CN1012406B - 一种光感受器 - Google Patents

Abstract

在绝缘材料薄片或薄层上形成的静电潜象的无损读出方法和设备。半导体材料薄片或薄层设置于相对靠近该绝缘材料的附近。在该绝缘材料上形成的静电潜象在该半导体材料表面上感生表面耗尽层。当用适当波长的低光强调制后的光束对该半导体材料扫描时，就将在该半导体材料上所储存的各电荷位置和分布状况作为相当于在该半导体材料上所感生的交流表面光电压的模拟电信号而读出，模拟信号的幅值取决于本身的电荷密度。该模拟电信号转换成数字信号，经处理后储存和/或显示出来。

Description

本发明总的涉及一种用于无损读出在绝缘材料上形成的静电潜象的设备和方法的光感受器。更具体地说，本发明涉及一种用于读出通过在半导体材料薄片或薄层上感应出表面耗尽层（或通过改变已存在于该半导体材料上的表面耗尽层）而在绝缘材料薄片或薄层上形成的静电潜象的设备和方法的光感受器;该半导体材料在暗区中是导电的;该暗区是与该静电潜象相联系的;然后利用表面光电效应读出在该半导体材料上形成的表面耗尽层中的储存电荷。

本发明在读出通过X光照射而在绝缘物上形成的静电潜象方面特别有用，但并不单单局限于所述辐射形成的静电图象。

本申请是第719，725号美国专利申请序列号的部分继续申请，该专利申请是以Emil    Kamieniecki的名义在1985年4月3日申请、而又转让给光学诊断***公司的，该专利申请又是第686，420号美国专利申请序列号部分继续申请，后者是以Emil    Kamienieki的名义在1984年12月26日申请的。

重要的参考文献包括：Kallmann等人的第3，199，086号美国专利，Bauerlien等人的第3，691，376号美国专利、Lucky的第3，859，527号美国专利、Korn等人的第4，176，275号美国专利、Kiess等人的第4，296，478 号美国专利、Kiess等人的第4，319，284号美国专利、Green等人的第4，404，422号美国专利以及Oberschmid等人的第4，508，966号美国专利。

按照本发明用于读出在绝缘材料薄片或薄层表面上或表面处形成的静电潜象的方法包括形成在暗区中导电的半导体材料薄片或薄层;将所述半导体材料薄片或薄层设置于相对地紧靠所述绝缘材料的位置中，以便通过在半导体材料薄片或薄层的表面上感生表面耗尽层，或者通过改变已存在于该半导体表面上的耗尽层（该耗尽层与所述静电潜影有关）来产生静电潜影，然后测量在该半导体材料上的交流表面光电压，该光电压是用适当波长的光强度调制光束在该半导体材料上扫描时所产生的。

按照本发明的一个实施例用于读出在半导体材料薄片或薄层上的静电潜象的设备包括：在暗区中导电的半导体材料薄片或薄层、基准电极、光源、聚焦光学器件、扫描器以及电子读出线路。

本发明的目的是提供用于读出在绝缘材料薄片或薄层上形成的静电潜象的新的改进的方法和设备。

本发明的另一个目的是提供上面所描述的无损读出方法。

本发明的进一步的目的是提供将该静电潜象作为模拟电信号读出的上述方法和设备。

本发明还有一个目的是提供用来读出在绝缘材料薄片或薄层上的静电潜象的读出器件。

本发明再一个目的是提供一种新的改进的光感受器。

本发明的另一个目的是提供能够储存X射线潜象的可重复使用的固态光感受器。

本发明的还有另一个目的是提供用于本发明设备中的新的改进的基准电极。

通过以下描述，将显示出各种特点和优点。在所述描述中参考了构成本发明的一部分的各附图，该部分是为了图解说明用于实践本发明的具体实施例而示出的。为使本技术领域的专业人员能够实施本发明，将对这些实施例进行足够详细的描述，并且应当清楚，在不脱离本发明的范围下，各种其它实施例都是可利用的，并且是可作出许多结构变化的。因此，以下的详细说明不应包括某种限制意义，本发明的范围恰当地由所附权利要求书所限定。

