(57)【要約】      （修正有）【課題】光電変換素子の製造を容易にする製造方法を提供する。【解決手段】カルコパイライト構造を有するｎ型半導体で形成された光吸収層４３２と、前記光吸収層の表面にｐ型半導体で形成された光透過性の半導体層４３４とを有する光電変換素子。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルコパイライト構造を有するｎ型半導体で形成された光吸収層と、
前記光吸収層の表面にｐ型半導体で形成された光透過性の半導体層と
を有する光電変換素子。
【請求項２】
前記ｎ型半導体は、Ｃｕ（ＩｎｘＧａ1-ｘ）Ｓｅ2（０≦ｘ≦１）で示されるＣＩＧＳ系半導体である
請求項１の光電変換素子。
【請求項３】
前記ｎ型半導体は、Ｉｎに対するＣｕの組成比が０．８以下である
請求項２の光電変換素子。
【請求項４】
前記ｐ型半導体は、金属の酸化物である
請求項１から請求項３の何れかの光電変換素子。
【請求項５】
前記金属は、Ｃｕ，Ａｌ，Ｇａ，Ｚｎ，ＳｎまたはＮｉのうちのいずれかを含む
請求項４の光電変換素子。
【請求項６】
前記ｎ型半導体のキャリア密度は、前記ｐ型半導体のキャリア密度よりも小さい
請求項１から請求項５の何れかの光電変換素子。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れかの光電変換素子を具備する光電変換装置。
【請求項８】
カルコパイライト構造を有するｎ型半導体で形成された光吸収層と、前記光吸収層の表面にｐ型半導体で形成された光透過性の半導体層とを形成する工程
を含む光電変換素子の製造方法。
【請求項９】
前記工程は、
前記ｎ型半導体でｎ型半導体層を形成する工程と、
前記ｎ型半導体層の表面に前記ｐ型半導体でｐ型半導体層を形成する工程と、
前記ｎ型半導体層と前記ｐ型半導体層とを選択的に除去することで、前記光吸収層と前記半導体層とを形成する工程と
を含む請求項８の光電変換素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルコパイライト構造を有する半導体を利用した光電変換技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
カルコパイライト構造を有する半導体を利用した光電変換技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、カルコパイライト構造を有するｐ型半導体で形成された光吸収層を電極上に備える光電変換装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５６４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、カルコパイライト構造のｐ型半導体を形成するためには、複数の元素の組成比を厳密に制御する必要があり、実際には製造は容易ではない。以上の事情を考慮して、本発明は、光電変換素子の製造を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明の光電変換素子は、カルコパイライト構造を有するｎ型半導体で形成された光吸収層と、光吸収層の表面にｐ型半導体で形成された光透過性の半導体層とを有する。以上の構成では、カルコパイライト構造を有するｎ型半導体で形成された光吸収層と、光吸収層の表面にｐ型半導体で形成された光透過性の半導体層を有する。したがって、カルコパイライト構造を有するｐ型半導体で形成された光吸収層と半導体層とを有する構成と比較して、光電変換素子の製造が容易になる。
【０００６】
