JPH03831B2 - - Google Patents

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JPH03831B2
JPH03831B2 JP55156002A JP15600280A JPH03831B2 JP H03831 B2 JPH03831 B2 JP H03831B2 JP 55156002 A JP55156002 A JP 55156002A JP 15600280 A JP15600280 A JP 15600280A JP H03831 B2 JPH03831 B2 JP H03831B2
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mos transistor
photoelectric conversion
transistor
voltage
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Furaraakusu Jan
Purowa Jannruuku
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Thales SA
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Thomson CSF SA
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電磁放射を検出するマトリクスに関す
る。
従来の電磁放射検出用マトリクスとしては、接
合型電界効果トランジスタから構成したものが公
知である。このトランジスタは浮動状態にあるゲ
ートに印加されるパルスにより周期的に不作動状
態になる。トランジスタが受ける電磁放射はゲー
トの下の空乏層の厚さを減少させてチヤネルを開
き、トランジスタを動作させる。トランジスタの
ドレーンまたはソースに読出パルスが印加されて
いる間、トランジスタで受ける電磁放射によつて
大きさが変わる電流がドレーンとソースの間に流
れる。
一般にこれらのマトリクスは、例えばシリコン
のような単結晶の半導体材料上に形成される。
従来の検出マトリクスでは、一辺が20〜30cmの
大きな検出面を構成しようとするときに問題が生
ずる。実際にこのような大きさの単結晶半導体表
面を得ることは技術的に不可能である。
本発明はこの問題を解決した。
本発明による電磁放射検出用マトリクスは、同
一の誘電体基板上に薄膜技術で形成され、行とこ
れに垂直な列との交点に配設される光電変換素子
を有する。光電変換素子の各列へのアドレス手段
は、薄膜技術で作り、各光電変換素子と接続する
MOSトランジスタで構成される。この各アドレ
ス用トランジスタは、同じ行の光電変換素子のア
ドレス用トランジスタ全部に同時に印加される作
動パルスをそのゲートに周期的に受けて、アドレ
スされた各行の光電変換素子から供給される電気
信号をビデオ増幅器に送る手段に接続される。そ
して、各光電変換素子から供給される電気信号を
増幅する手段はこれら各光電変換素子に接続され
る。この増幅手段は薄膜技術で製造する。
光電変換素子はフオトダイオード或はフオトコ
ンダクタンスで構成するのが好ましい。
本発明によるマトリクスは多くの利点がある
が、幾つかを挙げると、 (1) 一般にはガラス製の誘電体基板上への蒸着に
よつて得られ、薄膜技術によつて作られる光電
変換素子、アドレス手段及び増幅手段を使用す
ることによつて、一辺当り20〜30cmの大きな面
を有する検出マトリクスが得られる。
(2) 本発明によるマトリクスは10-1ルツクスのオ
ーダーの低レベルの電磁放射を検出する容量が
ある。
(3) 好ましい実施例では、薄膜MOSトランジス
タのしきい電圧の変動により起こる問題点を解
決できる。
(4) 特に、動作にはたつた一つの周期信号しか必
要としない実施例のように、構成が非常に簡単
で、効率が極めて高い。
(5) 後述する非破壊読出が出来、容易に影像の積
分時間の調整ができる。
