(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に光電変換素子と抵抗素子を有し、
前記光電変換素子は、第１の電極層、第２の電極層及び光電変換層を有し、
前記抵抗素子は、前記第２の電極層、第３の電極層及び半導体層を有し、
前記基板上に前記第１の電極層を有し、
前記基板上及び前記第１の電極層上に前記光電変換層を有し、
前記光電変換層上に前記第２の電極層を有し、
前記基板上に前記半導体層を有し、
前記半導体層上に前記第２の電極層及び前記第３の電極層を有し、
照射光によって、前記光電変換素子から光電流が出力され、前記抵抗素子の抵抗が変化し、
前記光電変換層は、第１のｐ型半導体層、第１のｉ型半導体層及び第１のｎ型半導体層を有し、
前記抵抗素子の前記半導体層は、第２のｐ型半導体層、第２のｉ型半導体層及び第２のｎ型半導体層を有し、
前記第１のｐ型半導体層および前記第２のｐ型半導体層は、同一の材料で構成されており、
前記第１のｉ型半導体層および前記第２のｉ型半導体層は、同一の材料で構成されており、
前記第１のｎ型半導体層および前記第２のｎ型半導体層は、同一の材料で構成されている光電変換装置。
【請求項２】
基板上に光電変換素子と抵抗素子を有し、
前記光電変換素子は、ゲート電極層、ゲート絶縁層、第１の電極層、第２の電極層及び光電変換層を有し、
前記抵抗素子は、前記第２の電極層、第３の電極層及び半導体層を有し、
前記基板上に前記ゲート電極層を有し、
前記基板上及び前記ゲート電極層上に前記ゲート絶縁層を有し、
前記ゲート絶縁層上に前記光電変換層を有し、
前記光電変換層上に前記第１の電極層及び前記第２の電極層を有し、
前記ゲート絶縁層上に前記半導体層を有し、
前記半導体層上に前記第２の電極層及び前記第３の電極層を有し、
照射光によって、前記光電変換素子から光電流が出力され、前記抵抗素子の抵抗が変化し、
前記光電変換層は、第１のｐ型半導体層、第１のｉ型半導体層及び第１のｎ型半導体層を有し、
前記抵抗素子の前記半導体層は、第２のｐ型半導体層、第２のｉ型半導体層及び第２のｎ型半導体層を有し、
前記第１のｐ型半導体層および前記第２のｐ型半導体層は、同一の材料で構成されており、
前記第１のｉ型半導体層および前記第２のｉ型半導体層は、同一の材料で構成されており、
前記第１のｎ型半導体層および前記第２のｎ型半導体層は、同一の材料で構成されている光電変換装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記光電変換素子と前記抵抗素子は電気的に接続され、
前記光電変換素子の一方の端子は、前記抵抗素子の一方の端子に電気的に接続され、
前記光電変換素子の他方の端子は、高電源電位を供給する配線に電気的に接続され、
前記抵抗素子の他方の端子は、低電源電位を供給する配線に電気的に接続され、
前記光電変換素子の前記一方の端子及び前記抵抗素子の前記一方の端子は、出力電圧端子に電気的に接続され、
前記光電変換素子の受光面又は前記抵抗素子の受光面に、光学フィルター又は半導体膜を用いた光強度調整手段を有する光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に電磁波の検知用途に用いられる光電変換装置は数多く知られており、例えば紫外線から赤外線にかけて感度を有するものは総括して光センサと呼ばれている。その中でも波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光線領域に感度を持つものは特に可視光センサと呼ばれ、人間の生活環境に応じて照度調整や、オンまたはオフの制御などが必要な機器類に数多く用いられている。
【０００３】
表示装置では、表示装置の周囲の明るさを検出し、その表示輝度の調整が行なわれているものもある。光センサにより、周囲の明るさを検出して適度な表示輝度を得ることによって、視認性を向上させること、または表示装置の無駄な電力を減らすことができるからである。例えば、輝度調整用の光センサを具備する表示装置としては、携帯電話、表示部を備えたコンピュータが挙げられる。また表示部周囲の明るさだけではなく、表示装置、特に液晶表示装置のバックライトの輝度を光センサにより検出し、表示画面の輝度の調節も行われている。
