KR940010403A - 광전변환 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포토센서 자체에 광전변환기능과 판독용 선택기능을 갖게 할 수 있는 광전변환 시스템을 제공하기 위한 것으로, 절연기판(2)상에 형성된 포토센서(1)는 광전변환용 반도체층(5)의 상면측에 배치된 투명한 상부게이트전극(10) 및 반도체층(5)의 하면측에 배치된 하부게이트전극(3)을 갖는다. 하부게이트전극(3)에 하부게이트전압 VBG=+20V를, 또한 상부게이트전극(10)에 상부게이트전압 VTG=-20V를 인가한 상태에서 상부게이트전극(17)측으로부터 빛을 조사하면 반도체층(5)에 전자-정공이 발생되고, 상부게이트전압 VTG= -20V의 영향에 의해 정공만이 반도체층(5)에 유지된다. 이로 인해 반도체층(5)에 n채널이 형성되어 드레인전류(IDS)를 얻을수 있다. 이 드레인전류(IDS)는 하부게이트전압 VBG=0V일 때는 광조사를 해도 발생하지 않는 것이 확인되었다.
따라서 하부게이트전압(VBG)에 의해 포토센서(1)의 선택 및 비선택을 제어하는 것이 가능하다.
Description
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 관련되는 포토센서 시스템의 일실시예에 적용되는 포토센서의 확대단면도,
제2도는 제1도에 도시된 포토센서의 등가회로,
제3도는 제1도에 도시된 포토센서의 각 전극에 인가하는 전압과 그 상태변화를 설명하기 위한 도면.
Claims (14)
- 광전변환기능을 갖는 반도체층(5)과, 상기 반도체층(5)상에 상호 사이를 두고 배치된 소스전극(6) 및 드레인전극(7)과, 상기 반도체층(5)의 일면측 및 타면측에 배치되고 또 적어도 한쪽은 투광성재료로 형성된 제1게이트전극(17) 및 제2게이트전극(3)으로 구성되는 포토센서와; 상기 제1 및 제2게이트전극(10,3)의 어느 한쪽에 전압(Øtg)을 인가하고, 조사광에 의해 상기 반도체층(5)에 발생하는 전하를 유지하는 상태와 유지하지 않는 상태를 제어하기 위한 센스상태 제어수단과; 상기 제1 및 제2게이트전극(10,3)의 다른쪽에 전압을 인가하여 조사광에 의해 상기 반도체층(5)에 발생한 전하를 상기 드레인전극(7)에서 판독하는 선택상태와 판독하지 않는 비선택상태를 제어하기 위한 선택제어수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 반도체층(5)과 상기 소스전극(6) 및 상기 반도체층(5)과 상기 드레인전극(7) 사이에는 n형 불순물이 고농도로 도프된 반도체층(11,12)이 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 센스상태 제어수단에 의해 상기 게이트 전극(10,3)에 인가되는 전압이 마이너스일때 상기 반도체층에 발생하는 전하를 유지하는 상태가 되는 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 센스상태 제어수단에 의해 상기 게이트 전극(10,3)에 인가되는 전압이 0또는 플러스일 때 상기 반도체층(5)에 축적된 전하를 상기 반도체층(5)에서 방출하는 리셋상태가 되는 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 선택제어수단에 의해 상기 게이트전극(10,3)에 인가되는 전압이 플러스일 때 상기 반도체층(5)에 발생한 전하를 상기 드레인전극(7)에서 판독하는 선택상태가 되는 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.
- 적어도 하나의 구동선(21)과; 복수의 신호선(22)과: 각각이 상기 복수의 신호선(22) 각각에 대응하여 배치되어 있고, 각각이 다음을 포함하는 포토센서(1)와; 광전변환기능을 갖는 반도체층(5)과, 상기 반도체층(5)상에 상호 사이를 두고 배치되고 또 어느 한쪽은 상기 신호선(22)의 어느 1개에 접속된 소스전극(5) 및 드레인전극(7)과, 상기 반도체층(5)의 일면측에 배치된 투명한 제1게이트전극(10) 및 상기 반도체층(5)의 타면측에 배치되고도 상기 구동선(21)에 접속된 제2게이트전극(3)과; 상기 제1게이트전극(10)에 전압을 인가하여 조사광에 의해 상기 반도체층(5)에 발생하는 전하를 유지하는 상태와 유지하지 않는 상태를 제어하기 위한 센스상태 제어수단과; 상기 제2게이트전극(3)에 전압을 인가하여 조사광에 의해 상기 반도체층(5)에 발생한 전하를 상기 드레인전극(7)에서 판독하는 선택상태와 판독하지 않는 비선택상태를 제어하기 위한 선택제어수단;은 구비하는 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.
