DE3345147C2 - Festkörper-Bildaufnahmewandler - Google Patents
Festkörper-BildaufnahmewandlerInfo
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Abstract
Beschrieben wird ein Festkörper-Bildaufnahmewandler, der eine Vielzahl von Festkörper-Bildaufnahmeelementen aufweist, die in einer Matrix angeordnet sind. Jedes Bildaufnahmeelement hat einen Phototransistor, der das einfallende Licht empfängt, und einen Auslesetransistor, der in Serie mit dem Phototransistor geschaltet ist. Das Auslesen der Signalladung, die in dem Phototransistor gespeichert ist, wird dadurch ausgeführt, daß eine Vielzahl von Zeilenleitungen (42) und Spaltenleitungen (44) mit den Auslesetransistoren verbunden sind. Das Rücksetzen aller Festkörper-Bildaufnahmeelemente oder der Bildaufnahmeelemente in einer Zeile wird dadurch gleichzeitig oder nacheinander ausgeführt, daß an eine gemeinsame Rücksetzleitung (41), die mit den Phototransistoren verbunden ist, oder an die entsprechenden Rücksetzleitungen, die mit den Phototransistoren einer Zeile verbunden sind, ein entsprechendes Signal angelegt wird.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Festkörper-Bildaufnahmewandler
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
Festkörper-Bildaufnahmewandler, die Ladungsübertragungseinrichtungen,
wie CCD-Elemente etc.. oder MOS-Transistoren verwenden, haben eine weite Verbreitung
gefunden. Diese Bildaufnahmewandler haben jedoch verschiedene Nachteile, beispielsweise tritt ein
Ladungsverlust während der Ladungsübertragung auf, ihre optische Empfindlichkeit ist gering, ebenfalls ihre
Packungsdichte. Zur Lösung dieser Probleme ist ein Festkörper-Bildaufnahmewandler vorgeschlagen worden,
der SIT-Transistoren (static induction transistors) verwendet, wie sie in «Static Induction Transistor Image
Sensors« von Jun-ichi Nishizawa et al, IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-26, No. 12, Dec,
1979, pp. 1970-1977 beschrieben sind. Dort sind gemäß
Fig. 11 pro Bildzelle zwei Transistoren in Reihe geschaltet. Beispielsweise ist in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung 15 229/80 ein Bildaufnahmewandler dieses Typs beschrieben, der eine große Zahl
von matrixförmig angeordneten SIT-Transistoren aufweist.
Die Gate-Elektroden der SIT-Elemente in jeder Zeile sind mit einer entsprechenden Zeilenleitung verbunden,
während die Drain-Elektroden der SIT-Transistoren jeder Spalte mit einer entsprechenden Spaltenleitung
und die Source-Elektroden der SIT-Transistoren in jeder Reihe mit einer entsprechenden Leseleitung
verbunden sind.
Aus dem IEEE Journal of Solid State Circuits, Band 15, Heft 4, 1980, S. 747-752, ist ein Festkörper-Bildaufnahmewandler
bekannt, bei dem die photoelektrischen Wandler durch Photodioder» gebildet sind.
Dementsprechend ist die Amplitude des Nutzsignals klein und entsprechend empfindlich gegen Störungen
und andere Rauschquellen in der Verarbeitungsstufe.
Bevor weiter unten die Erfindung beschrieben wird, soll nachfolgend zum besseren Verständnis derselben
ein Festkörper-Bildaufnahmewandler diskutiert werden, wie er als hausinterner Stand der Technik bei der
Anmelderin am Anmeldetag bekannt war. Bei diesem Festkörper-Bildaufnahmewandler ist, wie in Fig. 1 dargestellt,
eine Schicht 2 vom n+-Typ, die die Source des SIT bildet, zuwischen einem p-Substrat und einer darauf
angeordneten n-Epitaxieschicht 3 vorgesehen (sogenannte
vergrabene Schicht 2). In einer Oberfläche der Epitaxieschicht 3 sind mittels thermischer Diffusion
eine n*-Drain 4 und eine p+-Gate 5 ausgebildet. Zur
wirksamen Steuerung des Kanalbereichs zwischen der Source 2 und der Drain 4 mittels der Gate 5 ist die
Diffusionstiefe der Drain 4 kleiner als die der Gate 5. Auf der Drain 4 ist eine Drain-Elektrode 6 und auf der
Gate 5 eine Gate-Elektrode 8 über einer Isolationsschicht 7 vorgesehen, so daß eine sogenannte MIS-Gate-Struktur
gebildet wird, die zu einer Gate-Kapazität führt. Benachbarte SIT sind voneinander durch
einen dazwischen gebildeten Isolationsbereich 9 getrennt.
