http://www.aiplab.com/Proposal_of_Pinned_Photodiode_type_Solar_Cell_2020_09_28.html

 


AIPS Library Under Construction Now

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Sony Original Hole Accumulation Diode (HAD) は
Sony 独自の 1975年の Sony の発明です。F社や
K社やN社と特許戦争がありましたがSONYが勝訴
しています。その詳細は極秘でした。攻撃されたのは
P+NPN Triple 接合型の超光感度の光電変換素子です。

もと SONYの萩原良昭の1975年の発明です。

電子 shutter 機能をもち、世界のビデオカメラ市場を
SONYはこの original 特許を武器に世界の市場を
制覇しまた。写真は当時のSONY 厚木テックのイメージ
センサーの開発ラインの萩原良昭の職場の写真です。


この写真には楽しい思い出が一杯です。萩原の宝物です。

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2020年11月13日(金)の産業タイムズ社の
電子デバイス新聞(電子版)に萩原良昭の
取材記事が掲載されました。


https://www.sangyo-times.jp/article.aspx?ID=5331

SONY定年の年の2008年に神奈川県公認NPO法人
の人工知能パートナー(AIP)研究所を創設しました。

http://www.aiplab.com/

2017年12月をもって社員がほとんど 70歳になり
公式なNPO法人活動は停止しました。しかしまだ、
個人的には元気な社員は、その開発研究を同好会
活動として楽しく続けています。

人間に自然にやさしい、子供たちの夢でもある、
未来の英雄となる、ドラえもんや鉄腕アトムを
実現するために、実際にその開発研究をのんびり
続けています。夢は実現してはじめて価値がでます。
夢はあきらめない限り、夢は生き続けます。

若い人たちに私達の夢を継承して育てて
行ってほしいと心から願っています。








http://www.aiplab.com/htdocs/Memo_2020_11_06.html

10月31日(土) 杉の苗木を買いました。

大きくなると、杉花粉が心配ですが、
どうすくすくと育つのかと、これからが
たいへん楽しみです。大切に育てます。

久しぶりに厚木市荻野運動公園の
「あつぎこどもの森クラブ」の作業棟で
ハロウィーンのイベントが開催できました。
カボチャにいろいろな絵を描いて楽しみました。

11月の「あつぎこどもの森クラブ」
の作業棟でのイベント、11月8日(日)は
芋を焼いて食べます。

皆さんふるって参加してください。

たのしく、おいしくアツアツのお芋を食べましょう!










Top Homepage of Ogino Junior High School in Atsugi-city


荻野中学校の11月の絵手紙




Back Numbers ....

20.01 20.02 20.03
,20.04 20.05 20.06

20.07 20.08 20.09 20.10 20.10x 20.11 20.12

19.01 19.02 19.03 19.04
19.0519.06

19.07 19.08 19.09 19.10 19.10x 19.11 19.12

18.12 18.11 18.10 18.08 18.06 18.05 18.03 18.01 

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コロナ禍が深刻しています。手の打ちようがない状態です。

皆が自分で清潔にして自分自身を守ってほしいです。

TVなどのメディアでコロナ汚染地帯を報道しています。

そのたびにこころが暗くなります。

●コロナ汚染のない市町村や介護施設や病院をいかに
健康な状態でこちらを優先して維持できるか、そちらに
まずは最優先で注力してほしいです。

明るい、希望の持てる話もほしいです。

どういうGPが現在コロナ汚染がゼロで、
どうしてその地域や市町村では今も
汚染がないのかその現状を分析して
ほしいです。運もあり分析が難しいのも
現実ですがあきらめては未来はありません。

明るい話、夢のある話がほしいです。

直感的には人の流れが一番問題ですね。

早い目に、まずは、「健康的」な市町村を中心にして
正常経済を推進援助する方向を進めてほしいです。


家族の間では、自宅の家の中では
マスクを使っていません。しかし、
外出後は手洗い洗面などを積極的
に推奨しています。

その輪を、隣人から、町内自治区、
そして市町村へと広げて、認定し
公開するシステムが必要かも?

