JPH02134875A - 光検出素子 - Google Patents

光検出素子

Info

Publication number
JPH02134875A
JPH02134875A JP63287591A JP28759188A JPH02134875A JP H02134875 A JPH02134875 A JP H02134875A JP 63287591 A JP63287591 A JP 63287591A JP 28759188 A JP28759188 A JP 28759188A JP H02134875 A JPH02134875 A JP H02134875A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
comb
photoelectric conversion
photodetecting element
transparent electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63287591A
Other languages
English (en)
Inventor
Shosaku Maeda
前田 昌作
Kenji Kawai
健司 川井
Fumio Koike
文雄 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP63287591A priority Critical patent/JPH02134875A/ja
Publication of JPH02134875A publication Critical patent/JPH02134875A/ja
Priority to US07/539,830 priority patent/US5130775A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光を検知する光検出素子に関するものである。
〔従来の技術〕
従来よシこの種の光検出素子としては、1979゜S 
I CE 、小林彬らによる単結晶8i太陽電池が知ら
れている。この単結晶St太陽電池は、n型St基板上
に形成したp型Si部をエツチングし、これと電極膜パ
ターンとを組み合わせることによシ構成している。
〔発明が解決しようとする豚題〕
従来の単結晶太陽電池は、それ自体価格が高く、単純な
空間フィルタパターンと組み合わせて使用する場合には
電極膜およびP型St またはN型s1の両者をエツチ
ングしなければならない。また、受光部が複数ある場合
、各受光部を分離し、絶縁をとってやらねばならず、こ
れらを実現するためにはフォトリングラフィおよびエツ
チング等が工程上不可欠であり、そのため、マスク枚数
も多く必要となυ、製造工程の複雑化、コスト高を招い
ていた。また、微細加工は数μm1でか実用上の限界で
あり、精度の高い空間フィルタの製造には限界があった
〔課題を解決するための手段〕
本発明による光検出素子は、前述した従来の問題を改善
するためになされたものであり、対向電極間にアモルフ
ァスシリコン光電変換素子を挾持させるとともにこの対
向電極の少なくとも一方が空間フィルタを形成する1つ
以上の電極パターンにより構成するものである。
〔作 用〕
本発明においては、アモルファスシリコン光電変換素子
を用いることにより、空間フィルタの形状が対向電極パ
ターンのみの変更で形成される。
〔実施例〕
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明による光検出素子の一実施例を示す図で
あり、同図(a)は平面図、同図(b)はその要部断面
図である。同図において、絶縁基板として例えば板厚0
.5〜1.1rom程度の透光性ガラス基板1上に真空
蒸着法によりITOを約5ooX およびsno、を1
00〜200X積層して透明電極2が形成されており、
この透明電極2上には共通電極端子が形成される部分を
除いてその主要部にプラズマCVD法によりP層を約1
50λ、 I層モルファスシリコ/(以下a−8t と
称する)光電変換素子3が形成されている。また、この
a −St光電変換素子3および透明電極2の共通電極
形成部上にはメタルマスクを配置し、A/1.の真空蒸
着法によりa−81光電変換素子3上には2組の櫛形電
極4.5が各棒状電極を互いに組み合せて形成されると
ともに透明電極2上には共通電極端子6が形成されてい
る。また、各櫛形電極4゜5の端部にはそれぞれ電極端
子4a、5aが同時に一体形成されている。
なお、前述した櫛形電極4,5および共通電極端子6は
A/、の真空蒸着法によυ形成したが、At以外にOr
もしくはN1等を使用しても良く、また、前述した透明
電極2にはAt等にょシ共通電極端子6を形成しないで
直接透明電極2にリードフレームもしくはリード線を接
着しても良い。
また、櫛形電極4,5の形成において、Atは±30μ
m程度の精度で良い場合は真空蒸着の際、メタルマスク
を被せるのみで良いが、これ以上の精度が必要力場合は
、例えば±2μm程度の精度まではフォトリソグラフィ
によるパターンの形成および電極膜のエツチングを行な
って形成できる。
この場合、Atのエツチング液には例えばHIPO。
、HNO3,CH3CO0H,H,Oをそれぞれ83.
3:1:6.7:9  の割合で混合し、50〜60℃
に加熱したものが使用される。
このような構成によると、a −St  光電変換素子
3が透明電極2と対向する櫛形電極4,5とで挾持され
るとともにこの第1の櫛形電極4と第2の櫛形電極5と
で空間フィルタを構成しているので、光電変換素子3へ
の外部光りの入射によって生じた電流は光電変換素子3
の横方向の絶縁性が高いため、縦方向に大部分が流れる
。このため、電標端子4a、5a と共通電極端子6と
の間に取シ出される信号は櫛形電極4,5上に投射され
る光成分のものであり、スリットなどを配置した場合と
ほぼ同等の効果が得られる。
横方向の絶縁性は、a−8iの有する以下の特性による
ものである。すなわちこのa−8t光電変換素子3を構
成するa−81は、導電率が通常P層で10−6〜10
  ’(Sc!n ’)程度、1層で10−9〜10−
1°(Sの−1)程度と例えば単結晶シリコンと比べて
極めて低く、さらにこのa−8t光電変換素子3の膜厚
はPIN層を加算しても約0.6μm以下であり、横方
向に約数十μm以上の間隔をとってあれば、縦方向と比
べて横方向の電気抵抗は極めて大きい。また、縦方向に
はPIN構造によるP層、N層に拡散および1層に内部
電界があるので、その方向の光起電流は流れ易いが、横
方向には拡散があシ、電界がないので、N層の厚さ40
0A と櫛形電極4,5間の距離10μmとの差に基づ
く抵抗値の差が生じ、光起電流が流れにくくなる。この
ために横方向はほとんど絶縁に近い状態と表る。
したがって各櫛形電極4.5を絶縁するために新たにエ
ツチングなどのプロセスを加える必要がなくカシ、櫛形
電極4.5のパターン形状のみを各種変更することによ
り、任意の形状の空間フィルタが形成できる。なお、櫛
形電極4,5をP層側に形成しても良い。
第2図(m) 、 (b)に示される実施例では、ガラ
ス基板1上に前述と同様な方法によF)、ITO/Sn
O鵞からなる透明電極膜を形成した後、フォトリングラ