(6) 得られる動作周波数がテレビジヨン規格に適
合する。
以下、添付の図面を参照しながら、本発明によ
る実施例を説明する。
第１図は本発明によるマトリクスの概略ブロツ
ク図である。
第２図〜第４図は本発明によるマトリクスの他
の３種類の実施例を示す。
本発明によるマトリクスは、互いに直交する横
のラインとコラム即ち縦のラインとの各交点に光
電変換素子ｅを持つている。これらの光電変換素
子ｅは、一般にガラスで作つた、同一の誘電体基
板上に薄膜技術により蒸着で形成されるフオトダ
イオードまたは光導電セルである。これら素子の
材料は、検出する電磁放射の種類によつて変わ
る。光電変換素子ｅは、可視光の場合は硫化カド
ミウムCdSで、Ｘ線の場合はテルル化カドミウム
CdTeで作る。
１コラムの光電変換素子ｅ全部に同時にアドレ
スするようになつているアドレス手段を備え、こ
のアドレス手段は、薄膜技術により、例えばセレ
ン化カドミウムCdSeから作られたMOSトランジ
スタT1から構成され、各光電変換素子ｅに接続
される。各アドレス用トランジスタT1は周期的
にそのゲートに、同じ横のラインの全アドレス用
トランジスタT1に同時に供給される作動パルス
PEを受ける。この作動パルスPEは、このパルス
を伝送するレジスタ或はマルチプレクサ４により
公知の方法で得られる。
同じコラム上の光電変換素子ｅに接続するアド
レス用トランジスタT1は、同一コラムCL1，CL2
…CLoによつてビデオ増幅器２に接続する伝送手
段１に接続される。これらの伝送手段１はＮ個の
並列入力及び１個の直列出力を持つデバイスで構
成される。
アドレスされた横の各ラインの光電変換素子
ｅ、即ちそのアドレス用トランジスタT1が作動
された横の各ラインの光電変換素子ｅはそれが受
けた電磁放射を表す電気信号をビデオ増幅器２に
接続した伝送手段１に並列に送る。
伝送手段１は薄膜技術で作る。またBBDまた
はCCD型シフトレジスタ或はマルチプレクサの
ようなシリコン素子から形成してもよい。薄膜ア
ドレス用トランジスタT1の遮断周波数がやや低
いため、伝送手段１は電気信号を記憶し、取り出
すことができる２つのデバイスから構成するのが
好ましい。これらデバイスの１つが１ラインの光
電変換素子ｅから来る電気信号を受けると、他方
のデバイスは前のラインからの信号をビデオ増幅
器２に伝送する。次のラインではデバイスの役割
が逆になる。もしアドレス用トランジスタT1の
遮断周波数のために必要なら、信号を送受するの
に複数対のデバイスを使うこともできる。各光電
変換素子ｅから供給される電気信号を増幅する手
段３は各光電変換素子ｅに接続され、薄膜技術で
作られる。図では、この増幅手段３は正方形の記
号で表す。作動パルスPEのような、マトリクス
の動作に必要な制御パルス或は信号を伝送する横
のラインと、電気信号を伝送手段１に送る、コラ
ムという縦のラインとの間の容量の値が比較的大
きいために、各光電変換素子のレベルでの増幅が
必要なことが判つた。
横のラインとコラム即ち縦のラインとの間のこ
の容量は伝送される電気信号の値を減少させ、電
気信号は寄生電流に非常に敏感になる。各光電変
換素子のレベルでの増幅によりこの不利を避ける
ことができる。
第１図には４個の光電変換素子ｅに接続される
アドレス手段及び増幅手段のみを示す。
アドレス手段、増幅手段及び抵抗またはコンデ
ンサのような他の素子が接続される各光電変換素
子ｅに対する基本モジユールの数は後に示す。
基本モジユールは、列CL1，CL2…CLoの中の１
コラムと、伝送手段１とビデオ増幅器２との間の
共通点に接続された共通コラムCLとの間に接続
され、この共通コラムCLは抵抗Ｒと直列接続し
た直流電源Ｅを有する。
第２，３，４図は本発明によるマトリクスの３
つの実施例のブロツク図である。
第２図に示す実施例では、光電変換素子ｅはフ
オトダイオードで構成される。増幅手段は、アド
レス用トランジスタT1と電源Ｅとの間に接続す
る、薄膜技術で作つたMOSトランジスタT2で構
成される。ＡはトランジスタT1とT2と接続点で
