[发明专利]光接收元件

说明书

本发明涉及一种改进的光接收元件，它对电磁波，如光（例如紫外线、可见光、红外线、X射线和-γ射线）是敏感的。

作为构成用在固体摄像装置或电子摄像术中的成像元件的光导材料，或者作为构成用于图像读出光敏件的光导材料，它需要具有高灵敏性、高信噪比（光电流IP/暗电流Id），并具有适于所发射电磁波的吸收谱特性，以及快速响应特性和所期望的暗电阻。它还应当在使用时对生物特别是人没有伤害。

除了上述要求外，在固体摄像装置中还要求光导材料具有在预定期间内消除残像的特性。

尤其对于用作办公业务用机的电子摄像机的成像元件，不产生污染是很重要的。

基于上述要求，普遍注意力都集中在包括含有硅原子的非晶材料（以下称作“A-Si）的光接收元件上，例如，Offenlegungs  schniftes（公开文献）NOS.2746967和2855718文献公开了作用电子摄像术中成像元件的光接收元件的应用。

Offenlegungss  chnift  No.2933411文献公开了图像读出光敏器件中的光接收元件的应用。

对包含a-Si材料的传统光接收元件，在它们的光、电和光导特性方面，如暗电阻、光敏性、光响应性、环境应用特性、经济稳定性和耐用性方面都有了改善。

然而，要使那样的光接收元件能够实际应用，还留下很多方面有待进一步改进。

例如，将这样的传统光接收元件用作电子摄像术中的成像元件，同时提高光敏性和暗电阻时，在这种传统的光接收元件上经常观察到一个残余电压，并且当长时间重复使用时，由于重复使用将积累疲劳，从而引起产生残像的所谓叠影现象。

另外，在制备使用A-Si材料，氢原子、卤素原子（如氟原子或氯原子）的传统光接收元件时，将用于控制导电类型的元素，如硼原子或磷原子、或用于改善特性的其它种类的原子作为层组份有选择地掺杂到光接收元件的光接收层中。

然而，这样做成的光接收层根据所使用组份的掺杂方式在电特性光导特性和/或击穿电压方面常常伴随有缺陷。

也就是说，在使用具有这样的光接收层的光接收元件的情况下，在该层里随着光辐射产生的光载体的寿命是不够的，在一个暗层区域，对来自基底一侧的电荷注入的阻挡也是不力的，并且可能由于所谓“半调复制品上的白椭形记”即局部击穿现象造成的图像缺陷，或者由于所谓“白线”，即使用清除刀片时的擦伤造成的其它图像缺陷都容易在纸张上的转印图像上出现。

而且，当上述光接收元件在很潮湿的环境中使用时，或者在潮湿的环境中放置后再使用。所谓“图像滑移”有时也会在纸张上的转印图像上出现。

此外，在一个适当的基底上形成十几nm厚度的光接收层以获得一个光接收元件时，这样做成的光接收层可能产生不希望的现象，例如，在基底表面和底面之间形成一个较薄的中间空间，当光接收元件从真空沉积室取出后经过一段时间，光接收层脱离基底并在层里产生裂纹。

这些现象在使用电子摄像领域里经常用的圆柱形基底时是容易发生的。

另外，根据电子摄像工艺，目前已提出了使用半导体激光器做为光源的各种所谓激光打印机。对于这种激光打印机，为提高它的功能，要求提供一个经改进的对长波区域光具有令人满意的高速响应特性的光接收元件的要求日益增长。因此，不仅有必要对用于形成光接收元件的光接收层的A-Si材料本身进一步改进，而且有必要设计这样一种光接收元件，它不仅不产生上述任何问题，而且能满足上述要求。

本发明的目的是要提供一种光接收元件，它包含主要由A-Si构成的一个光接收层，它避免了上述问题，并能满足各种要求。

也就是说，本发明的主要目的是要提供一种包含有由A-Si构成的光接收层的光接收元件，在这种元件中，光、电和光电导性能都总是基本稳定的，并几乎不随工作环境而变。这种元件具有优良的抗光疲劳性，重复使用时不退化，并具有优良的耐用性和抗潮性，这种元件还不呈现或者几乎不呈现残余电势，并且使生产控制变得容易。

本发明的另一个目的是要提供一种包含有由A-Si构成的光接收层的光接收元件，这种元件在整个可见光区域具有高光敏性，尤其与半导体激光器的匹配性能优良，并显示出快速光响应。

本发明的另一个目的是要提供一种包含有由A-Si构成的光接收层的光接收元件，这种元件具有高光敏性，高信噪比和耐高电压性能。

本发明的进一步目的是要提供一种包含有由A-Si构成的光接收层的光接收元件，这种元件在基底和基底上沉积的层之间或者各叠层之间的紧密结合力上也是优良的，并且结构安排紧密而稳固，还具有高的层质量。