiconductor layer 13 in the vicinity of the gate insulating film 12 to make it n-type, the band of the semiconductor F313 in the vicinity of the insulating Tl212 is changed to the insulating film 1 as shown in FIG. 1(b).
It peaks at a certain thickness from 2 and decreases as it approaches the insulating film 12.

ドーピングにより第1図(b)のようなバンド構造にし
た場合の光センサにおける充電流特性を第2図(C)に
示す。
FIG. 2(C) shows the charging current characteristics in the optical sensor when the band structure as shown in FIG. 1(b) is formed by doping.

この光センサにおける光量依存の直線性(γ)は、ドー
ピングなしの時の曲線(第2図(b))とほぼ同じであ
った。
The light amount-dependent linearity (γ) of this optical sensor was almost the same as the curve without doping (FIG. 2(b)).

本発明では、半導体層中の極く薄いn領域が。In the present invention, an extremely thin n region in a semiconductor layer.

主に光電流(2次光電流)の電流バスとして作用するた
め、ゲインの増大をもたらし、半導体層の厚みは十分な
光吸収を行なう程度まで薄くできる。
Since it mainly acts as a current bus for photocurrent (secondary photocurrent), gain is increased, and the thickness of the semiconductor layer can be reduced to the extent that sufficient light absorption is achieved.

なお、光吸収は5000Aで90%以上になる。従って
本発明の構成でも半導体層の厚みを5000A以下にし
うる。
Note that the light absorption is 90% or more at 5000A. Therefore, even with the configuration of the present invention, the thickness of the semiconductor layer can be reduced to 5000 Å or less.

さらに、半導体層と絶縁膜との界面付近のn領域の存在
によりバンドプロフィルがゆるみ、センサギャップ間の
表界面の形容を受けに<<シていると考えられる。
Furthermore, the presence of the n region near the interface between the semiconductor layer and the insulating film loosens the band profile, which is considered to be influenced by the shape of the surface interface between the sensor gap.

後述する実施例中で説明される高温・高湿下での光電流
、γ等の安定性、センサギャップ間のエツチング手法や
条件によるセンサ特性の変動が小さいのはこのためであ
ろう。
This may be the reason why the stability of photocurrent, γ, etc. under high temperature and high humidity, and the small fluctuations in sensor characteristics due to the etching method and conditions between the sensor gaps, which will be explained in the examples described later, are small.

光センサを流れる電流は周知のとおり、1次光電流成分
と、2次光電流成分とに分けることができ、通常、2次
光電流成分は1次光電流成分に比べかなり大きい、この
ため、2次光電流成分の振舞が光センサの光電流の振舞
を決定する。
As is well known, the current flowing through an optical sensor can be divided into a primary photocurrent component and a secondary photocurrent component, and the secondary photocurrent component is usually much larger than the primary photocurrent component. The behavior of the secondary photocurrent component determines the behavior of the photocurrent of the optical sensor.

ところが、この2次光電流成分は半導体層内の光によっ
て生じた電子以外の寿命(=正孔の寿命)の間再注入さ
れる伝導帯にある電子の濃度(=正孔の濃度)に比例す
るから、ゲート電極11に負バイアスを加え、半導体層
13内に空乏層をひろげると、電子寿命が短かくなり、
光電流は減少する。光により生じた電子及び正孔は第1
図に示すようなゲート電極11からの電界による半導体
層13内の電位勾配に沿って、相互に相反する方向に移
動し、光照射後の時間経過とともに正孔はゲート絶縁膜
12と半導体層13との界面近傍に次第に蓄積する。
However, this secondary photocurrent component is proportional to the concentration of electrons in the conduction band (= hole concentration) that are re-injected during the lifetime of electrons other than those generated by light in the semiconductor layer (= hole lifetime). Therefore, if a negative bias is applied to the gate electrode 11 and a depletion layer is expanded within the semiconductor layer 13, the electron lifetime will be shortened.
The photocurrent decreases. Electrons and holes generated by light are the first
The holes move in mutually opposite directions along the potential gradient in the semiconductor layer 13 due to the electric field from the gate electrode 11 as shown in the figure, and as time passes after light irradiation, the holes move between the gate insulating film 12 and the semiconductor layer 13. Gradually accumulates near the interface with.

さらに、上記正孔の蓄積により、ゲート電極11から半
導体層13内への電界の効果は次第に弱められ、これに
ともなって空乏層の幅はせまくなり、光電流は増加する
Furthermore, due to the accumulation of holes, the effect of the electric field from the gate electrode 11 into the semiconductor layer 13 is gradually weakened, and accordingly, the width of the depletion layer becomes narrower, and the photocurrent increases.

上記のごとき過程により、光電流の立ち上り応答が決定
される。この過程は、光によって生じた電荷、とりわけ
正孔の移動と蓄積により支配されるため光センサのセン
サ部への入射光量が小さい場合には光導電型センサの立
ち上り応答は所望の件部から大きくかけ離れたものとな
る。
The rise response of the photocurrent is determined by the process described above. This process is dominated by the movement and accumulation of charges, especially holes, generated by light, so if the amount of light incident on the sensor section of the optical sensor is small, the rise response of the photoconductive sensor will be much larger than the desired section. It becomes a far cry.

次に、入射光を遮断した後の素子の応答について述べる
。1次光電流は、入射光が切れるとともにすみやかに減
衰してゆくが、2次光電流は、主としてトラップに捕獲
されている正孔がかなり長い間半導体中に再結合されず
に残るため、これに見合う電子電流が光センサ内を流れ
続け、光導電型センサの立ち下り特性は一般的に良くな
い。
Next, the response of the element after blocking the incident light will be described. The primary photocurrent attenuates quickly as the incident light is cut off, but the secondary photocurrent is mainly due to holes captured in traps remaining in the semiconductor for a considerable period of time without being recombined. An electron current commensurate with that continues to flow in the optical sensor, and the fall characteristics of photoconductive sensors are generally poor.

特に、第1図(a)に示すごとき先行例1に係る光導電
型センサでは、正孔が深いトラップ準位密度の大きい界
面近傍に多量に蓄積されるため、残留電流が長時間流れ
続けることになる。
In particular, in the photoconductive sensor according to the first example shown in FIG. 1(a), a large amount of holes accumulate near the interface where the density of deep trap levels is large, so that residual current continues to flow for a long time. become.

第1図(b)は、本出願に係る第1発明及び第2発明に
おける光センサのバンド状態図を示したものである。1
1はゲート電極、12はゲート絶縁膜、13は半導体層
、14(15)は光センサのオーム性接触を得るための
n型高密度不純物層である。16は、半導体層13とゲ
ート絶縁膜12との界面近傍にV族不純物を微量ドープ
したn領域である。
FIG. 1(b) shows a band state diagram of the optical sensor in the first invention and the second invention according to the present application. 1
1 is a gate electrode, 12 is a gate insulating film, 13 is a semiconductor layer, and 14 (15) is an n-type high-density impurity layer for obtaining ohmic contact of the optical sensor. Reference numeral 16 denotes an n region doped with a small amount of group V impurity near the interface between the semiconductor layer 13 and the gate insulating film 12.

