JPS6386973A - 露光ブロツキング素子をもつ感光ピクセル - 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】 １旦二上上 本発明は感光アレー及びさらに特定的には薄膜光電素子
の集積化されたアレーと、前記素子により発せられる光
電信号を最小のクロストーク（ｃｒｏｓｓ−ｔａｌｋ）
で読取るために改良したアドレス指定スキーマに係わる
。

発明の背■ 本発明を理解するため、［イメージ又は光学走査装置］
は、データのパターンを光学的に走査し、かつそれを代
表する信号を生じるため配置された１又はそれ以上の個
数の光電応答回路又は素子を含む装置として定義される
。

光学イメージ走査装置はデータのパターンを電気信号に
変換し、下流側の後続の処理、記憶又は表示用装置に適
用できるようにする。イメージ走査装置はファクシミリ
伝送機、複写層、コンビュ−タ入力端子、ＣＡＤ−ＣＡ
Ｍ装置、等々に内蔵される。ざらに、イメージ走査装置
はベニヤ板、繊維及び全屈などの材料の表面を検査する
ため製造工程にも利用ざ机る。典型的なイメージ走査装
置は、走査されるべき表面のさまざまな部分を同時的に
あるいは順次的にアドレス指定するため配置された１又
はそれ以上の個数の充電応答回路を含む。

現在、イメージ走査装置の製造のために幾つかの試みが
行なわれている。電荷結合デバイス（ＣＣＤ）はこのよ
うな試みの１つに基礎を与えている。（１０）Ｄは、標
準的には結品シリコンで形成され、個々にピクセルを結
合して備えた複数個の光電応答回路を内部に含んだ固体
素子装置である。

（１０）Ｄは高度の光導電性をもち、高い解像力を備え
ることができる。しかし（１０）Ｄは比較的寸法が小さ
い。典型的な（１０）Ｄアレーは長さおよそ１インヂで
、現在製造されている最大（１０）Ｄは長さ約３〜４イ
ンチである。これらの寸法上社−−〜十の制約が走査装
置内の（１０）Ｄの有効性にｍｌＪ限を課す。（１０）
Ｄより大きな寸法をもつ情報パターンが走査される場合
は、（１０）Ｄの表面に縮小サイズで情報パターンを投
影するため光学系が用いられなければならない。高価で
かさばる点を別とすれば、この種の光学系は（１０）Ｄ
の解像力を有効に減じるであろう。

薄膜デバイスはイメージ走査装置を製造するもう一つの
試みである。薄膜デバイスは、適当なアモルアアス半導
体材料の層をさまざまな基板上に蒸着させることにより
形成し得る。これらの層を適当にパターン形成すること
により、さまざまな装置の構成を実現することができる
。

ここで用いられる「アモルファス」という用語は、短又
は中距離秩序をもつかあるいは結晶性介在物を含有して
いるとはいえ、艮距岨無秩序をもつすべての材料又は合
金を含む。また「微結晶質」という用Ｍ１辞は、結晶性
介在物の体積割合にょっ導電性、バンドギャップ及び吸
収定数のような幾つかの主要パラメータの実質的変化が
生じるし壓きい値より大きい。

グロー放電、又は他の蒸着法によって、λ？ＩＦＪアモ
ルファスシリコン、大面積ゲルマニウム又はシリコン−
ゲルマニウム合金を装作することができ、前記合金はエ
ネルギギャップ中に局在化状態の低濃度と高性能電子特
性をもつ。

薄膜合金は大α生産工程によって大面積に容易に作られ
ることができ、従って大規模イメージセンザアレーの１
ｆｆ：汎的な製造が可能である。この種の大規模アレー
の使用により原価、生産規模及び処理工程の節約をおこ
ない、複雑な光学システムの必要をなくする。加えて、
薄膜ビンサアレーが走査されるべき対象とほぼ同じサイ
ズに製造されるから、比較的高いＷ？像力が、高解像度
写真食刻処理工程を用いる必要なしに達成される。従っ
て薄膜光電アレーは、イメージ走査装置の製造に大きな
有効性をもつことが分かる。