在这些图中（其中同样的标号代表同样的部件）：

图1是绝缘体、读出器件和基准电极的剖面图，在该绝缘体上可形成静电潜象，该读出器件和基准电极是按照本发明的一个实施例构成的，用以读出在该绝缘体上形成的静电潜象。

图2（a）和2（b）是本发明设备中基准电极的另一种结构部分剖开的俯视图;

图3是按照本发明构成的光感受器的实施例的剖面图;

图4是用于记录和按照本发明读出静电潜象的设备的一个实施例的原理图;

图5是为实施本发明设备的另一个实施例的一部分的剖面图;

图6是按照本发明所构成的光感受器的另一实施例的剖面图;

图7是图6中所示的光感受器中的敏感元件的剖面图;

图8是图6中所示的光感受器中的读出器件的剖面图;

图9是使用图6中所示的光感受器的设备的实施例的视图;

图10是按照本发明构成的光感受器的另一实施例的视图;

图11是按照本发明构成的光感受器的另一实施例的视图;

图12是按照本发明构成的光感受器的另一实施例的剖面图;

图13是图12中所示的光感受器中的基准电极的平面图;

图14是表示基准电极中各段是怎样连接到电子读出线路的原理图;

图15是按照本发明构成的光感受器的另一实施例的剖面图;

图16是图15中所示的半导体层、导电层和支承基片的平面图;

图17是按照本发明构成的光感受器的另一实施例的剖面图;

图18是本发明的另一实施例的部分剖面图;

图19是本发明的另一实施例的一部分的剖面图;

图20是本发明的另一实施例的一部分的原理图;

图21是按照本发明构成的光感受器的另一实施例的剖面图;

图22是图21中所示的光感受器中的基准电极的平面图;

图23是图22中所示的基准电极的变形的平面图;

图24是图23中所示的基准电极的另一变形的平面图;

图25是按照本发明的教导构成的光感受器的另一实施例的剖面图;以及

图26是说明电子读出器实施例细节的本发明的原理图。

本发明针对用于读出被储存在绝缘材料薄片或薄层中的电荷的位置和大小（或更确切地说是表面分布）的设备和方法。

该设备包括：（1）读出器件，（2）基准电极，（3）读出发光***，（4）扫描器以及（5）电子检测***。

该读出器件包括由半导体材料制成的薄片或薄层（它在暗区中 是导电的）。该发光***可包括光源、聚焦光学器件以及光调制器。

可将该读出器件附装到或使其离开某绝缘材料，该绝缘材料上最初建立有电荷分布图案（即储存电荷）。或者可将该基准电极附装到或者使其离开该读出器件或该绝缘材料。

该半导体材料可以是薄片或薄层的形式，并可使其在其背面（即底面）或其侧面上配备有一电接点（下文称为检测电极）。可以使该半导体的前（即顶）表面保持不被复盖或为保护起见可复盖一层保护绝缘层。可以使用的半导体材料的实例有晶体、多晶或非晶硅或硅合金。该保护绝缘层可以是，例如氧化硅或氮化硅。将该基准电极设置于该半导的正面之前而又离开它一些距离的地方。为了读出，可以用来自发光***的光线或者从其正面穿过基准电极，或者从其背面照射（即扫描）该半导体。在从正面照射的情况下，该基准电极和该保护绝缘材料二者都必须对所用光线是透明的，而在从背面照射的情况下，该背面的电接点和任何支承物或半导体基片必须对所用光线是透明的。在正面照射的情况下，为了高效率最好使光线的光子能量超过半导体的带隙，在从背面照射的情况下，该光子能量应当可与该能级相比，使得它将透入到半导体中足够靠近其前表面的地方，以便在该耗尽层中提供载流子。

在正面照射的情况下，被测量的绝缘体应对所用光线是透明的（或半透明的），而所用光线必须是不能在这种绝缘体中引起任何电荷再分布的。在从背面照射的情况下，只要这种照射不透入该被测绝缘体，则没有上述要求。