ある。各増幅トランジスタT2のゲートは、横の
ラインにより送られる制御電圧VCを受ける、そ
の横のラインのフオトダイオードｅに接続され
る。このフオトダイオードｅは、図中波状矢印で
示す被検出電磁放射を受ける。
第２図の実施例で、増幅用トランジスタT2は
そのゲートに正のパルスが印加されたときに動作
する。そしてフオトダイオードｅのアノードは増
幅用トランジスタT2のゲートに接続する。負の
パルスを受けたときに導通する増幅用トランジス
タT2と、カソードをトランジスタT2のゲートに
接続したフオトダイオードｅと、制御電圧VCと
大きさが同じで極性が逆の電圧とを使つて、同じ
動作を得ることはもちろん可能である。
第２図の場合、ラインL2に負の最大値VIを与
えるパルスが周期的に重畳される正の基準電圧
VnによりトランジスタT2の制御が行われる。
負電圧パルスはフオトダイオードｅを順方向に
バイアスする。次に、負電圧VIがトランジスタ
T2のゲートに直接印加されて、ゲート容量VGが
VIまで充電される。パルスが減少し始めると、
ゲートの電圧VIは、カソードが正電圧値Vnをと
るフオトダイオードｅを逆方向にバイアスし、該
フオトダイオードｅは検出態勢となる。入射光子
はすべてフオトダイオードｅを放電させてしま
う。負電圧V2のパルスを得た後、トランジスタ
T2のゲートに印加される電圧VGは、逆方向にバ
イアスされたフオトダイオードｅの容量VDを考
慮に入れ、制御電圧VCがVIからVnになつたとき
に直列接続された容量VDとVGとの端子に生ずる
全ての電荷変化分dQをまず求めることにより、
次のようにして得られる。
dQ＝CD・CG／CD＋CG・（Vn−VI） この電荷変化分dQはフオトダイオードｅに次
のバイアス電圧VPDを生じさせる。
VPD＝dQ／CD＝CG／CD＋CG・（Vn−VI） トランジスタT2のゲートに掛かる電圧VGは次
のように求められる。
VG＝Vn−VPD＝Vn・CD／CD＋CG ＋VI・CG／CD＋CG 電圧Vn，VIを変化させることによつて、フオ
トダイオードｅを逆方向にバイアスし、これと接
続する増幅用トランジスタT2を導通させること
ができることが判る。
被検出電磁放射によりフオトダイオードｅ中に
生じた電荷は、これらの電荷について並列である
ゲート容量CG及びフオトダイオード容量CDの端
子に現れる。CG及びCDの相対値は次の２つの条
件に従つて選ばなければならない。
(1) 容量（CD＋CG）の端子電圧があまり減少し
ないほど、容量CD及びCGが大きすぎてはなら
ない。
(2) フオトダイオードｅの適正な動作に必要な
10Vの程度のフオトダイオードのバイアス電圧
VPDを得るために、大きい電圧（Vn−VI）を避
ける必要がある場合には、容量CGはCDに対し
てあまり小さすぎてはならない。
次に、フオトダイオードｅは制御電圧VCによ
つて周期的に逆バイアスされる。このフオトダイ
オードｅの逆バイアスモードは、逆バイアスをか
けるためにフオトダイオードｅのカソードに何ら
トランジスタを接続する必要がないという大きな
利点がある。
不動作状態のフオトダイオードｅに、バイアス
用トランジスタによる逆電流（暗逆電流）がある
と、実際上マトリクスの動作は非常に乱される。
フオトダイオードｅを順方向にバイアスする制
御電圧VCの２つの負パルスの間で、作動パルス
PE（アドレス用トランジスタT1を導通状態にす
る）は、各フオトダイオードｅで受ける電磁放射
を表す電流をコラムCL1，CL2…CLo中を伝送手段
１及びビデオ増幅器２の方向に流す。
ここで説明した基本モジユールの欠点は、トラ
ンジスタT1の動作時に、同じ横のラインの各ト
ランジスタT2に流れて各フオトダイオードｅで
受ける電磁放射に関する情報を運ぶ読出電流IDS
が、各トランジスタT2のゲートとソースとの間
の電圧VGSの変化に従つて単純に変化するという
ことがないことである。
トランジスタT2のドレーン電圧がゲート電圧
より大か小かによつて、トランジスタT2の読出
電流IDSは次のように表される。