本発明に係る光電変換素子の好適例において、ｎ型半導体は、Ｃｕ（ＩｎｘＧａ1-ｘ）Ｓｅ2（０≦ｘ≦１）で示されるＣＩＧＳ系半導体である。以上の構成では、Ｃｕ（ＩｎｘＧａ1-ｘ）Ｓｅ2（０≦ｘ≦１）で示されるＣＩＧＳ系半導体であるｎ型半導体で形成される光吸収層を有する。したがって、ＣＩＧＳ系半導体以外のｎ型半導体（例えばシリコン系半導体）で光吸収層を形成する構成と比較して、広波長帯域の光を吸収しやすいという利点がある。
【０００７】
本発明に係る光電変換素子の好適例において、ｎ型半導体は、Ｉｎに対するＣｕの組成比が０．８以下である。以上の構成では、Ｉｎに対するＣｕの組成比が０．８以下のＣＩＧＳ系半導体で形成される光吸収層を有する。したがって、Ｉｎに対するＣｕの組成比が０．８より大きい構成と比較して、光吸収層をｎ型化のＣＩＧＳ系半導体で確実に形成することが可能である。
【０００８】
本発明に係る光電変換素子の好適例において、ｐ型半導体は、金属の酸化物である。以上の構成では、金属の酸化物であるｐ型半導体で形成される光透過性の半導体層を有する。
【０００９】
本発明に係る光電変換素子の好適例において、金属は、Ｃｕ，Ａｌ，Ｇａ，Ｚｎ，ＳｎまたはＮｉのうちのいずれかを含む。以上の構成では、Ｃｕ，Ａｌ，Ｇａ，Ｚｎ，ＳｎまたはＮｉのうちのいずれかを含む金属の酸化物であるｐ型半導体で形成される光透過性の半導体層を有する。
【００１０】
本発明に係る光電変換素子の好適例において、ｎ型半導体のキャリア密度は、ｐ型半導体のキャリア密度よりも小さい。以上の構成では、光吸収層を形成するｎ型半導体のキャリア密度は、半導体層を形成するｐ型半導体のキャリア密度よりも小さい。
【００１１】
本発明に係る光電変換装置は、上記課題を解決するために、上述した各種の光電変換素子を具備する。
【００１２】
本発明に係る光電変換素子の製造方法は、カルコパイライト構造を有するｎ型半導体で形成された光吸収層と、光吸収層の表面にｐ型半導体で形成された光透過性の半導体層とを形成する工程を含む。以上の方法では、カルコパイライト構造を有するｎ型半導体で形成された光吸収層と、光吸収層の表面にｐ型半導体で形成された光透過性の半導体層とが形成される。したがって、カルコパイライト構造を有するｐ型半導体で光吸収層と半導体層とが形成される方法と比較して、光電変換素子の製造が容易になる。
【００１３】
本発明に係る光電変換素子の製造方法の好適例において、ｎ型半導体でｎ型半導体層を形成する工程と、ｎ型半導体層の表面にｐ型半導体でｐ型半導体層を形成する工程と、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とを選択的に除去することで、光吸収層と半導体層とを形成する工程とを含む。以上の方法では、ｎ型半導体層とｐ型半導体層を形成した後に、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とを選択的に除去することで、光吸収層と半導体層とが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の好適な形態に係る光電変換装置の模式図である。
【図２】１個の単位素子の模式図である。
【図３】光電変換装置のうち１個の単位素子に対応する部分の断面図である。
【図４】電極層を形成する工程の説明図である。
【図５】第１金属膜を形成する工程の説明図である。
【図６】第２金属膜を形成する工程の説明図である。
【図７】ｎ型半導体層を形成する工程の説明図である。
【図８】ｐ型半導体層を形成する工程の説明図である。
【図９】第１電極と光電変換層とを形成する工程の説明図である。
【図１０】絶縁層を形成する工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜光電変換装置１００の構成＞