第1図(b)に示すように、n型旬域16は正孔に対す
る障壁となっているため、正孔は半導体層とゲート絶縁
膜との界面へは近付けない、また、万一、界面近傍のト
ラップに捕獲されてもこの近傍での電子密度が高いため
にすみやかに再結合してしまうので、本発明による光電
変換装置では立ち下りの特性は著しく改善される。
As shown in FIG. 1(b), since the n-type region 16 acts as a barrier to holes, holes cannot approach the interface between the semiconductor layer and the gate insulating film. Even if the electrons are captured in a nearby trap, they are quickly recombined due to the high electron density in this vicinity, so the photoelectric conversion device according to the present invention significantly improves the falling characteristics.

また、第1図(b)5示す本出願に係る第1発明及び第
2発明に係る光センサでは、光電流が流れるノンドープ
層内の電位勾配が、微量ドープ層6の存在によりゆるや
かになるため、第1図(a)に示す先行例1の場合とは
異なり、多量の正孔蓄積過程を必要としないので立ち上
り特性も改善されると考えられる。
Furthermore, in the optical sensors according to the first and second inventions of the present application shown in FIG. Unlike the case of the prior example 1 shown in FIG. 1(a), it is thought that the rise characteristics are also improved because a large amount of hole accumulation process is not required.

以上説明した作用により、本出願に係る第1発明及び第
2発明に係る光電変換装置では、装置の光パルスに対す
る立ち上り特性及び立ち下り特性のどちらも改善するこ
とができる。
Due to the effects described above, in the photoelectric conversion devices according to the first invention and the second invention according to the present application, both the rise characteristics and the fall characteristics of the device with respect to optical pulses can be improved.

次に本出願に係る第2発明における駆動素子の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the drive element in the second invention according to the present application will be explained.

界面近傍の深いトラップは、半導体層16のフェルミ準
位の位置を適当に選ぶことにより実効的に不活性化する
ことができる。
Deep traps near the interface can be effectively inactivated by appropriately selecting the position of the Fermi level of the semiconductor layer 16.

以下に詳細に説明する。This will be explained in detail below.

まず、ドーピングによってゲート絶縁膜の近傍をn型化
した場合の作用について図面を用いて説明する。
First, the effect when the vicinity of the gate insulating film is made n-type by doping will be explained using the drawings.

第1図(c)(A)は、先行例の場合すなわち、半導体
層13にi層のみのa−3t半導体層を用いた場合であ
る。
FIGS. 1C and 1A show the case of the prior example, that is, the case where the semiconductor layer 13 is an a-3t semiconductor layer with only an i layer.

半導体層13のゲート絶縁膜12近傍をドーピングによ
りn型化することにより第1図(C)(B)に示すよう
に、絶縁膜12近傍の半導体層13のバンドは、絶縁膜
12からある厚さのところをピークに絶縁膜12に近ず
くにつれ下がっていく。
By making the semiconductor layer 13 near the gate insulating film 12 n-type by doping, the band of the semiconductor layer 13 near the insulating film 12 has a certain thickness from the insulating film 12, as shown in FIGS. It peaks at this point and decreases as it approaches the insulating film 12.

そして第2発明においては、上記界面近傍の深いトラッ
プは、半導体層16のフェルミ準位の位置を適当に選ぶ
ことにより実効的に不活性化することができる。
In the second invention, the deep trap near the interface can be effectively inactivated by appropriately selecting the position of the Fermi level of the semiconductor layer 16.

以下により詳細に説明する。This will be explained in more detail below.

ノンドープの場合(先行例の場合)においては、 fFS1図(C)(A)に示すように、ゲート絶縁膜1
2と半導体層13の界面近傍のアクセプタ型のトラップ
40は、ゲート電極11へのバイアス電圧が零電圧(V
e=O)のとき、フェルミ準位(EF )よりわずかに
上位のエネルギーレベルに位置する。
In the case of non-doping (in the case of the previous example), as shown in fFS1 diagrams (C) and (A), the gate insulating film 1
The acceptor type trap 40 near the interface between the gate electrode 2 and the semiconductor layer 13 has a bias voltage applied to the gate electrode 11 of zero voltage (V
e=O), it is located at an energy level slightly above the Fermi level (EF).

また、第1図(d)(B)に示すように、ゲート電極1
1へ正のバイアス電圧を印加(vG >0)すると、界
面近傍のトラップ40はフェルミ準位の下位へ移動する
ため、上記トラップ40は、比較的緩慢に電子を捕獲し
、負に帯電する。
In addition, as shown in FIGS. 1(d) and (B), the gate electrode 1
1 (vG > 0), the trap 40 near the interface moves below the Fermi level, so the trap 40 captures electrons relatively slowly and becomes negatively charged.

このため、駆動素子のドレイン電流の経時的な減少を生
ずる。
This causes the drain current of the driving element to decrease over time.

一方、半導体層13にn型のドーパントを微量に混入し
た場合(本発明の実施例の場合)においては、 第1図(d)(B)に示すように、ゲート電極11への
バイアス電圧が零電位(Vc=O)のときにも、トラッ
プ40はフェルミ準位より下位のエネルギーレベルに位
置する。
On the other hand, when a small amount of n-type dopant is mixed into the semiconductor layer 13 (in the case of the embodiment of the present invention), the bias voltage to the gate electrode 11 is Even at zero potential (Vc=O), the trap 40 is located at an energy level below the Fermi level.

また、第1図(C)(B)に示すように、ゲート電極1
1へ正のバイアス電圧を印加(V6=0)しても、上記
位g!1関係は変化しない。
Furthermore, as shown in FIGS. 1(C) and (B), the gate electrode 1
Even if a positive bias voltage is applied to 1 (V6=0), the above g! 1 relationship does not change.

このため、ゲート電極11へ正のバイアスを印加しても
TFT装置のドレイン電流の経時的な減少は小さく抑え
ることができる。
Therefore, even if a positive bias is applied to the gate electrode 11, the decrease in the drain current of the TFT device over time can be suppressed to a small level.

図中、トラップレベルの斜線は、電子によるトラップさ
れている状態を示している。
In the figure, the diagonal line at the trap level indicates a state where electrons are trapped.

ノンドープの場合(先行例の場合)にはゲートバイアス
正(TFTのONの状態)へ変化したとき、てクセブタ
レベルへ電子がトラップする状態へ変化し、本発明では
、ゲートバイアス正へ変化したときにも0〜負のゲート
バイアス時にも電子がトラップされた状態のままであり
、変化を生じないと考えられる。
In the case of non-doping (in the case of the previous example), when the gate bias changes to positive (TFT ON state), the state changes to a state where electrons are trapped at the cell level, but in the present invention, the gate bias changes to positive. It is thought that even when the gate bias is 0 to negative, the electrons remain trapped and no change occurs.

第3図は、ゲート絶縁膜には、プラズマCVDにより形
成された膜厚3000Aの窒化シリコン膜を用い、また
、半導体層には、同じくプラズマCVDにより形成され
た膜厚400OAの水素化アモルファスシリコン層を用
いたTPTの駆動時におけるドレイン電流の経時変化を
示したものである。
In FIG. 3, a silicon nitride film with a thickness of 3000 Å formed by plasma CVD is used as the gate insulating film, and a hydrogenated amorphous silicon layer with a thickness of 400 Å also formed by plasma CVD is used as the semiconductor layer. This figure shows the change over time in the drain current when driving the TPT using the .