飽和モード動作； IDS＝ＫＷ／Ｌ（VGS−VTH）2 三極トランジスタモード動作； IDS＝ＫＷ／Ｌ［（VGS−VTH）VDS−（VDS／２）2］ ここで、Ｋは定数、Ｗ，Ｌはそれぞれトランジ
スタT2のチヤネル幅、チヤネル長、VGSはゲート
電圧、VTHはしきい電圧、VDSはドレン電圧、IDS
はドレン電流である。
たとえ電流及び電圧の微少変化量だけを考えた
としても、ドレン電流IDSはゲート電圧VGSの変化
に従つて単純に変化するということはない。この
ような場合は、 dIDS＝∂IDS／∂VGS・dVGS ここで、dIDS，dVGSはそれぞれドレーン電流
IDS、ゲート電圧VGSの微少変化量である。
電流IDSが電圧VGSの変化に従つて単純に変化す
るということがないことによる欠点を除くため、
蓄積コンデンサCSを各増幅用トランジスタT2に
並列に接続する。
各トランジスタT2は（VGS−VTH）が正である
限り作動する。トランジスタT2を流れる電流は、
ゲート電圧VGSがしきい電圧VTHに等しくなりそ
のために点Ａにおける電圧VS＝VG−VTHとなるま
で蓄積コンデンサCSを放電させることによつて、
ゲート電圧VGSを低下させ、点Ａの電圧VSを上昇
させる。従つて、点Ａにおける電圧VSは自動的
に値（VG−VTH）に安定する。各フオトダイオー
ドｅで受けた情報を表す信号VGは、トランジス
タT2のゲートから蓄積コンデンサCSの端子に送
られる。この蓄積コンデンサCSは、逆バイアスさ
れたフオトダイオードｅの容量とトランジスタ
T2のゲート容量CGとの和の約100倍の容量を持
つ。信号（ゲート電圧）VGをコンデンサCSの端
子に送ることによつて、また100のオーダーのチ
ヤージゲインが得られる利点がある。トランジス
タT1を導通させる作動パルスPEは、コラム即ち
横のラインCL1，CL2…CLoに電流を流して各コン
デンサCSを初めの値まで再充電し、この値は点Ａ
における電圧VS＝VG−VTHを表す。
蓄積コンデンサCSを有する基本モジユールは２
つの欠点がある。
(1) １つは、コラムCL1，CL2…CLoに流れる読出
電流IDSが各点Ａ、即ちトランジスタT2の端子
における電圧VS＝VG−VTHによつて変わること
である。従つて、各MOSトランジスタT2のし
きい電圧VTHはそれぞれ大きく異なる。
(2) もう１つは、点Ａの電圧VSが（VG−VTH）に
等しくなり限り、各トランジスタT2を流れる
電流は電圧VSが（VG−VTH）に近づくほど小さ
くなる。従つて、100％に近い、例えば99％の
電圧（VG−VTH）を点Ａに送るのに、秒オーダ
ーの時定数が必要である。故に、リアルタイム
で動作することは不可能である。
これら２つの欠点は、各基本モジユールに、蓄
積コンデンサCSに加えて、トランジスタT2の点
Ａと横のラインによつて送られる基準電圧VRと
の間に接続する抵抗RLを設ければ除くことがで
きる。
抵抗RL及び基準電圧VRの値は、トランジスタ
T2のゲートが信号を受けていないときに、トラ
ンジスタT2の点Ａの電圧が、抵抗RLがないと仮
定したときの点Ａの電圧に等しくなるように選ば
れる。従つて、読出しの間コラムCL1，CL2…CLo
を流れる信号は、直接各フオトダイオードｅが受
ける電磁放射によつて決まる。
各フオトダイオードｅを逆バイアスしてトラン
ジスタT2を導通させる制御電圧VCにより、蓄積
コンデンサCSを放電させる電流がトランジスタ
T2及びコンデンサCSを流れる。トランジスタT1
の作動パルスPEは読出電流IDSをコラムCL1，CL2
…CLoに流し、この電流は各フオトダイオードｅ
が受ける電磁放射によつて直接決まり、蓄積コン
デンサCSを再充電する。
抵抗RLを付加することによつて、次の２つの
効果を生ずる。
(1) １つは、トランジスタT2のしきい電圧の読
出信号への影響を抑制すること。事実、動作中
には、同一電圧VRが同じ横のラインの光電変
換素子ｅの基本モジユールの抵抗RLに印加さ
れ、抵抗RLの値は、例えばレーザ整形で、各
トランジスタT2の点Ａが、抵抗RL及びトラン
