JPS6314482A - 薄膜半導体装置 - Google Patents

薄膜半導体装置

Info

Publication number
JPS6314482A
JPS6314482A JP61158275A JP15827586A JPS6314482A JP S6314482 A JPS6314482 A JP S6314482A JP 61158275 A JP61158275 A JP 61158275A JP 15827586 A JP15827586 A JP 15827586A JP S6314482 A JPS6314482 A JP S6314482A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type semiconductor
layer
light
absorbed
color
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
JP61158275A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Morimoto
弘 森本
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp 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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP61158275A priority Critical patent/JPS6314482A/ja
Publication of JPS6314482A publication Critical patent/JPS6314482A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Light Receiving Elements (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、光の色を判別するための色センサとして用い
る1膜半導体装置に関するものである。
〈従来の技術〉 近年、カラー・コードによる品物の仕分けや、糸、毛糸
、顔料、染料の色識別、図柄の色読み取り、カラーカメ
ラの調整等に用いられる色センサが求められ、2〜3の
色センサが開発されている。
従来の色センナの構造を第3図に示す、この色センサは
、名古屋重工業研究所と名古屋大学工学部とが共同で開
発したち(Kato、H,、Morinaga。
S、 、Yoshida、M、 and  Ar1zu
n+i、T、 、  ”ANew  I nLegra
ted  Transducer  for  Co1
ourDistinction、’  Journal
  of  Physics  E  :5cient
ific  In5tru+aenLs、vol、  
9.pp、 1070(072、D ec、 1976
、加藤、松田「半導体色識別素子」、r昭和56年度電
子通信学会聡き全国大会講演論文!1,53−5,11
p、 2−336−2−337.1981年4月、加藤
松田、上田「産業用ロボットのための色識別素子」。
r自動化技術j、第12巻、第6号、pp、 11−1
4.1980年6月等参照)のであり、4〜8[Ω・c
11I]の導電率を有するn型シリコン(S i)基板
18上に、大気中で300[’C]に加熱し5nC1,
・xH2O−HCI−HzO混合液をスプレィして付け
てS n 0216と形成し、酸1ヒシリコン(SiO
2)17て′3つに分離してSu+02−3i接会を持
った3つのフォトダイオードを椙成し、赤、青、緑の各
フィルタ12,13.14を重ね、更に、その上を、赤
外線カット・フィルタで被覆するとともに、それぞれの
フォトダイオードから金315を引き出し、又、S i
 n 仮18からオーミック・コンタクト電極19を引
き出してなり、赤、青、緑のフィルタを通した光をそれ
ぞれ独立のフォトダイオードで受け、各出力の組み合わ
せで色を決めるようになっている。
又、三洋電機株式会社は、アモルファス光センサと赤、
青、緑等の色フィルタとを用いたアモルファス色センサ
を商品化している。
ところが、この種の色センサは、正確に色を判別しよう
とすると、3つのフォ1〜ダイオードに均一に光が当た
るようにしなければならず、センサの位置や受光面の角
度が変わると色判別に誤りが生じるという欠点を有して
いる。更に、3色のフィルタを必要とするため、色セン
サの性能が色フィルタの性能により、大きく左右される
という問題点も有している。
そこで、出願人は、先に、第4図(a)(b)に示すよ
うな色フィルタを必要としないpnpf23fiを有し
た色センサを発表した(谷、吉川1重政「半導体カラー
・センサ」、rテレビジョン学会技術報告」。
E D418.1978年12月、銘木「半導体カラー
センサとその応用」、?新しく開発された固体素子セン
サとその応用技術、講習会テキストJ、 pp、 57
−6J1980年12月、賀好、山根、銘木「半導体カ
ラーセンサの応用、、li′第1回「センサの基礎と応
用」シンポジウム講演予稿集J、B5−1.91)、 
47−48.1981年6月等参照)、この色センサは
、第4図(a)に示すように、Si半導体でp領域22
.24とn領域23とからなる簡単なpnptW造を形
成し、それぞれの領域からTLi25,26.27を引
き出したものであり、これは、第4図(b)に示すよう
に、2つのフォトダイオードPD、とPD、を逆方向に
直列接続した等価回路で表わされ、フォトダイオードP
D、とフォトダイオードPD2の分光5度特性が異なる
ことを利用し、浅いpn’bF合のフォ1〜ダイオード
PD、は短波長の光に感じ、深いpn接合のフォトダイ
オードPD2は長波長の光に感じるようになっており、
Siそのものがフィルタとなっている。このため、色フ
ィルタは必要としない、又、符号21は、赤外圭泉カッ
ト・フィルりである。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、上記第4図(a) (b)に示す色センサは、
2色分解であるため、波長は読み取れるが、色の判別は
人の視覚と異なることもあり、例えば、赤と青をまぜて
紫となったとしても、この色センサでは、黄と緑との間
の色と判別することがあり、色を正確に判別することは
困難であった。
そこで、本発明は、正確な色の判別を行なうことができ
る色センサを提供することを目的としてなされたもので
ある。
く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するため、本発明の1膜半導体装置は