第3図において、曲線31は半導体層中へのPのドープ
量5ppmの場合経時変化を示し1曲線32はノンドー
プの場合の経時変化を示す。
In FIG. 3, a curve 31 shows the change over time when the amount of P doped into the semiconductor layer is 5 ppm, and a curve 32 shows the change over time when the semiconductor layer is not doped.

第3図は、半導体層13のフェルミ準位の位置が伝導帯
に近づく程、ドレイン電流の経時変化が小さくなること
を示している。このことより、本出願に係る第2発明の
光電変換装近は、上記光センサの駆動素子を光センサと
同一基板上に同一工程で形成できるばかりでなく、上記
駆動素子の駆動時における経時変化を小さく抑える効果
を有するものである。
FIG. 3 shows that the closer the position of the Fermi level of the semiconductor layer 13 is to the conduction band, the smaller the change in drain current with time becomes. From this, the photoelectric conversion device of the second invention according to the present application not only allows the driving element of the optical sensor to be formed on the same substrate as the optical sensor in the same process, but also allows the driving element to change over time during driving. This has the effect of keeping it small.

[発明の実施例] 以下本発明の実施例について説明する。[Embodiments of the invention] Examples of the present invention will be described below.

(第1実施例) 第4図は本発明の実施例に係る光電変換装設の製造工程
を示す断面図である。
(First Example) FIG. 4 is a sectional view showing the manufacturing process of a photoelectric conversion device according to an example of the present invention.

両面研府済みのガラス基板101(コーニング社製#7
059)に中性洗剤を用いて洗浄を施す。
Double-sided polished glass substrate 101 (Corning #7
059) is washed using a neutral detergent.

次に、スパッタ法でAL;LiO2を0.IILm厚に
堆積させ、ポジ型フォトレジス) (OFPR−800
東京応化工業性)を用いて所望の形状にフォトレジスト
パターンを形成した後、リン酸(85%水溶液)、硝酸
(60%水溶液)、酢酸及び水を16:1:2:1の容
積比で混合した液(以下「A文用エツチング液」という
。)でエツチングし、制御電極と遮光膜を兼ねたゲート
電極102を形成した。
Next, by sputtering, AL; LiO2 was applied to 0. Deposited to IILm thickness, positive photoresist) (OFPR-800
After forming a photoresist pattern in the desired shape using Tokyo Ohka Kogyo (Tokyo Ohka Kogyo), phosphoric acid (85% aqueous solution), nitric acid (60% aqueous solution), acetic acid and water were mixed in a volume ratio of 16:1:2:1. Etching was performed using the mixed solution (hereinafter referred to as "etching solution for pattern A") to form a gate electrode 102 that served as a control electrode and a light shielding film.

フォトレジスト剥離後、容量結合型のグロー放電分塊装
置内にガラス基板をセットし、IXl 0−6To r
 rc7)排気真空下テ200 ’Qに維持した。
After peeling off the photoresist, the glass substrate was set in a capacitively coupled glow discharge agglomeration device, and heated to an IXl 0-6 Torr.
rc7) Maintained at 200'Q under exhaust vacuum.

次に該装置内に水素希釈10%5iHaガス(小松電子
製)を101005e、99゜999%(7) N H
3ガスを100sc1005c流量で流入させ、ガス圧
を0.4Torrに設定した後、13.56MH2の高
周波電源を用い、RF (Radi o−Freque
ncy)放電パワーtoowで60分間グロー放電を行
ない、3000A(7)S i Nx  : H層10
3を形成した。
Next, hydrogen diluted 10% 5iHa gas (manufactured by Komatsu Electronics) was added to the device at 101005e, 99°999% (7) N H
After 3 gases were introduced at a flow rate of 100sc1005c and the gas pressure was set to 0.4 Torr, RF (Radio Freque
ncy) Perform glow discharge for 60 minutes at a discharge power of 3000A (7) S i Nx : H layer 10
3 was formed.

続いて、10%SiH4(H2ベース)3QOsecm
と、10 p pmPH3(H2ベース)1.5sec
m(H2ベース)を混合させ(ガス流量比0.5ppm
)、ガス圧0゜3Torrの条件でRF放電パワー15
0Wで15分間グロー放電を行ない、n型水素化アモル
ファス半導体領域104(膜厚500^)を形成した後
、10ppmPH3のガスをとめ、10%SiH4(H
2ベース)300secmのみを流し、i型a−3i:
H半導体層105を厚さ4000λで形成した。
Subsequently, 10% SiH4 (H2 base) 3QOsec
and 10 p pm PH3 (H2 base) 1.5 sec
m (H2 base) (gas flow rate ratio 0.5 ppm
), RF discharge power 15 under the condition of gas pressure 0°3 Torr.
After performing glow discharge at 0 W for 15 minutes to form an n-type hydrogenated amorphous semiconductor region 104 (film thickness 500^), the 10 ppm PH3 gas was stopped and 10% SiH4 (H
2 base) Flowing only 300sec, type i a-3i:
The H semiconductor layer 105 was formed to have a thickness of 4000λ.

次に、10%5iHa(H2ベース) 100secm、100p100pp (H2ベース)
450secm、ガス圧0.5Torrの条件でRF放
電パワー500Wで40分間グロー放電を行ない、オー
ミックコンタクト層のn°層(膜厚1000A)106
を形成した。
Next, 10%5iHa (H2 base) 100sec, 100p100pp (H2 base)
Glow discharge was performed for 40 minutes at RF discharge power of 500 W under the conditions of 450 sec and gas pressure of 0.5 Torr, and the n° layer (thickness: 1000 A) of the ohmic contact layer 106
was formed.

次に、スパッタ法により、Cr(膜厚500(A))、
ポジ型フォトレジストを用いて所望の形状に7オトレジ
ストパターンを形成し、硝酸第2セリウムアンモニウム
及び過塩素酸の混合水液(Cr用エツチング液)でCr
を、AM用エツチング液でAnをそれぞれエツチングし
て主電極4.4°を形成した(第4図(B))。
Next, by sputtering, Cr (film thickness 500 (A)),
7 photoresist patterns are formed in the desired shape using a positive photoresist, and Cr is etched using a mixed aqueous solution of ceric ammonium nitrate and perchloric acid (etching solution for Cr).
and An were etched using an etching solution for AM to form a main electrode of 4.4° (FIG. 4(B)).

主電極4,4゛をマスクにしてフッ酸(59%水溶液)
、硝酸(70%水溶液)、酢酸を2=10:88の容積
比で混合した液にヨウ素を過飽和溶解させた溶液でn・
層106を選択的にエツチングして除去し、フォトレジ
ストを剥離した。
Hydrofluoric acid (59% aqueous solution) using the main electrode 4.4 as a mask
, nitric acid (70% aqueous solution), and acetic acid were mixed in a volume ratio of 2=10:88 in a solution in which iodine was supersaturated.
Layer 106 was selectively etched away and the photoresist was stripped.

次にフォトレジストパターンを形成し、リアクティブイ
オンエツチング装置(RIE)を用いて不要な部分のa
−3i及びSiNx:H層を除去し、素子間の分離を行
なった(第4図(C))。
Next, a photoresist pattern is formed, and unnecessary portions are etched using a reactive ion etching device (RIE).
-3i and SiNx:H layers were removed to isolate the elements (FIG. 4(C)).