図１は、本発明の好適な形態に係る光電変換装置１００の模式図である。光電変換装置１００は、例えば生体認証のために生体の静脈像を撮像する撮像装置（静脈センサー）であり、図１に示すように基板１０と複数の単位素子Ｕとを具備する。基板１０は、ガラス基板や石英基板等の板状部材である。複数の単位素子Ｕは、基板１０の面上に行列状に配列される。
【００１６】
図２は、１個の単位素子Ｕの模式図である。各単位素子Ｕは、図２に例示される通り、定電位線１１２と検出線１１４との交差に対応して配置され、トランジスター１２とトランジスター１３２とトランジスター１３４と光電変換素子１４とを含んで構成される。光電変換素子１４は、受光量に応じた電荷を発生する。本実施形態の光電変換素子１４は、近赤外光（波長７００ｎｍ〜１３００ｎｍ）を受光可能である。定電位線１１２と検出線１１４との間にトランジスター１２とトランジスター１３４とが直列に接続される。トランジスター１２のゲート電極は光電変換素子１４に接続され、トランジスター１３２はトランジスター１２のゲート電極と定電位線１１２との間に接続される。
【００１７】
トランジスター１２のゲート電極の電位は、トランジスター１３２がオン状態に制御されることで定電位線１１２の電位に初期化されてから光電変換素子１４の受光量に応じた電位に変化する。したがって、トランジスター１３４がオン状態に制御されると、光電変換素子１４の受光量（トランジスター１２のゲート電極の電位）に応じた電流値の検出信号が定電位線１１２からトランジスター１２とトランジスター１３４とを経由して検出線１１４に出力される。すなわち、単位素子Ｕ内の各トランジスター（１２，１３２，１３４）は、検出信号の入出力の制御（光電変換素子１４の駆動）に使用される半導体素子である。なお、単位素子Ｕの具体的な構成は、図２の例示に限定されない。
【００１８】
図３は、光電変換装置１００のうち１個の単位素子Ｕに対応する部分の断面図である。図３に示すように、光電変換装置１００は、回路層２０と絶縁層３０と受光層４０とを基板１０の面上に積層した構造である。回路層２０は基板１０と絶縁層３０との間に介在し、絶縁層３０は回路層２０と受光層４０との間に介在する。
【００１９】
回路層２０は、下地層２２と単位素子Ｕ内の各トランジスター（１２，１３２，１３４）と層間絶縁膜２４とを含んで構成される。下地層２２は、トランジスター１２を形成する下地として好適な薄膜であり、例えば窒化珪素（ＳｉＮｘ）で基板１０の表面に形成された絶縁層２２１と、例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）で絶縁層２２１の表面に形成された絶縁層２２３との積層で構成される。なお、下地層２２を省略することも可能である。
【００２０】
単位素子Ｕ内の各トランジスター（１２，１３２，１３４）は同様の構成の薄膜トランジスターである。図３にはトランジスター１２のみが代表的に例示されている。トランジスター１２は、半導体層５１とゲート絶縁膜５２とゲート電極５３とソース電極５４とドレイン電極５５とを含む薄膜トランジスターである。半導体層５１は、例えばポリシリコン等の半導体材料で下地層２２の面上に島状に形成される。ゲート電極５３は、ゲート絶縁膜５２を挟んで半導体層５１のチャネル領域に対向する。層間絶縁膜２４は、半導体層５１とゲート電極５３とを覆う絶縁性の膜体（層間絶縁層）であり、基板１０の全域にわたり略一定の膜厚に形成される。層間絶縁膜２４は、半導体層５１とゲート電極５３とを覆うように基板１０の全域に形成される。ソース電極５４およびドレイン電極５５の各々は、層間絶縁膜２４の面上に形成され、層間絶縁膜２４およびゲート絶縁膜５２を貫通する導通孔を介して半導体層５１に導通する。
【００２１】