Wenn bei einem derartigen Wandler das Gate 5 in bezug auf die Source 2 in Rückwärtsrichtung vorgespannt
ist, ist ohne optisches Eingangssignal der Kanalbereich verarmt, so daß kein Drain-Strom fließt, sogar
wenn zwischen Source und Drain eine Vorwärtsspannung angelegt ist. Wenn in diesem Zustand Elektronen/
Loch-Paare im Kanalbereich durch ein optisches Eingangssignal erzeugt werden, werden die so erzeugten
Elektronen gespeichert oder durch die Orain 4 abgesaugt,
während die Löcher im Gate-Bereich S gespeichert werden und die Gate-Kapazität der MIS-Gate-Struktur
laden, so daß das Gate-Potential um Δ VG ansteigt. Wenn man annimmt, daß die Summe der
Kapazitäten der Gate-Kapazität und der Verarmungsschicht im Kanalbereich CG ist, und die durch das
optische Eingangssignal erzeugte und im Gate-Bereich gespeicherte Ladungsmenge QL, ergibt sich: A VG =
QLICG. Wenn ein Ausleseimpuls Φ G an die Gate-Elektrode 8 nach einer bestimmten Speicherzeit angelegt
wird, wird das Gate-Potential ΦG + Δ VG; auf
diese Weise wird das in Rückwärtsrichtung gerichtete Vorspannungspotential zwischen der Gate 5 und der
Drain 4 abgebaut, so daß die Verarmungsschicht verringert wird, und ein Drain-Strom entsprechend dem optischen
Eingangssignal zwischen dem Source und der Drain fließt. Der dem Wert^l VG entsprechende Drain-Strom
wird um den Verstärkungsfaktor des SIT verstärkt und hat somit eine große Amplitude. Es ist zu
beachten, daß, wenn die Source und die Drain des in F;g. 1 dargestellten SIT vertauscht werden, sich eine
ähnliche Arbeitsweise ergibt.
Fig. 2A zeigt die Schaltung eines Festkörper-Bildaufnahmewandlers,
der die vorstehend beschriebenen SIT-Transistoren in einer matrixförmigen Anordnung
aufweist, wobei jeder SIT ein Bildelement bildet. Fig. 2B zeigt Impuls/Zeit-Diagramme zur Erläuterung
der Arbeitsweise des Wandlers. In dieser Schaltungsanordnung ist jeder der SIT 10-1, 10-2, ... ein «-Kanal
SIT, der normalerweise sperrt; das Video-Ausgangssignal entsprechend dem optischen Eingangssignal kann
mittels eines X-Y-Adreßsystems ausgelesen werden. Zu
diesem Zweck sind die Source-Elektroden der SIT, die je eine Bildzelle bilden, über Source-Leitungen 11-1,
11-2, . . . mit einer gemeinsamen Rücksetzleitung 11 verbunden, an die eine Vorspannung Vs angelegt wird.
Die Gate-Elektroden der SIT in jeder X-Zeile sind über eine entsprechende Zeilenleitung 13-1, 13-2, ... mit
einem Vertikalwahl-Schieberegister 13 verbunden. Die Drain-Elektroden der SIT in jeder '/-Spalte sind mit
einer entsprechenden Spaltenleitung 14-1, 14-2, . . . verbunden, die über entsprechende Horizontalwahl-Transistoren
16-1, 16-2, . . . mit einer Videoleitung 15 verbunden sind; die Transistoren werden selektiv von
einem Horizontalwahl-Schieberegister 15 gesteuert. An die Videoleitung 15 wird über einen Lastwiderstand 18
eine Gleichspannung Vo angelegt.
Im folgenden soll der Auslesevorgang für einen SIT, beispielsweise den SIT 10-1, betrachtet werden.