しかる後に電極の取り出し部具外のところにシリコーン
樹脂を塗付し、パッシベーション材とした。この時にn
型a−3i領域中におけるリンの′C度をSIMSで調
べたところ5ppmであった。
Thereafter, silicone resin was applied to the outside of the electrode extraction part to form a passivation material. At this time n
The 'C degree of phosphorus in the type a-3i region was examined by SIMS and was found to be 5 ppm.

以上の工程に基づいて作成した光電変換装置と先行例1
に係る光電変換装はとの性能比較を行なった。
Photoelectric conversion device created based on the above process and precedent example 1
The performance of the photoelectric conversion device was compared with that of the photoelectric conversion device.

(a)表1に光電流及び暗電流の初期値を示す。(a) Table 1 shows the initial values of photocurrent and dark current.

表1 ■光電流/暗電流のn・領域 エツチング手法の依存性 ■光電流/暗電流のn°領領 域ッシベーション手法依存性 本実施例で作成した光電変換装置は暗電流値をほとんど
増やすことなく光電流を増加させることができる。
Table 1 ■ Dependency of photocurrent/dark current on n-area etching method ■ Dependence of photocurrent/dark current on n-area etching method The photoelectric conversion device fabricated in this example hardly increases the dark current value. Photocurrent can be increased.

また、表1の■の右端の欄は、n・層のエツチング手法
においてCF4を用いたりアクチブイオンエツチング法
を用いた場合を示す、また表2の■の右端の欄はパッシ
ベーション手法においてPCVD法で作成した5iNH
膜を用いた場合を示す例である0本実施例の場合はn″
層エツチング手法を変えてもパッシベーション手法を変
えても特性の変化が少ない。
In addition, the rightmost column of ■ in Table 1 shows cases where CF4 or active ion etching is used in the n-layer etching method, and the rightmost column of ■ in Table 2 shows cases in which PCVD method is used as a passivation method. Created 5iNH
In this example, n″ is an example showing the case where a membrane is used.
Even if the layer etching method is changed or the passivation method is changed, the characteristics do not change much.

従って、本実施例の場合は、光電変換装置の特性は先導
TL層の表面の状態の影響をうけにくいことがわかる。
Therefore, in the case of this example, it can be seen that the characteristics of the photoelectric conversion device are not easily influenced by the surface condition of the leading TL layer.

(b)また、上記のようにして作成した光電変換装置全
体に、さらに保護層を形成し、高温・高湿下での耐久試
験を行なった。
(b) Furthermore, a protective layer was further formed on the entire photoelectric conversion device produced as described above, and a durability test was conducted under high temperature and high humidity.

その結果を第5図に示す。The results are shown in FIG.

先行例1の光電変換装置においては徐々に光電流が減少
したが(第5図51)、本実施例の場合には光電流はほ
とんど変化せず(第5図52)、本実施例に係る光電変
換装置は湿度の影器をうけにくいことがわかった。
In the photoelectric conversion device of Prior Example 1, the photocurrent gradually decreased (Fig. 5, 51), but in the case of this example, the photocurrent hardly changed (Fig. 5, 52). It was found that photoelectric conversion devices are not easily affected by humidity.

(C)次に、初期の光応答性の差を調べた。(C) Next, differences in initial photoresponsiveness were investigated.

その結果を表2に示す。The results are shown in Table 2.

表2 光応答性 測定光量100Lに τon=光7rf、流が飽和値の90%に達するまでの
時間 τoff  :光電流が飽和値の10%に達するまでの
時間 表2に示すように、本実施例に係る光電変換装置は、光
応答性は先行例1より向上しており、高い光電流値と光
応答性とを同時に満足できる。
Table 2 Photoresponsive measurement Light amount of 100L, τon = light 7rf, time until the current reaches 90% of the saturation value τoff: time until the photocurrent reaches 10% of the saturation value As shown in Table 2, in this implementation The photoelectric conversion device according to the example has improved photoresponsivity than the first example, and can simultaneously satisfy a high photocurrent value and photoresponsivity.

(d)光電流値(Ip )とγとについては、第2図に
示すとおり(第2図において、(a)は本実施例のI、
を示し、(b)は本実施例のγを示し、(C)は先行例
1の工ρを示す、)本実施例においてはいずれも先行例
1に比較して優れた値を示した。
(d) Regarding the photocurrent value (Ip) and γ, as shown in FIG. 2 (in FIG. 2, (a) is I of this example,
, (b) shows γ of the present example, and (C) shows the process ρ of the first example.) In this example, all values were superior to those in the first example.

(実施例2) 実施例1に示したn型a−3i領域とi型a−3i層の
作成方法を用いて光電変換装置を作成した。
(Example 2) A photoelectric conversion device was created using the method for creating the n-type a-3i region and the i-type a-3i layer shown in example 1.

ただ、具体的条件は次の条件に従った。However, the specific conditions were as follows.

まず、10%S i Ha  (H2ベース)300s
ecmとl Op pmPH:+  (H2ベース)5
secmを混合させ(PH3/ S f H4=1.7
ppm)、圧力・パワー共に実施例1と同じ条件とし、
PH3のフローメーターを徐々に絞りながら、15分後
に流量がOsccmになる様にしてn型a−5i層を5
00λ形成した。
First, 10% Si Ha (H2 base) 300s
ecm and l Op pmPH: + (H2 base) 5
secm (PH3/S f H4=1.7
ppm), pressure and power under the same conditions as Example 1,
Gradually tighten the flow meter of PH3, and after 15 minutes, the flow rate becomes Osccm, and the n-type a-5i layer is
00λ was formed.

次に、i型a−3i層を、実施例1と同じ条件で2時間
放電し光電変換装置を作成した。
Next, the i-type a-3i layer was discharged for 2 hours under the same conditions as in Example 1 to create a photoelectric conversion device.

以上のようにして作成した光電変換装置につき実施例1
と同様の事項((a)〜(d))につき調査を行なった
ところ、いずれの事項についても実施例1と同様に先行
例1より優れていた。
Example 1 of the photoelectric conversion device created as described above
When the same items ((a) to (d)) were investigated, all items were superior to the first example as well as the first example.

なお、実施例1と同様にn型a−3i9n域中に含まれ
る不純物濃度を調べたところ、その濃度は界面近傍の約
20ppmから徐々に減少していた。
In addition, when the impurity concentration contained in the n-type a-3i9n region was investigated in the same manner as in Example 1, the concentration gradually decreased from about 20 ppm near the interface.

(実施例3) n型a−5i層のドーピングガスにN2を用い、Nをド
ーパントとしてn型a−3i層を形成し、実施例1と同
様の工程でn型a−3i領域を形成した。詳細に述べる
と、水素希釈10%SiH4300sccmに対し、水
素希釈1001000ppを60secm流し、ガスの
流量比N2 /S iHa =2000ppmとして、
やはり15分放電し500Aのn型a−3i領域を形成
した。
(Example 3) Using N2 as a doping gas for the n-type a-5i layer, an n-type a-3i layer was formed with N as a dopant, and an n-type a-3i region was formed in the same process as in Example 1. . To be more specific, 1001000 pp of diluted hydrogen is flowed for 60 sec to 10% SiH4300 sccm diluted with hydrogen, and the gas flow rate ratio N2 /S iHa =2000 ppm,
After discharging for 15 minutes, a 500A n-type a-3i region was formed.