ジスタT2のゲートに印加される信号が存在し
ない場合の点Ａと等しい電圧を受けるように調
整される。
(2) もう１つは、トランジスタT2のゲートにお
ける電圧変化を点Ａに10−４秒のオーダーの殆
ど瞬時に伝送する時定数を与えること。
抵抗RLは、トランジスタT2のゲートの電圧変
化の大部分（100％に近い）が点Ａに送られるよ
うにトランジスタT2に固定ゲートバイアスを掛
けるために、トランジスタT2の２〜３倍のオー
ダーにしなければならない。
基本モジユールの別の実施例としては、トラン
ジスタT2に並列の蓄積コンデンサCSを除き、抵
抗RLを残したものが考えられる。この場合には、
トランジスタT1が作動パルスPEで作動したとき
に、点Ａの電圧変化、従つてフオトダイオードｅ
で受ける信号で直接決まる電流がコラムCL1，CL2
…CLoに流れる。
制御電圧VCは、作動パルスPEを伝送するレジ
スタ４により、この作動パルスのように印加され
る。基準電圧VRは一般に電源Ｅの正端子により
作られる。
従つて、各基本モジユールは、制御パルスまた
は信号VCを伝送する３つの横のラインL1，L2，
L3を有する。
要するに、既に説明した第１の基本モジユール
はトランジスタT1，T2及びフオトダイオードｅ
だけで構成されるが、コンデンサCS及び抵抗RL
またはこれらの素子の１つを加えることもでき
る。
本発明によるマトリクスは非破壊読出しができ
るという利点を有する。ここで、非破壊読出しと
は次のような意味である。読出しの間、コンデン
サCSが充電されるが、これによつて増幅トランジ
スタのゲートに蓄えられた電荷は放電しない。従
つて、読出しがこの電荷をキヤンセルすることが
ない。これが非破壊読出しである。ある横のライ
ンのトランジスタT1の動作はフオトダイオード
ｅに入る情報を何ら変更しない。
場合によつては、点Ａから信号を取り続けなが
ら、トランジスタT1を通常のテレビジヨン影像
周波数で動作させることにより、フオトダイオー
ドｅの積分時間、即ちフオトダイオードのリセツ
トパルス間の時間間隔を増加することも可能であ
る。これはノイズが余り多くない良好な影像を生
ずる。
第３図は本発明によるマトリクスの第２の実施
例を示す。
この基本モジユールにおいては、光電変換素子
ｅは光導電セルにより構成される。この光導電セ
ルｅは被検出電磁放射に適した分光感度を持つた
ものが選ばれる。これの検出利得は高く、時定数
は１／1000秒のオーダーである。
各光導電セルｅは、点Ａ、トランジスタT1の
ドレン、電源Ｅの正端子の間で蓄積コンデンサCS
の両端に並列に接続される。
そして、抵抗RLは点Ａと、横のラインの光導
電セルｅと接続する全ての抵抗RLへ同じコラム
により伝送される基準電圧VRとの間に接続され
る。
全く電磁放射線を受けないときに光導電セルｅ
に同じく暗電流が流れるように、抵抗RLの値を
基準電圧VRに対して調節する。
各光導電セルｅが電磁放射を受けると、その抵
抗値は変り、これはまたコンデンサCSに蓄積され
る電荷の量を変化させる。
作動パルスPEでトランジスタT1を作動させる
と、読出電流が各コラムCL1，CL2…CLoを流れる。
この電流の値はコンデンサCSの電荷と光導電セル
ｅが受ける電磁放射によつて変わる。
この第２の基本モジユールは、点Ａと基準電圧
VRとの間の抵抗RLなしでも動作する。
この場合、点Ａの電圧は、トランジスタT1の
しきい電圧値及び読出信号を乱す光導電セルｅの
暗電流値によつて変わる。その上、電圧の平衡回
復は非常にゆつくりと行われる。
第４図は本発明によるマトリクスの第３の実施
例を示す。
この場合は、アドレス手段及び増幅手段と組み
合わせたトランジスタT1で構成する。これらト
ランジスタT1のゲートは、作動パルスPEにより
導通するように接続されたフオトダイオードｅを
介して作動パルスPEを周期的に受ける。第４図
に示す例では、トランジスタT1は正のパルスに
よつて作動され、フオトダイオードｅのカソード
はトランジスタT1のゲートに接続される。従つ
て、正のパルスPEはフオトダイオードｅに順方