Zunächst soll angenommen werden, daß die Vorspannung Vs, die an die Rücksetzleitung 11 angelegt ist, auf
einen geeigneten Wert, beispielsweise 0 V eingestellt ist, und daß ein Zeilen-Wahlimpuls Φ Gl vom Vertikalwahl-Schieberegister
12 an die erste Leitung 13-1 angelegt ist. Wenn in diesem Zustand ein Ausleseimpuls
Φ Dl vom Horizontalwahl-Schieberegisier 17 an den
Horizontalwahl-Transistor 16-1 angelegt wird, wird der SIT 10-1 ausgewählt; von diesem SIT fließt ein Drain-Strom
durch den Lastwiderstand 18, die Videoleitung 17, den Horizontalwahl-Transistor 16-1 und die Spaltenleitung
14-1, so daß am Ausgangsanschluß 19 eine Ausgangsspannung AVout ansteht. Der Drain-Strom ist
eine Funktion der Gate-Spannung, die wiederum eine Funktion des optischen Eingangssignals ist, so daß der
Zuwachs Δ Vout der Ausgangsspannung gegenüber der Dunkelspannung dem optischen Eingangssignal entspricht.
Die Spannung Δ Vout entspricht der Spannung A VG verstärkt um den Verstärkungsfaktor des SIT und
hat somit eine große Amplitude. Anschließend wird ein Ausleseimpuls ΦΩ2 vom Horizontalwahl-Schieberegister
17 an den Horizontalwahl-Transistor 16-2 angelegt, so daß der SIT 10-2 ausgelesen wird, usw. Nach
dem Auslesen aller SIT in dieser Zeile wird der nächste Zeilenwahl-Impuls Φΰ2 vom Vertikalwahl-Schieberegister
12 an die nächste Zuilenleitung 12-2 angelegt, wobei während der Dauer dieses Impulses die Ausgangssignale
der SIT in dieser Zeile nacheinander in der vorstehend beschriebenen Weise ausgelesen werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Festkörper-Bildaufnahmewandler ergibt sich jedoch folgendes Problem:
Wenn die Intensität des einfallenden Lichts so groß wird, daß die Ladungsmenge QL sehr groß wird
und AVG in bezug auf die ursprünglich eingestellte
Gegen-Vorspannung VG ansteigt, wird VG + AVG {AVG
> 0) größer als die Abschnürspannung VP bezüglich der Source-Spannung Vs des SIT. Folglich
kann der SIT unerwünscht leitend werden, sogar wenn der SIT nicht angewählt worden ist; infolge hiervon
fließt ein Drain-Strom durch die gleiche Spaltenleitung zusammen mit dem Signalstrom, der aus einer anderen
gewählten Zeilenleitung fließt, so daß Signalinterferenzen zwischen benachbarten Bildelementen auftreten
können. Deshalb ist es bei dem vorstehend beschriebenen Festkörper-Bildaufnahmewandler erforderlich, die
einfallende Lichtmenge zu begrenzen. Deshalb ist dieser Wandler in der Praxis unvorteilhaft.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Festkörper-Bildaufnahmewandler
zu schaffen, bei dem jedes Bildelement-Signal auch dann störungsfrei ausgelesen werden
kann, wenn die Intensität des einfallenden Lichts hoch ist, ohne daß <;ich eine Signalinterferenz zwischen
benachbarten Bildelementen ergibt.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.
In den Unteransprüchen sind Weiterbildungen der Erfindung beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Wandler ist die Lichtmenge nicht begrenzt, da das Bildzellen-Signal wirksam
ausgelesen werden kann, ohne daß sich Signalinterferenzen ergeben. Sogar wenn die Intensität des einfallenden
Lichts sehr groß ist.
Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Bildaufnahmewandlers sind mit ihren Ausgestaltungen
anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der zeigt
Fig. 3A und 3B einen schematischen Querschnitt
und eine Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines SIT-Bildelements,
Fig. 4A und 4B einen schematischen Querschnitt und eine Aufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel
eines Bildelements, und
Fig. 5 einen Schaltplan eines Teils eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bildaufnahmewandlers.