その後のi層以下の形成方法は実施例1と同じである。The subsequent formation method of the i-layer and below is the same as in Example 1.

この時に、膜中に取り込まれたNlは75ppmであっ
た。
At this time, the amount of Nl incorporated into the film was 75 ppm.

この時のIp等の特性は、実施例1で、ガス流量比(P
H3/5iHa =0.5ppm)、膜中濃度(SIM
S¥測値)5ppmのときと同じ大きさであった。
The characteristics such as Ip at this time are those of Example 1, and the gas flow rate ratio (P
H3/5iHa = 0.5 ppm), concentration in the film (SIM
S¥ measured value) It was the same size as when it was 5 ppm.

以上のようにして作成した光電変換装置につき実施例1
と同様の事項((a)〜(d))につき調査を行なった
ところ、いずれの事項についても実施例1と同様に先行
例1より優れていた。
Example 1 of the photoelectric conversion device created as described above
When the same items ((a) to (d)) were investigated, all items were superior to the first example as well as the first example.

また、N2の分解効率がPH3に比べ低いこと、さらに
、■、変化に対する寄与率が低いということで、逆に、
不純物濃度の微調整がしやすいという利点がある。
In addition, the decomposition efficiency of N2 is lower than that of PH3, and the contribution rate to changes is low.
This has the advantage that it is easy to finely adjust the impurity concentration.

(実施例4) 実施例1で示した光センサと、この光センサと同じ構成
を有する光センサを駆動するための駆動素子とを同一基
板上に持つ光電変換装置を作成した。
(Example 4) A photoelectric conversion device was created in which the optical sensor shown in Example 1 and a driving element for driving the optical sensor having the same configuration as this optical sensor were provided on the same substrate.

第6図は、その光電変換装置の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of the photoelectric conversion device.

光センサのセンサ部109と駆動素子119、ゲート電
極102,112、絶縁膜103゜113、n型半導体
領域104,114、i型半導体fi105,115、
オーミックコンタクト層106.116及びセンサ主電
極107と駆動素子のソース、ドレイン電極117がそ
れぞれ同一である。
The sensor section 109 of the optical sensor, the driving element 119, the gate electrodes 102, 112, the insulating film 103° 113, the n-type semiconductor regions 104, 114, the i-type semiconductor fi 105, 115,
The ohmic contact layers 106 and 116, the sensor main electrode 107, and the source and drain electrodes 117 of the drive element are respectively the same.

駆動素子のソースとドレインの間のn◆オーミックオン
タクト層は、実施例1の光電変換装置の場合と全く同様
な手法でエツチングすればよい。
The n◆ohmic contact layer between the source and drain of the drive element may be etched in exactly the same manner as in the photoelectric conversion device of the first embodiment.

以上のようにして作成した光電変換装置につき実施例1
と同様の事項((a)〜(d))につき調査を行なった
ところ、いずれの事項についても実施例1と同様に先行
例1より優れていた。
Example 1 of the photoelectric conversion device created as described above
When the same items ((a) to (d)) were investigated, all items were superior to the first example as well as the first example.

このように、本実施例では、光センサと駆動素子とを同
じ構成で、同一基板上に作成しても優れた特性を有する
ことがわかった。従って、製造を容易に行なうこともで
きる。
As described above, it was found that in this example, even when the optical sensor and the driving element have the same configuration and are formed on the same substrate, they have excellent characteristics. Therefore, manufacturing can be performed easily.

のみならず、光センサ及び駆動素子におけるドレイン電
流の経時変化が少なかった。
In addition, there was little change over time in the drain current in the optical sensor and drive element.

また、均一かつ再現性よく光電変換装置の特性を発揮し
た。
In addition, the characteristics of the photoelectric conversion device were exhibited uniformly and with good reproducibility.

(実施例5) 実施例1で示した光センサと、この光センサと同じ構成
を有する、光センサを駆動するための駆動素子とを同一
基板上に同時に作成した。
(Example 5) The optical sensor shown in Example 1 and a drive element for driving the optical sensor having the same configuration as this optical sensor were simultaneously created on the same substrate.

すなわち、光センサ、コンデンサ、駆動素子−体型の光
電変換装置を、各層の構成は実施例1と全く同じ工程に
従って作成した。
That is, a photoelectric conversion device including an optical sensor, a capacitor, and a driving element was fabricated according to the same process as in Example 1, with the structure of each layer being the same.

第7図にその光電変換装置の断面図を示す。FIG. 7 shows a cross-sectional view of the photoelectric conversion device.

光センサ及び駆動素子は実施例1及び実施例4と構成、
作用は全く同じである。
The optical sensor and drive element have the same configuration as in Example 1 and Example 4,
The effect is exactly the same.

ここで作成した電荷蓄積部229のコンデンサは、基板
側から、対向電極222、絶縁膜201、n型a−S 
im域205、i型a−3i層205、n型a−St領
域206、上部電極227になっている。このコンデン
サはコンデンサとして何ら問題なく動作することが確認
できている。
The capacitor of the charge storage section 229 created here includes, from the substrate side, the counter electrode 222, the insulating film 201, the n-type a-S
They are an im region 205, an i-type a-3i layer 205, an n-type a-St region 206, and an upper electrode 227. It has been confirmed that this capacitor operates without any problems as a capacitor.

本実施例では、光センサの光センサ部209の主電極間
に入射した光によって流れる光電流が一旦電荷蓄積部の
コンデンサ229に電荷蓄積の形で蓄えられ、電荷転送
部219の駆動素子がONすることによって外部の回路
の信号として転送される。
In this embodiment, the photocurrent flowing due to light incident between the main electrodes of the optical sensor section 209 of the optical sensor is temporarily stored in the capacitor 229 of the charge storage section in the form of charge storage, and the drive element of the charge transfer section 219 is turned on. By doing so, it is transferred as a signal to an external circuit.

第8図は、光センサ、コンデンサ、駆動素子を一体構成
にして用いた画像読取装置の等価回路である。
FIG. 8 is an equivalent circuit of an image reading device using an integrated optical sensor, a capacitor, and a driving element.

第8図において、Si、l  +Si、2  +・・・
In FIG. 8, Si, l + Si, 2 +...
.

Si、x  (以下、Sl と記す。ここで、iはブロ
ックの番号、1〜Nは各ブロック内のビット数である。
Si, x (hereinafter referred to as Sl. Here, i is the block number, and 1 to N are the number of bits in each block.

)は光センサの光センサ部209を示す。) indicates the optical sensor section 209 of the optical sensor.

Ci、 l  + Ct、2  +・・・+Ci、s 
 (以下、Ci と記す)は、電荷蓄積部229を示す
蓄積コンデンサであり、光センサ部S+からの光電流を
蓄積する。
Ci, l + Ct, 2 +...+Ci, s
(hereinafter referred to as Ci) is a storage capacitor representing the charge storage section 229, which stores the photocurrent from the photosensor section S+.

STi、+  、ST1,2  、会・・、STi、N
 (以下、STi と記す)は、蓄積コンデンサCI 
の電荷を負荷コンデンサCx1.l 、Cxi、2 、
・・拳、CXi、Hに転送するための転送様スイッチで
アリ、SR4g  、SRI、z  、 ・・・、5R
3N (以下SRi と記す)は蓄積コンデンサC1の
負荷をリセットする放電用スイッチである。
STi,+,ST1,2,kai...,STi,N
(hereinafter referred to as STi) is the storage capacitor CI
The charge of the load capacitor Cx1. l,Cxi,2,
・・Transfer-like switch to transfer to fist, CXi, H, SR4g, SRI, z, ..., 5R
3N (hereinafter referred to as SRi) is a discharge switch that resets the load on the storage capacitor C1.