典型的な簿膜イメージ走査装置は光電応答回路のアレー
を含み、各回路はそこに入射する光のΦに対応する電気
信号を提供するべく適合された光電素子を含んでいる。

大面積の表面を走査するために単一素子を使用するのは
明らかに時間の浪費であろう。従って、線形又は２次元
形の素子アレーが通例は用いられている。この種のアレ
ーが用いられる場合には、アレーの各光電回路はダイオ
ード又はトランジスタのようなブロッキング素子も含ま
なければならない。ブロッキング素子は、アレーのマト
リクス内の希望しない経路を流れる電流を防ぐことによ
り、マトリクス内のさまざまな充電素子のアドレス指定
を容易にする。このようにしてブロッキング装置もよ、
そうでなければ感光集子により生じる信号を劣化させる
であろうクロストークを取り除く。

先行感光アレーの使用においては、入射光の吸収による
ブロッキング素子内の電荷キャリヤ対の発生によって幾
つかの問題が生じた。ブロッキング素子が製造される半
導体材料のバンドギャップより大きなエネルギを持つ光
は、その材料に電子−正孔対を生じることができる。も
し半導体材料を横切って磁界が存在すれば、光？１７１
子−正孔対は分離され、それによりＴｉ流の流れを生じ
る。これ以前に、ブロッキング素子のこの種の照明は、
効果的に「雑音ｊ源となる電流の流れを生じることがで
きた。この「雑音」は、消失するかさもなければ光電素
子の感度によって生じる信号を劣化させた。この理由で
、これまでは照明を防ぐため、ブロッキング素子を光学
的に遮蔽する必要があった。

この種のマスキングは、ブロッキング素子上に比較的厚
い、不透明な金属又はその他の層を堆積するか、あるい
は照明を避けるためテープ又はその他のシールドを用い
ることによって実行された。

この試みはあきらかに追加処理工程を必要とする限りに
おいて満足のいくどころではない。例えば、金属層の堆
積は、短絡を避けなければならないとすれば非常な注意
を必要とする。テープ又は他のマスキング素子を別に貼
付けて用いることは、マスキング素子の配置のため充分
な余猶を提供すべきため、ブロッキング素子を光ｆｆｔ
７Ｒ子から比較的遠く離して配置することを必要にする
。このような遠隔配置は空間を浪費して解像力を減じ、
さらにそれらの間に比較的長いコネクタの使用を要求し
、この種のコネクタは回路に望ましくないキャパシタン
スを付加する。

従って、ブロッキング素子を入射光線から覆う必要を取
り除き、この秤のマスキング工程が下側に隣接づる素子
を害し、原価を上昇させ、処理時間と材料を浪費さけ、
感光ピクセルの寸法及び電気的キャパシタンスを不利に
増加させることのないようにすることが望ましいことが
理解されよう。

従って本発明は光電素子及びブロッキング素子を含む光
電応答回路を製造するためのもので、ブロッキング素子
を入射光から覆うための必要が何もない装置を提供する
。

本発明のこれらの及び他の利点は本発明の要約、図面、
図面の説明及び請求の範囲から容易に明らかにされるで
あろう。

児」ＪＬＩ力 ここに開示されているのは、入射光の量に対応して検出
可能な信号を提供するための回路である。

回路は少なくとも第１及び第２電極を含む光電素子を含
み、さらに少なくとも１部の回路を通って選択的にブロ
ッキング電流を流すための素子をも含んでおり、この素
子は少なくとも第１及び第２電極を含み、光電素子の第
１電極及びブロッキング素子の第１電極は電気的に相互
＠続され、他方では光電素子の第２電極とブロッキング
素子の第２電極は事実上共通の電位に保）、′７され、
従って検出可能の信号は前記電流ブロッキング素子によ
り光電発生されたキャリヤ対によって消費されはしない
。

光電素子はホトレジスタ、ホトトランジスタ又はホトダ
イオードであり得る。光電素子がホトダイオードの形を
とるとき、薄膜半導体合金材料で作られた反対にドープ
された層を酋み、それらの層の間には事実上真性な半導
体合金材料がｐ−１−ｎ形ボトダイオードを形成するた
め配置されている。最も好ましい具体例では、ホトダイ
オードの半導体層は主としてアモルファスシリコン合金
材料、アモルファスゲルマニウム合金材料及びアモルフ
ァスシリコン：ゲルマニウム合金材料から成るグループ
から選択された材料から形成される。