フィによシバターニングし、例えば約9%HcLを約6
0℃に加熱したエツチング液によシエッチングし、パタ
ーニングを行なって空間フィルタを構成する櫛形電極4
.5の一対の櫛形電極と対向し、第2の空間フィルタと
して作用するそれぞれ透明電極2m、2b 、 2cが
形成されている。
このような構成とすれば、a−81光電変換素子3の両
側の電極を空間フィルタとして使用することができる。
第3図に示される実施例では、基板としてSi基板7を
用い、このSi基板70表面に絶縁膜としてS tow
などによシ絶縁層8を形成した後、この絶縁層B上に金
属もしくはITO/8nOz などを積層して電極20
を形成し、さらにa−8i光電変換索子3を形成する。
次にこのa−8t 光電変換索子3上に真空蒸着法によ
#)ITO/5nOzからなる透明電極膜を形成して前
述と同様のエツチングを行なってそれぞれ透明電極9a
 、 9b、9cを形成して空間フィルタを構成してい
る。
このような構成において、絶縁膜として用いられる絶縁
層8は、半導体集積回路の形成に用いられるS is 
N4々どを使用しても良い。また、電極201dAt 
、 W 、 Crなど上記同様に半導体回路の形成に使
用される金属を使用しても良い。また、Si基板7には
表面にエピタキシャル成長を行ない、拡散プロセス後、
能動素子が形成されている場合、コンタクト部分の絶縁
層8をエツチングし、下部能動素子と電極20との導通
をとることで集積回路での信号処理が可能となる。
第4図に示される実施例では、高精度が要求される場合
、櫛形電極4.5の電極パターンが微細化し、厚さに対
して横方向の距離が十分に得られないときなどにa −
S i光電変換素子3自体をエツチングし、個々のa−
8i光電変換素子3a。
3b、3c、3dおよび3m’ 、 3b’ 、 3c
’ 、3d’にそれぞれ分離する例であシ、この場合、
a−8tはCF4を用いて出力約100W程度のドライ
プラズマエツチングを行なってパターニングする。
第5図に示される実施例では、櫛形電極4,5の出力差
動分を取るのに寄与し危い電極部に遮光膜30をそれぞ
れ設けることによシ、信号出力の直流分を減じ、差動利
得を大きく取ることができる。
このような構成によれば、a−8t光電変換素子3は大
面積化に適しておシ、歩留シ低下の影響を受けずに大面
積化(高精度化、高感度化)が容易となる。これによっ
て信号自体が大きく取れるので、信号処理回路が高級な
回路部品を必要とせず、低コストで構成できる。また、
光学系も単純化することができる。
〔発明の効果〕
以上説明し喪ように本発明による光検出素子は、a−9
t光電変換素子を挾持する少なくとも一方の電極膜を空
間フィルタを形成する1つ以上の電極膜パターンによシ
構成したことによシ、電極膜パターンの変更のみでフィ
ルタ形状が形成できるので、新たに空間フィルタを設け
ることが不要となるとともに歩留りの低下の影響を受け
ずに高精度化、高感度化が容易と々る。これによって信
号自体が大きくとれるため、信号処理回路が高級な回路
部品を必要とせず、安価に構成できる。また、光学系も
単純化させることができる。さらにa −8i光電変換
素子に空間フィルタを構成する電極膜パターンは、半導
体集積回路の形成に用いるフォトリングラフィなどの技
術がそのまま利用できるので、加工精度として数μm〜
数+μmを得るのは容易であシ、形状も自由に設定でき
る。これによって検出対象が拡大され、個々の検出対象
に合わせた形状が選べることになる。さらには従来では
検出できなかった対象も大面積化と合わせてa−8i光
電変換素子のデザインルールを微細化せずに検出できる
ようになる。したがって低価格化が実現可能となるなど
の極めて優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図値)1缶)は本発明による光検出素子の一実施例
を示す平面図、その要部断面図、第2図(a)。 (b)は本発明の他の実施例を示す平面図、その要部断
面図、第3図は本発明のさらに他の実施例を示す断面図
、第4図(a) 、 (b)は本発明の他の実施例を示
す平面図、その要部断面図、第5図は本発明の他の実施
例を示す平面図である。 19@1111ガラス基板、2 、2a 、 2b 、
 2c ―oss透明電極、3 r 3a r 3 b
 + 3 CT 3 d *3a’ 、 3b’ 、 
3c’ 、 3d * lIa @アモルファスシリコ
ン(a−si)光電変換素子、4,5・・・・櫛形電極
、6・・・・共通電極端子、γ・・・−8t基板、8a
6mm絶縁層、9a、9b、9c−・・・透明電極、2
0・・・・電極、30・・・・遮光膜。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)対向電極間にアモルファスシリコン光電変換素子
    を挾持させるとともに該対向電極の少なくとも一方が空
    間フィルタを形成する1つ以上の電極パターンにより構
    成したことを特徴とする光検出素子。
  2. (2)請求項1記載の光検出素子において、前記対向電
    極を空間フィルタを形成する電極パターンにより構成し
    たことを特徴とする光検出素子。
  3. (3)請求項1記載の光検出素子において、前記対向電
    極は2組の櫛形電極パターンを組合せて構成し、かつ該
    櫛形電極パターンの出力差動分を得るのに寄与しない電
    極パターン部に遮光膜を設けたことを特徴とする光検出
    素子。
  4. (4)請求項1記載の光検出素子において、前記対向電
    極は2組の櫛形電極パターンを組合せて構成し、かつ該
    櫛形電極パターンの出力差動分を得るのに寄与する部分
    のみに共通電極を設けたことを特徴とする光検出素子。
  5. (5)請求項1記載の光検出素子において、前記対向電
    極間に挾持させたアモルファスシリコン光電変換素子を
    絶縁基板上に設けたことを特徴とする光検出素子。
  6. (6)請求項1記載の光検出素子において、前記対向電
    極間に挾持させたアモルファスシリコン光電変換素子を
    集積回路基板上に設けたことを特徴とする光検出素子。
JP63287591A 1988-11-16 1988-11-16 光検出素子 Pending JPH02134875A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63287591A JPH02134875A (ja) 1988-11-16 1988-11-16 光検出素子
US07/539,830 US5130775A (en) 1988-11-16 1990-06-18 Amorphous photo-detecting element with spatial filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63287591A JPH02134875A (ja) 1988-11-16 1988-11-16 光検出素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02134875A true JPH02134875A (ja) 1990-05-23