同じように、地方の市町村で
コロナ汚染のない自治体が
どうして健康維持できている
のかを分析し、それを皆が
手本できるように情報シェア
して、そのには他の地域の
人が入らないようにする、
きびしい人の流れの統制を
コロナが完全に撲滅するまで
実行する覚悟が必要です。

小規模地域のロックダウンが不可欠です。

老人ホームとか病院などの人の流れを
もっと厳しく管理統制してほしいです。

老人や病院をそうしてまずは
最優先で守ってほしいです。

ロックダウンは、中世のヨーロッパの都市のように
城壁を造ったのに似ています。やりたくないのが
本当の気持ちですが、現実はそう甘くありません。



家の入る時は靴を脱ぐなど、日本には清潔を
保つ習慣があります。日本人は大声で話さない
という習慣もあり、立派な防備となります。

コロナ汚染のない市町村に、
他の汚染地域から、
汚染のある都市地域から

人が入るときは、要注意です。

成田空港だけでなく、小さな市町村
単位でロックダウンを早期進める
ことを希望します。

中世のヨーロッパの都市のように
城壁を造ったのに似ています。


なんとか、介護施設や病院や
今コロナ汚染のない市町村を
まず守ることを優先してほしい
です。そのローカルな小規模の
ロックダウンを積極的に自治体
単位でいいですから自己防衛
のために考えてほしいです。


萩原も孫が8人いますが、妻も私も会うのを
やめています。家族単位で「ロックダウン」を
実行しています。

特に介護施設のロックダウンへの政府
からの援助が重要だと萩原は思います。
介護師や看護婦から院内感染が発生する
事は非常に悲しいことです。知らない内に
新しく入院した患者さんがコロナ汚染を
受けていたと後で判明した場合もあります。

だれがコロナ汚染していないかどうかを
まず検査して、その結果、入院や許可する
か、コロナ汚染に対応した特別な病院で
治療を受けるなど、交通整理をしっかり
して、コロナ汚染でクラスターが起きる
ことを極力避けていただきたいです。

若い人は今回のコロナを単純に
普通のインフルエンザと同じと感じて
いるのかも?実際、若い人には
コロナ汚染にかかっていても平気で
平熱で、せきもせず、自覚症状もなく、
道を歩いており、
会食しています。

その若者が免疫性の弱い人(別の
若者や老人)に 感染を広げている
のが現状です。汚染が初めて他の
人に移して判明されるが、その原因
は潜在コロナ汚染者です。それが
今の医療体制ではまったくだれが
潜在コロナ汚染者か見えません。 

これが大問題ではないかと思います。


20歳~40歳の会社勤務の社員は
すべて企業の費用でコロナ検査を
受ける法律を 造ったほしいです。

政府が企業社員全員コロナ検査を
推奨し経済援助してほしいです。


それでは十分ではありませんが、
社会保障制度で早期全員コロナ
検査をしてほしいです。ワクチン
よりも優先してほしいです。

その費用を政府が援助し、また、
介護施設などにも、もっと政府の
援助が必要です。してほしいです。


健全な優良な市町村には、特別に
お手本としてその維持のためにさらに
政府は健康維持の為に奨励援助を
してほしいです。

ワクチンもほしいです。

しかし一番ほしいのは、ワクチンではありません。

コロナ汚染を検出できる簡易テストキットだと
思っています。こちらがあれば汚染者の早期
発見した、ご本人を保護し、汚染が広がらない
ように指導協力がおねがいできます。


格安でコロナ汚染検査キットが、各家庭に、
政府の資金で提供してもらえるとうれしいです。

国民全員に10万円をばらまいても、
お金持ちにはすずめの涙です。

こずかいが増えて、いつもは買えない
ものを買って、喜んで感謝し、日本の
経済の活性化に貢献した方もいます。

しかしそれがコロナ汚染防止につながる
ものであるとは到底理解できません。

また、多くの国民は貯金しただけ
では、日本の経済は動きません。


*********************

感染者の中でも、自分が感染している事を
知らない、元気な人が感染源になっている
のが、現状ではないかと思います。。。

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ぜひ、コロナ汚染の簡易テストキット
各家庭 に配給していただきたいです。
簡易体温測定装置を使って 各家庭で
常に自発的に汚染管理測定をし自己
健康管理できるを切に希望します。
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安価な、簡単な携帯体温計や薬局で簡単に
入手できる妊娠検査キットの様に
、安価で誰もが
コロナ汚染検査キットを家庭で常に何度でも使用
できる環境をまず構築してほしいです。

●今回のコロナ禍の国民の心がけと、外国人
旅行者の減少により、毎年のインフルエンザ
患者が、11月末の時点で毎年は55000人いた
のが、今年は 171人程度と聞いています。

コロナ汚染が家庭で会社で
短時間で判定できるキットを
いくつも安価で家庭や企業で
入手できる様に政府が最優先
で経済援助していただきたい
です。まずそうして健康者を
守ってほしいです。汚染者も
守ってあげてほしいです。


しっかり管理して老人ホームや
病院にクラスター起きないように
お金を人材と時間を政府がもっと
投資してほしいです


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WAKA ( Japanese Short Poem )

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萩原良昭はこの歌集を教科書にして今和歌を学習中です(笑顔)。

     





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豆知識  <-- 萩原良昭が知らなかった言葉です(苦笑)。
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岳樺(ダケカンバ)

木犀(もくせい)

曼珠沙華(マンジュシャゲ)

欅(ケヤキ)

凭れる(もたれる)

繁(しげ)

諍(いさか)う

言争(いいあらがう)

ひぐらし

ユキノシタ(雪の下)の花言葉とは?