絶縁層３０は、絶縁膜３２と絶縁膜３４とから構成される。絶縁膜３２は、絶縁性の膜体であり、回路層２０（層間絶縁膜２４）を覆うように基板１０の全域に形成される。絶縁膜３２は、例えば窒化珪素（ＳｉＮｘ）で形成される。絶縁膜３４は、絶縁膜３２を覆う絶縁性の膜体であり、絶縁膜３２の表面を平坦にする平坦化膜として機能する。絶縁膜３４は、例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）で形成される。
【００２２】
図３の受光層４０は、図２の光電変換素子１４を含む。光電変換素子１４は、第１電極４１と第２電極４２との間に光電変換層４３を介在させた受光素子である。第１電極４１は、例えばモリブデン（Ｍｏ）等の低抵抗な導電材料で単位素子Ｕ毎に個別に形成され、絶縁層３０と層間絶縁膜２４とを貫通する導通孔（図示略）を介してトランジスター１２のゲート電極５３に導通する。
【００２３】
図３の光電変換層４３は、カルコパイライト構造の半導体を含んで形成され、受光量に応じた電荷を発生させる。具体的には、光電変換層４３は、光吸収層４３２と半導体層４３４とを第１電極４１側からこの順番に積層した構造である。光吸収層４３２は、第１電極４１の表面に形成され、入射光を吸収する光吸収性（遮光性）の薄膜である。具体的には、光吸収層４３２は、カルコパイライト構造を有するｎ型半導体で形成される。例えば、Ｃｕ（ＩｎｘＧａ1-ｘ）Ｓｅ2（０≦ｘ≦１）で示されるＣＩＧＳ系半導体（ＣＩＳ系半導体も含む）が光吸収層４３２の材料として好適である。例えばＩｎに対するＣｕの組成比Ｃｕ/Ｉｎを０．８以下とすることで、カルコパイライト構造のｎ型半導体が形成される。具体的には、組成比Ｃｕ/Ｉｎは、０より大きく０．８以下であり、好ましくは、０．４以上０．８以下である。組成比Ｃｕ/Ｉｎを０．８以下にすることで、ＣＩＧＳ系半導体はｎ型化する。
【００２４】
半導体層４３４は、光吸収層４３２の表面に、光吸収層４３２とヘテロ接合する光透過性のｐ型半導体で形成される。光透過性のｐ型半導体は、金属の酸化物である。具体的には、半導体層４３４の材料として好適な金属の酸化物は、銅（Ｃｕ），アルミニウム（Ａｌ），ガリウム（Ｇａ），亜鉛（Ｚｎ），錫（Ｓｎ）またはニッケル（Ｎｉ）のうちのいずれかを含む金属の酸化物であり、例えばＣｕＡｌＯ2である。半導体層４３４の透過率は、近赤外領域（７００ｎｍ〜２５００ｎｍ）の全域にわたり３０％以上である。なお、ｐ型半導体は、金属の酸化物に限定されない。以上の説明から理解される通り、本実施形態の光電変換層４３は、カルコパイライト構造を有するｐ型半導体を含まない。
【００２５】
光吸収層４３２を形成するｎ型半導体のキャリア密度は、半導体層４３４を形成するｐ型半導体のキャリア密度を下回る。以上の条件のもとでは、光吸収層４３２と半導体層４３４との境界面からみて光吸収層４３２側に空乏層が形成されるから、ｎ型半導体が光吸収層４３２として機能する。キャリア密度とは、ｎ型半導体ではキャリアとなる電子の単位あたりの個数であり、ｐ型半導体ではキャリアとなる正孔の単位あたりの個数である。
【００２６】
ところで、カルコパイライト構造を有するｐ型半導体で形成された光吸収層を光電変換層が含む構成（以下「対比例」という）では、光電変換素子の製造が困難という問題がある。カルコパイライト構造を有する半導体は、複数の元素の組成比を厳密に制御する必要があり、組成比に応じてｐ型化またはｎ型化する。しかし、カルコパイライト構造の半導体をｐ型化させることは、ｎ型化させるよりもより厳密に組成比を制御する必要があるため実際には困難である。例えばＣＩＧＳ系半導体の場合、ｐ型化させるには、組成比Ｃｕ/Ｉｎを０．８より大きく１以下にする必要がある。なお、組成比Ｃｕ/Ｉｎを１より大きくすると，ｐ型化するものの不純物（ＣｕＳｅ）が発生するため、光電変換素子１４としては適用できないからである。他方、ｎ型化させるには、組成比Ｃｕ/Ｉｎを０．８以下にすればよい。以上の説明から理解される通り、カルコパイライト構造のｎ型半導体で形成される光吸収層４３２と、光透過性のｐ型半導体で形成される半導体層４３４とが光電変換層４３に含まれる本実施形態の構成によれば、対比例と比較して、光電変換層４３の製造（ひいては光電変換素子１４の製造）が容易になる。また、組成比Ｃｕ/Ｉｎを０より大きく０．８以下にすることで、ＣＩＧＳ系半導体を確実にｎ型化させることが可能である。