【０００４】
光センサにおいて、微弱光から強光までを検出しようとすると、光電流の範囲が広がるため、光電流を電圧に変換する場合、照度に対して線形的に出力電圧も増加する。その結果、広い照度範囲に対して出力電圧を得ようとすると、微弱光では数ｍＶ、強光では数Ｖとなり、回路の諸制約（例えば電源電圧）により光センサとしての照度のダイナミックレンジを広く取ることが困難である。特許文献１に、出力電圧もしくは出力電流の範囲を広げることなく、検出可能な照度範囲を広げた光センサが公開されている。
【０００５】
照度の対数値に比例した出力電圧を得ることのできる対数出力照度センサは、消費電力を抑えることができるため開発が進められている。また、照度センサに求められる分光感度特性は、より人の視感度に近づけることが必要とされている。従ってこれらの照度センサに搭載されるフォトダイオード等は、可視光線領域以外では感度が低くなるような特性を持つ材料で構成されていることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１８２２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、照度の対数値に比例した出力電圧を得ることのできる光電変換装置は、複数のトランジスタ、負荷抵抗、及びオペアンプ等が組み合わされており、複雑な回路構成を必要とする。また、特許文献１に示した光電変換装置は、可変抵抗の抵抗値を制御するための制御回路を別途設けなければならないため、ダイオード素子及び可変抵抗をそれぞれ独立に制御する必要がある。
【０００８】
上記問題を鑑み、本発明の一態様は、消費電力及び実装面積を低減させ歩留まりを向上させた光電変換装置を提供することを目的とする。また作製工程数を低減させ、製造コストを低減させた光電変換装置を提供することを目的とする。また照度を調整することで出力電圧を任意に制御でき、かつ検出精度の高い光電変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、照度に対応する光電流を出力する光電変換素子と照度に対応して抵抗を変化させる抵抗素子とを有し、光電変換素子の一方の端子及び抵抗素子の一方の端子は、電気的に接続され、光電変換素子と抵抗素子が直列に電気的に接続されることを特徴とする光電変換装置である。
【００１０】
また本発明の一態様において、光電変換素子又は抵抗素子の受光面側に光強度調整手段を有していてもよい。
【００１１】
また本発明の一態様において、光電変換素子の他方の端子は、高電源電位を供給する配線に電気的に接続されていてもよい。
【００１２】
また本発明の一態様において、抵抗素子の他方の端子は、低電源電位を供給する配線に電気的に接続されていてもよい。
【００１３】
また本発明の一態様において、光電変換素子の一方の端子及び抵抗素子の一方の端子は、出力電圧端子に電気的に接続されていてもよい。
【００１４】
また本発明の一態様において、抵抗素子は、半導体膜で形成されたものが適用される。半導体膜としては多結晶半導体膜又は非晶質半導体膜が適用可能である。多結晶半導体膜又は非晶質半導体膜の半導体材料としてシリコンを用いることができる。
【００１５】
また本発明の一態様において、光電変換素子は、フォトダイオードであってもよい。
【００１６】
また本発明の一態様において、フォトダイオードは、ＰＩＮ型のフォトダイオードであってもよい。ＰＩＮ型のフォトダイオードとは、ｐ型半導体層とｎ型半導体層の間にｉ型の半導体層を介在させた接合構造を有するフォトダイオードである。なお、ｉ型半導体とは、フェルミ準位がバンドギャップの中央に位置するいわゆる真性半導体の他、半導体に含まれるｐ型若しくはｎ型を付与する不純物が１×１０２０ｃｍ−３以下の濃度であり、暗伝導度に対して光伝導度が１００倍以上である実質的に真性である半導体を含むものとする。
【００１７】
