(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出物より発する電磁波によって発生したキャリアを蓄積するベース領域と、正電位が印加されるコレクタ領域と、エミッタ領域とを有するバイポーラトランジスタと、前記エミッタ領域と接地または低い電位の定電圧源の間に接続され、リセット信号に基づいて導通状態となり、前記キャリアの消滅動作を行うＭＯＳトランジスタと、一方の端子が前記ベース領域に接続され、他の一方の端子の電位が前記コレクタ領域の電位に保持されて、前記ベース領域に残像特性を改善するためのキャリアを注入する抵抗素子とを有することを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
前記抵抗素子の抵抗値は、前記ベース領域に注入する前記キャリアの量を制御するために、数十ＧΩから数千ＧΩであることを特徴とする請求項１記載の光電変換装置。
【請求項３】
被検出物より発する電磁波によって発生したキャリアを蓄積するベース領域と、正電位が印加されるコレクタ領域と、エミッタ領域とを有するバイポーラトランジスタと、前記エミッタ領域と接地または低い電位の定電圧源の間に接続され、リセット信号に基づいて導通状態となり、前記キャリアの消滅動作を行うＭＯＳトランジスタと、アノード電極が前記ベース領域に接続され、カソード電極の電位が前記コレクタ領域の電位に保持されて、前記ベース領域に残像特性を改善するためのキャリアを注入するダイオードとを有することを特徴とする光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、光電変換装置に関しており、特に光入射により発生したキャリアを蓄積し、蓄積されたキャリアに基づいて信号を読み出す光電変換装置に関する。すなわち、固体撮像装置、画像入力装置、ファクシミリ、デジタル複写機等に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光電変換装置として例えば特開平６−２９２０８７号公報に記載されているようなものがある。図４は、かかる公報に記載されている光電変換装置の等価回路図である。図４において、ＮＰＮバイポーラトランジスタ１０１のエミッタ領域１０２がＮチャンネルのＭＯＳトランジスタ１０５のドレインに接続されている。ＭＯＳトランジスタ１０５のソース電極１０６は、接地または低い電位の定電圧源に接続されている。ＭＯＳトランジスタ１０５は、信号φＲによってオン・オフがコントロールされる。コレクタ領域１０４は正電位に保持されている。また、ベース領域１０３は常に浮遊状態である。
【０００３】
次に、この光電変換装置の動作を説明する。
まず蓄積動作は、ＭＯＳトランジス１０５が非導通状態になった時から始まる。この時、エミッタ領域１０２はＧＮＤ電位の浮遊状態であり、ベース領域１０３は正電位の浮遊状態に設定されている。この状態で光が入射し、光量に対応したキャリア（正孔）が、ベース領域１０３に蓄積される。エミッタ領域１０２の電位は、ベース領域１０３に蓄積されたキャリアに応じた値となっている。
【０００４】
読み出し動作は、エミッタ領域１０２の電位をアンプ等で直接検出することで行う方法と、エミッタ領域１０２に読み出しスイッチを接続し、そのスイッチを導通状態にして外部負荷容量に読み出す方法がある。後者の場合、ベース領域１０３に蓄積されたキャリアの一部が失われる。
【０００５】
次に消滅動作においては、ＭＯＳトランジスタ１０５を導通状態にする。ＭＯＳトランジスタ１０５を導通状態にしておく期間において、ベース領域１０３に蓄積されていた残留電荷である正孔は、エミッタ領域１０２からベース領域１０３に注入される電子と再結合し除去されていく。次にＭＯＳトランジスタ１０５を非導通状態にすると、消滅動作は終わり、次回の蓄積動作が開始される。