切岸(きりぎし)とは?

莪 とは ?

蓼莪之詩 (りくがのし) とは ?

梢(こずえ) とは?

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●ハングルの勉強をしています
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http://www.aiplab.com/index_Page003_Enoy_Hungle.html

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What is AIPS ( Artificial Intelligent Partner System ) ?
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Hagiwara at Sony invented Pinned Photodiode in 1975.


http://www.aiplab.com/Hagiwara_invented_PPD_and_Sony_HAD_in_1975.pdf





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The PNP Double Junction Pinned Photodiode (HAD) type Solar Cell 
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- keywords

Pinned Photodiode
 
Hole Accumulation Diode (HAD)

Empty Potential Well

Barrier Potential

Solar Cell



- Short Topic Description


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Solid State Image Sensor has two parts ( A and B ).
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The part A is the photo detector which converts

the photo energy ( light ) to the electrical energy ( charge ).


The part B is the charge transfer device (CTD) which trasports

the electrical signal charge to the signal processing unit ( brain ).





++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
The part A, the photo detector, evolved from A1, A2, A3 and A4 types.
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

They are

A1 = the N+P Single Junction Type Dynamic Photo Diode

A2 = the CCD/MOS Type Dynamic Photo Capacitor

A3 = the P+NP Double Junction Type Dynamic Photo Transistor

and A4 = the P+NPN Triple Junction Type Dynamic Photo Thyristor.


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The part B, the charge transfer device (CTD) evolved from B1, B2 and B3 types.
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

They are

B1 = the MOS type charge transfer device (CTD).

B2 = the CCD type charge transfer device (CTD).

and B3 = the CMOS Active Pixel charge transfer device (CTD).


++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Invention of CCD in 1969 by Boyle and Smith

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The B2 type CCD/MOS type CTD and the A2 type CCD/MOS Dynamic

Photo Capacitor type Photo Detector was invented by Boyle and Smith in 1969.

The B2 type CCD/MOS type CTD has the complete signal charge transfer

with no image lag feature. But they have the very large surface dark current

because the MOS capacitor has the large surface electric field which generates

the large surface dark current. Besides, the MOS ( metal, oxide and semiconductor)

photo capacitor has the metal electrode which cannot pass the short wave blue

light. Hence inherently CCD image sensor has a poor color reproduction capability

and the large surface dark current even though CCD has the low image lag feature.

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Invention of Active in-Pixel Amplifier Circuit in 1969 by Peter Noble

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The Active in-Pixel source follower type current amplifier circuit

of the B3 type CTD was invented by Peter Noble way back in 1996

but never became possbile until recently when the sub micron

CMOS process scaling tehnology finally becomes well advanced.



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The P+NP Double Junction type Dynamic Photo Transistor was
invented by Yoshiaki Hagiwara at Sony in 1975. See the Japanese
Patent Applications, JPA 1975-127646, 1975-127647 and 1975-134985.

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The P+NP Double Junction type Dynamic Photo Transistor has
the complete charge transfer function with no image lag feature,
which is nothing new about it since the CCD/MOS photo capacitor
also has the same feature.

However, the P+NP Double Junction type Dynamic Photo Transistor
has the unique features of the excellent short wave blue light
sensitivity and the very low surface dark current feature since
this P+NP Double Junction type Dynamic Photo Transistor has
the Pinned surface P+P Hole Accumulation Barrier Field helping
the photo electron and hole pair separations at the silicon surface
where the short wave blue light cannot penetrate into the silicon
crystal more than 0.2 micro meter in depth into the silicon.



Hagiwara at Sony developped in 1978 this P+NP Double Junction type
Photodiode, which was also a buried photodiode with the charge collecting
buried N region with the P+ hole accumulation surface potential, pinned and
fixed by the adjacen P+ channel stops with the excellent blue light sensitivity.


The first P+NP junction type Photodiode was used in the Frame Transfer
CCD image sensor as reported in SSDM1978 by Yoshiaki Hagiwara at Sony.