按照本发明的方法读出存储在绝缘材料中的静电电荷，就要求在该半导体中存在耗尽层。这可通过利用一种预先充电（用外部装 置）或带有被装入的相当的电荷的保护绝缘层来实现。在被测绝缘体中所储存的电荷将只改变该预先建立的耗尽层。耗尽层的存在也可通过使用具有适当的导电类型（该导电类型为通过感生电荷而形成耗尽层创造条件）的半导体来实现。如果是这样的话，则为读出负电荷就应当用n型半导体而为读出正电荷就应当用P型半导体。总之，在该半导体的各表面态建立的电荷应当是低到足以为通过在该半导体中感生电荷而改变该耗尽层作好准备的程度。

由于在该输出设备的电荷敏感部件中〔即在半导体（或与该半导体接触的导电层）和该基准电极之间〕进行了经过光强调制的照射，所以在将存储在该半导体上的电荷读出的过程中就产生了电信号。可以随各种需要而采用不同的扫描方式和调制方法的组合。要是光栅扫描，则可对光进行周期性（例如正弦）调制或者也可以不调制。该未被调制的光实际上将具有脉冲调制的作用，这是因为对每个象素只是照射一个很短的时间。

现参考图1，图中示出绝体IM、读出器件11和基准电极12的放大剖面图，在该IM上可形成（通过一种公知方法，未示出）静电潜象（即电荷图案）。

读出器件11包括半导体板13，其上表面或前表面14上复盖一层由透明保护绝缘材料制成的薄层15。半导体板13由在暗区中导电的半导体材料制成。绝缘材料薄层15起防止来自半导体板13的电荷注入绝缘体IM的电保护作用（阻挡接触），该IM的静电荷将被读出。基准电极12设置于半导体13上面并与之隔开。其上形成有待测量的静电荷的绝缘体IM设置于半导体13和基准电极12之间的空间中。基准电极12包括在透明基片18 上的透光导电层17（或被分成若干分段，例如条形的导电层）。另一方面，基准电极12可包括一导电金属丝网。以薄膜状出现的半导体13通过接点21连接到引线19，该接触21在半导体13的背面20上以薄层状出现。另一根引线23接到基准电极12的导电层17。可以如箭头A所示从前面（上面）透过基准电极12，或者箭头B所示从背面（底面）照射（扫描）读出器件11。

接触21可以以点的形式只复盖表面20的一部分而不是整个一层，并且可在半导体13的一侧22上而不是在半导体13的背面。

如果如箭头B所示从其背面（即底面）照射半导体13，则在其上形成该半导体的基片必须是透明的（如果半导体13只是一薄层），而电接触点21对该半导体来说应不阻挡光线，因此光线可射到半导体13的底面上。该激励光线的波长必须与半导体13的带隙匹配，使得半导体13中载流子的产生出现在充分接近前面（即上面），即半导体13的激活表面的地方。

对某些应用（例如在使用光导绝缘体的场合）来说，应当保证光线不穿过半导体13;或者，如果实际上光线穿过该半导体的话，则应当保证该光线不在该绝缘体中重新分布电荷。

在图2（a）和2（b）中说明了基准电极12的另外一些可能的结构。

在图2（a）中，基准电极12-1包括若干导电条纹12-11，这些条纹是连接到公共导线L的基片12-12的顶面上的。条纹12-11的宽度大约等于射到基准电极12-1上的该光束 斑（加上扩散）的直径。

在图2（b）中，基准电极12-2包括若干接到公共导线（未示出）的导电条纹12-21，条纹宽度比光束斑的直径小得多，这些条纹夹在透明基片12-22和光导绝缘材料均匀薄层12-23之间。该绝缘层12-23在被照射区中变成导电的，从而对相应的条纹形成电接触。如果把非晶形掺杂硅用作激活半导体电极，则绝缘层12-23就可以是不掺杂的高阻非晶硅。

现参考图3，图中示出按照本发明的教导构成的光感受器41的一个实施例的剖面图，该光感器包括作为一个单元的读出器件和光导绝缘体。

光感受器41包括由导电材料（或者在不导电的基片上的一层导电材料）制成的基片43。可以通过任何传统的方法在基片43的上表面淀积一层暗区导电的半导体材料层，该层可以具有单晶（例如硅）或多晶（例如Si或Si-Ge合金）层的形式。把一层可以是例如氧化硅（或者氮化硅）的保护绝缘层47淀积在薄层45上，接着，在层47上形成一层光导绝缘层49，例如硒或硒合金层。其它可以使用的光导绝缘层是非晶形或多晶形的碘化汞和卤化铅，例如PbI₂。