向にバイアスを掛けて、トランジスタT1を作動
させる。次に、作動パルスPEが負の値をとると、
フオトダイオードｅに逆バイアスを掛けてトラン
ジスタT1は作動しない。逆バイアスされたフオ
トダイオードｅで受けた電磁放射はトランジスタ
T1のゲート電圧及びT1が作動される時間を変化
させ、この変化により各フオトダイオードｅで受
ける電磁放射は増幅されて示される。
負パルスで作動するトランジスタT1と、アノ
ードをトランジスタT1のゲートに接続したフオ
トダイオードｅと、逆極性の作動パルスPE′とを
用いることによつて、同じ動作を得ることはもち
ろん可能である。
抵抗RLは各フオトダイオードｅに対して並列
に配設され、電磁放射がフオトダイオードｅ上に
入射しない場合の該抵抗RLのリーク電流が、全
ての基本モジユールについて、トランジスタT1
のゲート電圧を同じ値にするように、抵抗RLの
値はモジユール毎に変えて調節する。このように
して、トランジスタT1のしきい電圧のばらつき
による影響を除くことができる。
第４図のモジユールは、第１図のモジユールと
同様、フオトダイオードｅに記憶された情報を非
破壊で読出すことができる。
各基本モジユールの動作に必要な制御電圧また
はパルスVCを伝送する横のラインの数を減らす
ことは可能であり、これは実際上のマトリクスの
構成に非常に有利である。
このように、第２図のモジユールの場合は、も
はや２つの横のラインＬ１及びＬ２を設ける必要
がなく、Ｌ１及びＬ２に代わる共通ラインを設け
れば、これ１本でトランジスタT1及びT2の制御
電圧VCを伝送できるので、極性の異なるパルス
で作動するアドレス用トランジスタT1と増幅用
トランジスタT2を選べば十分である。これらの
制御電圧は極性が互に異なるため、１回にはトラ
ンジスタT1とT2のいずれか一方をトリガするだ
けである。
第２図及び第３図の基準電圧VRは一般に電源
Ｅの正端子で作られる。抵抗RLを電源Ｅの正端
子に接続する横のラインL3を実際に使用しない
で済ますことができる。そのためには、基準電圧
として、基本モジユールの次の横のラインL1，
L2の中の１本またはL1，L2に代わる共通ライン
により伝送される電圧を使えば十分であつて、こ
れが第２図の場合である。第３図の場合は、モジ
ユールの次の横のラインL1により伝送される電
圧が基準電圧として使える。
このようにして、第２図及び第３図のマトリク
スの場合は、光電変換素子の同じ横のラインの全
ての基本モジユールへ制御電圧または信号を伝送
する横のラインただ１本だけを使えば済む。
本発明による検出マトリクスは、入射したＸ光
子を電気的読出信号に変換する放射イメージ増倍
管に、或は入射したＸ光子をシンチレータでより
少ないエネルギの光子に変換するときに可視放射
を検出するだけの場合に使われる。この場合、こ
のシンチレータは検出マトリクスと接触して設け
たパネルで形成される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるマトリクスの概略ブロツ
ク図、第２図、第３図及び第４図は本発明による
マトリクスの３つの実施例のブロツク図である。 １；伝送手段、２；ビデオ増幅器、３；増幅手
段、４；レジスタ、ｅ；光電変換素子（フオトダ
イオード、光導電セル）、T1；第1MOSトランジ
スタ、T2；第2MOSトランジスタ、CS；蓄積コ
ンデンサ、Ｒ，RL；抵抗、Ｅ；直流電源、VTH；
しきい電圧、PE；作動パルス、VC；制御電圧、
VR，Vn；基準電圧、VS；点Ａの電圧、V1，VG，
VGS；ゲート電圧、VDS；ドレン電圧、VPD；バイ
アス電圧、δVGS；ゲート電圧の微少変化量、
IDS；読出電流（ドレン電流）、δIDS；ドレン電流
の微少変化量、CG；ゲート容量、CD；フオトダ
イオード容量、CG、；ゲート容量、L1，L2，…
Lo；横のライン、CL1，CL2…CLo；コラム（縦の
ライン）、CL；共通コラム、Ｋ；定数、Ｗ；チヤ
ネル幅、Ｌ；チヤネル長。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ マトリクスを構成する横のラインと縦のコラ