The P+NP Double Junction type Photodiode reported in SSDM1978 was also
later used in the Interline CCD image sensor in 1982 by NEC, and was called
as Buried Photodiode in IEDM1982 by NEC. NEC explained the details of the
Buried Photodiode with the complete charge transfer feature with no image
lag. However, the image sensor reported by NEC in IEDM1982 shows the
measured data of some image lag ??? I do not understand why NEC 1982
image sensor had the image lag as seen in Fig. 6. The reason may be
due to the fact the surface P+ region of the NEC P+NP junction photodiode
is NOT pinned and NOT grounded ??? The surface P+ region may be floating ?



In IEDM1984, KODAK also used the P+NP Double Junction type Photodiode
in the Interline CCD image sensor and called it as Pinned Photodiode. KODAK
clearly stated that the surface P+ hole accumulation reigon is pinned and
grounded with the surface flat potential with no electric field to generate
the surfave dark current.



However, the Buired Photodiode reported by NEC in IEDM1982 and the Pinned
Photodiode reported by KODAK in IEDM1984 and the P+NPN triple junction
type photodiode reported by Sony in 1987 and called as the Hole Accumulation
Diode (HAD) are all the same P+NP(N) junction type Multi Junction Photodiodes,
invented by Hagiwara in 1975 and developed also by Hagiwara in 1978 and used
in the Frame Transfer CCD image sensor as reported in SSDM1978 by Hagiwara.






Fossum 2014 is a fake paper which did not report the truth !.



The surface thin and shallow P+ hole accumulation layer is formed
by the self-aligned ion implantation in the final processing stage.

The depth of the surface P+ hole accumulation layer
must be very shallow and less than 0. 2 micro meter
since the short wave blue light cannot penetrate
into the silicon cystal more than 0. 2 micro meter
in depth. The P+ thin layer stripe of the length L
has a large resitance R and a large capacitance C,
and then, also a large time delay constant of T=RC ,
which makes the P+ thin hole accumulaion layer
effectively floating. Therefore, this photodiode may
have a serious image lag ?? Any photodiode with
the serious image lag cannot be Pinned Photodiode.

This photodiode may not be Pinned Photodiode ????


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The P+NPN Triple Junction type Dynamic Thyristor Photo Sensor, which
was developped in 1987 by Hamazaki team later called as Hole Accumulation
diode(HAD) by Sony has the vertical overflow drain (VOD) and the eletrical
shutter funtion. This P+NPN Triple Junction type Dynamic Thyristor Photo
Sensor was also invented by Yoshiaki Hagiwara at Sony in 1975. See also
the Patent Applications, JPA 1975-127646, 1975-127647 and 1975-134985.

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Hagiwara at Sony is the inventor and also the developper of the P+NP double
junction type Pinned Photodiode. Hagiwara also invented the P+NPN triple
junction type Pinned Photodiode with the vertical overflow drain (VOD) and
the electrical shutter function.

In 1987, the Hamazaki team in Sony developed the P+NPN triple junction type
Pinned Photodiode, named it as Hole Acculation Diode (HAD) and used it in
Interline Transfer Type CCD Image Sensors.





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The P+PNPP+ double junction type Pinned Photodiode type Solar Cell

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Most of the solar cells are still of the N+P single junction type.

Here now the Pinned surface P+PNPP+ double junction type Solar Cell
is proposed, which is expected to have a very large quantum efficiency
of more than junction 60% , by using the surface hole accumulation (HAD)
region with the pinned P+P surface and the surface barrier potential
which separates the hole electron pairs generated by the short wave blue
light very effectively in the pinned silicon P+P surface barrier electric field.


A very hige efficient Pinned Photodiode (HAD) type Solar Cell is expected
to be manufactured with a very cost-effective simple fabrication process.

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What is Pinned Photodiode ?
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Pinned Photodiode is a double junction type photodiode
with the buried charge collection storage (base) region
and with the pinned surface flat potential fixed by the
adjacent channel stops. This unique photodiode has
many wonderful features that realized the modern solid
state electric eye for AI Robot Vision.

The pinned surface potential gives the flat surface
potential with no surface electric field. Hence there
is no surface electric induced surface dark current.

The signal charge stored in the buried storage (base)
region can be transfered compleletly to the adjacent
charge transfer gate (CTD) with no image lag feature.

The complete photo signal charge transfer results in
the completely empty potential well in the buried
storage (base) region which is the evidence of the
image lag free picture quality for action movie cameras.

Yoshiaki Hagiwara at Sony in 197,for the first time in
the world, drew this empty potential wells in the Fig. 6
of his Japanese patent application JPA 1975-134985 and
also Fig. 7 of JPA 1975-127646 and JPA 1975-127647.