【０００６】
ここで、消滅動作終了時のベース領域１０３の残留電荷の影響について説明する。この残留電荷は次回の蓄積動作に持ち越されるので、残像の原因となる。したがって、残留電荷を十分取り除くために、ＭＯＳトランジスタ１０５を導通状態にしておく時間をある程度大きくする必要がある。
【０００７】
一方、残留電荷が小さすぎると、低照度領域での出力が出にくくなり、光電変換特性の直線性が損なわれる。これは、バイポーラトランジスタ１０１は、エミッタ・ベース間接合がある程度順方向バイアスにならないとエミッタ領域１０２の電位が増加しないからである。エミッタ・ベース間接合を順方向バイアスにするための電荷量は、エミッタ・ベース間接合容量が小さいほど少なくてすむ。したがって、エミッタ・ベース間接合容量を小さくすることによって、残留電荷が小さくても、低照度領域での光電変換特性の直線性は良好なものとなる。
【０００８】
以上説明したように、エミッタ・ベース間接合容量を小さくし、ＭＯＳトランジスタ１０５を導通状態にしておく時間をある程度長くすることによって、残像が小さく低照度領域での光電変換特性の直線性が良好な光電変換装置が得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の光電変換装置では、低露光量で使用すると残像が大きくなるという問題がある。また、暗状態が続いたあとの光の入射に対して、光量に対応した出力が出ないという問題がある。
【００１０】
これらの問題について説明する。
図５は、従来の光電変換装置の１つの光電変換セルの動作を説明するための構成図である。
図５において、ＮＰＮバイポーラトランジスタ１０１のエミッタ領域１０２は、読み出しスイッチ１０７を通じて信号線１０８に接続されている。信号線１０８には、負荷容量１０９が接続されており信号線１０８の電圧Ｖｏｕｔ  が出力となる。エミッタ領域１０２は、ＭＯＳトランジス１０５を通じて基準電圧（ＧＮＤ）に固定する事が出来る。信号線１０８は、信号線リセットスイッチ１１０を通じて基準電圧（ＧＮＤ）に固定する事が出来る。
【００１１】
図６は、従来の光電変換装置の１つの光電変換セルの動作を説明するためのタイミングチャートである。読み出しスイッチ１０７に正のパルスφＳが印加されると読み出しスイッチ１０７が導通状態となり、ＮＰＮバイポーラトランジスタ１０１のベース・エミッタ間接合が順方向にバイアスされ電荷が負荷容量１０９に蓄積されＶｏｕｔが上昇する（読み出し動作）。
【００１２】
次に、ＭＯＳトランジス１０５に正のパルスφＲが印加されるとＭＯＳトランジス１０５が導通状態となり、エミッタ領域１０２が基準電圧（ＧＮＤ）に固定され、ベース領域１０３内の過剰なキャリアが除去される（消滅動作）。一方信号線リセットスイッチ１１０に正のパルスφＲＥが印加されると信号線リセットスイッチ１１０が導通状態となり、Ｖｏｕｔ  が基準電圧（ＧＮＤ）になる。
【００１３】
φＲが立ち下がる（消滅動作が終了する）と次回の蓄積動作が始まり、入射光量に応じてベース領域１０３にキャリアが蓄積され、ベース領域１０３の電位及び、浮遊状態のエミッタ領域１０２の電位が上昇する。
従来の光電変換装置の残像特性を調べるために、蓄積動作の期間を５ｍｓｅｃ、読み出し動作の期間を１μｓｅｃ、消滅動作の期間を１μｓｅｃとして次の測定を行った。
【００１４】
図７は残像測定のタイミングチャートである。φＳと同期させて周期的に光源をＯＮ・ＯＦＦさせた。そのときのＶｏｕｔ  のピーク値をプロットすると、実測値○は、理想の値●からのずれがみられた。図７において、光源を連続的にＯＮ状態にしたときのＶｏｕｔ  のピーク値がＶＰ  、光源を連続的にＯＦＦ状態にしたときのＶｏｕｔ  のピーク値がＶｄ  である。また、光源ＯＮ後の１回目の蓄積動作後の読み出し動作時のＶｏｕｔ  のピーク値をＶＴ  、光源ＯＦＦ後の１回目の蓄積動作後の読み出し動作時のＶｏｕｔ  のピーク値をＶＺ  とする。