【００２７】
図３に例示される通り、第１電極４１および光電変換層４３が形成された絶縁膜３４の表面は絶縁層４５で覆われる。絶縁層４５は、例えば窒化珪素（ＳｉＮｘ）で形成され、平面視で光電変換層４３に重なる領域に開口部４６が形成される。第２電極４２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の光透過性の導電材料で絶縁層４５の面上に形成されて複数の単位素子Ｕにわたって連続する。第２電極４２は、絶縁層４５に形成された開口部４６を介して光電変換層４３に接触する。以上に例示した構成において、被写体側から到来する入射光は、開口部４６の内側において第２電極４２および半導体層４３４を透過し、光吸収層４３２で吸収される。光電変換層４３には、光吸収層４３２に対する入射光量に応じた電荷が発生する。光電変換層４３で発生した電荷に応じた検出信号が光電変換素子１４毎に検出線１１４から外部装置に出力される。
【００２８】
＜光電変換素子１４の製造方法＞
図４から図１０は、以上に説明した光電変換装置１００のうち光電変換素子１４の製造工程の説明図である。最初の工程Ｐ1は、基板１０の面上に回路層２０と絶縁層３０とを積層した状態で開始される。図４に例示される通り、工程Ｐ1では、絶縁層３０の面上に電極層７１が形成される。電極層７１は、例えばモリブデン（Ｍｏ）で形成される。電極層７１の形成には、公知の成膜技術（例えばスパッタリングまたは真空蒸着等）が採用され得る。
【００２９】
工程Ｐ1の実行後に、カルコパイライト構造のｎ型半導体層８２を、電極層７１の表面にｎ型半導体で形成する工程（工程Ｐ2〜工程Ｐ4）が実行される。例えばＣｕ（ＩｎｘＧａ1-ｘ）Ｓｅ2（０≦ｘ≦１）で示されるＣＩＧＳ系半導体がｎ型半導体層８２の材料として好適である。
【００３０】
図５に例示される通り、工程Ｐ2では、銅（Ｃｕ）とガリウム（Ｇａ）とを含む合金により電極層７１の表面に第１金属膜６１が形成される。第１金属膜６１の膜厚は、例えば１００ｎｍ程度である。図６に例示される通り、工程Ｐ2の実行後の工程Ｐ3では、第１金属膜６１を覆う第２金属膜６３がインジウム（Ｉｎ）により形成される。第１金属膜６１と第２金属膜６３との形成には、公知の成膜技術（例えばスパッタリングまたは真空蒸着等）が採用され得る。第２金属膜６３の膜厚は、例えば４００ｎｍ程度である。なお、組成比Ｃｕ/Ｉｎは、第１金属膜６１に対する第２金属膜６３の膜厚比により制御することが可能である。具体的には、組成比Ｃｕ/Ｉｎが０．８以下（好適には０．４以上０．８以下）となるように第１金属膜６１に対する第２金属膜６３の膜厚比を選定することで、ＣＩＧＳ系半導体はｎ型化する。
【００３１】
図７に例示される通り、工程Ｐ3の実行後の工程Ｐ4では、１６族元素を含む雰囲気中で第１金属膜６１と第２金属膜６３とを加熱する。１６族元素を含む雰囲気とは、例えばセレン系ガス（例えばＨ2Ｓｅ）である。以上に例示した工程Ｐ2から工程Ｐ4により、ｎ型のＣＩＧＳ系半導体で形成されたカルコパイライト構造のｎ型半導体層８２が形成される。
【００３２】