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Fig.7 of JPA 1975-127647, the original Japanese patent on the double
junction type Pinned Photodiode shows the empty potential well which
implies the complete charge transfer operation of no image lag feature.

This is the evidence that Hagiwara is the true inventor of Pinned Photodiode.

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Sony developed the double junction type Pinned Photodiode in 1978 and reported
in SSDM1978 paper. And Then Sony used this double junction type Pinned
Photodiode for the one chip video movie camera in 1980.



Sony developed the triple junction type Pinned Photodiode in 1987 with the
complete Electric Shutter Function with no image lag and for action pictures.

This triple junction type Pinned Photodiode shown above and defined in the
Japanese Patent Application JPA 1975-134985 was originally hinted by the
triple junction type Pinned Photodiode defined in Japanese Patent Application
JPA 1975-127646 shown below which is also inventedby Hagiwara in 1975.




Hagiwara is the inventor of the Electrical Shutter Function of Pinned Photodiode.

Electric Shutter Function is possible only in the image lag free photo sensors.

Only the CCD/MOS capacior type photo sensors
and Pinned Photodiode type photo sensors are
the complete image lag free photo sensors.

Only the classical CCD/MOS capacitor type
and the triple junction type Pinned Photodiode,
invented by Hagiwara in 1975, can serve for
the completely filmless cameras, which is also
completely free from any mechanical parts.
















CCD/MOS photo capacitor has the serioous large surface dark current problem.
Hagiwara invented the double and triple junction Pinned Photodiodes with the
Pinned Surface P+ Emitter region and the Buried Base Photo Charge Storage
region with the complete charge transfer function capability with no image lag.






http://www.aiplab.com/NPNP_junction_Pinned_Photodiode_in_1975_by_Hagiwara_A.jpg


http://www.aiplab.com/JP1975-127647_A.jpg


http://www.aiplab.com/JP1975-134985_Patent_Claim_in_English.jpg


http://www.aiplab.com/JP1975-127646_A.jpg


http://www.aiplab.com/P1978_SSDM1978_Paper_on_Pinned_Photodiode_A.jpg


http://www.aiplab.com/Pinned_Photodiode_Reported_in_Hagiwara_SSDM1978_Paper.jpg


http://www.aiplab.com/What_is_True_Pinned_Photodiode.jpg


































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The Evidence that Hagiwara at Sony is the inventer of Pinned Photodiode is
given by the three 1975 Japanese Patent Applications , JPA 1975-127646,
JPA 1975-127647 and JPA 1975-134985. Details are explained below.

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Hagiwara is also the inventor of the Global Shutter Function
needed in the modern CMOS Image Sensors. For the details,
please read the conference publication papers:

http://www.aiplab.com/P2019_3DIC2019Paper_on_3D_Pinned_Photodiode.pdf

http://www.aiplab.com/P2020_EDTM2020_PaperID_3C4_by_Hagiwara.pdf




Pinned Photodiode has an excellent short wave blue light sensitivity
that can be also applied to the Pinned Photodiode type Solar Cells.

http://www.aiplab.com/P2020_Pinned_Photodiode_Solar_Cell_1.pdf

http://www.aiplab.com/P2020_Pinned_Photodiode_Solar_Cell_2.pdf

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Hagiwara at Sony invented Pinned Photodiode in 1975
index000_Invention_of_Pinned_Photodiode_in_1975.html
index001_Image_Sensor_1975_1977_and_2014_Patents.html
index002_Facts_on_Invention_of_Pinned_Photodiode.html
index003_Hagiwara_Publication_List.html
index004_My_Wonderful_Memory_Pictures.html
index005_Image_Sensor_Story_by_Hagiwara.html
index006_Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10.html
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http://www.aiplab.com/Memo_2020_09_17_by_Yoshiaki_Hagiwara.html






















http://www.aiplab.com/JP1975-134985.pdf










Hinted by the base P+P sloped doping profile
of the Drift Field Transistor shown above,
Hagiwara at Sony in 1975 invented N+NP+Psub
and P+PNPNsub junction thyristor type
Dynamic Photo Transistors whch were later
called as Pinned Photodiode or Sony Hole
Accumukation Diode (HAD) with the vertical
overflow drain (VOD) function which was
needed to realize the mechanical-free
electrical shutter.

Hagiwara is now proposing a new solar cell
with the P+P Pinned Surface and with the
Completely Empty Buried N Well Potential
to realize very high efficiency solar cells.















Simple Pinned Photodiode Solar Cell Structure (1)

with the N well formation on the lightly doped P type substrate wafer.