また本発明の一態様において、光電変換素子は、フォトトランジスタであってもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様により、消費電力及び実装面積を低減させ歩留まりを向上させた光電変換装置を得ることができる。また、作製工程数を低減させ、製造コストを低減させた光電変換装置を得ることができる。また、照度を調整することで出力電圧を任意に制御でき、かつ検出精度の高い光電変換装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の光電変換装置を示す図。
【図２】本発明の光電変換装置の光電変換素子における出力電流の照度依存性を説明する図。
【図３】本発明の光電変換装置の抵抗素子における負荷抵抗の照度依存性を説明する図。
【図４】本発明の光電変換装置の出力電圧における照度依存性を説明する図。
【図５】本発明の光電変換装置を示す図。
【図６】本発明の光電変換装置を示す図。
【図７】本発明の光電変換装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
本実施の形態では、光電変換装置の構成及びその動作について説明する。なお本実施の形態で説明する光電変換装置は、照度に対応する光電流を出力する光電変換素子と、照度に対応して抵抗を変化させる抵抗素子とを組み合わせることで、照度の対数値に比例した出力電圧を得ることができるものである。
【００２２】
本実施の形態の光電変換装置の構成について、図１を用いて説明する。本実施の形態の光電変換装置１００は、光電変換素子１０１と、抵抗素子１０２とを有する。
【００２３】
光電変換装置１００には、図１に示されるように高電圧源端子１０３に、高電源電位（Ｖｄｄ）が供給され、低電圧源端子１０４に、低電源電位（Ｖｓｓ）が、供給されている。また、出力電圧端子１０５から出力電圧（Ｖｏｕｔ）を得ることができる。
【００２４】
光電変換素子１０１としては、ＰＮ型またはＰＩＮ型のフォトダイオード、フォトトランジスタ等を用いることができる。ＰＩＮ型のフォトダイオードは、ＰＮ型のフォトダイオードに比べ、光の照射による空乏層の応答特性がよいため、好適である。なお、フォトトランジスタとは、光の照射により発生したフォトダイオードの光電流をトランジスタによって増幅させたものであり、一般に高感度、低応答速度と言われている。
【００２５】
光電変換素子１０１を構成する材料としては、半導体材料としてＳｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ等を用いることができる。半導体材料は、検出する光の波長帯域を考慮して選択すれば良く、例えば可視光帯域の光を検出するには、可視光線領域で光電効果を奏する半導体材料を用いることが好ましく、代表的にはバンドギャップエネルギーが、０．８ｅＶ以上２．０ｅＶ以下を有する材料を用いることがより好ましい。
【００２６】
抵抗素子１０２を構成する材料としては、Ｓｉ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ・Ｓｅ、ＰｂＳ等を用いることができる。可視光線領域で光電効果を奏する半導体材料を用いることが好ましく、代表的にはバンドギャップエネルギーが、０．８ｅＶ以上２．０ｅＶ以下を有する材料を用いることがより好ましい。
【００２７】
可視光線領域で光電効果を奏する半導体材料を、光電変換素子１０１だけでなく抵抗素子１０２にも用いることで、より人の視感度に近い分光感度特性を持った検出精度の高い光電変換装置１００を得ることができる。
【００２８】
次に図１で説明した光電変換装置１００の具体的な回路構成について説明する。図１に示される光電変換装置１００において、光電変換素子１０１における一方の端子及び抵抗素子１０２における一方の端子は、出力電圧端子１０５に電気的に接続されており、光電変換素子１０１における他方の端子は、高電圧源端子１０３に電気的に接続されており、抵抗素子１０２における他方の端子は、低電圧源端子１０４に電気的に接続されている。
【００２９】
なお本明細書において、ＡとＢとが電気的に接続されているとは、ＡとＢとの間に何らかの電気的作用を有する対象物が存在する場合も含むものとする。
【００３０】