、基板上にpin接合又はp1接合を三層以上積層し、
該各層の上下に光透過性或は、一方を不透過性とする電
極を形成してなる。
く作用〉 各接合層に導かれた光の強度の波長依存性が、各接合層
の両端の電極から検出される光電流を測定することによ
り求められる。
〈実施例〉 以下、図示の一実施例に基づき、本発明の詳細な説明す
る。
第1図及び第2図は、本発明の薄膜半導体装置の一実施
例を示したものであり、第1図は、構造を示す簡略断面
模式図、第2図は、各層の分光感度の波長依存性を示す
特性図である。
この薄膜半導体装置は、第1図に示すように、ガラス基
板2上に、透明導電酸化膜(工ransparenLC
onductive 0xide;TC○)3a、第1
層のp型半導体(p領域)4a、第1層のi型半導体(
i領域)5a、第1層のn型半導体(n領域)6a−T
CO3b、第2層のp型半導体4b、第2FJのn型半
導体5b、第2層のn型半導体6b、 TCO3c、第
3層のp型半導体4c、第3層のi型半導体5c、第3
Nのn型半導体6c並びにオーミック・コンタクト電極
7を、順次、形成してなる。
上記の構成により、入射光1は、まず、ガラス基板2及
びTCO3aを透過して、番)型半導体4a、n型半導
体5a及びn型半導体6aからなる第1層のpin接合
に一部が吸収される。ここで吸収される光は、入射光1
の短波長成分である0次に、該第1層のpin接合で吸
収されなかった光は、TC○3bを透過して、n型半導
体4b、i型半導体5b及びn型半導体6bからなる第
2層のpin接合に一部が形成される。ここで吸収され
る光は、入射光1の中波長成分である。更に、該第2.
IIのpin接合でも吸収されなかった光は、TCO3
cを透過して、p型半導体4e、n型半導体5C及びn
型半導体6Cからなる第3層のpin接合で吸収される
。ここで吸収される光は、入射光1の長波長成分である
。そして、各層で吸収された光は、pin接合によって
光電変換されて光電流となり、TCO3a、3b、3c
及びオーミック・コンタクト電極7から電流ia、ib
、icとして取り出される。尚、図中符号8a、8b、
Scは、それぞれ、各層の出力電流ia、ib、ieを
測定するための電流計である。ここで、上記構成におい
て、上部層が下部層の色フィルタとなっているため、外
部色フィルタはエアである。
第2I2Iは、第1図に示す薄膜半導体装置の各層にお
ける光を流ia、ib、ieの波長依存性を示したもの
であり、該実施例において、光電流iaは青色の光、光
電流ibは緑色の光、光電流icは赤色の光にそれぞれ
対応している。従って、これらの光電流ia、ib、i
cの大きさを比較・検討することにより、入射光1の色
を判別することができる。
尚、本実施例に於いては、半導体として、非晶質(a+
aorpbous ;アモルファス)シリコン(Si)
半導体を用いたが、入射光や、必要とする色分解範囲等
により、光学的エネルギー・ギャップ(optical
energy gap)の異なる半導体、例えば、アモ
ルファスシリコン窒素(α−3iN)、アモルファスシ
リコン炭素(α−3iC)、アモルファスシリコンゲル
マニウム(α−5iGe)、n−IV族化6物半導体、
多結晶シリコン等を使用しても良く、又、TCOも光透
過性を有するものであれば良く、所謂透明電極である金
(Au)、プラチナ(Pt)、1!(Ag)、アルミニ
ウム(AI)その他の金属3膜(厚さ50[入]未溝)
や、NESA膜やITO膜等の半導体薄膜等を使用して
ら良い、更に、各部の膜厚は、本実施例では、p型半導
体及びn型半導体において50〜200[人]、i型半
導体において500〜10,0OOr入コ、TCOにお
いて600〜700[人]としているが、これらの数値
に限定されず、又、接合構造も、上記実施例に示すpi
n接合に限定されず、nip接合、np接合、pn接合
等適宜選択すれば良い、なお、接合の順序は薄膜半導体
装置内において同一である必要はない、そして、この1
liGl半導体装置を、光透過性を有する基板上に作成
した場合には、基板側から入射光を導入するようにし、
光不透過性の基板上に作成した場合には、基板とは反対
側から入射光を導入するようにすれば良いが、このとき
、基板とは反対側のオーミック・コンタクト電極7は、
光透過性を有する透明電極とする必要がある。
〈発明の効果〉 以上のように、本発明のような構造とすることにより、
色フィルタを必要としないので、色フィルタによって色
の判別性能が影響されることなく、しかも一つの連続し
た接合構造によって広範囲に互って色の判別が行ない得
る高性能の色センナを実現することができ、受光面を一
つにすることにより入射光の角度やセンサの位置関係に
よるバラツキや誤差を低減することが可能となり、製造
工程の簡略化、低コスト化並びに製品のコンパクト化を
図ることができ、色の判別精度の著しい向上が期待でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の薄膜半導体装置の一実施例の構造を
示す簡略断面模式図、 第2図は、同上、各層によって検出される光電流の波長
依存性を示す分光恐度特性図、第3図及び第4図(a)
 (b)は、従来の色センサの一例を示し、第3図は3
色の色フィルタを用いた3色分解型1チップ色センサの
構造を示す簡略断面模式図、第4図(a)(b)は単純
なpnp構造の2色分解型色センサであり、第4図(a
)は構造を示す簡略断面模式図、第4図(b>はその等
価回路図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上にpin接合又はpn接合を三層以上積層
    し、該各層の上下に光透過性或は、一方を不透過性とす
    る電極を形成してなることを特徴とする薄膜半導体装置
JP61158275A 1986-07-04 1986-07-04 薄膜半導体装置 Pending JPS6314482A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61158275A JPS6314482A (ja) 1986-07-04 1986-07-04 薄膜半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61158275A JPS6314482A (ja) 1986-07-04 1986-07-04 薄膜半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6314482A true JPS6314482A (ja) 1988-01-21