光電素子は光学的及び電気的連続関係に積重ねられた複
数個のｐ−１−ｎ形ホトダイオードを含んでもよい。

好適具体例としてのブロッキング素子は入射光の吸収に
応答して電荷キャリヤ対を生じることができる光電応答
半導体合金材料の層を含む。ブロッキング素子はトラン
ジスタ又はダイオードであってもよい。ブロッキング素
子がダイオードの形をとるとき、逆特性にドープされた
薄膜半導体合金材Ｖ［の１対の層を含んでもよく、この
層の間にはｐ−１−ｎ形ダイオードを形成するため真性
半導体合金材料の層が配置される。ｐ−１−ｎ形ダイオ
ードは主としてアモルファスシリコン合金材料、アモル
ファスゲルマニウム合金材料及びアモルファスシリコン
：ゲルマニウム合金材料から成るグループから選択され
る半η体合金材料の層から形成される。ダイオードは光
学的及び電気的連続関係に配置された複数個のｐ−ｔ−
ｎ形ダイオードを合み１ｇる。ダイオードはまたショッ
トキバリヤの形をとってもよい。しかしながらブロッキ
ング手段は事実上は入射光から覆われてはいない。

好適具体例では、光電素子の第２電橿及び電流ブロッキ
ング手段の第２電極をＯボルトのような事実上等しい電
位に保つために低インピータンス宵流増幅器が適用され
る。光電素子は好ましくは陽極及び陰極をもつホトダイ
オードであり、ブロッキング素子は好ましくは陽極と陰
極をもつブロッキングダイオードで、ホトダイオードが
露光されると、光電キャリヤ対の形の電気信号が導電体
上に蓄積され、ホトダイオードの陽極及びブロッキング
ダイオードの陽極は回路が露光されている間事実上同じ
電位に保持されるように、前記導電体によって電気的に
相互接続されせた２個のダイオードの陰極を備えている
。

複数個のホトダイオード及び作動的に配置された複数個
の結合ブロッキングダイオードを用いることによって、
回路は入射光の呈に対応づ゛る複数個の電気信号を供給
するべ（適合されたピクセルアレーを供給するため用い
られることができる。

ピクセルアレーは直線形であっても２次元形であっても
よい。

好適具体例では、少なくとも１ｖＡの導電面をもつ支持
基板が備えられる。ホトダイオードとブロッキングダイ
オードは、電気的結合をその間に成立させるため導電面
と電気的に結合状態にある陰極をもつ導電面上に間隔を
つけて配置されている。

回路はさらにホトダイオードの陽極の上側に配置された
第１透明導体、ブロッキングダイオードの陽極の上側に
位２する第２透明導体、及び第１透明尋休の１部と第２
透明導体の１部と接触する導電体を含んでいる。

さらに本発明の範囲に光電応答回路で用いられる電流ブ
ロッキング素子が含まれ、前記回路は光電素子を含み、
その上への入射光のｍに対応する検出可能な信号を供給
し蓄積するべく適合されることも予想される。回路はさ
らにそこを通過する電流を選択的にブロックするための
素子を含む。

ブロッキング素子は以下を結合して含む。即ち前記回路
上の入）１光から事実−ヒ覆われていず、その結果その
光電領域が少なくとも部分的に前記光線に接近すること
ができる面である。さらに、この光電素子の具体例はホ
トレジスタ、ホトトランジスタ、ホトダイオードであっ
てもよい。しがし光電素子とブロッキング素子の両方は
半導体合金材料のｐ−１−ｎ＠形層の１又はそれ以上の
３つ組から形成されることが考えられる。また、光電素
子の第２電極及び電流ブロッキング素子の第２？δ穫は
、第１電穫が電気的に相互接続されている間、低インピ
ーダンス電流増幅器によっておよそ０ボルトの事実上等
しい電位に保持される。アレーを形成するため作動的に
配置さ札た複数個の結合されたホトダイオード及びブロ
ッキングダイオードを用いることによって、前記アレー
によって生じる電気信号はイメージセンサにより感受さ
れたイメージから発する光に対応するであろう。