在光感受器41的使用过程中，使预先充电（例如通过一种电晕）的光导绝缘层49在某一辐射图案（例如在其上形成电荷潜象的X射线的图案）下曝光。通过用光束扫描该半导体层45，并测量半导体45和基准电极（未示出）上出现的输出光电压就可把由该电荷潜象在半导体层45上所感生的表面耗尽层读出。可以从其顶面或底面对半导体11扫描。要是从其顶面扫描，则该扫描光束 应当具有不与光导绝缘层49相互作用的波长。要是从其底面扫描，则基片43必须是既透明又导电的（即或者是导电透明材料，或者是在透明基片上的导电透明层）。

现参考图4，图中说明利用光感受器41实施本发明的设备51的实施例。通过透镜55把由具有二极管激光器的形式、并且由某一被调制的电源54供电的光源53所产生的光强调制后的光束聚焦，经过导电电极12，射到光感受器41中的半导体层上。可以使用的某些其它光源的例子（但不是全部）是发光二极管（LED）、氦-氖（He-Ne）激光器或氦-镉（He-Cad）激光器。如果使用气体激光器，则可使用外部光调制器来实现光束的调制（例如一个声光调制器）。使光强调制后的光束，在达到该半导体层之前，通过X-Y扫描器57（可以用Watertown    Ma.的General    Scanning    Inc.制造的XY100PU型XY光学电流测定扫描器）而偏转。使在导电电极12和光感受器41两端上所形成的输出光电压信号被在读出电子线路59中的放大器59-1放大，经数字变换器61数字化，然后送入可以对之处理、存储和/或在某一监控器65上显示的计算机63中。

在图5中示出一种其中该读出光束是从半导体45的背面或底面而不是从其前面扫描的装置。

现参考图6，图中示出另一个按照本发明构成的标号为71的光感受器的实施例。在光感受器71中，该器件的记录部件（即包含该光导绝缘体的部件）和该器件的读出部件（即包含该半导体的部件）实际上由分离元件构成。此外，在该记录元件中作为各层的基片是由导电材料制成的，并且起基准电极的作用。

光感受器71包括敏感或记录元件73和读出元件75。敏感元件73和读出元件都是由分离元件构成，它们通过夹具或框架76，在机械上密切接触地固定在一起，该框架是由非导电材料，例如塑料制成的。

敏感元件73还被单独地示于图7中，它包括由导电材料（例如铝或钨）制成的基片77。将由某一材料（例如氧化铝）制成的绝缘层79淀积在基片77的底面上。将由光导绝缘材料（例如硒）制成的薄层81淀积在绝缘层79的下面。最后将一保护绝缘层83淀积在薄层81的下面。除了作为各薄层79、81和83的支承物之处，基片77还起基准电极的作用。

单独示于图8中的读出元件75包括由透明材料（例如玻璃或合适的塑料）制成的基片85。将由透明导电材料制成的薄层87淀积在基片85的顶面上。将由暗区导电的半导体材料制成的薄层89淀积在薄层87的顶面上，并将由保护绝缘材料制成的薄层91淀积在薄层89的顶面上。可以使用的各种半导体材料的实例是结晶的或非结晶的氢化硅。透明基片85和导电层87可以用由既透明又导电的材料制成的基片来代用。

可以使用如图9中所示的光感受器71。从光感受器71的底部将形成图象的辐射加到该光感受器71，如箭头E所示。如此形成的电荷图案在半导体层89上感生出表面耗尽层。读出该表面耗尽层，其方法是：用调制后的光束（例如来自用调制后的电源供电的氦-氖激光器的光束）、也从底部扫描该半导体89，并且测量跨接在导电层87和基片77两端的输出电压。

为了对形成图象的辐射曝光，必要时，可以把记录元件73从 支架76上卸下来，并且与读出元件75分开。如果这样把该记录元件卸下来，则必须或者在曝光之前进行预充电，或者配备一个附加电极，并且在曝光期间将某一偏压加到该附加电极和电极77之间。