【００１５】
光源ＯＮ時の露光量を変化させたときの、ＶＰ  、ＶＴ  、ＶＺ  の変化の様子を、図８の残像測定結果に示す。
ＶＺ  の大きさは、消滅動作後にＰベース領域１０３内に残っている過剰な多数キャリア（正孔）の量で決まる。消滅動作において、この過剰な多数キャリア（正孔）は、ベース・エミッタ間接合の順方向バイアスの度合いが大きい（高露光量時）と、Ｎエミッタ領域１０２から注入される電子と再結合して急速に消滅していき、ある一定の量に落ちつく。しかし、ベース・エミッタ間接合の順方向バイアスの度合いが小さい（低露光量時）と、Ｎエミッタ領域１０２から注入される電子は少ない。そしてＰベース領域１０３内での再結合は起こりにくく、過剰な多数キャリア（正孔）は減少しずらい。このため、図８において、ＶＺは低露光量で増加した後ほぼ平らになっている。
【００１６】
また、光源ＯＦＦ状態で消滅動作が繰り返された後は、ベース・エミッタ間接合の順方向バイアスの度合いは非常に小さくなっている。そして次の蓄積動作において光源ＯＮとなり、光入射に応じた多数キャリア（正孔）がＰベース領域１０３内に蓄積される。しかし、この多数キャリア（正孔）の一部はベース・エミッタ間接合を順方向にバイアスするために使われ、出力に寄与しない。したがって、図８において、ＶＴは低露光量で増加しづらく、一定の露光量を越えるとＶＰとほぼ平行になっている。
【００１７】
ここで、残像率ＲＺ、立上り率ＲＴを次のように定義する。
ＲＺ  ＝（ＶＺ  −Ｖｄ  ）／（ＶＰ  −Ｖｄ  ）×１００〔％〕
ＲＴ  ＝（ＶＴ  −Ｖｄ  ）／（ＶＰ  −Ｖｄ  ）×１００〔％〕
図１１内の○印の曲線ａに、図８より求めた残像率ＲＺ  の露光量依存性を示す。低露光量で残像率ＲＺ  が大きくなっている。図１２内の○印の曲線ｅに、図８より求めた立上り率ＲＴ  の露光量依存性を示す。低露光量で立上り率ＲＴ  が小さくなっている。このように従来の光電変換装置は、低露光量で使用すると著しく残像特性が劣化するという欠点があった。
【００１８】
本発明はこのような問題を解決し得る光電変換装置および光電変換方法を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第一の手段として、本発明の光電変換装置は、被検出物より発する電磁波によって発生したキャリアを蓄積する第１導電型の半導体からなる制御電極領域と、第２導電型の半導体からなる第１主電極領域と、第２導電型の半導体からなる第２主電極領域とで形成されるトランジスタを具備し、前記キャリアの蓄積動作、前記キャリアに基ずく信号の読み出し動作、前記キャリアの消滅動作を行う光電変換装置において、前記蓄積動作または前記読み出し動作において、前記被検出物より発する電磁波以外の電磁波を前記制御電極領域に入射する手段を有することを特徴とする。
【００２０】
また、上記課題を解決するための第二の手段として、本発明の光電変換装置は、被検出物より発する電磁波によって発生したキャリアを蓄積する第１導電型の半導体からなる制御電極領域と、第２導電型の半導体からなる第１主電極領域と、第２導電型の半導体からなる第２主電極領域とで形成されるトランジスタを具備し、前記キャリアの蓄積動作、前記キャリアに基ずく信号の読み出し動作、前記キャリアの消滅動作を行う光電変換装置において、前記蓄積動作または前記読み出し動作において、前記被検出物より発する電磁波によって発生したキャリア以外のキャリアを前記制御電極領域に注入する手段を有することを特徴とする。
【００２１】