これらの光センサ部Si、蓄積コンデンサCi 、転送
用スイッチST、及び放電用スイッチSRiはそれぞれ
一列にアレイ状に配置され、N個で1ブロツクを構成し
、画像読み取装置は全体としてM個のブロックに分けら
れている0例えば、センサが1728個で構成されてい
るとすれば、N=32.M=54とすることができる。
The optical sensor unit Si, the storage capacitor Ci, the transfer switch ST, and the discharge switch SRi are each arranged in a line in an array, and N units constitute one block, and the image reading device as a whole consists of M blocks. For example, if there are 1728 sensors, N=32. M=54.

アレイ状に設けられた転送用スイッチST+ 、放電用
スイッチSR,のゲート電極は、ゲート配線部に接続さ
れる。転送用ツスイッチSTiのゲート電極はi番目の
ブロック内で共通に接続され、放電用スイッチのゲート
電極は次の順位のブロックの転送用スイッチのゲート電
極に循環して接続される。
The gate electrodes of the transfer switches ST+ and discharge switches SR provided in an array are connected to the gate wiring section. The gate electrodes of the transfer switches STi are commonly connected within the i-th block, and the gate electrodes of the discharge switches are connected in a circular manner to the gate electrodes of the transfer switches of the next block.

マトリクス配線部の共通線(ゲート駆動線Gl 、G2
 、・・、GM)はゲート駆動回路801によりドライ
ブされる。
Common lines in the matrix wiring section (gate drive lines Gl, G2
, . . , GM) are driven by a gate drive circuit 801.

一方、信号出力はマトリクス構成になっている引き出し
線(信号出力線DI、D2.・・、D32)を介して信
号処理部805(ブロック単位で)接続される。
On the other hand, signal outputs are connected to the signal processing unit 805 (in blocks) via lead lines (signal output lines DI, D2, . . . , D32) in a matrix configuration.

また、光センサS1.I  、Sl、2  、・・拳。In addition, the optical sensor S1. I, Sl, 2,...Fist.

Sl、N  + S2.1  + S2.2  + ”
・・、SN、Hのゲート電極202は駆動源803に接
続されて、負のバイアスが加えられている。
Sl, N + S2.1 + S2.2 + ”
..., SN, H gate electrodes 202 are connected to a drive source 803 and a negative bias is applied thereto.

かかる構成において、ゲート駆動線Gl。In such a configuration, the gate drive line Gl.

G2.@Φ−、G54にはゲート駆動部801かも順次
選択パ/l/ス(VG 1 、 VG2.、 VG3 
、 *拳・、VGM)が供給される。
G2. @Φ-, G54 has the gate drive unit 801 sequentially selected paths (VG 1 , VG2., VG3
, *Fist・,VGM) are supplied.

まず、ゲート駆動線Glが選択されると、転送用スイッ
チSTIがON状態となり、蓄積コンデンサC1に蓄積
された電荷が負荷コンデンサCx1〜Cx32に転送さ
れる。
First, when the gate drive line Gl is selected, the transfer switch STI is turned on, and the charges accumulated in the storage capacitor C1 are transferred to the load capacitors Cx1 to Cx32.

次にゲート駆動線G2が選択されると、転送用スイッチ
ST2がON状態となり、蓄積コンデンサC2に蓄積さ
れた電荷が負荷コンデンサCx1〜CX32に転送され
、同時に放電用スイッチSRIにより蓄積コンデンサC
1の電荷がリセットされる。
Next, when the gate drive line G2 is selected, the transfer switch ST2 is turned on, and the charge accumulated in the storage capacitor C2 is transferred to the load capacitors Cx1 to CX32, and at the same time, the discharge switch SRI is activated to transfer the charge stored in the storage capacitor C2 to the load capacitor Cx1 to CX32.
1 charge is reset.

以下同様にして、G3.G4.・・・、GMについても
選択されて読み取り動作が行なわれる。
Similarly, G3. G4. ..., GM is also selected and read operation is performed.

これらの動作は各ブロックごとに行なわれ、各ブロック
の信号出力VX1.VX2.・・・。
These operations are performed for each block, and the signal outputs VX1 . VX2. ....

VX32は信号処理部805の入力Di、D2゜・・・
DNに送られ、シリアル信号に変換されて出力される。
VX32 is the input Di, D2° of the signal processing unit 805...
The signal is sent to the DN, converted into a serial signal, and output.

以上のようにして作成した光電変換装置につき実施例1
と同様の事項((a)〜(d))につき調査を行なった
ところ、いずれの事項についても実施例1と同様に先行
例1より優れていた。
Example 1 of the photoelectric conversion device created as described above
When the same items ((a) to (d)) were investigated, all items were superior to the first example as well as the first example.

このように、本実施例では、光センサと駆動素子とを同
じ構成で、同一基板上に同時に作成しても優れた特性を
有することがわかった。従って、製造を容易に行なうこ
ともできる。
As described above, it was found that this example has excellent characteristics even when the optical sensor and the driving element have the same configuration and are simultaneously formed on the same substrate. Therefore, manufacturing can be performed easily.

のみならず、光センサ及び駆動素子におけるドレイン電
流の経時変化が少なかった。
In addition, there was little change over time in the drain current in the optical sensor and drive element.

また、均一かつ再現性よ〈光電変換装2の特性を発揮し
た。
In addition, the characteristics of the photoelectric conversion device 2 were exhibited, such as uniformity and reproducibility.

本実施例に係る光電変換装置により画像信号の読み取り
を行なったところ、極めて鮮明に読み取りを行なうこと
ができた。
When an image signal was read using the photoelectric conversion device according to this example, it was possible to read the image signal very clearly.

(実施例6) 第9図は、光センサ、コンデンサ、駆動素子を同一基板
上に一体構成し、基板の反対側から光を入射させ、原稿
からの反射光を検出するいわゆるレンズレス型光電変換
装置の部分平面図である。
(Example 6) Fig. 9 shows a so-called lensless photoelectric conversion system in which an optical sensor, a capacitor, and a driving element are integrated on the same substrate, and light is incident from the opposite side of the substrate and reflected light from the original is detected. FIG. 3 is a partial plan view of the device.

第10図は、レンズレス型光電変換装置ユニットの断面
図である。
FIG. 10 is a sectional view of a lensless photoelectric conversion device unit.

光源361からの入射光は入射窓350の中をとおり、
原稿363面を照射する原稿363からの反射光は、保
護層364をとおってセンサ部309に入射する。
Incident light from the light source 361 passes through the entrance window 350,
The reflected light from the original 363 that illuminates the surface of the original 363 passes through the protective layer 364 and enters the sensor unit 309 .