如果不在基片85上形成各薄层87、89和91，则可使该半导体形成薄膜状，省去基片85，使薄层91形成在该薄膜的顶面上，并使某一导电层形成在该薄膜的底面上。

薄层87可围绕基片边缘而在基底顶面上伸展，而且或是不透明的，或者是透明的，或者甚至是在基底85上同时与半导体层89相接触的点状的，而不是复盖基片85的整个顶面的。薄层91最好对于具有形成读出照射所用的波长的光线是不透明的，以使光线不会照射并且使由X射线在光导绝缘层87上所可能形成的电荷图案放电;但对于可能为了有意图地在光导绝缘层81上抹去该X射线潜象所用波长的光束（即绿、兰或紫外线）是透明的。

在半导体层89下面（即在薄层87和89之间）可形成一层掺杂层。如果该半导体是P型，则该掺杂层是P+，而如果该半导体是N型，则该掺杂层是N+。

在图10中示出光感受器的另一实施例，它被用标号93标明。

光感受器93包括有敏感元件73和如在光感受器71中的读出元件75;但是在本实施例中该两个元件是隔开的而不是紧密接触的。

在图11中示出光感受器还有的另一个实施例，它由标号95标明。光感受器95是同光感受器71相似的，其差别在于用导电层97代替导电基片77，而各薄层97、79、81和83都是 淀积在薄层91的顶面上的。

显然，在本设备的读出电子线路中所放大的表面光电压信号被对该信号形成并联分路的寄生电容所降低，从而在电位上降低了实际放大和检测到的该信号。该寄生电容起源于该读出元件的各种外部和内部元件。各外部元件包括从基准电极和半导体接点（即邻接该半导体的导电层）接到该读出电子线路中的放大器的引线以及该放大器本身的输入电容。从内部来说，该半导体上的未激活（未照射）区与基准电极之间的电容是寄生的而且是严重降低信噪比的重要主导因素。在照射与不照射的检测面积的比值是小的应用场合中，限制这种内部寄生电容的手段是很重要的。

在图12至20中，为减小这种寄生电容而示出若干不同设计的光感受器和光感受器***。

例如，在图12中示出了一种由101标明的光感受器。光感受器101与图6所示的光感受器的区别在于基准电极102不是一个象图6中的基准电极72的单独薄片，而是在不导电的基片107上形成一组平行的不相连接的导电条或断片105。在图13中示出了基片107的平面图。

可以用单一的光点和适当转换来扫描断片105的阵列，所述转换使得每一次只将一个断片接通到该读出电子线路。在图14中示出了完成这项任务的装置。

为说明起见，在图14所示的装置中，把基准电极示为具有16个导电条105，它们的标号是105-0至105-15。把各导电条105分别连接到一对具有8个信道的C-MOS多路复用器108和109，后者均由计算机63所控制。各导电条 105连接到多路复用器108和109的方式使得两个顺序标号的导电条总是在一次扫描中被选到的（即电连接到该读出电子线路）。每个导电条被扫描（顺序地扫描）若干次，并在扫描第二条期间把连接到读出电子线路的连线移后一导电条。例如，当105-6被扫描后，导电条105-6和105-7就被接到该读出电子线路59，然后当扫描导电条105-7时，就将各条105-7和105-8接到读出电子线路59。多路复用器108和109可以是Intensil公司的IH6108型器件。

通过将该基准电极分成各条，并按所示出那样将它接通，就可减小该基准电极的有源面积，因而使其寄生电容量减小。

在图15中示出了按照本发明为减小寄生电容而构成的、并以标号121标明的光感受器的另一实施例。光感受器121与示于图6中的光感受器71区别在于：由半导体材料制成的薄层和由导电材料制成的薄层不是连续而均匀的，而是各以平行的不相联接的断片窄条组的形式出现的，构成该半导体薄层的各窄条的标号是89-1至89-4，而构成该导电薄层的各窄条的标号是87-1至87-4。在图16中示出了这种结构的平面图。