また、上記課題を解決するための第三の手段として、本発明の光電変換方法は、第１導電型の半導体からなる制御電極領域と、第２導電型の半導体からなる第１主電極領域と、第２導電型の半導体からなる第２主電極領域とで形成されるトランジスタを有する光電変換装置を用いた光電変換方法であって、被検出物より発する電磁波によって発生したキャリアを前記制御電極領域に蓄積する蓄積動作と、前記第１主電極領域と前記制御電極領域との接合部を順方向にバイアスして、蓄積された前記キャリアに基ずく信号を読み出す読み出し動作と、前記第１主電極領域を低インピーダンス状態にして、前記キャリアを消滅する消滅動作を行う光電変換方法において、前記蓄積動作または前記読み出し動作において、前記被検出物より発する電磁波によって発生したキャリア以外のキャリアを前記制御電極領域に注入することを特徴とする。
【００２２】
【作用】
上記のように構成された光電変換装置においては、被検出物より発する電磁波によって発生するキャリア以外に、制御電極領域にキャリアが発生または注入されるので、消滅動作開始時にベース・エミッタ間接合の順方向バイアスの度合いを大きく保つことができる。したがって消滅動作において、この過剰な多数キャリア（正孔）は、エミッタ領域から注入される電子と再結合して急速に消滅していき、ある一定の量に落ちつく。このため被検出物より発する電磁波の量にかかわらず、消滅動作後の制御電極領域内の過剰な多数キャリアの量は常にほぼ一定のレベルとなる。したがって、常にほぼ一定の初期状態で蓄積動作を開始できるので、残像特性は、大幅に改善される。とくに被検出物より発する電磁波によって発生するキャリアが少ないとき（低露光量時）も、良好な残像特性がえられる。
【００２３】
【実施例】
以下に、この発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の光電変換装置の第一実施例の等価回路図である。
図１において、ＮＰＮバイポーラトランジスタ１の第１主電極領域であるエミッタ領域２がＮチャンネルのＭＯＳトランジスタ５のドレインに接続されている。ＭＯＳトランジスタ５のソース電極６は、接地または低い電位の定電圧源に接続されている。ＭＯＳトランジスタ５は、信号φＲによってオン・オフがコントロールされる。第２主電極領域であるコレクタ領域４は正電位に保持されている。また、制御電極領域であるベース領域３は常に浮遊状態である。
【００２４】
図１において、ＮＰＮバイポーラトランジスタ１のＮエミッタ領域２がＮチャンネルのＭＯＳトランジスタ５のドレインに接続されている。ＭＯＳトランジスタ５のソース電極６は、接地または低い電位の定電圧源に接続されている。ＭＯＳトランジスタ５は、信号φＲによってオン・オフがコントロールされる。Ｎコレクタ領域４は正電位に保持されている。また、ベース領域３は常に浮遊状態である。被検出物より発しＮＰＮバイポーラトランジスタ１に照射される電磁波の単位時間あたりの量をＰＳ  とすると、ＰＳ  に比例する電流ｉＳ  がコレクタ領域４からベース領域へ３流れる。これを表すために、仮想的な電流源７をコレクタ領域４とベース領域３の間に示してある。この電流源は、図４の従来の光電変換装置の等価回路図では省かれている。
【００２５】
本実施例では、被検出物より発する電磁波以外の電磁波をＮＰＮバイポーラトランジスタ１に照射するようにする。この電磁波の単位時間あたりの量をＰＢ  とすると、ＰＢ  に比例する電流ｉＢ  がコレクタ領域４からベース領域３へ流れる。これを表すために、仮想的な電流源８をコレクタ領域４とベース領域３の間に示してある。被検出物より発する電磁波以外の電磁波は光源等により発生させ、必要があれば反射鏡やハーフミラーを用いてバイポーラトランジスタ１に入射させる。またＮＤフィルター等を用いてＰＢ  の大きさをコントロールすることもできる。
【００２６】
次に、この光電変換装置の動作を説明する。