- 제6항에 있어서, 상기 시스템은 상기 각 신호선(22)이 접속된 컬럼스위치(24)를 포함하는 것을 특징으로하는 광전변환 시스템.
- 제7항에 있어서, 상기 컬럼스위치(24)는 상기 각 신호선(22)에 드레인전압(Ød)을 공급하기 위한 드레인전압공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 드레인전압공급수단은 드레인전압 입력측에 설치된 스위칭소자(31)를 갖는 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.
- 제6항에 있어서, 상기 시스템은 상기 복수의 신호선(22)에 직교하는 방향으로 연장된 복수의 구동선(21)을 포함하고, 상기 포토센서(1)는 상기 신호선(22)과 상기 구동선(21)의 각 교점 부근마다 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.
- 광전변환 시스템을 갖는 반도체층(5)과, 상기 반도체층(5)상에 상호 사이를 두고 배치된 소스전극(6) 및 드레인전극(7)과, 상기 반도체층(5)의 일면측에 배치된 투명한 제1게이트전극(TG) 및 상기 반도체층(5)의 타면측에 배치된 제2게이트전극(BG)을 갖는 포토센서(1)를 제공하는 준비단계와; 상기 제2게이트전극(BG)에 전압을 인가하여 상기 포토센서(1)를 선택상태로 제어하는 선택단계와; 상기 제1게이트전극(TG)에 전압을 인가하여 상기 포토센서(1)의 상기 반도체층(5)을 센스상태로 제어하는 센스제어단계와; 상기 제1게이트전극(TG)측에서 빛을 조사하는 광조사단계와; 상기 제1게이트전극(TG)에 인가되어 있는 전압을 감소하여 상기 포토센서(1)에 조사된 광량에 대응한 드레인전류(IDS)를 발생하는 판독 단계와; 상기 드레인전류(IDS)를 검출하는 검출단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.
- 제11항에 있어서, 상기 선택단계에 있어서 상기 제2게이트 전극(BG)에 인가되는 전압(VBG)과 상기 센스제어단계에 있어서 상기 제1게이트전극(TG)에 인가되는 전압(VTG)과는 극성이 반대인 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.
- 적어도 하개의 구동선(21)과, 복수의 신호선(22) 및 각각이 상기 복수의 신호선(22) 각각에 대응하여 배치되어 있고 각각이 광전변환 기능을 갖는 반도체층(5)과, 상기 반도체층(5)상에 상호 사이를 두고 배치되고 또 어느 한쪽은 상기 신호선(22)의 어느 1개에 접속된 소스전극(S) 및 드레인 전극(D)과, 상기 반도체층(5)의 일면측에 배치된 투명한 제1게이트전극(TG) 및 상기 반도체층(5)의 타면측에 배치되고 또 상기 구동선(21)에 접속된 제2게이트전극(BG)으로 구성되는 포토센서(1)를 갖는 포토센서배열(20,30)를 제공하는 준비단계와; 상기 각 신호선(22)에 드레인전압(Ød)을 공급하여 상기 각 신호선(22)을 전전하하는 단계와; 상기 제2게이트전극(BG)에 전압을 인가하여 상기 포토센서(1)를 선택상태로 제어하는 선택단계와; 상기 구동선(21)을 개재하여 상기 제1게이트전극(TG)에 전압을 인가하여 상기 포토센서(1)의 상기 반도체층(5)을 센스상태로 제어하는 센스 제어단계와; 상기 제1게이트전극(TG)측에서 빛을 조사하는 광조사단계와; 상기 포토센서(1)에 조사된 광량에 대응한 전하를 상기 반도체층(5)에 발생시켜 드레인전류(IDS)를 발생하는 판독단계와; 상기 드레인전류(IDS)의 발생에 의해 감소한 상기 신호선(22)의 전압을 검출하는 검출단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.
- 제13항에 있어서, 상기 시스템은 검출단계후 제1게이트전극(TG)에 인가되어 있는 전압을 감소하여 광조사에 의해 반도체층(5)에 축적된 전하를 포토센서(1)에서 방출하는 리셋단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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