将光感受器121接到使用例如图14中所示的多路复用器装置的读出电子线路。

现参考图17，图中示出按照本发明为减小寄生电容而构成的光感受器的另一个实施例，该光感受器的标号是131。可以看出，光感受器131基本上是光感受器101和121的综合体，其基准电极层、半导体层以及在该半导体层下面的导电层都是切成各断片的。在使用中，将基准电极断片和半导体以及导电层断片连接到 例如图14所示的多路复用器，这样就使一对基准电极断片和相应各对的半导体和导电断片在同一时间被选到并一次移后一个窄条。

也可通过使读出元件小于记录元件，然后在读出期间使它在记录元件上移动的方法来减小寄生容。在图18中示出了为减小寄生电容而设计的、使用这种装置的、并由标号201标明的设备实例。设备201包括记录元件203和读出元件205。

记录元件203包括由例如铝的导电材料制成的基片207、任选的绝缘层208，由例如硒的光导绝缘材料在基片207底面上组成的薄层209以及在薄层209下面的例如一种聚合物的保护绝缘层211。将记录元件固定在组件213上面，该组件是可由电动机215从左到右地移动（在“x”方向）的，如箭头B所示。

读出元件205包括透明基片217（例如玻璃）、在基片217上的导电层219、由暗区导电的半导体材料（例如硅）组成的薄层221以及在薄层221顶面上的例如氧化硅的绝缘层223。读出元件205是固定不动的。由图可见，读出元件在尺寸上是比记录元件203小得多。

用沿“Y”轴来回移动调制后的光束扫描读出元件205。

在图19中示出了本发明为减小寄生电容而特殊设计的、并由标号301标明的另一个实施例。设备301包括记录元件303和读出元件305。记录元件303是具有矩形块或板状的，并包括由导电材料制成的基片307、由淀积在基片307顶面上的光导绝缘材料制成的薄层309以及淀积在薄层309顶面上的绝缘层311。读出元件305具有部分圆筒的形状、并包括不导电的基片313、在基片313上的由导电材料制成的薄层315在薄 层315的顶面上的绝缘材料薄层317以及在薄层317顶面上的绝缘层319。

记录元件303是固定不动的。将读出元件装在一根可由电动机（未示出）使之沿“X”方向运动的轮轴上，以便在记录元件303上面产生读出元件305的转动力矩。扫描光束321沿“Y”方向扫描。扫描光束321的源323随着轮轴319从左到右地移动。

在读出过程中，读出圆筒部分305来回地滚动（在记录元件303上从左到右地滚动），而使光点对一焦点进行扫描（沿Y方向）该焦点是恒定地位于记录元件303和读出元件305之间的接触线上的。由于只是两个表面311和319的一小部分是靠近的，所以相互间的电容量是小的。

在图20中示出了由标号331所标明的本发明的另一实施例。该设备包括具有分片的半导体和分片的导电层的光感受器121，若干扫描光束333-1至333-4，它们各用于扫描每个半导体断片以及若干信号检测信道335-1至335-4，它们各用于每个半导体断片。在使用同时被扫描的各断片的情况下，各独立信道的输出送入计算机中。此实施例提供了改进的信噪比和数据采集时间。

按照本发明，应将基准电极设置于离开在该绝缘体上所形成的电荷潜象足够远的位置，这样就使电荷的主要部分可由该半导体耗尽层中所储存的（感生的）电荷所中和。然而，如果这样做的话，则在该半导体和该基准电极之间的电容耦合将是弱的，因而减低了信噪比。通过缩小基准电极和检测电极（与该半导体接触的电极） 之间的距离，可使信噪比增大。

现参考图21，图中示出了按照本发明、并由标号401所标明的光感受器，其中在基准电极和检测电极间的距离相应地减小了。

光感受器401包括记录或检测元件403以及读出元件405，检测元件403实际上是与读出元件405分离的。

检测元件403包括由导电材料制成的基片407。在基片407的底面上淀积绝缘层409。在薄层409下面淀积例如硒的光导绝缘层411，而在薄层411下面淀积保护绝缘层413。薄层409是任选的，视薄层411中所使用的特定材料而定。

读出元件405包括透明基片415（例如玻璃或合适的塑料），淀积在基片415顶面上的导电透明层417，淀积在薄层417的顶面上、暗区导电的半导体材料薄层419，在薄层419顶面上的保护绝缘材料第一薄层421（该层还起钝化层的作用）、淀积在薄层421顶面上的栅网状的导电材料薄层423以及在薄层423顶面上的保护绝缘材料第二薄层425。