蛤１且焦１ 本発明は図を参照することで最もよく理解されよう。第
１へ及び１Ｂ図は、感光ピクセルのアレーが動いている
間、個々の感光回路によって生じる信号を読取るための
好適方法と回路を図示する。

ここで用いられる「感光回路」又は「光電応答回路」と
いう用語は、個々のピクセルと結合した感光アレーのそ
の部分を意味し、通例では、入射光の吸収に応答して検
出可能な信号を提供するための光電素子と、回路各部を
流れる電流を選択的に制限するブロッキング素子と、結
合されたアドレス指定手段とを含む。第１Δ図は入射光
１２を受容するための感光ピクセル１０を示し、第１Ｂ
図は出力増幅器１４によって読取られる感光ピクセル１
０を示す。第１Ａ図と１Ｂ図を参照して分かるように、
感光ピクセル１０は２個のダイオード、即らブロッキン
グダイオード１６及び背面対背面接続形に電気接続され
たホトダイオード１８を含む。感光ピクセル１０の作動
を説明する便宜のために、ダイオード１６及び１８の内
部キャパシタンス２ｏ及び２２はそれぞれ第１△及び１
Ｂ図に別の部品として示されている。ダイオード１６及
び１８の陽極は、共通点又はノード２４に結合される。

ホトダイオード１８の陰極は出力ノード２６と結合し、
ブロッキングダイオード１６の陰極は入力ノード２８と
結合する。湾両方のダイオード１６及び１８は、好まし
くは作動中露光されるとぎそれぞれ電流Ｉ８及び■、を
生じるように作られ作動される。このため各ダイオード
は小型太陽電池として考案され、走査周期ごとのエネル
ギ出力は走査周期中の入射光の全量に比例する。

感光ピクセル１０は、各走査周期にわたり入射光によっ
て生じる全電荷を有効に統合するから、単にある瞬間を
ベースにして入射光を測定する先行技術の感光素子より
はるかに感受性が高い。信号増幅器１４は、感光ピクセ
ル１０が読取られるときノード２６を通過する電流に比
例する増幅された出力信号を生じるためのものである。

ノード２６及びノード２８の電圧が周期の感受（即ち非
読取り）部分の間、事実上同じ値に保持されることが本
発明の重要な特徴である。これはブロッキングダイオー
ド１６の照明の間に生じる光電電流が消失するのを防ぐ
。さもなければホトダイオード１８により生じ、かつノ
ード２４に蓄積された光電電流は劣化される。このため
、ブロッキングダイオード１６は入射光からマスクされ
る必要がなく、従ってピクセルの設計と処理工程を単純
化する。

ホトダイオード１８及び増幅器１４の間のノード２６に
おける電圧と入力ノード２８における電圧とは、感光ピ
クセル１０が第１Ａ図に示す通り読取られないときはい
つもゼロボルトに保持されるのが好ましく、但し伯の共
通電圧値は同様に用いられてもよい。

従って、ダイオード１６及び１８が第１Ａ図に示寸通り
露光されるときは、それらはそれぞれ光電電流ＩＢ及び
ＩＰを生じ、これらの電流はノード２４に向けられ、従
って接合電圧■Ｊはノード２４上に配置された負の電圧
より小さい負性となり、最終時に感光ピクセル１０が読
取られる。

第１Ｂ図に示す通り、感光ピクセル１０に射す入射光１
２によって生じる粕分電荷を読取るために、入力ノード
２８の電圧は例えばゼロボルトから一５ボルトへ減少す
る。ブロッキングダイオード１６はこのようにして５ｆ
ｆｉ性となり、ノード２４における電圧がおよそ一５ボ
ルトに等しくなるまで電流が通過する。

実際にｔよ、ダイオード１６の内部電圧は、ノード２４
の電圧が入力ノード２８に加わる電圧に達するのを防ぐ
ことができる。このノード２４における電圧の変化は、
破線３０によって指示された電流によって伴なわれる。