    ムの交点毎に配置される光電変換素子の配列と、
    各ラインの光電変換素子をアドレスするアドレス
    手段とを有する電磁放射検出マトリクスにおい
    て、 前記アドレス手段は各光電変換素子に対応する
    第1MOSトランジスタを具備し、各ラインに関連
    する全てのトランジスタのゲートは、共通の作動
    パルスを受けるように共通に接続され、 各光電変換素子の電気信号を増幅する増幅手段
    がマトリクスの各交点毎に配置されて対応する光
    電検出素子の出力及び対応する第1MOSトランジ
    スタの出力に接続され、 前記電気信号に関連する電荷を蓄積するコンデ
    ンサが各交点毎にもうけられて対応する増幅手段
    に接続され、蓄積される電荷の変動は同じ交点に
    配置される増幅手段により制御され、該増幅手段
    の出力によりマトリクスの交点における電磁放射
    が検出されることを特徴とする電磁放射検出マト
    リクス。 ２ 前記増幅手段が第2MOSトランジスタを具備
    し、前記光電変換素子がこの第2MOSトランジス
    タのゲートに接続されるフオトダイオードを具備
    することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の電磁放射検出マトリクス。 ３ 前記蓄積コンデンサが第2MOSトランジスタ
    のドレンとソースの間に接続されたコンデンサを
    具備することを特徴とする特許請求の範囲第２項
    記載の電磁放射検出マトリクス。 ４ 前記蓄積コンデンサが、光電変換素子のキヤ
    パシタンス及び第2MOSトランジスタのキヤパシ
    タンスに比べて極めて大きい値のキヤパシタンス
    を持つことを特徴とする特許請求の範囲第３項記
    載の電磁放射検出マトリクス。 ５ 前記蓄積コンデンサと標準電圧の間に抵抗が
    接続されることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項乃至第４項記載の電磁放射検出マトリクス。 ６ 前記増幅手段がMOSトランジスタを具備し、
    前記蓄積コンデンサがこのMOSトランジスタの
    ソースとドレンの間に接続されるコンデンサを具
    備し、前記アドレス用第1MOSトランジスタが前
    記増幅用第2MOSトランジスタに接続し、基準電
    圧を供給する線と、前記コンデンサ、増幅用第
    2MOSトランジスタ及びアドレス用第1MOSトラ
    ンジスタの共通接続点との間に抵抗が接続される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電
    磁放射検出マトリクス。 ７ 標準電圧を供給する前記の線は、隣接する行
    の光電変換素子のアドレス用第1MOSトランジス
    タの各ゲートを互いに接続する導体であることを
    特徴とする特許請求の範囲第６項記載の電磁放射
    検出マトリクス。 ８ 前記光電変換素子は薄膜技術で作られること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第７項の
    うちのいずれか１項に記載の電磁放射検出マトリ
    クス。 ９ 前記コラム即ち縦のラインが、並列入力と直
    列入力とを持つレジスタの並列入力に接続される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８
    項のうちのいずれか１項に記載の電磁放射検出マ
    トリクス。
JP15600280A 1979-11-09 1980-11-07 Electromagnetic wave detecting matrix Granted JPS5676689A (en)

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