まず蓄積動作は、ＭＯＳトランジス５が非導通状態になった時（ｔ＝０）から始まる。この時、エミッタ領域２はＧＮＤ電位の浮遊状態であり、ベース領域３は正電位の浮遊状態に設定されている。このときのベース領域３内の過剰キャリア（正孔）の量をＱＢ  （０）とする。この状態で、被検出物よりＰＳ  の大きさの電磁波が、光源等からＰＢ  の大きさの電磁波が照射され、電流ｉＳ  と電流ｉＢ  がコレクタ領域４からベース領域３へ流れ、キャリア（正孔）が、ベース領域３に蓄積される。蓄積動作の期間の長さをＴとすると、蓄積動作終了時（ｔ＝Ｔ）のベース領域３内の過剰キャリア（正孔）の量ＱＢ  （Ｔ）は、
ＱＢ  （Ｔ）＝ＱＢ  （０）＋∫（０からＴ）（ｉＳ  ＋ｉＢ  ）ｄｔ      （１）
となる。蓄積動作中ＰＢ  が一定であれば、ｉＢ  も一定で
ＱＢ  （Ｔ）＝ＱＢ  （０）＋∫（０からＴ）ｉＳ  ｄｔ＋ｉＢ  ・Ｔ      （２）
となる。蓄積動作中ＰＳ  ＝０であれば、ｉＳ  ＝０であるので式（１）より
ＱＢ  （Ｔ）＝ＱＢ  （０）＋∫（０からＴ）ｉＢ  ｄｔ                （３）
尚、∫（０からＴ）は、インテグラル０からＴを示すものである。
となる。∫（０からＴ）ｉＢ  ｄｔの大きさは、繰り返される蓄積動作・読み出し動作・消滅動作の各サイクルにおいて、常に一定に保たれている。これは、被検出物より発する電磁波以外の電磁波を発生させる光源等を常にＯＮ状態のままにして、その明るさを一定にしてＰＢ  を一定に保つことで実現できる。あるいは、被検出物より発する電磁波以外の電磁波をパルスとして、上記サイクルと同期させて発生させても実現できる。
【００２７】
次に、読み出し動作は、エミッタ領域２の電位をアンプ等で直接検出することで行う方法と、エミッタ領域２に読み出しスイッチを接続し、そのスイッチを導通状態にして外部負荷容量に読み出す方法がある。後者の場合、ベース領域３に蓄積されたキャリアの一部が失われる。いずれにしても、読み出した出力の値はＱＢ  （Ｔ）に応じた大きさとなる。
【００２８】
次に消滅動作においては、ＭＯＳトランジスタ５を導通状態にする。ＭＯＳトランジスタ５を導通状態にしておく期間において、ベース領域３に蓄積されていた残留電荷である正孔は、エミッタ領域２からベース領域３に注入される電子と再結合し除去されていく。次にＭＯＳトランジスタ１０５を非導通状態にすると、消滅動作は終わり、次回の蓄積動作が開始される。
【００２９】
∫（０からＴ）ｉＢ  ｄｔの量がある程度大きくなるように、ＰＢ  の量はコントロールされている。したがって蓄積動作中にＰＳ  ＝０であっても、消滅動作開始時にベース領域３内の過剰キャリア（正孔）が多数存在する。したがって消滅動作開始時においてベース・エミッタ間接合の順方向バイアスの度合いはある程度大きくなっている。このため、ベース領域３内の過剰キャリア（正孔）は、エミッタ領域から注入される電子と再結合して急速に消滅していき、ある一定の量に落ちつく。このため被検出物より発する電磁波の量にかかわらず、消滅動作後の制御電極領域内の過剰な多数キャリアの量は常にほぼ一定のレベルＱＢ  （０）となる。したがって、常にほぼ一定の初期状態で蓄積動作を開始できるので、残像特性は大幅に改善される。とくに被検出物より発する電磁波によって発生するキャリアが少ないとき（低露光量時）も、良好な残像特性がえられる。
【００３０】
以上の説明で、被検出物より発する電磁波以外の電磁波を発生させる光源によるキャリアの注入は、蓄積動作中におこなわれると説明したが、この光源を常時ＯＮ状態で使用する場合、読み出し動作中もキャリアの注入は起こっている。また、この光源を短時間のみＯＮにして、蓄積動作中または、読み出し動作中にキャリアの注入をおこなっても同じ効果がえられる。いずれにしても、消滅動作開始時にベース領域３内の過剰キャリア（正孔）が多数存在するからである。