本実施例の駆動原理は、実施例5と全く同じである。3
09は、本発明により実施されるセンサ部、302はセ
ンサゲート線、319は転送用TPT、310はリセッ
ト用TPT、350は光源からの光を通す入射窓、35
1はTPTのゲート配線部、352はセンサバイアス線
、329はセンサの光電流を蓄積するコンデンサ、35
3は信号を読み出し部へ送る信号配線、365はセンサ
基板301を固定する箱体、361は光源、363はa
稿、362は原稿を抑えるプラテンローラ、364はセ
ンサ部を保護する保護層である。
The driving principle of this embodiment is exactly the same as that of the fifth embodiment. 3
09 is a sensor unit implemented according to the present invention, 302 is a sensor gate line, 319 is a transfer TPT, 310 is a reset TPT, 350 is an entrance window through which light from a light source passes, 35
1 is the gate wiring part of TPT, 352 is the sensor bias line, 329 is the capacitor that accumulates the photocurrent of the sensor, 35
3 is a signal wiring that sends a signal to the reading section, 365 is a box that fixes the sensor board 301, 361 is a light source, and 363 is a
362 is a platen roller that holds down the original, and 364 is a protective layer that protects the sensor section.

以上のようにして作成した光電変換装置につき実施例1
と同様の事項((a)〜(d))につき調査を行なった
ところ、いずれの事項についても実施例1と同様に先行
例1より優れていた。
Example 1 of the photoelectric conversion device created as described above
When the same items ((a) to (d)) were investigated, all items were superior to the first example as well as the first example.

このように、本実施例では、光センサと駆動素子とを同
じ構成で、同一基板上に同時に作成しても優れた特性を
有することがわかった。従って、製造を容易に行なうこ
ともできる。
As described above, it was found that this example has excellent characteristics even when the optical sensor and the driving element have the same configuration and are simultaneously formed on the same substrate. Therefore, manufacturing can be performed easily.

のみならず、光センサ及び駆動素子におけるドレイン電
流の経時変化が少なかった。
In addition, there was little change over time in the drain current in the optical sensor and drive element.

また、均一・かつ再現性よく光電変換装置の特性を発揮
した。
In addition, the characteristics of the photoelectric conversion device were exhibited uniformly and with good reproducibility.

本実施例に係る光電変換装置により画像信号の読み取り
を行なったところ、極めて鮮明に読み取りを行なうこと
ができ、本発明をレンズレス型光電変換装置に適用して
も優れた特性を発揮しうることがわかる。
When image signals were read by the photoelectric conversion device according to this example, the reading was extremely clear, and the present invention can exhibit excellent characteristics even when applied to a lensless photoelectric conversion device. I understand.

[発明の効果] 本出願に係る第1発明によれば以下のもろもろの効果が
得られる。
[Effects of the Invention] According to the first invention of the present application, the following various effects can be obtained.

■光電流の光量依存の直線性が良好である。■Good linearity of photocurrent dependence on light amount.

■暗電流値をほとんど増やすことなく光電流を増加させ
ることができる。
■The photocurrent can be increased without increasing the dark current value.

■各種特性が温度、湿度等、環境の影響湿度の影響をう
けにくい。
■Various characteristics are not easily affected by environmental influences such as temperature and humidity.

■高い光電流値と光応答性とを同時に満足できる。■Able to simultaneously satisfy high photocurrent value and photoresponsiveness.

■パッシベーション材料条件や表面プロセス条件による
特性への影響が減少する。
■The influence of passivation material conditions and surface process conditions on properties is reduced.

■高い光電流を満足するため、半導体層の膜厚をふやす
必要がなく薄膜とすることができる。その結果、成膜時
間が短くなり、また、ゲート電極を取り出すためのコン
タクトホールが浅くなり、コンタクト不良が発生少なく
、生産性も良好である。
■Since it satisfies a high photocurrent, there is no need to increase the thickness of the semiconductor layer and it can be made into a thin film. As a result, the film formation time is shortened, the contact hole for taking out the gate electrode becomes shallow, contact defects are less likely to occur, and productivity is also good.

本出願に係る第2発明によれば上記第1発明によって得
られる効果の他に、次の効果が得られる。
According to the second invention of the present application, in addition to the effects obtained by the first invention, the following effects can be obtained.

■ドレイン電流の経時変化が起こらない。■Drain current does not change over time.

■nドープ領域はフェルミ準位制御を容易ならしめるこ
とができVLhの制御が可能となり、光電変換装置の特
性の均一性・再現性を向上できる。
(2) The n-doped region facilitates Fermi level control, enables control of VLh, and improves the uniformity and reproducibility of the characteristics of the photoelectric conversion device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は光電変換装置における半導体層のバンド状態を
示すモデル図である。 第2図は本発明と先行例に係る光電変換装置におけるゲ
ート電圧に対する光電流と、γ値の関係を示すグラフで
ある。 第3図は本発明において使用するTPTのドレイン電流
の経時変化を示すグラフである。 第4図は第1実施例に係る光電変換装置の製造過程を示
すための断面図である。 第5図は第1実施例に係る光電変換装置の耐久試験結果
を示すグラフである。 第6図は第4実施例に係る光電変換装置を示す断面図で
ある。 第7図は第5実施例に係る光電変換装置を示す断面図で
ある。 第8図は第7図に示す光電変換装置の等価回路図である
。 第9図は第6実施例に係る光電変換装置を示す平面図で
ある。 第10図は第9図の側断面図である。 第11図は従来例に係る光電変換装はの光センサを示す
断面図である。 第12図は先行例2に係る光電変換装置の光センサを示
す断面図である。 l・・絶縁基板、2・・半導体層、3.3′・・ドーピ
ング半導体層、4.4°・・主電極。 5・拳ゲート電極、6・・絶縁膜、7・・直流電源、8
・・可変直流電源、11・・ゲート電極、12・・ゲー
ト絶縁膜、13・Φ半導体層、14.15・・n型高密
度不純物層、16・・n領域、101・−ガラス基板、
102・・ゲート電極(A文)、103・・絶縁膜、1
04−・n型半導体領域、105−・i型半導体層、1
06・・オーミツクコタクト層、107・−主電極、1
12・Φゲート電極、113・会絶縁膜、114・・n
型半導体領域、115・・i型半導体層、116・・オ
ーミックコンタクト層、117・・電極、201拳・絶
縁膜、202・−ゲート電極、205ssn型a−Si
領域、206a a i型a−Si層、209−−セン
サ部、219・壷電荷転送部、222・會対向電極、2
27・・上部電極、229・・電荷蓄積部(コンデンサ
)、301・・箱体、302Φ・センサゲート線、30
9・Φセンサ部、310@−リセット用TFT、319
・・転送用TFT、329・・コンデンサ、350・・
入射窓、351・・ゲート配線部、352・センサバイ
アス線、353・・信号配線、361・・光源、362
・・プラテンローラ、363・争原稿、364・・保護
層、365・・センサ基板、801・・ゲート駆動回路
、803・・駆動源、805・・信号処理部。 第1図(a) 第1図(b) :: 第1図(C) 第1図(d) 第3図 時間(分) 放置時間(hr) 第6図 第9図 第10図
FIG. 1 is a model diagram showing the band state of a semiconductor layer in a photoelectric conversion device. FIG. 2 is a graph showing the relationship between photocurrent and γ value with respect to gate voltage in photoelectric conversion devices according to the present invention and a prior example. FIG. 3 is a graph showing the change over time in the drain current of the TPT used in the present invention. FIG. 4 is a sectional view showing the manufacturing process of the photoelectric conversion device according to the first embodiment. FIG. 5 is a graph showing the durability test results of the photoelectric conversion device according to the first example. FIG. 6 is a sectional view showing a photoelectric conversion device according to a fourth embodiment. FIG. 7 is a sectional view showing a photoelectric conversion device according to a fifth embodiment. FIG. 8 is an equivalent circuit diagram of the photoelectric conversion device shown in FIG. 7. FIG. 9 is a plan view showing a photoelectric conversion device according to a sixth embodiment. FIG. 10 is a side sectional view of FIG. 9. FIG. 11 is a sectional view showing an optical sensor of a conventional photoelectric conversion device. FIG. 12 is a sectional view showing an optical sensor of a photoelectric conversion device according to Prior Example 2. l...Insulating substrate, 2...Semiconductor layer, 3.3'...Doped semiconductor layer, 4.4°...Main electrode. 5. Fist gate electrode, 6. Insulating film, 7. DC power supply, 8
...Variable DC power supply, 11.. Gate electrode, 12.. Gate insulating film, 13. Φ semiconductor layer, 14.15.. N-type high-density impurity layer, 16.. N region, 101.-Glass substrate,
102...Gate electrode (A sentence), 103...Insulating film, 1
04-・n-type semiconductor region, 105-・i-type semiconductor layer, 1
06... Ohmitsukukotact layer, 107... Main electrode, 1
12・Φ gate electrode, 113・Metal insulating film, 114...n
type semiconductor region, 115...i-type semiconductor layer, 116...ohmic contact layer, 117...electrode, 201 fist insulating film, 202-gate electrode, 205ssn type a-Si
region, 206a ai type a-Si layer, 209--sensor section, 219/bottle charge transfer section, 222/unit counter electrode, 2
27...Top electrode, 229...Charge storage unit (capacitor), 301...Box, 302Φ・Sensor gate line, 30
9・Φ sensor part, 310@- TFT for reset, 319
...Transfer TFT, 329...Capacitor, 350...
Entrance window, 351... Gate wiring section, 352... Sensor bias line, 353... Signal wiring, 361... Light source, 362
...Platen roller, 363. Document, 364.. Protective layer, 365.. Sensor board, 801.. Gate drive circuit, 803.. Drive source, 805.. Signal processing section. Figure 1 (a) Figure 1 (b) :: Figure 1 (C) Figure 1 (d) Figure 3 Time (minutes) Standing time (hr) Figure 6 Figure 9 Figure 10