Das in Fig. 3 dargestellte Bildelement bzw. Wandlerelement weist einen Phototransistor 21, der das einfallende
Licht in Ladungsträger umsetzt und speichert, sowie einen Auslesetransistor 22 auf, der selektiv die in
dem Phototransistor gespeicherten Ladungsträger ausliest. Der Phototransistor 21 und der Auslesetransistor
22 befinden sich auf ein und demselben Substrat als SIT-Aufbau. Eine versenkte n+-Schicht 23, die eine Drain
des SIT-Phototransistors bzw. eine Source des Auslese-SIT 22 bildet, auf einem p-Substrat 24 ausgebildet. Auf
dem Substrat 24 bzw. der versenkten Schicht 23 ist eine «-Epitaxieschicht 25 aufgebracht. Auf der Oberfläche
der Epitaxieschicht 25 ist eine «^-Source 26 und ein p*-Gate 27 des SIT-Phototransistors 21 sowie eine
/3+-Drain 28 und eine /?+-Gate 29 des Auslese-SIT 22
vorgesehen. Diese Schaltungsteile können beispielsweise mittels eines thermischen Diffusionsvorgangs
oder dgl. hergestellt werden. Mit Ausnahme der Drain des SIT 21 und der Source des SIT 22, die durch die
gemeinsame versenkte n+-Schicht 23 gebildet werden, so daß sie die Strom-Hauptwege der SIT in Serie verbinden,
sind der SIT-Phototransistor 21 und der Auslese-SIT 22 elektrisch voneinander durch einen Isolationsbereich
30 isoliert, der sich von der versenkten Schicht 23 zu der Oberfläche der Epitaxieschicht 25 erstreckt.
Benachbarte Bildelemente sind voneinander durch den Isolationsbereich 30' getrennt, der sich vom /^-Substrat
24 zur Oberfläche der Epitaxieschicht 25 erstreckt.
Der Source-Bereich 26 des SIT-Phototransistors 21 berührt eine Source-Elektrode 31; ferner sind auf der
Drain 28 und dem Gate 29 des Auslese-SIT 22 eine Drain-Elektrode 32 und eine Gate-Elektrode 33 mit
Kontakt aufgebracht. Die verbleibenden Oberflächenabschnitte, die nicht mit Elektroden versehen sind,
werden von einer transparenten Isolationsschicht 34 bedeckt. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der SIT-Phototransistor
keine Gate-Elektrode, so daß kein Verlust der einfallenden Lichtmenge auftritt. Deshalb kann
die Empfindlichkeit des SIT für Licht mit kurzer Wellenlänge erhöht werden. Da im Falle dieses Ausführungsbeispiels
die Isolation zwischen dem SIT-Phototransistor 21 und dem Auslese-SIT 22 sowie zwischen
benachbarten Bildelementen durch die Isoiationsgebiete 30 und 30' erfolgt, erhält man eine nahezu vollständige
elektrische Isolation, so daß die Steuerung des Stroms und die Verstärkungscharakteristik eines jeden
SIT verbessert werden.
Fig. 4A und 4B zeigen einen schematischen Querschnitt und eine Aufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wandlerelements, wie es bei dem erfindungsgemäßen
Bildaufnahmewandler verwendet wird. Dabei werden die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3
verwendet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der SIT-Phototransistor 21 und der Auslese-SIT 22 voneinander
dadurch elektrisch isoliert, daß ein erster Isolationsbereich 36 in der Oberfläche der Epitaxieschicht 25
oberhalb der versenkten Schicht 23 und ein zweiter Isolationsbereich 36' vorhanden sind, der in der Oberfläche
der Epitaxieschicht 25 sowohl den Phototransistor als auch den Auslesetransistor umgebend vorgesehen
ist, und daß eine Vorspannung an die erste und die zweite Isolationsgate-Elektrode 37 und 37' angelegt
wird, die auf dem ersten und zweiten Isolations-Gate-Gebiet 36 bzw. 36' vorgesehen sind, so daß Verarmungsschichten
gebildet werden, die sich in der Epitaxieschicht 25 unterhalb des Isolationsgate-Gebiets 36
bzw. 36' bis zu der versenkten Schicht 23 bzw. dem Substrat 24 erstrecken. Wenn wie vorstehend beschrieben,
die elektrische Isolation zwischen benachbarten Bildelementen sowie zwischen dem SIT-Phototransistor
21 und dem Auslese-SIT 22 durch eine Verarmungsschicht erfolgt, die durch Anlegen einer geeigneten
Vorspannung an die Isolationsgate-Elektroden 37 und 37' erzeugt wird, kann man die einzelnen Elemente
dicht packen.