次に、図１に示される光電変換装置１００の動作について簡単に説明する。高電圧源端子１０３に、高電源電位（Ｖｄｄ）が供給され、低電圧源端子１０４に、低電源電位（Ｖｓｓ）が供給されている。光電変換素子１０１に入射光１が照射されることで光電流が発生する。発生した光電流は、抵抗素子１０２を流れる。抵抗素子１０２の抵抗値は、抵抗素子１０２に入射光２が照射されることで決定される。オームの法則に従って、抵抗素子１０２の両端に電圧が発生し、発生した電圧を、出力電圧端子１０５から出力電圧（Ｖｏｕｔ）として得ることができる。
【００３１】
従って、光電変換装置１００は、図１に示される入射光１及び入射光２の照度を調整することによって検出できる照度範囲を広げ、該照度範囲に応じた出力電圧を任意に取り出すことが可能になる。
【００３２】
ここで、光電変換素子１０１と抵抗素子１０２が直列に電気的に接続された光電変換装置１００における、検出できる照度の範囲および精度と、抵抗素子１０２の抵抗値の関係について簡単に説明する。
【００３３】
抵抗素子１０２の抵抗値が小さいほど、抵抗素子１０２に生じる電圧が小さくなるため、光電変換装置１００で検出できる照度の範囲が広くなる。また抵抗素子１０２の抵抗値が大きいほど、光電流の微小な変化に対し、出力電圧（Ｖｏｕｔ）の変化がより敏感になるため、光電変換装置１００で検出できる照度の精度が向上する。
【００３４】
従って光電変換素子１０１と抵抗素子１０２が直列に電気的に接続された光電変換装置１００における、入射光２の照度の調整に関しては、上記のどちらを優先するか検討し、最適な抵抗値を有する照度を決定することが重要である。
【００３５】
以下に、光電変換素子１０１と抵抗素子１０２を組み合わせることで、照度の対数値に比例した出力電圧（Ｖｏｕｔ）を得ることができることを、図２乃至図４を用いて説明する。
【００３６】
なお、図２乃至図４は、光電変換素子１０１及び抵抗素子１０２を構成する半導体材料として、非晶質シリコンを用いた場合を例示する。非晶質シリコンのように可視光線領域で光電効果を奏する半導体材料を、光電変換素子及び抵抗素子に用いることで、光電変換装置としての検出精度を可視光線領域においてより高めることができる。
【００３７】
図２に光電変換素子１０１として、非晶質シリコンのフォトダイオードを用いた場合における、照度−光電流特性の実測値が示されている。測定で用いた光源は、壺坂電気社製のＡ光源である。図２から、照度が大きくなるほど、光電流の値が大きくなっていることが確認できる。つまり光電変換素子の光電流の値を照度で調整できることが確認できる。
【００３８】
なおフォトダイオードの受光面積を変更することにより光電流の値を適宜調整することができる。
【００３９】
図３に抵抗素子１０２として、非晶質シリコンの可変抵抗を用いた場合における、照度―負荷抵抗特性の実測値が示されている。測定で用いた光源は、ハロゲンランプである。図３から、照度が大きくなるほど、負荷抵抗の値が小さくなっていることが確認できる。つまり抵抗素子の抵抗値を照度で調整できることが確認できる。
【００４０】
また、抵抗素子１０２の長さ、及び幅を変更することにより、抵抗値を適宜調節することができる。
【００４１】
図４に、図１に示した光電変換装置１００を、図２に用いられた光電変換素子１０１及び図３に用いられた抵抗素子１０２で構成した場合における、照度−出力電圧特性の計算結果が示されている。図４から、照度の対数値に比例した出力電圧（Ｖｏｕｔ）を得られていることが確認できる。
【００４２】
従って照度に対して光電流の値が大きくなる光電変換素子１０１と、照度に対して抵抗値が小さくなる抵抗素子１０２とを組み合わせた２素子で、照度の対数値に比例した出力電圧を得られる光電変換装置を構成できる。
【００４３】
また、光電変換素子１０１における光電流の値を入射光１で、また抵抗素子１０２における抵抗値を入射光２で、すなわち照度を調整することで、出力電圧を任意に制御することができる。２素子のパラメータを容易に制御できることで、要求スペックに応じた出力電圧を取り出しやすくなる。
【００４４】