図８に例示される通り、工程Ｐ4の実行後の工程Ｐ5では、ｐ型半導体層８４がｎ型半導体層８２の面上に形成される。ｐ型半導体層８４は、ｎ型半導体層８２の表面に、ｎ型半導体層８２とヘテロ接合をする光透過性のｐ型半導体で形成される。光透過性のｐ型半導体は、銅（Ｃｕ），アルミニウム（Ａｌ），ガリウム（Ｇａ），亜鉛（Ｚｎ），錫（Ｓｎ）またはニッケル（Ｎｉ）のうちのいずれかを含む金属の酸化物であり、例えばＣｕＡｌＯ2である。ｐ型半導体層８４の形成には、例えばスパッタリング等の公知の成膜技術が採用され得る。なお、ｎ型半導体層８２を形成するｎ型半導体のキャリア密度は、ｐ型半導体層８４を形成するｐ型半導体のキャリア密度を下回る。
【００３３】
図９に例示される通り、工程Ｐ5の実行後の工程Ｐ6では、第１電極４１と光吸収層４３２と半導体層４３４とが形成される。具体的には、工程Ｐ6では、工程Ｐ1〜工程Ｐ5で形成した電極層７１とｎ型半導体層８２とｐ型半導体層８４とを、例えばフォトリソグラフィやエッチングにより一括的に除去することで第１電極４１と光吸収層４３２と半導体層４３４とが形成される。すなわち、電極層７１の選択的な除去で第１電極４１が形成され、ｎ型半導体層８２の選択的な除去で光吸収層４３２が形成され、ｐ型半導体層８４の選択的な除去で半導体層４３４が形成される。光吸収層４３２と半導体層４３４は、光電変換層４３として機能する。
【００３４】
図１０に例示される通り、工程Ｐ6の実行後の工程Ｐ7では、第１電極４１および光電変換層４３が形成された絶縁膜３４の表面を覆うように絶縁層４５が形成される。絶縁層４５は、例えば窒化珪素（ＳｉＮｘ）で形成される。絶縁層４５は、例えば化学気相成長（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）等の公知の成膜技術により窒化珪素（ＳｉＮｘ）を堆積した後に、開口部４６に相当する部分を例えばフォトリソグラフィまたはエッチングにより選択的に除去することで形成される。
【００３５】
工程Ｐ7における絶縁層４５の形成後に第２電極４２を形成することで、図３の光電変換素子１４が製造される。第２電極４２は、ＩＴＯやＩＺＯ等の光透過性の導電材料で形成される。第２電極４２の形成には、公知の成膜技術（例えばスパッタリングまたは真空蒸着等）が採用される。
【００３６】
以上に説明した通り、本実施形態では、カルコパイライト構造のｐ型半導体が光電変換層４３（光吸収層４３２と半導体層４３４）に含まれないので、カルコパイライト構造を有するｐ型半導体を含む光電変換層４３を有する構成と比較して、光電変換素子１４の製造が容易になる。
【００３７】
＜変形例＞
以上に例示した形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を適宜に併合することも可能である。
【００３８】
（１）前述の形態では、カルコパイライト構造の光吸収層４３２をｎ型のＣＩＧＳ系半導体で形成する構成を例示したが、光吸収層４３２の材料はＣＩＧＳ系に限定されない。例えば、ＣｕＡｌＳ2，ＣｕＡｌＳｅ2，ＣｕＡｌＴｅ2，ＣｕＧａＳ2，ＣｕＧａＳｅ2，ＣｕＧａＴｅ2，ＣｕＩｎＴｅ2，ＡｇＡｌＳ2，ＡｇＡｌＳｅ2，ＡｇＡｌＴｅ2，ＡｇＧａＳ2，ＡｇＧａＳｅ2，ＡｇＧａＴｅ2，ＡｇＩｎＳ2，ＡｇＩｎＳｅ2またはＡｇＩｎＴｅ2等のＣＩＧＳ系以外のｎ型半導体で光吸収層４３２を形成することも可能である。ただし、ｎ型のＣＩＧＳ系半導体で光吸収層４３２を形成する前述の形態によれば、ＣＩＧＳ系半導体以外のｎ型半導体（例えばシリコン系半導体）で光吸収層４３２を形成する構成と比較して、広波長帯域の光を吸収しやすいという利点がある。
【００３９】
（２）前述の形態では、半導体層４３４の材料としてＣｕＡｌＯ2を例示したが、半導体層４３４を形成する金属の酸化物はＣｕＡｌＯ2に限定されない。例えば、Ｃｕ2Ｏ，ＮｉＯ，ＣｕＧａＯ2等の金属の酸化物でも半導体層４３４は形成され得る。