ホトダイオード１８はこのときバイアスをかけられて逆
転し、読取りパルスの時間に従っておよそ一５ボルトの
最終逆バイアス電圧を経験する。

時々、この逆電流３０をホトダイオード２８の内部キ１
？バシタンス２２を通るものと考えることも有効であっ
て、このようにしてコンデンサ２２に５ボルトをかける
。他方では、ブロックキングダイオード１６は前方へバ
イヤスをかけられ、従ってその内部キャパシタンス２０
を有効に放電させ、即ち内部キャパシタンス２０を横切
る電圧２０は、ダイオード１６を横切って達成される最
終前方電圧降下に等しくなる。ノード２６を横切る電流
３０は、信号増幅器１４によって増幅され、出力ノード
３２を通る増幅された電流ＩＡを生じ、感光ピクセル１
０による電流走査周期中に受容した光の強度に比例的で
ある。

走査パルスの終りに、入力ノード２８における電圧はゼ
ロボルトに戻り、ノード２４における電圧■Ｊは感光ピ
クセル１０がそれ以上の入射光を受けない限り、およそ
−５ボルトに残る。最後に、ノード２６はゼロボルトに
戻り、回路は感応モードにリセットされる。

第２図Ａ〜第２図Ｃは、感光ピクセル例えば１０の出力
が光の強度変化に応じる時間応答をまとめて図解する３
つの波形のタイミング図である。第２図への第１波形は
、第１Ｂ図の入力２８に置かれた一５ボルト駆動パルス
を示す。当業者には、時間間隔長及びフレーム時間は、
時間応答の差とアドレス指定すべき感光ピクセルの数を
調整するため変更し１ｑることか分かる。

第２図Ｂに示す波形は、第１Ｂ図の感光ビクセメ１０内
のノード２４において、走査されるべきイメージの連続
するセグメント、即ち完全開、金曜、中間明、完全開及
び近似完全用にそれぞれ引続いて出会うときに生じる対
応電圧■、を示す。図示の通り、イメージの完全開セグ
メントに出会うとき、ノード２４での電圧Ｖ、はおよそ
一５ボルトからおよそゼロボルトに増える。この第一充
電周期の終端において、入力パルス３４ａはおよそゼロ
ボルトから一５ボルトへこの電圧を戻らせる。従って、
第２図Ｃに示す出力電流信号は、ブロッキングダイオー
ド１６を通過する電流を測定する。

次の走査周期又はフレームで出会うイメージが暗りれば
、光電流は目立つほど発生けず、従って接合ノード２４
の電圧■Ｊは読出しパルス３４ｂが出現しても変化しな
い。イメージが暗と完全開との間に位置する中間の明レ
ベルを生じるセグメントから成る場合は、発生づ′る光
電流は０と一５ボルトの中聞値をもち、ノード２４にお
ける“電圧の中間変化が生じる。次の読出しパルス３Ａ
ｃ中では、中くらいの電圧変化がノード２４に生じるだ
けで、中くらいの出力が第２図Ｃに対応して示すように
ノ−ド３２に生じる。

以上説明した読出しスキーマは、当業者には公知のその
他の跣出し技術について右Ｑ、　ｍな利点をもつ。この
ような利点の１つは、電気通信状態にある他の素子を通
る望ましくないう電流卸えいによる電気的クロストーク
が事実上取除かれることである。ぞの理由は第３図を参
照して説明することができる。図では明快と議論のしや
すさのため、それぞれが２個の感光素子をもつ２つの感
光回路又はグループ３６ａ及び３６ｂから成る先行技術
直線形アレーが示されている。増幅器１４ａは図示の通
り接続されると、どのグループが呼掛けられているかに
応じてグループ３６ａの感光ピクセル１０ａか、グルー
プ３６ｂの感光ピクセル１０ｂかによって生じた電流を
感知する動きをする。実際上は、感光素子１０ａを読取
るとき増幅器１４ａによって感受される全電流は、感光
素子１０ａからの電流３８と、選ばれなかったグループ
３６ｂのピクセル１０ｂ及び１０ｃを通過する付加漏え
い電流４０とを合む、複数個の電流経路を通過する′ａ
ｉ流と、さらに濃い破￥Ｑ４０によって示された経路内
の選択されたグループ３６ａ内の他のピクセル１０ｄを
通過する電流との合計である。この種の電流は感光ピク
セル１０の間の作動特性での変化及び出力線路４６がゼ
ロボルトに保持されないという事実によって生じる。数
ダース又は数百グループのピクセルをもつ大形感光アレ
ーにおいて、この希望しないクロストーク電流は個々の
感光ピクセル１０の読取り粘度にマイナスに影響する恐
れがある。しかし本発明では入力線路４６と出力線路４
４が事実上同じ電位に保持されており、−り電流は存在
しない。従って各ピクセル１０を再充電するために要す
る電流は、その対応する増幅器１４によってだけ検出さ
れる。