Fig. 5 zeigt einen Schaltplan des Aufbaus eines Ausführungsbeispiels
für die wesentlichen Teile des erfindungsgemäßen Festkörper-Bildaufnahmewandlers. Bei
diesem Ausführungsbeispiel wird eine Vielzahl von Festkörper-Bildaufnahmeelementen wie sie in Fig. 3
oder in Fig. 4 dargestellt sind, und die auf ein und demselben Substrat matrixförmig angeordnet sind, verwendet.
Die Source-Elektroden der SIT-Phototransistoren aller Festkörper-Bildaufnahmeelemente 40-1,
40-2, . . . sind mit einer gemeinsamen Rücksetzleitung 41 zum Anlegen einer Vorspannung Vs verbunden; die
Gate-Elektroden der SIT, die zu einer Zeile in X-Richtung gehören, sind mit einem Vertikalwahl-Schieberegister
43 über Zeilenleitungen 42-1, 42-2, . . . verbunden. Die Drain-Elektroden der SIT, die zu einer in
Y-Richtung verlaufenden Spalte gehören, sind mit Spaltenleitungen 44-1, 44-2, . . . verbunden, die über Horizontalwahl-Transistoren
46-1, 46-2, . . mit einer Videoleitung 47 verbunden ist. Die Transistoren werden
selektiv von einem Horizontalwahl-Schiebcrcgistcr 45 gesteuert. Über einen Lastwiderstand 48 ist an die
Videoleitung 47 eine Videospannung Vo angelegt. Die Bildelement-Informationen können sequentiell an
einem Ausgangsanschluß 49 dadurch erhalten werden, daß die Vertikalwahl- und Horizontalwahl-Schieberegister
43 und 45 in der in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen Weise gesteuert werden.
Wenn bei einem derartigen Aufbau eine bestimmte Spaltenleitung durch das Horizontalwahl-Schieberegister
45 angewählt ist, fließt kein Strom durch die Auslese-SIT mit Ausnahme des Auslese-SIT des Bildelements,
dessen Zeilenleitung angewählt ist und dessen Auslese-SIT mit dieser Spaltenleitung verbunden ist, so
daß Signalinterferenzen zwischen benachbarten Bildelementen wirksam unterbunden werden können, da keine
hohe Drain-Spannung an die Auslese-SIT der Bildelemente angelegt ist, deren Zeilenleitungen nicht ausgewählt
sind, sogar wenn das Potential der Gate-Bereiche der SIT-Phototransistoren, die mit den nichtausgewählten
Auslese-SIT in Serie geschaltet sind, einen Wert größer als die Abschnürspannung erreicht hat. Ferner
kann der SIT-Phototransistor nicht unerwünschtermaßen durchgeschaltet werden, sogar wenn sein Gate-Potential
sehr groß ist und die Gate in Vorwärtsrichtung bezogen auf die Source-Spannung (die an die Rücksetzleitung
41 angelegte Vorspannung Vs) vorgespannt ist, so daß über eine bestimmte Menge hinausgehende
Löcher, die in der Gate gespeichert sind, durch die Source abgesogen werden. Das Rücksetzen der SIT-Phototransistoren
für alle Bildelemente kann gleichzeitig dadurch ausgeführt werden, daß die Vorspannung
Vs. die an die Rücksetzleitung 41 angelegt ist, verringert wird, und daß eine Vorwärtsspannung an die Gate/
Source eines jeden SIT-Phototransistors angelegt wird. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel das Gate-Potential
des SIT-Phototransistors größer als der Abschnürpegel wird, fließt kein Strom durch den Auslese-SIT
und den SIT-Phototransistor, solange der Auslese-SIT nicht angesteuert wird, so daß jegliche unerwünschte
Signalinterferenz zwischen benachbarten Bildelementen wirksam vermieden werden kann.
Zudem weist der Gate-Bereich des SIT-Phototransistors keine Gate-Elektrode auf, und ist, wie in Fig. 3
und 4 gezeigt ist, bezugspotentialfrei, so daß der Gate-Bereich in ausreichender Weise das einfallende Licht
empfangen kann. Deshalb ergibt sich kein Lichtverlust insbesondere bei kürzeren Wellenlängen, so daß die
Spektralcharakteristik verbessert werden kann.
