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

광전변환 시스템
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)

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 제6항에 있어서, 상기 시스템은 상기 각 신호선(22)이 접속된 컬럼스위치(24)를 포함하는 것을 특징으로하는 광전변환 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 컬럼스위치(24)는 상기 각 신호선(22)에 드레인전압(Ød)을 공급하기 위한 드레인전압공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 드레인전압공급수단은 드레인전압 입력측에 설치된 스위칭소자(31)를 갖는 것을 특징으로 하는 광전변환 시스템.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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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