Simple Pinned Photodiode Solar Cell Structure (1)

on the instrinsic substrate ( or super lihtly doped N type ) silicon wafer.




http://www.aiplab.com/P2020_Pinned_Photodiode_Solar_Cell_1.pdf

http://www.aiplab.com/P2020_Pinned_Photodiode_Solar_Cell_2.pdf





The Surface Barrier width W
B would be
about the debye length ( L debye )
of the P region of the doping level of Np.


If we have Np = 100 e / um+3 ,
we have the debye length

( L debye ) = sqrt (
εsi *kT/Np) = 0.4 um,

which is quilte a distance
since the short wave blue light
cannot penetrate the silicon surface
more than 0.2 um in depth.

If we have Np = 10000 e / um+3 ,
we still have the debye length

( L debye ) = sqrt (εsi *kT/Np) = 0.04 um,


http://www.aiplab.com/Surface_Barrier_Width.html

.













The P+PNP junction type Pinned Photodiode has
an excellent blue light sensitivey because of the
Gaussian P+P Surface Doping Profile D(x) .

A much wider Barrier Potential Width WB with
Surface Barrier Electric Field is formed for
photo electron and hole pair separations to
realize a high quantum efficiency solar cell.

For the following calculations, for the Gaussian
P+P Surface Doping Profile D(x), the surface
impurity doping concentration D(0) is defined
as D(0) = - Np - Npp.

The sysmetric P+PNPP+ junction type
Pinned PhotodiodeSolar Cell is formed
on the super lightly doped N-type silicon
substrate with the P-well (Np) formations
and the P+ (Npp) surface ion implantations.
Hence in this case the surface impurity
doping level is denoted as - ( Np + Npp ).


http://www.aiplab.com/Surface_Barrier_Width_3.html






http://www.aiplab.com/Pinned_Photodiode_Surface_Barrier_Potential.htmll



















index006_Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10.html







http://www.aiplab.com/Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10_Slide001_to_010.html






http://www.aiplab.com/Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10_Slide011_to_020.html









http://www.aiplab.com/Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10_Slide021_to_030.html







http://www.aiplab.com/Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10_Slide031_to_040.html









http://www.aiplab.com/Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10_Slide041_to_050.html







http://www.aiplab.com/Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10_Slide051_to_060.html







http://www.aiplab.com/Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10_Slide061_to_070.html






http://www.aiplab.com/Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10_Slide071_to_080.html









http://www.aiplab.com/Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10_Slide081_to_090.html








http://www.aiplab.com/Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10_Slide091_to_100.html









http://www.aiplab.com/Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10_Slide101_to_110.html







http://www.aiplab.com/Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10_Slide111_to_119.html









index006_Slide_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10.html




●縦型 Overflow Drain ( VOD ) 機能付きで、かつ残像のない 、
P+NPNsub 接合型の Pinned Photodiode でないと、電子 shutter
機能は実現しません。この 1975 年の萩原のP+NPNsub 接合型の
Dynamic Photo Transistor の発明により、メカ Free の電子 shutter
機能付きのビデオカメラが実現しました。これにより、Film のない、
メカ
 Free の、電子映像の技術革新社会が実現したと思っています。 

http://www.aiplab.com/Memo_2020_08_21_by_Yoshiaki_Hagiwara.html

●Intel は、早々と大容量メモリ産業から脱却し、Intelligent Processor
の開発商品化に注力し、大企業に成長しました。これから Sonyも同様、
Intelligent Processor の開発商品化に注力してほしいです。日本の
もの造り産業のお家芸でもある、AI IoT Robitics の実現の為にも、
Multi Chipの3次元集積回路と その実装技術を武器に、日本の半導体
産業を支えてほしいです。世界をもリードして行ってほしいです。

http://www.aiplab.com/Memo_2020_08_23_by_Yoshiaki_Hagiwara.html


●川名さんと加藤さんのアイデアは特許出願されていませんが
日本の半導体産業を支えた基本特許のアイデアだったと思います。

残像のない、Pinned Photodiode を採用した電子 shutter 機能の発明
はFilm 社会から、メカ Freeの電子映像社会に変貌するための重要な
発明でした。その実現には、SONYの Bipolar Transistorの製造技術
が世界一であったからだと思います。 実はそこには創造性豊かな生産
技術者の工夫と Innovation がありました。そのアイデアを今度は 
Pinned Photodiode 型の 太陽電池の提案に生かして、高性能で安価
な、量子効率が高いシリコン太陽電池が製造できないかと思っています。


http://www.aiplab.com/Memo_2020_08_29_by_Yoshiaki_Hagiwara.html

http://www.aiplab.com/Memo_2020_09_17_by_Yoshiaki_Hagiwara.html


http://www.aiplab.com/Memo_2020_09_20_by_Yoshiaki_Hagiwara.html

http://www.aiplab.com/Proposal_of_Pinned_Photodiode_type_Solar_Cell_2020_09_28.html







"Micro-Electronics for Home Entertainment" Technical Digest of IEEE
ESSCIRC International Conference (ESSCIRC2001), Villach, Austria,September, 2001


http://www.aiplab.com/P2001_ESSCIRC2001.pdf








Who invented the Pinned Photodiode ?