Vorstehend sind spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben worden, es ist jedoch selbstverständlich,
daß die verschiedensten Modifikationen möglich sind. Beispielsweise können die das Festkörper-Bildaufnahmeelement
bildenden Phototransistoren und Auslesetransistoren durch Feldeffekttransistoren (FET)
gebildet werden, ferner kann einer der beiden Transistoren aus einem SIT und der andere aus einem FET
bestehen. Ferner können beide Transistoren vom p-Kanaltyp sein. Darüber hinaus ist bei dem in den Fig. 3
und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel die Drain des SIT-Phototransistors 21 und die Source des Auslese-SIT 22
auf einer gemeinsamen versenkten n+-Schicht 23, so daß die Strom-Hauptwege der beiden SIT in Serie verbunden
sind. Die Drain des SIT-Phototransistors und die Source des Auslese-SIT können jedoch auch getrennt
voneinander vorgesehen werden, so daß die Strom-Hauptwege anders elektrisch miteinander verbunden
sind. Ferner sind bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel die Source-Elektroden der SIT-Phototransistoren
aller Festkörper-Bildaufnahmeelemente 40-1,40-2,. . . mit einer gemeinsamen Rücksetzleitung
41 verbunden, so daß alle Elemente gleichzeitig rückgesetzt werden. Die Bildaufnahmeelemente einer Zeile
können jedoch auch mit entsprechenden Rücksetzleitungen verbunden sein, so daß die jeweiligen Zeilen
nacheinander durch Anlegen von Impulsen an die Rücksetzleitungen rückgesetzt werden.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Festkörper-Bildaufnahmewandler mit einer Vielzahl von matrixförmig angeordneten Festkörper-Bildaufnahmeelementen,
von denen jedes einen Phototransistor aufweist, welcher einfallendes Licht in Ladungsträger umsetzt und speichert, einer Vielzahl
von Zeilen- und Spalten-Leitungen, mit denen die Phototransistoren für ein selektives Auslesen der
Ladungsträger verbunden sind, und mit einer Rücksetzeinrichtung, die zum Rücksetzen der Festkörper-Bildaufnahmeelemente
mit den Phototransistoren verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkörper-Bildaufnahmeelemente (40-1, 40-2,
. . .) weiterhin je einen Auslesetransistor (22) aufweisen, welcher die in den Phototransistoren (21)
des betreffenden Bildaufnahmeelementes gespeicherten Ladungsträger ausliest und welcher zwischen
dem jeweiligen Phototransistor und die Zeilen-(42-1,. . .) und Spalten-Leitungen (44-1,. . .) derart
geschaltet ist, daß die Strom-Hauptwege des Phototransistors und des Auslesetransistors jeweils in
Reihe verbunden sind.
2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phototransistoren aller Bildaufnahmeelemente
mit einer gemeinsamen Rücksetzleitung (41) verbunden sind, so daß alle Bildaufnahmeelemente
gleichzeitig rückgesetzt werden.
3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Photo transistoren der Bildaufnahmeelemente
in jeder Zeile mit entsprechenden Rücksetzleitungen verbunden sind, um die Bildaufnahmeelemente
in jeder Zeile sukzessive zurückzusetzen.
4. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Phototransistor
und der Auslesetransistor SIT-Transistoren auf ein und demselben Halbleitersubstrat sind.
5. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Phototransistor
und der Auslesetransistor Feldeffekttransistoren sind.
6. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß entweder der Phototransistor
oder der Auslesetransistor ein SIT-Transistor und der andere ein Feldeffekttransistor ist.
7. Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Phototransistor eine versenkte
Drain (23) von einem ersten Leitfähigkeitstyp, die auf einem Substrat (24) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp
aufgebracht ist, eine Source (26) von einem ersten Leitfähigkeitstyp, die auf einer Oberfläche
einer Epitaxieschicht (25) von einem ersten Leitfähigkeitstyp, die auf dem Substrat aufgebracht ist, ein
Gate (27) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp und eine transparente Isolationsschicht aufweist, die auf
das Gate aufgebracht ist, und der Auslese-SIT eine versenkte Source (23) von einem ersten Leitfähigkeitstyp,
die auf dem Substrat aufgebracht ist, eine Drain (28) von einem ersten Leitfähigkeitstyp, die
auf einer Oberfläche der Epitaxieschicht in der Nähe des vorstehend genannten Epitaxieschicht-Teils vorgesehen
ist, und ein Gate (29) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp aufweisen, wobei der SIT-Phototransistor
und der Auslese-SIT voneinander durch erste Isolationsmittel (30) und benachbarte Festkörrjer-Bildaufnahmeelemente
voneinander durch zweite Isolationsmittel (30') getrennt sind, und die Source des SIT-Phototransistors mit einer Source-Elektrode
(31) sowie Drain und Gate des Auslese-SIT mit einer Drain-Elektrode (32) und einer Gate-Elektrode
(33) versehen sind.
8. Wandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Isolationsmittel einen ersten
Isolationsbereich (30), der sich von dem versenkten Bereich zur Oberfläche der Epitaxieschicht
erstreckt, aufweisen, und daß die zweiten Isolationsmittel einen zweiten Isolationsbereich (30') aufweisen,
der sich von dem Substrat zu der Oberfläche der Epitaxieschicht erstreckt und sowohl den Phototransistor
als auch den Auslesetransistor umgibt.
9. Wandler nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Isolationsmittel
einen ersten Isolations-Gate-Bereich von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, der in der Oberfläche der
Epitaxieschicht oberhalb der versenkten Schicht, und eine erste Isolations-Gate-Elektrode aufweisen,
die auf dem ersten Isolations-Gate-Bereich vorgesehen sind, und daß die zweiten Isolationsmittel eine
zweite Isolations-Gate von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, die in der Oberfläche der Epitaxieschicht
sowohl den Phototransistor als auch den Auslesetransistor umgebend vorgesehen ist, und eine zweite
Isolations-Gate-Elektrode aufweisen, die in dem zweiten Isolations-Gate-Bereich vorgesehen ist,
wobei an die erste und die zweite Gate-Elektrode eine Vorspannung zur Bildung einer Verarmungsschicht
angelegt ist, die sich in die Epitaxieschicht unterhalb des Isolations-Gate-Bereichs bis zu dem
Substrat erstreckt.
10. Wandler nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Source-Elektroden
aller Phototransistoren mit einer gemeinsamen Rücksetzleitung verbunden sind.
11. Wandler nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Source-Elektroden
der Phototransistoren in jeder Zeile mit einer entsprechenden Rücksetzleitung verbunden sind.
12. Wandler nach einem der Ansprüche 7 bis 11.
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Phototransistor als auch der Auslesetransistor SIT-Transistoren
mit p-Kanal sind.
13. Wandler nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drain des SlT-Phototransistors
und die Source des Auslese-SIT von einer gemeinsamen versenkten Schicht (23) gebildet
werden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57217753A JPS59108460A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3345147A1 DE3345147A1 (de) | 1984-06-14 |
DE3345147C2 true DE3345147C2 (de) | 1986-10-02 |
Family
ID=16709203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3345147A Expired DE3345147C2 (de) | 1982-12-14 | 1983-12-14 | Festkörper-Bildaufnahmewandler |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59108460A (de) |
DE (1) | DE3345147C2 (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6058781A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-04 | Olympus Optical Co Ltd | 固体撮像装置 |
US4746984A (en) * | 1985-04-24 | 1988-05-24 | Olympus Optical Co., Ltd. | Solid state image sensor with lateral-type stactic induction transistors |
JPH0714042B2 (ja) * | 1986-02-26 | 1995-02-15 | 三菱電機株式会社 | 固体撮像素子 |
JPH06334920A (ja) * | 1993-03-23 | 1994-12-02 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 固体撮像素子とその駆動方法 |
DE19740612B4 (de) * | 1997-08-30 | 2005-10-13 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Anordnung von Bildsensorelementen |
WO1999014938A1 (de) | 1997-09-12 | 1999-03-25 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Bildsensorelement und anordnung von bildsensorelementen |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5515229A (en) | 1978-07-18 | 1980-02-02 | Semiconductor Res Found | Semiconductor photograph device |
JPS58105672A (ja) * | 1981-12-17 | 1983-06-23 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体撮像装置 |
JPS5930376A (ja) * | 1982-08-13 | 1984-02-17 | Olympus Optical Co Ltd | 固体撮像装置 |
DE3236073A1 (de) * | 1982-09-29 | 1984-03-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Zweidimensionaler halbleiter-bildsensor mit einer anordnung zur reduzierung des ueberstrahlens |
-
1982
- 1982-12-14 JP JP57217753A patent/JPS59108460A/ja active Pending
-
1983
- 1983-12-14 DE DE3345147A patent/DE3345147C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3345147A1 (de) | 1984-06-14 |
JPS59108460A (ja) | 1984-06-22 |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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