Фотодатчик и система фотодатчиков

1 Область изобретения Данное изобретение относится к фотодатчику для восприятия света или изображения в соответствии с воспринятым светом и к системе фотодатчиков. Существующий уровень техники Из уровня техники известно устройство для считывания двухмерных изображений для считывания печатных материалов, фотографий или отпечатков пальцев по очень малым неоднородностям пальца имеет матрицу фотодатчиков, состоящую из фотоэлектрических преобразующих элементов (фотодатчиков), сгруппированных в матрицу. Обычно в качестве матрицы фотодатчиков использовалось твердотельное устройство для получения изображений, такое как ПЗС (прибор с зарядовой связью) (CCD),выполненный из монокристаллического кремния. Использование монокристаллического кремния вызывает проблему серьезного увеличения затрат на производство. Хорошо известно, что ПЗС имеет структуру, в которой фотодиоды или фотодатчики сгруппированы в матрицу и обеспечивают возможность для горизонтальной сканирующей цепи и вертикальной сканирующей цепи обнаруживать заряды, сформированные в соответствии с количеством света, спроецированного на светоприемную часть каждого фотодатчика, и воспринимать яркость спроецированного света. В системе фотодатчиков, использующей такой ПЗС, из-за того, что выбор транзисторов для соответственного приведения сканированных фотодатчиков в выбранное состояние должен выполняться независимо, увеличение количества пикселей вызывает проблему увеличения всей системы. Для преодоления этой проблемы недавно была предпринята попытка сконструировать систему меньше и уменьшить стоимость производства путем применения тонкопленочного транзистора с так называемой двухзатворной структурой (ниже обозначаемого как двухзатворный транзистор) в устройстве для считывания изображений. Двухзатворным фотодатчиком является такой фотодатчик, который имеет фоточувствительную функцию и функцию выбора транзистора. Плоскостная структура матрицы фотодатчиков, составленной из таких двухзатворных фотодатчиков PS, построена, к примеру, как показано на фиг. 30, так что двухзатворные фотодатчики PS установлены с конкретным шагомPsp в виде решетки (или в матрице) в направлениях х и у, пересекающихся под прямыми углами, и так что свет со стороны изолирующей подложки (или стеклянной подложки) проецируется через межэлементный участок Rp в решетке на объект. Поэтому для проецирования на объект достаточного количества света для улучшения чувствительности световосприятия 2 необходимо сделать межэлементный участок Rp настолько большим, насколько это возможно. Фиг. 31 является видом в разрезе, показывающим структуру двухзатворного фотодатчикаPS по линии XXXI-XXXI фиг. 30. Двухзатворный фотодатчик PS содержит полупроводниковый слой 1, в котором пары электрон-дырка вырабатываются падающим светом, на обоих концах полупроводникового слоя 1 предусмотрены слои 7 кремния n+, электрод 2 истока и электрод 3 стока, которые формируются на слоях 7 кремния n+ и перекрывают свет, возбуждающий полупроводниковый слой 1, блочную изолирующую пленку 4, расположенную на полупроводниковом слое 1, изолирующую пленку 5 верхнего затвора, покрывающую электрод 2 истока и электрод 3 стока, электрод TG верхнего затвора,сформированный на изолирующей пленке 5 верхнего затвора, изолирующую пленку 6 нижнего затвора под полупроводниковым слоем 1,электрод BG нижнего затвора, который сформирован под изолирующей пленкой 6 нижнего затвора и перекрывает свет, возбуждающий полупроводниковый слой, и прозрачную подложку 9. В частности, двухзатворный фотодатчикPS таков, что на прозрачной изолирующей подложке 9, такой как подложка из стекла, с использованием полупроводникового слоя в качестве общего канального участка формируется комбинация двух МОП-транзисторов: верхнего МОП-транзистора, состоящего из полупроводникового слоя 1, истокового электрода 2, стокового электрода 3 и электрода TG верхнего затвора; и нижнего МОП-транзистора, состоящего из полупроводникового слоя 1, истокового электрода 2 и стокового электрода 3 и электродаBG нижнего затвора. Затем свет h, излученный сверху от двухзатворного фотодатчика PS, проходит в направлении стрелки через электрод TG верхнего затвора и прозрачные изолирующие пленки 4, 5 и входит в полупроводниковый слой 1. В полупроводниковом слое 1 вырабатываются пары электрон-дырка в соответствии с количеством падающего света. Путем восприятия сигнала напряжения, соответствующего зарядам, считывается светотеневая информация об объекте. Система фотодатчиков, примененная в вышеупомянутом устройстве для получения двухмерных изображений, имеет следующие проблемы.