このように、照度の対数値に比例した出力電圧を得ることのできる光電変換装置を２素子で、構成することができるため、消費電力及び実装面積を低減させ歩留まりを向上させることができる。また光線変換装置を構成する光電変換素子及び抵抗素子を、同一基板上に同一材料で構成することができるため、作製工程数を低減させ、製造コストを低減させることができる。また光電変換装置において広い照度範囲に対して、出力電圧を任意に取り出す事ができ、特に可視光線領域でその検出精度を高めることができる。
【００４５】
上述した構成を有する光電変換装置は、本発明の一態様であり、当該光電変換装置と異なる点を有する光電変換装置も本発明には含まれる。
【００４６】
光電変換装置の別の構成について、図５（Ａ）、図５（Ｂ）を用いて説明する。光電変換装置２００は、光電変換素子１０１と、抵抗素子１０２と、光強度調整手段１０６を有する。
【００４７】
光電変換装置２００には、図５に示されるように高電圧源端子１０３に、高電源電位（Ｖｄｄ）が供給され、低電圧源端子１０４に、低電源電位（Ｖｓｓ）が、供給されている。また、出力電圧端子１０５から出力電圧（Ｖｏｕｔ）を得ることができる。
【００４８】
光強度調整手段１０６によって、光電変換素子１０１に光入射する照度又は抵抗素子１０２に光入射する照度を調整することができる。光強度調整手段１０６としては、減光フィルター、色ガラスフィルター及び干渉フィルターのような光学フィルターを用いることができる。また、光強度調整手段１０６として、光吸収体である半導体膜を用いることができる。
【００４９】
光強度調整手段１０６は、図５（Ａ）に示されるように光電変換素子１０１の受光面側に設けられてもよいし、図５（Ｂ）に示されるように抵抗素子１０２の受光面側に設けられてもよい。
【００５０】
図５（Ａ）に示される光電変換装置２００の動作について簡単に説明する。高電圧源端子１０３に、高電源電位（Ｖｄｄ）が供給され、低電圧源端子１０４に、低電源電位（Ｖｓｓ）が供給されている。
【００５１】
図５（Ａ）において、光電変換素子１０１に光入射する照度は、光強度調整手段１０６によって調整された照度と同等となり、抵抗素子１０２に光入射する照度は、光電変換装置２００に光入射する照度と同等となる。
【００５２】
光電変換装置２００に入射光３が照射されると、光強度調整手段１０６によって調整された照度に対応して、光電変換素子１０１に光電流が発生する。発生した光電流は、抵抗素子１０２を流れる。抵抗素子１０２の抵抗値は、光電変換装置２００に光入射する照度に対応して決定される。オームの法則に従って、抵抗素子１０２の両端に電圧が発生し、発生した電圧を、出力電圧端子１０５から出力電圧（Ｖｏｕｔ）として得ることができる。
【００５３】
図５（Ｂ）に示される光電変換装置２００の動作について簡単に説明する。高電圧源端子１０３に、高電源電位（Ｖｄｄ）が供給され、低電圧源端子１０４に、低電源電位（Ｖｓｓ）が供給されている。
【００５４】
図５（Ｂ）において、光電変換素子１０１に光入射する照度は、光電変換装置２００に光入射する照度と同等となり、抵抗素子１０２に光入射する照度は、光強度調整手段１０６によって調整された照度と同等となる。
【００５５】
光電変換装置２００に入射光３が照射されると、光電変換素子１０１に光電流が発生する。発生した光電流は、抵抗素子１０２を流れる。抵抗素子１０２の抵抗値は、光強度調整手段１０６によって調整された照度に対応して決定される。オームの法則に従って、抵抗素子１０２の両端に電圧が発生し、発生した電圧を、出力電圧端子１０５から出力電圧（Ｖｏｕｔ）として得ることができる。
【００５６】
光電変換装置１００では、光電変換素子１０１と抵抗素子１０２のそれぞれに光入射する照度を変化させたい場合、入射光１と入射光２の照度をそれぞれ調整することで、検出できる照度範囲を広げ、該照度範囲内の出力電圧を任意に取り出すことができる。
【００５７】
光電変換装置２００では、光電変換素子１０１と抵抗素子１０２のそれぞれに光入射する照度を変化させたい場合、入射光３の照度の調整に加えて、図５に示される光強度調整手段１０６を用いることによって、検出できる照度範囲を広げ、該照度範囲内の出力電圧を任意に取り出すことができる。
【００５８】
従って、照度を調整する事で出力電圧を任意に制御でき、かつ検出精度の高い光電変換装置を得ることができる。