【００４０】
（３）前述の形態では、電極層７１とｎ型半導体層８２とｐ型半導体層８４とを一括的に除去することで、第１電極４１と光吸収層４３２と半導体層４３４とを形成したが（図９の工程Ｐ6）、第１電極４１と光吸収層４３２と半導体層４３４とを形成する方法は以上の例示に限定されない。例えば、電極層７１の選択的な除去により第１電極４１を形成してからｎ型半導体層８２を形成し、ｎ型半導体層８２の選択的な除去により光吸収層４３２を形成してからｐ型半導体層８４を形成することも可能である。また、電極層７１とｎ型半導体層８２とを一括で選択的に除去して第１電極４１と光吸収層４３２とを形成した後に、光吸収層４３２の表面に半導体層４３４を形成することも可能である。ただし、前述の実施形態の例示のように電極層７１とｎ型半導体層８２とｐ型半導体層８４とを一括的に除去する構成によれば、光電変換層４３の製造工程が簡素化される。
【００４１】
（４）前述の形態では、トランジスター１２のゲート電極５３に光電変換素子１４（第１電極４１）を接続したが、光電変換素子１４の接続先は適宜に変更される。例えば、トランジスター１２のソース電極５４やドレイン電極５５に光電変換素子１４を接続した構成も採用され得る。もっとも、回路層２０に形成される半導体素子はトランジスター１２に限定されない。例えばダイオード等の半導体素子を回路層２０に形成した構成にも本発明は適用される。また、前述の形態では、基板１０の表面に形成されたトランジスター１２（薄膜トランジスター）を例示したが、半導体基板を基板１０として利用した構成では、トランジスター１２を基板１０に直接的に形成することが可能である。
【００４２】
（５）前述の形態では、生体認証用の静脈像を撮像する光電変換装置１００（静脈センサー）を例示したが、本発明の用途は任意である。例えば、静脈像のほか指紋や虹彩を含む生体情報の取得に光電変換装置１００を利用することも可能である。また、例えば、光電変換装置１００が撮像した生体の静脈像から血中アルコール濃度を推定するアルコール検出装置や、光電変換装置１００が撮像した生体の静脈像から血糖値を推定する血糖値推定装置等の医療機器にも本発明は適用され得る。撮像結果を利用した血中アルコール濃度の推定には公知の技術が任意に採用され得る。また、印刷物から画像を読取る画像読取装置に本発明を適用することも可能である。なお、画像読取装置に本発明を適用する場合には可視光が撮像光として好適に利用される。光電変換素子１４の用途は撮像に限定されない。例えば、太陽光を電気エネルギーに変換および蓄積する太陽電池に前述の形態に係る光電変換素子１４を利用することも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０…基板、１００…光電変換装置、１１２…定電位線、１１４…検出線、１２，１３２，１３４…トランジスター、１４…光電変換素子、２０…回路層、２２…下地層、２２１…絶縁層、２２３…絶縁層、２４…層間絶縁膜、３０…絶縁層、３２，３４…絶縁膜、４０…受光層、４１…第１電極、４２…第２電極、４３…光電変換層、４３２…光吸収層、４３４…半導体層、４５…絶縁層、４６…開口部、５１…半導体層、５２…ゲート絶縁膜、５３…ゲート電極、５４…ソース電極、５５…ドレイン電極、６１…第１金属膜、６３…第２金属膜、７１…電極層、８２…ｎ型半導体層、８４…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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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