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 絶縁基板と、該絶縁基板上に形成された半導体層と
、該半導体層上に形成された一対の相対向する主電極と
、絶縁膜を介して該半導体層に形成されたゲート電極と
を有し、外部から光を該半導体層に入射させるように構
成した光センサを有する光電変換装置において、第V族
に属する原子の少なくとも1種が不純物としてドープさ
れている領域が、該半導体層の、該半導体層と該絶縁膜
との界面近傍に形成されていることを特徴とする光電変
換装置。 2 絶縁基板と、該絶縁基板上に形成された半導体層と
、該半導体層上に形成された一対の相対向する主電極と
、絶縁膜を介して該半導体層に形成されたゲート電極と
を有し、外部から光を該半導体層に入射させるように構
成した光センサと、該絶縁基板上に形成された半導体層
と、該半導体層上に形成された一対の相対向する主電極
と、絶縁膜を介して該半導体層に形成されたゲート電極
とからなる、該光センサを駆動するための駆動素子とを
有する電変換装置において、第V族に属する原子の少な
くとも1種が不純物としてドープされている領域が、該
光センサと、該駆動素子とそれぞれの半導体層の、該半
導体層と該絶縁膜との界面近傍に形成されていることを
特徴とする光電変換装置。 3 上記V族の不純物濃度の分布が膜厚方向に傾斜を持
っていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
光電変換装置。 4 上記V族の不純物濃度の分布が膜厚方向に傾斜を持
っていることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
光電変換装置。 5 光センサと、駆動素子と、光センサの電荷を蓄積す
る薄膜コンデンサが同一基板上に形成されたことを特徴
とする特許請求の範囲第2項又は第4項記載の光電変換
装置。 6 絶縁基板は透明で、基板の光センサ形成面とは反対
側から原稿照明用の光を入射し、基板上には照明用窓が
形成された特許請求の範囲第1項又は第3項に記載の光
電変換装置。 7 絶縁基板は透明で、基板の光センサ形成面とは反対
側から原稿照明用の光を入射し、基板上には照明用窓が
形成された特許請求の範囲第2項、第4項又は第5のい
ずれかに記載の光電変換装置。 8 半導体層が水素化アモルファスシリコンである特許
請求の範囲第1項、第3項又は第6項に記載の光電変換
装置。 9 半導体層が水素化アモルファスシリコンである特許
請求の範囲第2項、第4項、第5項又は第7項に記載の
光電変換装置。
[Claims] 1. An insulating substrate, a semiconductor layer formed on the insulating substrate, a pair of opposing main electrodes formed on the semiconductor layer, and an insulating film formed on the semiconductor layer via an insulating film. In a photoelectric conversion device having a photosensor configured to allow light to enter the semiconductor layer from the outside, the region is doped with at least one type of atom belonging to Group V as an impurity. is formed in the semiconductor layer near an interface between the semiconductor layer and the insulating film. 2. An insulating substrate, a semiconductor layer formed on the insulating substrate, a pair of opposing main electrodes formed on the semiconductor layer, and a gate electrode formed on the semiconductor layer through an insulating film. an optical sensor configured to allow light to enter the semiconductor layer from the outside; a semiconductor layer formed on the insulating substrate; a pair of opposing main electrodes formed on the semiconductor layer; In an electric conversion device having a driving element for driving the photosensor, which comprises a gate electrode formed on the semiconductor layer via an insulating film, at least one type of atom belonging to Group V is doped as an impurity. 1. A photoelectric conversion device characterized in that a region formed in the semiconductor layer of the optical sensor, the driving element, and the respective semiconductor layers is formed near an interface between the semiconductor layer and the insulating film. 3. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the distribution of the group V impurity concentration has an inclination in the film thickness direction. 4. The photoelectric conversion device according to claim 2, wherein the distribution of the Group V impurity concentration has an inclination in the film thickness direction. 5. The photoelectric conversion device according to claim 2 or 4, wherein the optical sensor, the driving element, and the thin film capacitor for accumulating the charge of the optical sensor are formed on the same substrate. 6. According to claim 1 or 3, the insulating substrate is transparent, and light for document illumination is incident on the substrate from the side opposite to the surface on which the optical sensor is formed, and an illumination window is formed on the substrate. The photoelectric conversion device described. 7. Claims 2, 4, or 7, wherein the insulating substrate is transparent, and light for illuminating the original enters from the side opposite to the surface on which the optical sensor is formed, and an illumination window is formed on the substrate. The photoelectric conversion device according to any one of the fifth items. 8. The photoelectric conversion device according to claim 1, 3, or 6, wherein the semiconductor layer is hydrogenated amorphous silicon. 9. The photoelectric conversion device according to claim 2, 4, 5, or 7, wherein the semiconductor layer is hydrogenated amorphous silicon.
JP61229268A 1986-09-25 1986-09-26 Photoelectric transducer Pending JPS6384080A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160082990A (en) * 2013-11-04 2016-07-11 콜럼버스 포토볼타익스 엘엘씨 photovoltaic cells

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