薄层423起基准电极的作用。

图22中示出了栅网层423的平面图。由图可见，栅网层423由导电条427和开口429组成。由图可见，各栅网开口429要比在读出元件405上的扫描光点尺寸相对地小，但其尺寸要容许由该电荷潜象所感生的电场的显著部分可穿过并终止在半导体层419的顶面上，以便影响耗尽区域的宽度。

栅网层423可通过在半导体制造实践中通用的薄膜光刻方法或任何其它合适的技术来制成。

在图22中，栅网423具有正方图案形状。但这仅是举例。 该栅格并不必需是正方形的，甚至实际上并不必需是规则形状的。在图23中示出了一种由标号113-1标明的非方形图案的实例，而在图24中示出了一种由标号113-2标明的不规则形图案的实例，

由于提供一种其中基准电极是在光导绝缘体和半导体之间的，而不是在该半导体的背面中的器件而改善了信噪比，同时能够以有效的方法将读出元件分片，能够将偏置电场加到该半导体表面以及使信号能够在不用具有载有电荷的表面的基片的条件下进行耦合。

图25中示出由标号501标明的另一种光感受器。光感受器501包括有透明基片503、淀积在基片503上的导电透明层505、淀积在导电透明层505上的半导体层507、淀积在薄层507上的保护绝缘层111、淀积在薄层111上的基准电极栅网层423、淀积在薄层423上的保护绝缘层115、淀积在薄层115上的光导绝缘层101、淀积在薄层101上的保护绝缘层99以及淀积在薄层99上的导电材料层117。另一方面，薄层117可以是基片，而薄层503可以省掉。

在图26中示出了读出电子线路59的更详细方框图。该电路包括：带有共模抑制和负增益的交流检测器601，它可检测在基准电极12和光感受器41之间的交流光电压信号。将AC检测器601的输出与来自源605的偏置基准信号605一起送入加法放大器603。加法放大器603的输出是读出电子线路59的输出信号。并且将该输出信号作为反馈信号加到AC检测器601。此外在该电路中还示出电容607和一对电阻609和611。

在不脱离本发明的精神和各种特征的条件下，可以用其它具体 形式实施本发明。因此，这些实施例在各个方面都应视作是说明性的而不是限定性的。由于本发明的范围是由所附权利要求书而不是由上面的描述所表明的，因而应当打算把所有来自该权利要求书的意义和等效范围内的各种变化都包括进去。

Claims (9)

1、一种光感受器，其特征在于，它包括：

a.一个敏感元件，和

b.一个读出元件，

c.所述敏感元件包括一个光导绝缘体，

d.所述读出元件包括：

ⅰ一个透明基片，

ⅱ一个在所述基片顶面上的、起检测电极作用的透明导电层，

ⅲ一个在所述导电层顶面上的半导体材料薄层，

ⅳ一个在所述半导体材料薄层顶面上的保护绝缘层以及，

ⅴ一个在所述保护绝缘层顶面上的、起基准电极作用的导电层，所述导电层是栅网状的。

2、权利要求1的光感受器，其特征在于：所述栅网是一种由导电条组成的图案。

3、权利要求2的光感受器，其特征在于：所述导电条是一种矩形图案。

4、权利要求2的光感受器，其特征在于：所述导电条是一种不规则图案。

5、权利要求1的光感受器，其特征在于：所述敏感元件和读出元件是分离的器件。

6、权利要求1的光感受器，其特征在于：所述敏感元件和读出元件是一种整体结构。

7、权利要求1的光感受器，其特征在于：所述读出元件比记录元件小，而且可作相对于所述敏感元件的运动。

8、权利要求1的光感受器，其特征在于：所述检测电极是分段的。

9、权利要求1的光感受器，其特征在于：所述敏感元件包括：

a.一个导电基片，

b.一个在所述导电基片的底面上的保护绝缘层，

c.一个在所述保护绝缘层底面上的光导绝缘层，以及

d.一个在所述光导绝缘底面上的保护绝缘层。

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