Yoshiaki Hagiwara invented Pinned Photodiode in 1975.




Who invented the Electric Shutter ?

Yoshiaki Hagiwara invented Electric Shutter in 1975.





Who invented the Global Shutter ?

Yoshiaki Hagiwara invented Electric Shutter in 1975.




Yoshiaki Hagiwara wrote a book on
"the World of Artificial Intelligent Digital Circuits",
which is important and needed to built
the intelligent image sensor systems.

ISBM978-4-88359-339-2
Hard Cover, 460 page,
\ 9000 Japanese Yen + tax

If you are interestied in the book, Please visit

https://www.seizansha.co.jp/ISBN/ISBN978-4-88359-339-2.html

https://www.seizasha.co.jp/





Hagiwara at Sony invented Pinned Photodiode in 1975.


http://www.aiplab.com/Hagiwara_invented_PPD_and_Sony_HAD_in_1975.pdf


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単純質問豆知識:   

     (1)  CCD カメラと CMOSカメラの違いは何ですか?

     (2) CMOS Image Sensor は CMOS Processで造れますか?

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     (1)  CCD カメラと CMOSカメラの違いは何ですか?
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●イメージセンサーには2つの部分に別れますが、
光電変換素子(A)と電荷転送装置(B)です。


光信号エネルギーを電気信号エネルギーに
変換する光電変換素子(A)がまずあります。

光電変換原理はイメージセンサーも
太陽電池も同じ動作原理です。


光電変換装置(A)は N+P接合容量(A1)から、
CCD/MOS容量(A2)、P+NP double 接合容量(A3),
そしてさらにP+NPN triple 接合容量(A3)に進化しました。

電荷転送装置(B)は MOS型(B1)電荷転送装置、
CCD型(B2) 電荷転送装置、そして今では、
CMOS型(B3)電荷転送装置に進化しました。

CCD カメラと CMOSカメラの違いは単純に電荷転送装置の部分の違いです。

アナログTV時代は、CCD型(B2) 電荷転送装置
の性能で充分でしたが
デジタルTV時代では、CCD型(B2) 電荷転送装置の性能では不十分に
なりました。CCDはもう必要なくなりました。その代わりに、CMOSの
微細加工技術の進化に伴い、CMOS型(B3)電荷転送装置が実用
耐えるほど進化しました。それで現在は CMOS カメラが市場制覇しています。



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     (2) CMOS Image Sensor は CMOS Processで造れますか?

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●CMOS Image Sensor の製作プロセスフローは
一般のCMOS Image Sensor Process より複雑ですが
CCD Image Sensor の Process ほど 難しくは
ありません。生産 Knowhow も必要ありません。

しかし裏面照射型のCCD Image Sensorの製法になると、
たいへん異なります、というか、非常に複雑で長い
プロセスフローになります。。

●シリコンウェーハ―の表面から裏面まで深い井戸を
シリコン結晶に小さなん穴を無数に掘り、その中に
金属(Cu)を埋める工程なども含みます。


●イメージセンサーには2つの部分に別れますが、
光電変換素子(A)と電荷転送装置(B)です。


光信号エネルギーを電気信号エネルギーに
変換する光電変換素子(A)がまずあります。

光電変換原理はイメージセンサーも
太陽電池も同じ動作原理です。


光電変換装置(A)は N+P接合容量(A1)から、
CCD/MOS容量(A2)、P+NP double 接合容量(A3),
そしてさらにP+NPN triple 接合容量(A3)に進化しました。

電荷転送装置(B)は MOS型(B1)電荷転送装置、
CCD型(B2) 電荷転送装置、そして今では、
CMOS型(B3)電荷転送装置に進化しました。


●その電気信号エネルギー(電荷)はアナログ信号
ですのでまず高速に AD変換し、デジタル信号にして出力
します。イメージセンサーの入力生制御信号も、AD変換
された信号ですので、デジタル映像信号です。それが今では
そのままデジタルTVに入力されます。