Family

ID=17719278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63287591A Pending JPH02134875A (ja) 1988-11-16 1988-11-16 光検出素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02134875A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4239012A1 (ja) * 1991-11-19 1993-05-27 Yamatake Honeywell Co Ltd

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6260820A (ja) * 1985-09-09 1987-03-17 Fuji Electric Co Ltd 水車ランナの熱処理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6260820A (ja) * 1985-09-09 1987-03-17 Fuji Electric Co Ltd 水車ランナの熱処理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4239012A1 (ja) * 1991-11-19 1993-05-27 Yamatake Honeywell Co Ltd

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5130775A (en) Amorphous photo-detecting element with spatial filter
US5008590A (en) Display arrangement having pin diode switching elements
JPS5821827B2 (ja) 光起電力装置
JPS6132481A (ja) 非晶質半導体素子
JPH02134875A (ja) 光検出素子
JPH03252172A (ja) 光センサー及びその製造方法
JPH05335618A (ja) 光位置検出半導体装置
US5315100A (en) Photoelectric conversion apparatus for detecting movement of object with spatial filter electrode
JPS60182779A (ja) フオトカプラ
JPS5863180A (ja) 薄膜太陽電池
JPS6177375A (ja) カラ−センサ
JPS61163671A (ja) 薄膜太陽電池
JPS5990966A (ja) 光電変換素子
JPH03132080A (ja) 光起電力装置
JPS6041737Y2 (ja) 受光素子
JPS62166562A (ja) イメ−ジセンサの製造方法
JP3407917B2 (ja) 光センサ
JPS60170981A (ja) 薄膜太陽電池
JPH02275680A (ja) 光半導体集積回路装置
JPH04120773A (ja) 薄膜太陽電池の素子構造
JPH03276768A (ja) 光起電力素子
JPH01289178A (ja) 半導***置センサ
JPS61129509A (ja) 半導体光位置検出器
JPS59154079A (ja) 光電変換半導体装置及びその作製方法
JPS61201482A (ja) 半導体光位置検出器における抵抗層の形成方法