(а) Полупроводниковый слой 1 в двухзатворном фотодатчике PS устанавливается на основании различных размеров, определяющих канальный участок, т.е. соотношения длины L0 канала к ширине W0 канала в полупроводниковом слое 1. Длина L0 канала совпадает с длиной блочной изолирующей пленки 4 в направлении длины канала. 3 Транзисторные характеристики двухзатворного фотодатчика PS в целом задаются следующим выражением (1): где Ids является величиной тока от истока к стоку. Система двухзатворных фотодатчиков распознает изображение посредством считывания напряжения на стоковом электроде 3, которое варьируется при протекании стокового токаIds, на основании зарядов, выработанных в полупроводниковом слое 1 в соответствии с количеством падающего света. Поэтому, для четкого распознавания изображения с высокой степенью контраста разность между стоковым током Ids двухзатворного фотодатчика PS, расположенного в темной части объекта, и стоковым током Ids двухзатворного фотодатчика PS, расположенного в яркой части объекта, должна быть сделана больше. Поскольку значение Ids тока от истока к стоку, определяющее транзисторную чувствительность двухзатворного фотодатчика PS, определяется на основании отношения шириныW0 канала к длине L0 канала в полупроводниковом слое 1, с точки зрения улучшения транзисторной чувствительности двухзатворного фотодатчика PS желательно, чтобы конструкционное значение отношения W0/L0 было как можно больше. С другой стороны, если отношение W0/L0 сделано таким, что двухзатворный фотодатчикPS имеет высокую транзисторную чувствительность, плоскостная структура полупроводникового слоя 1 неизбежно примет прямоугольную форму с относительно большой шириной W0 канала и относительно малой длиной L0 канала. Из-за того что двухзатворный фотодатчик PS воспринимает только входящий в полупроводниковый слой 1 свет, входящий сверху свет воспринимает только ту часть, которая не затенена истоковым электродом 2 и стоковым электродом 3. Как показано на фиг. 30, область, в которую может проникать свет от полупроводникового слоя 1, принимает форму почти прямоугольника Ip0 с длиной короткой стороны К 0 и длиной длинной стороны приблизительно W0. Поскольку длина К 0 короткой стороны полностью зависит от длины L0 канала, когда свет,проходящий в полупроводниковый слой 1, является полностью рассеянным светом или почти полностью рассеянным светом, количество света, проходящее в полупроводниковый слой 1 в направлении х, меньше количества света, проходящего в полупроводниковый слой 1 в направлении у, что приводит к заметному отклонению падающего света в направлении своего движения. В частности, в таком двухзатворном фотодатчике PS, поскольку область полупроводникового слоя 1, составляющая участок канала, в который может проходить свет, принимает форму прямоугольника Ip0, светопередающая 4 область на поверхности защитной изолирующей пленки, которую в основном может воспринимать один двухзатворный фотодатчик PS, является продольной областью Ер 0 (область, заштрихованная наклонно на фиг. 30), практически подобная по форме прямоугольнику Ip0,которая сужает с боков (или в направлении х) область, обеспечивающую желательную чувствительность восприятия света. Таким образом,отклонение размеров светочувствительной области в направлениях х и у вызывает искажения в считываемом изображении, что не позволяет точно считывать светотеневую информацию на объекте. Что в свою очередь вызывает проблему невозможности одновременной реализации и высокой транзисторной чувствительности, и считывания информации изображения с уменьшенными искажениями. Область Ер 0 не представляет собой в точности области распределения светочувствительности двухзатворного фотодатчика PS.