【００３１】
この光電変換装置について、従来の光電変換装置と同様の条件で、図６、図７に示す測定を行った。すなわち、蓄積動作の期間Ｔを５ｍｓｅｃ、読み出し動作の期間を１μｓｅｃ、消滅動作の期間を１μｓｅｃとして図７に示すように、φＳと同期させて周期的に光源ＡをＯＮ・ＯＦＦさせた。この光源ＡがＯＮのときにこの光源ＡからＮＰＮバイポーラトランジスタ１に照射される電磁波の単位時間あたりの量をＰＳ  （ＯＮ）とあらわす。また、この光電変換装置では常時ＯＮ状態の光源Ｂから一定の電磁波がＮＰＮバイポーラトランジスタ１に照射されるようになっている。光源ＢからＮＰＮバイポーラトランジスタ１に照射される電磁波の単位時間あたりの量が前述のＰＢ  に相当する。
【００３２】
測定の結果を、図９、図１０に示す。図の横軸は、光源ＡがＯＮのときの光源Ａによる露光量ＰＳ（ＯＮ）・Ｔの大きさである。図９は、光源Ｂによる露光量ＰＢ  ・Ｔ＝０．０１〔Ｌｘ・ｓｅｃ〕のとき、図１０は、ＰＢ  ・Ｔ＝０．０３〔Ｌｘ・ｓｅｃ〕のときである。ＰＢ  ・Ｔ＝０〔Ｌｘ・ｓｅｃ〕のときは、従来の光電変換装置の特性である図８と一致する。光源Ｂによる露光量ＰＢ  ・Ｔが大きいほどＶＺ  はＶＤ  に近づき、ＶＴ  はＶＰ  に近づくことがわかる。また、光源Ｂによる露光量ＰＢ  ・Ｔが大きいほどＶＤ  が大きくなる。ＶＤ  は、光源Ｂのみから照射される電磁波による出力である。
【００３３】
また、残像率ＲＺ  の露光量依存性は、図１１内の＋印の曲線ｂ、□印の曲線ｃ、△印の曲線ｄとなった。立上り率ＲＴ  の露光量依存性は、図１０内の＋印の曲線ｆ、□印の曲線ｇ、△印の曲線ｈとなった。図１１、図１２の横軸は、光源ＡがＯＮのときの光源Ａによる露光量ＰＳ  （ＯＮ）・Ｔの大きさである。図１１内のｂと図１２内のｆは、光源Ｂによる露光量ＰＢ  ・Ｔ＝０．００３〔Ｌｘ・ｓｅｃ〕のときである。残像率は従来の光電変換装置と差がみられないが、立上り率は改善されている。図１１内のｃと図１２内のｇは、ＰＢ  ・Ｔ＝０．０１〔Ｌｘ・ｓｅｃ〕のときである。図１１内のｄと図１２内のｈは、ＰＢ  ・Ｔ＝０．０３〔Ｌｘ・ｓｅｃ〕のときである。このように低露光量時も、良好な残像特性がえられた。
【００３４】
図２は、この発明の光電変換装置の第二実施例の等価回路図である。
これは、第一実施例の等価回路図である図１の仮想的な電流源８を削除し、抵抗素子９を加えたものである。抵抗素子９の一方の端子は、ＮＰＮバイポーラトランジスタ１のベース領域３に接続されており、もう一方の端子１０は正電位ＶＢに保持されている。この電位は、コレクタ４の電位と共通でもよい。抵抗素子９を通じてベース領域３へ流れ込む電流をｉＢ  とする。ベース領域３の電位がＶＢ  よりも低い時はｉＢ  は正であり、第一実施例の被検出物より発する電磁波以外の電磁波の照射によって発生する電流と同じ働きをする。したがって、本実施例では、被検出物より発する電磁波以外の電磁波を発生する光源等は必要なく、第一実施例と同様の特性が得られる。
【００３５】
なお、ｉＢ  は、小さすぎると残像特性があまり改善されず、大きすぎるとダイナミックレンジが小さくなるので、適当な大きさに設定する必要がある。例えば、ｉＢ  を数ｐＡから数百ｐＡに設定するには、抵抗素子９の抵抗値は、数十ＧΩから数千ＧΩ程度にする必要がある。抵抗素子９は通常の半導体プロセスで形成することができる。例えば、多結晶Ｓｉ配線で抵抗素子９を形成するときは、不純物をイオン注入法でドープするときのドープ量をコントロールして所望の抵抗値を得ることができる。
【００３６】
図３は、この発明の光電変換装置の第三実施例の等価回路図である。