Family

ID=15668042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61158275A Pending JPS6314482A (ja) 1986-07-04 1986-07-04 薄膜半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6314482A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03118634U (ja) * 1990-03-22 1991-12-06
JPH08250758A (ja) * 1995-03-15 1996-09-27 Nec Corp 半導体受光素子
EP1309049A1 (en) * 2001-11-05 2003-05-07 Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) Wavelength sensitive device for wavelength stabilisation
JP2006128592A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Samsung Electro Mech Co Ltd 多波長受光素子及びその製造方法
US7932574B2 (en) 2003-05-06 2011-04-26 Sony Corporation Solid-state imaging device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03118634U (ja) * 1990-03-22 1991-12-06
JPH08250758A (ja) * 1995-03-15 1996-09-27 Nec Corp 半導体受光素子
EP1309049A1 (en) * 2001-11-05 2003-05-07 Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) Wavelength sensitive device for wavelength stabilisation
US6678293B2 (en) 2001-11-05 2004-01-13 Agilent Technologies, Inc. Wavelength sensitive device for wavelength stabilization
US7932574B2 (en) 2003-05-06 2011-04-26 Sony Corporation Solid-state imaging device
JP2006128592A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Samsung Electro Mech Co Ltd 多波長受光素子及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6310382B1 (en) Multicolor sensor
CA1132693A (en) Demultiplexing photodetector
CN210136887U (zh) 一种波导型光电探测器
US20080290434A1 (en) Color photodetector apparatus with multi-primary pixels
CN104247018B (zh) 受光器件
JPS6314482A (ja) 薄膜半導体装置
JPS6132481A (ja) 非晶質半導体素子
JP2661341B2 (ja) 半導体受光素子
JPS58121668A (ja) 多色イメ−ジ・センサ
JPH04291968A (ja) フォトダイオード
KR970004850B1 (ko) 광위치검출 반도체장치
Chouikha et al. Colour detection using buried triple pn junction structure implemented in BiCMOS process
Chouikha et al. Color-sensitive photodetectors in standard CMOS and BiCMOS technologies
JPS6116580A (ja) 光検知半導体装置
Wolffenbuttel Color filters integrated with the detector in silicon
JPH03202732A (ja) カラーセンサ
JPS6097681A (ja) モノリシツク集積回路
TWI703716B (zh) 影像感測器
JPS6269568A (ja) 半導体カラ−センサ
JPH0251284A (ja) 半導体受光素子
JPS6177375A (ja) カラ−センサ
Rolls Two-color sandwich detector using InSb/Pb0. 79Sn0. 21Te
JPH02162776A (ja) ホトセンサ
JPH02292873A (ja) カラーセンサ
JPS63102380A (ja) 光センサ