第４図は本発明感光ピクセル１０の、好適アドレス指定
及び読取り法を単純な略図で示した説明図である。図示
の通り、すべての出力線路４６並びにすべての入力線路
４４はぜロボルトに保持され、従って希望しない漏えい
電流を除去する。アドレス指定されないグループ内の各
感光ピクセル１０は同じ電圧であるから、これらのアド
レス指定されないピクセルを通る電流は存在しない。従
って有効な通路、即ち電圧降下をもち、それを通ってク
ロス［ヘーク電流が送られる通路は存在しないから、ク
ロストークは有効に防がれる。当業者には、感光ピクセ
ルの直線形アレーのようなアレーのこの好適読取り法は
、すべてのブロッキングダイオード及びすべてのホトダ
イオードのＩ−Ｖの特性値に正確に適合する必要を取除
きもすることが理解されよう。

第５図は２個のｌ１４接する感光ピクセル１０と結合し
た出力線路４６及び入力線路４４の上面図である。

第６図は第５図の６−６線に従がう感光ピクセル１０の
１つに対応する側面断面図である。第５図及び第６図は
、感光ピクセル１０、入力線路４４及び出力線路４６が
、薄膜半導体合金材料、絶縁体及び伝導線路を堆積し、
さらに従来法の写真食刻技術を用いてパターン形成する
ためによく知られた技術を用いて単一集積構造として形
成され１ｑることを図示してしいる。第５図に示す通り
、感光アレーは相互に平行に間隔をとって隣接して配着
した複数個の感光ピクセル１０を含んでいてもよい。１
個アレーについて、同一の感光ピクセル１０の概略寸法
は次の通りであり得る。任意の方向に隣接するピクセル
１０の間の中心間距離はおよそ６０ミクロンであること
ができる。ホトダイオード１８は各辺がおよそ４２ミク
ロンである正方形として形成されることができ、ざらに
ブロッキングダイオード１６は各辺がおよそ２４ミクロ
ンの正方形として形成されることができる。ブロッキン
グダイオード１８はおよそ３０ミクロン平方の適正な導
電ベース５ｏの上面に配置されることができ、このベー
スはその電極の１つとして役立つ。一方ホトダイオード
１８はおよそ５２ミクロン平方の適正な導電ベース５２
上に配置されることができ、このベースはその電極の１
つとして動く。導電ベース５０及び５２は、好ましくは
導電コネクタ５４によって相互接続される。感光ピクセ
ル１０の長さ方向の全長は、およそ２５０ミクロンであ
り得る。それぞれのホトダイオード１８にイオード１８
の寸法が増せば作り得る。しかしながら第５図から容易
に分かる通り、各ホトダイオードのサイズの増加はアレ
ーの解像力に影響するだろう。さらに、もしブロッキン
グダイオードがホトダイオードに比較して余り大きくさ
れ過ぎると、余分のキャパシタンスが回路に加えられ、
このキャパシタンスはその作動に害になるだろう。従っ
て、ブロッキングダイオードの面積より少なくとも５倍
、好ましくは１０倍大きい面積をホトダイオードに持た
せることが望ましいことが分かった。