【００５９】
上述した光電変換装置１００の一構成例を図６に示す。
【００６０】
図６は図１に示される光電変換装置１００における、光電変換素子１０１として非晶質シリコンを用いたフォトダイオード３０１を、抵抗素子１０２として非晶質シリコンを用いた可変抵抗３０２を用いた場合における構成例である。図６（Ａ）は、上面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の鎖線Ａ−Ｂにおける断面図である。
【００６１】
フォトダイオード３０１及び可変抵抗３０２は、同一基板３００上に形成されている。光電変換装置１００は、基板３００上に、第１の電極層２０２、第２の電極層２０８、第３の電極層２１０、光電変換層２０４、半導体層２０６、絶縁層２０９を含む。
【００６２】
光電変換層２０４は、ｐ型半導体層２０４ｐ、ｎ型半導体層２０４ｎ、及びｐ型半導体層２０４ｐとｎ型半導体層２０４ｎの間に挟まれた真性（ｉ型）半導体層２０４ｉを有する。なお、光電変換層２０４は、この構成に限らず少なくともｐ型半導体層とｎ型半導体層の積層構造であれば良い。
【００６３】
半導体層２０６は、ｐ型半導体層２０６ｐ、ｎ型半導体層２０６ｎ、及びｐ型半導体層２０６ｐとｎ型半導体層２０６ｎの間に挟まれた真性（ｉ型）半導体層２０６ｉを有する。なお、半導体層２０６は、この構成に限らず少なくともｐ型半導体層とｎ型半導体層の積層構造であれば良い。
【００６４】
第１の電極層２０２は、基板３００上に形成され光電変換層２０４と接して電気的に接続されている。光電変換層２０４は、第１の電極層２０２を覆い、一部が基板３００に接して形成されている。可視光線領域で光電効果を奏する半導体層２０６は、基板３００に接して形成されている。絶縁層２０９は、光電変換層２０４の一方の端部を覆い、且つ光電変換層２０４の他方の端部及び半導体層２０６の一方の端部を覆い、且つ半導体層２０６の他方の端部及び半導体層２０６の一部を覆い形成されている。光電変換層２０４と半導体層２０６の間に、絶縁層２０９を形成することで、第２の電極層２０８によりｐ型半導体層２０４ｐ、真性（ｉ型）半導体層２０４ｉ、ｐ型半導体層２０６ｐ、及び真性（ｉ型）半導体層２０６ｉのショートが発生する不良などを防ぐことができる。また、第２の電極層２０８は、絶縁層２０９を覆い、且つ光電変換層２０４及び半導体層２０６の一方の端部と接して形成され、第３の電極層２１０は、絶縁層２０９を覆い、且つ半導体層２０６の他方の端部と接して形成され、それぞれ電気的に接続されている。
【００６５】
光電変換層２０４と半導体層２０６は同じ成膜工程で作製される。
【００６６】
第２の電極層２０８と第３の電極層２１０は同じ成膜工程で作製される。
【００６７】
第１の電極層２０２、第２の電極層２０８、第３の電極層２１０を構成する材料として透光性を有する導電性材料を用いることができる。
【００６８】
透光性を有する導電性材料とは可視光線の透過率が７５％以上１００％以下である導電性材料を指すものとする。
【００６９】
また、第１の電極層２０２、第２の電極層２０８、第３の電極層２１０を構成する材料として、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｄ、等の金属材料を用いることができる。
【００７０】
また、絶縁層２０９を構成する材料として、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＳｉＮＯ、等の酸化膜材料や窒化膜材料を用いることができる。なお、絶縁層２０９は積層構造であってもよい。
【００７１】
なお、照度を正確に検出するために第１の電極層２０２に金属材料を用いた場合は、第２の電極層２０８及び第３の電極層２１０に透光性を有する導電性材料を用いる方が好ましい。第２の電極層２０８及び第３の電極層２１０に金属材料を用いた場合は、第１の電極層２０２に透光性を有する導電性材料を用いる方が好ましい。第１の電極層２０２、第２の電極層２０８、第３の電極層２１０に金属を用いた場合、電極層面積を小さくするほど、光電変換層２０４及び半導体層２０６により多くの光が入射する。
【００７２】