これは、第二実施例の等価回路図である図２の抵抗素子９の代わりに、ダイオード１１を加えたものである。ダイオード１１のＰ領域は、ＮＰＮバイポーラトランジスタ１のベース領域３に接続されており、Ｎ領域１２は正電位ＶＢ  に保持されている。この電位は、コレクタ４の電位と共通でもよい。ベース領域３の電位がＶＢ  よりも低い時は、このダイオード１１の逆方向リーク電流ｉＢ  がベース領域３へ流れ込む。この電流が、第一実施例の被検出物より発する電磁波以外の電磁波の照射によって発生する電流と同じ働きをする。したがって、本実施例では、被検出物より発する電磁波以外の電磁波を発生する光源等は必要なく、第一実施例と同様の特性が得られる。
【００３７】
ダイオード１１のＰ領域はベース領域３であってもよい。ダイオード１１のＮ領域はコレクタ４であってもよい。ｉＢ  が所望の値になるように、ダイオード１１のＰ領域・Ｎ領域の濃度、および接合面積を設定する。
本発明によれば、従来の光電変換装置の光電変換素子を図２または図３に示す素子に置き換えるだけで、残像特性の良好なリニアセンサーやエリアセンサーが得られる。また、トランジスタを用いた従来の光電変換装置に、被検出物より発する電磁波以外の電磁波を光電変換素子に照射する手段を追加すれば、残像特性の良好なリニアセンサーやエリアセンサーが得られる。
【００３８】
なお、以上の説明において、バイポーラトランジスタ１はＰＮＰ型でもよいし、ＦＥＴやＳＩＴを用いてもよい。ＭＯＳトランジスタ５はＰチャンネルでもよいし、他のスイッチ素子を用いてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光電変換装置は、被検出物より発する電磁波によって発生したキャリアを蓄積する第１導電型の半導体からなる制御電極領域と、第２導電型の半導体からなる第１主電極領域と、第２導電型の半導体からなる第２主電極領域とで形成されるトランジスタを具備し、キャリアの蓄積動作、前記キャリアに基ずく信号の読み出し動作、キャリアの消滅動作を行う光電変換装置において、蓄積動作または読み出し動作において、被検出物より発する電磁波によって発生するキャリア以外に、制御電極領域にキャリアが発生または注入されるので、消滅動作後の制御電極領域内の過剰な多数キャリアの量は常にほぼ一定のレベルにできる。すなわち、残像特性は大幅に改善される。とくに被検出物より発する電磁波によって発生するキャリアが少ないとき（低露光量時）も、良好な残像特性がえられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光電変換装置の第一実施例の等価回路図である。
【図２】本発明の光電変換装置の第二実施例の等価回路図である。
【図３】本発明の光電変換装置の第三実施例の等価回路図である。
【図４】従来の光電変換装置の等価回路図である。
【図５】従来の光電変換装置の１つの光電変換セルの動作を説明するための構成図である。
【図６】従来の光電変換装置の１つの光電変換セルの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】残像測定のタイミングチャートである。
【図８】従来の光電変換装置の残像測定結果を示す図である。
【図９】本発明の光電変換装置の残像測定結果を示す図である。
【図１０】本発明の光電変換装置の残像測定結果を示す図である。
【図１１】残像率の露光量依存性を示す図である。
【図１２】立上り率の露光量依存性を示す図である。
【符号の説明】
１  バイポーラトランジスタ
５  ＭＯＳトランジスタ
７，８  仮想的な電流源
９  抵抗素子
１１  ダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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