●デジタル映像信号(1と0)を処理する
のは CMOS LOGIC 回路で充分です。

●それで、イメージセンサーのChip内面積の周辺部分は
ほとんどCMOS LOGIC回路であり、CMOS LOGIC
Processで充分ですが、中央の光電変換部分が特に
CMOS LOGIC Process と異なります。


●しかし、イメージセンサー光電変換素子や信号電荷を
転送する回路装置が必要となり、機能が多くなるほど、
それに応じてプロセス工程も複雑になりますが、
そのぶん、複雑でたいへん有用な機能が実現します。

●8-24に断面図は裏面照射型の最新の
CMOS イメージセンサーの断面図です。

●周辺にはCMOS LOGIC回路を使っていますが、
中央の光電変換回路は NMOS のSwitch 回路だけで
PMOS 回路は使っていません。イメージセンサーの中央部分は
NMOS回路と Bipolar 回路が融合したものです。

●中央には 光電変換素子を形成するために
PNP 接合がいろいろあり、NMOSプロセスと Bipolar
トランジスタをごちゃまぜにした非常に複雑なプロセスです。

●それでも、出力映像信号は、普通のCMOS LOGIC
回路から出力されたデジタル映像信号ですので、今は
CMOS Image Sensor と呼ばれています。

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Hagiwara at Sony invented Pinned Photodiode in 1975
index000_Invention_of_Pinned_Photodiode_in_1975.html
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http://www.aiplab.com/Proposal_of_Pinned_Photodiode_type_Solar_Cell_2020_09_28.html


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http://www.aiplab.com/Memo_2020_08_21_by_Yoshiaki_Hagiwara.html

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Hagiwara Publication List
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Please visit for details

http://www.aiplab.com/index003_Hagiwara_Publication_List.html

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Basic Patent Applications on Pinned Photodiode
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http://www.aiplab.com/JP1975-127646.pdf

http://www.aiplab.com/JP1975-127647.pdf

http://www.aiplab.com/JP1975-134985.pdf

http://www.aiplab.com/JP1977-126885.pdf

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Pinned Photodiode Papers published by Hagiwara
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http://www.aiplab.com/P1978_Pinned_Photodiode_1978_Paper_by_Hagiwara.pdf

https://www.imagesensors.org/Past%20Workshops/1979%20CCD79/03-1%20Hagiwara.pdf

http://www.aiplab.com/P1996_Pinned_Photodidoe_used_in_Sony_1980_FT_CCD_Image_Sensor.pdf

http://www.aiplab.com/P2001_ESSCIRC2001.pdf

http://www.aiplab.com/P2008_ESSCIRC2008Hagiwara.pdf


http://www.aiplab.com/P2019_3DIC2019Paper_on_3D_Pinned_Photodiode.pdf

http://www.aiplab.com/P2020_EDTM2020_PaperID_3C4_by_Hagiwara.pdf


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Unpublished Works on the Pinned Photodiode type Solar Cell
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http://www.aiplab.com/P2020_Pinned_Photodiode_Solar_Cell_1.pdf

http://www.aiplab.com/P2020_Pinned_Photodiode_Solar_Cell_2.pdf

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Slides related to the Pinned Photodiode invented by Hagiwara in 1975
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http://www.aiplab.com/JP1975-127647_A.jpg

http://www.aiplab.com/JP1975-134985_Patent_Claim_in_English.jpg

http://www.aiplab.com/JP1975-127646_A.jpg

http://www.aiplab.com/P1978_SSDM1978_Paper_on_Pinned_Photodiode_A.jpg

http://www.aiplab.com/Pinned_Photodiode_Reported_in_Hagiwara_SSDM1978_Paper.jpg

http://www.aiplab.com/What_is_True_Pinned_Photodiode.jpg

http://www.aiplab.com/NPNP_junction_Pinned_Photodiode_in_1975_by_Hagiwara_A.jpg

http://www.aiplab.com/Origin_of_1975_Concept_of_Pinned_Photodiode_.jpg

http://www.aiplab.com/Pinne_Photodiode_Solar_Cell.jpg

http://www.aiplab.com/Solar_Cell_with_High_Blue_Light_Sensitivity.jpg

http://www.aiplab.com/Image_Sensor_Story_36.jpg

http://www.aiplab.com/Image_Sensor_Story_35.jpg

http://www.aiplab.com/Difference_of_Static_and_Dynamic_Photo_Transistor.jpg

http://www.aiplab.com/Pinned_Photodiode_Drift_Field_Trasistor.jpg

http://www.aiplab.com/P1978_SSDM1978_Paper_Lightly_Doped_Drain_Output_Cirucuit.jpg

http://www.aiplab.com/Slide023A_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10.jpg

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