上述した光電変換装置１００の一構成例を図７に示す。
【００７３】
図７は図１に示される光電変換装置１００における、光電変換素子１０１として非晶質シリコンを用いたフォトトランジスタ３０３を、抵抗素子１０２として非晶質シリコンを用いた可変抵抗３０２を用いた場合における構成例である。図７（Ａ）は、上面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の鎖線Ａ−Ｂにおける断面図である。
【００７４】
フォトトランジスタ３０３及び可変抵抗３０２は、同一基板３００上に形成されている。光電変換装置１００は、基板３００上に、第１の電極層２０２、第２の電極層２０８、第３の電極層２１０、光電変換層２０４、半導体層２０６、ゲート電極層２０５、ゲート絶縁層２１２、絶縁層２０９を含む。基板３００上にゲート電極層２０５が形成され、ゲート電極層２０５を覆うように、ゲート絶縁層２１２が形成されている。ゲート絶縁層２１２を介してゲート電極層２０５と重畳するように光電変換層２０４が形成されている。また可視光線領域で光電効果を奏する半導体層２０６は、ゲート絶縁層２１２に接して形成されている。絶縁層２０９は、光電変換層２０４の一方の端部及び光電変換層２０４の一部を覆い、且つ光電変換層２０４の他方の端部及び半導体層２０６の一方の端部を覆い、且つ半導体層２０６の他方の端部及び半導体層２０６の一部を覆い形成されている。光電変換層２０４と半導体層２０６の間に、絶縁層２０９を形成することで、第２の電極層２０８によりｐ型半導体層２０４ｐ、真性（ｉ型）半導体層２０４ｉ、ｐ型半導体層２０６ｐ、及び真性（ｉ型）半導体層２０６ｉのショートが発生する不良などを防ぐことができる。第２の電極層２０８は、絶縁層２０９を覆い、且つ光電変換層２０４の一方の端部及び半導体層２０６の一方の端部と接して形成されそれぞれ電気的に接続されている。また第１の電極層２０２は、第２の電極層２０８との間にチャネル領域が形成されるように、絶縁層２０９を覆い、且つ光電変換層２０４の他方の端部と接して形成されそれぞれ電気的に接続されている。第３の電極層２１０は、絶縁層２０９を覆い、且つ半導体層２０６の他方の端部と接して形成されそれぞれ電気的に接続されている。
【００７５】
なお第１の電極層２０２をソース電極層及びドレイン電極層のうちの一方とし、第２の電極層２０８をソース電極層及びドレイン電極層のうちの他方とする。
【００７６】
光電変換層２０４と半導体層２０６は同じ成膜工程で作製される。
【００７７】
図６乃至図７に示されるように、光電変換装置を構成する光電変換素子及び抵抗素子を同一基板上に、同一材料でかつ同一工程で構成することができる。
【００７８】
従って、光電変換装置において実装面積を低減させ歩留まりを向上させることができる。更に光電変換装置において作製工程数を低減させ、製造コストを低減させることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１    入射光
２    入射光
３    入射光
１００    光電変換装置
１０１    光電変換素子
１０２    抵抗素子
１０３    高電圧源端子
１０４    低電圧源端子
１０５    出力電圧端子
１０６    光強度調整手段
２００    光電変換装置
２０２    第１の電極層
２０４    光電変換層
２０４ｉ    真性（ｉ型）半導体層
２０５    ゲート電極層
２０６    半導体層
２０６ｉ    真性（ｉ型）半導体層
２０６ｐ    ｐ型半導体層
２０６ｎ    ｎ型半導体層
２０８    第２の電極層
２０９    絶縁層
２１０    第３の電極層
２１２    ゲート絶縁層
３００    基板
３０１    フォトダイオード
３０２    可変抵抗
３０３    フォトトランジスタ
２０４ｉ    ｉ型半導体層
２０４ｎ    ｎ型半導体層
２０４ｐ    ｐ型半導体層
【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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