第６図は感光ピクセル１０が絶縁基板５６上に形成され
、この基板は好ましくはコーニング（Ｃｏｒｎ　ｉ　ｎ
Ｑ　）７０５９ガラスであるが、他の適切な材料、例え
ばステンレス鋼を絶縁層で被覆したものから形成されて
もよいことを示す。基板５６の頂上には底部全屈層５８
が形成され、これはクロームであってもよく、前記層５
８は各感光ピクセル１０の下側にパターン形成された金
属層を形成し、ざらに入力線路４４と出力線路４６を同
時にｌ形成するため従来技術を用いて写真食刻法を用い
てパターン形成される・パターン形成された金属層５８
は導電ベース５０及び５２を形成し、これらのベースは
それぞれダイオード１６及び１８のための電極の１つと
して働く。

金属層５８は、また２個のベースを相互接続する導電コ
ネクタ５４を形成する。次にＮ−１−Ｐ半導体合金材料
層６０は、ダイオード１６及び１８の感光部分を形成す
るためベース５０及び５２上に堆積される。

各層６０上には分離した頂部接点６２が配置され、前記
頂部接点は好ましくはインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ
）のような透明導電酸化物から作られる。

次に絶縁層６４が、希望する場所を除いてアレーの他の
部分と電気的に連絡することから導電線路又はトレース
６８及び７０を絶縁するため堆積され、パターン形成さ
れる。例えば導電線路６８は通路７２を通って入力線路
４４と接触し、通路７４を通ってブ［］ッツキダグダイ
オード１の接点６２に電気接続される。

同様に、導電線路７０は通路７６を通って出力線路４６
と接触し、通路７８でホトダイオード１８の頂部接点６
２と電気接続する。

底部導電層５８の′４電コネクタ５４は、ホトダイオー
ド１６及び１８に背面対背面連絡式に電気接続させ、他
方では頂部金属導電線路６８及び７０は、底部接続層５
８に対向するダイオード１６及び１８の電極に電気接続
を提供する。

先行技術の構造では、導電回路の出力に雑音を増やし感
度を劣化させる電流の発生を防ぐため、しかし本発明で
は、ブロッキングダイオード７０を入射光から覆う必要
はない。

以上の説明によって示される通り、本発明はブロッキン
グ素子の遮光を必要とせず、ピクセル間の電気的クロス
トークの少ない感光アレーを製造することを可能にする
新規アドレス指定スキーマを提供する。

本発明の好適具体例を詳細に説明したが、当業者が本発
明の主旨を逸脱づることなくさまざまな修正及び変更を
行ない得ることが理解されるべきである。例えば、ダイ
オード以外の素子をブロッキング及び光電素子に置き変
えて−ｂよい。その原理は薄膜トランジスタ、結晶トラ
ンジスタ及びそれに類するものを含む回路に等価的に適
用可能であるということである。本発明の範囲を規定づ
る請求範囲はこれのらすべての等価要素が含まれる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図及び第１Ｂ図は、本発明感光ピクセルによって
光電的に発生した信号を読取る好ましい方法を説明する
概略図、第２回（Ａ−Ｃ）吃は第１Ａ　　／及び第１Ｂ
図に示す本発明感光ピクセルによって光電的に発生した
信号の読取り法に関連するタイミング図、第３図は従来
形感光ピクセルの隣接グループ間に生じる電気的クロス
トークを説明する概略図、第４図は感光ピクセルをクロ
ストークなしに読取る技術を説明する概略図、第５図は
感光ピクセルを本発明により考案されたアレー形に電気
接続する方法を説明する上面図、及び第６図は第５図に
示した個々の感光ピクセルの１個の横１側面図である。 １０・・・・・・感光ピクセル（光電応答回路）ビ→叫
中−一。 １４・・・・・・出力増幅器、１６・・・・・・プロラ
ギングダイオード、１８・・・・・・ホトダイオード（
光電素子）、２０、２２・・・・・・内部キャパシタン
ス、２４、２Ｇ。２８・・・・・・ノード。 Ｆ／σ３ ν酬幽薊 Ｆ／σ４

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光ピクセルへの入射光量に対応する検出可能の
   信号を供給するための回路であって、少なくとも第１及
   び第２電極を含む光電素子と、回路の少なくとも１部を
   通って流れる電流を選択的にブロックするための手段で
   あつて、少なくとも第１及び第２電極を含んでおり、こ
   の第１電極が光電素子の第１電極に電気的に相互接続さ
   れている手段と、光電素子の第２電極及びブロックキン
   グ手段の第２電極を共通の電位に事実上保持するための
   手段とから成り、これによって蓄積された検出可能の信
   号が、マスクされない電流ブロッキング手段によって光
   電的に生じるキャリヤ対によって消費されることのない
   回路。
2. （２）前記光電素子が薄膜半導体合金材料で形成される
   逆ドープ層を含むホトダイオードである、特許請求の範
   囲第１項に記載の回路。
3. （３）前記ホトダイオードがさらに、ｐ−ｉ−ｎ形ホト
   ダイオードを形成するため前記逆ドープ層間に挿しはさ
   まれた実質的に真性のアモルファス半導体合金材料で形
   成される層を含む、特許請求の範囲第２項に記載の回路
   。
4. （４）前記ブロッキング手段が入射光の吸収に応じて電
   荷キャリヤ対を生じることができる光電応答半導体合金
   材料の層を含む、特許請求の範囲第１項に記載の回路。
5. （５）前記ブロッキング手段が薄膜半導体合金材料の１
   対の逆ドープ層を含むダイオードである、特許請求の範
   囲第１項に記載の回路。
6. （６）前記ブロッキング手段が、ｐ−ｉ−ｎ形ダイオー
   ドを提供するため前記逆ドープ層間に挿しはさまれた真
   性半導体合金材料の層を含むダイオードである、特許請
   求の範囲第５項に記載の回路。
7. （７）前記ブロッキング手段が事実上入射光から遮蔽さ
   れていない、特許請求の範囲第１項に記載の回路。
8. （８）前記電位保持手段がほぼ０ボルトの電位を保持す
   るべく構成されている、特許請求の範囲第１項に記載の
   回路。
9. （９）前記電位保持手段が低インピーダンス電流増幅器
   を含む、特許請求の範囲第１項に記載の回路。
10. （１０）前記光電素子が陽極及び陰極をもつホトダイオ
    ードであり、前記ブロッキング手段が陽極と陰極をもつ
    ブロッキングダイオードであり、２個のダイオードの陰
    極が、ホトダイオードの露光時に光電キャリヤ対の形の
    電気信号が導電体上に蓄積されるように前記導電体によ
    つて電気的に相互接続され、及びホトダイオードの陽極
    とブロッキングダイオードの陽極が、回路が露光してい
    る間、事実上同様の電位に保持される、特許請求の範囲
    第１項に記載の回路。
11. （１１）さらに複数個のホトダイオード及び感光ピクセ
    ルのアレーとして用いるため作動的に配列された複数個
    の結合ブロッキングダイオードを含み、各ピクセルがそ
    れへの入射光量に対応する電気信号を提供するべく構成
    されている、特許請求の範囲第１０項に記載の回路。
12. （１２）光電応答回路内で使用するための電流ブロッキ
    ング素子であって、前記回路が感光ピクセルへの入射光
    量に対応する検出可能の信号を提供するべく構成された
    光電素子を含んでおり、前記ブロッキング素子が入射光
    に応答して電荷キャリヤを生じることができる光電領域
    を含むホトダイオードを含み、前記ホトダイオードが少
    なくとも部分的に前記入射光から遮蔽されていないブロ
    ッキング素子。
13. （１３）さらに、光電素子の第２電極と電流ブロッキン
    グ素子の第２電極とを事実上等しい電位に保持するため
    の手段を含む、特許請求の範囲第１２項に記載の素子。
14. （１４）前記電位保持手段がおよそ０ボルトの電位を保
    持するべく構成されている、特許請求の範囲第１３項に
    記載の素子。
15. （１５）前記光電素子が陽極と陰極をもつホトダイオー
    ドであり、前記ブロッキングダイオードが陽極と陰極を
    もち、２個のダイオードの陰極が、ホトダイオードの露
    光時に光電キャリヤ対の形の電気信号が導電体上に蓄積
    されるように前記導電体によって電気的に相互接続され
    、及び、ホトダイオードの陽極とブロッキングダイオー
    ドの陽極が、回路が露光している間、事実上同様の電位
    に保持される、特許請求の範囲第１２項に記載の素子。