(б) Когда двухзатворные фотодатчики PS сконфигурированы в матрицу, расстояния между светоприемными участками не одинаковы в наклонном направлении (от 0 до 90) и в двух перпендикулярных направлениях (или направлениях х и у), соответствующих матрице, что ведет к нарушению точности считывания. В частности, установка двухзатворных фотодатчиков PS в матрице фотодатчиков сталкивается со следующей проблемой: поскольку двухзатворные фотодатчики PS устанавливаются только в двух перпендикулярных друг другу направлениях х и у так, что отстоят на одинаковые интервалы Psp, шаг между двухзатворными фотодатчиками PS увеличивается неодинаково в надля 45) в направлениях х и у (например, в клонном направлении (при подходящем угле,отличном от 0, 90, 180 и 270, например, в направлении 45 или 60) по отношению к направлениям х и у, соответствующим матрице, что не позволяет равномерно считывать положенный под углом объект с высокой точностью.(в) Разница в отражении проецированного света за счет повторяемостей в отпечатке пальца воспринимается с помощью носителей, вырабатываемых в полупроводниковом слое 1, состоящем из a-Si, возбуждаемом при падении света видимого диапазона длин волн. Поскольку электрод TG верхнего затвора для накапливания носителей располагается между таким объектом, как палец, и полупроводниковым слоем 1,он имеет свойство отражать свет от объекта и позволять проходить свету в диапазоне длин волн, возбуждающих полупроводниковый слой 1. По этой причине должен использоваться такой прозрачный электрод, как ОИО (окисел индия-олова). Электроды TG верхнего затвора двухзатворных фотодатчиков PS, смежные друг с другом в поперечном направлении (в направлении х), соединяются друг с другом посредством верхних затворных линий TGL. Сами линииTGL верхнего затвора выполняются из ОИО так, что они формируются совместно с электродами TG верхнего затвора. ОИО имеет большее сопротивление, чем такой металлический материал, как хром, широко используемый в качестве слоя соединений, что приводит к проблеме,стремящейся вызвать задержку в распространении сигналов. Для разрешения проблемы высокого сопротивления ОИО сопротивление проводов снижается путем формирования линии TGL верхнего затвора в виде более широкого слоя соединений и увеличения площади его поперечного сечения. Даже такой прозрачный электрод,как ОИО, уменьшает количество передаваемого света, что вызывает проблему: если электрод неосторожно утолщен, падает светочувствительность. В процессах производства отдельных компонентов двухзатворных фотодатчиков линииTGL верхнего затвора формируются в относительно верхнем слое, после того, как различные слои соединений, в том числе линии DL стока,соединяющие стоковые электроды 3 двухзатворных фотодатчиков PS, расположенных рядом друг с другом, в продольном направлении(или направлении у), линии SL истока (или линий заземления), соединяющие истоковые электроды 2 двухзатворных фотодатчиков PS, расположенных рядом друг с другом, в продольном направлении, и линии BGL нижнего затвора,соединяющие электроды BG нижнего затвора двухзатворных фотодатчиков PS, расположенных рядом друг с другом, в поперечном направлении, сформированы одни над другими. Поэтому линии TGL верхнего затвора подвергаются воздействию неровностей слоевой структуры,что порождает проблему: возникает большая вероятность обрыва линий. Кроме того, поскольку линии TGL верхнего затвора перекрываются с линиями BGL нижнего затвора между смежными в поперечном направлении двухзатворными фотодатчикамиPS, емкость, возникающая за счет перекрывания между линиями TGL верхнего затвора и линиями BGL нижнего затвора, ставит проблему большей подверженности задержке. Соответственно, цель настоящего изобретения состоит в обеспечении системы фотодатчиков, которая уменьшит отклонение светочувствительной области и будет иметь фотодатчики с высокой транзисторной чувствительностью, а установленные в ней фотодатчики будут давать хорошо сбалансированный светоприемный диапазон. Сущность изобретения Для достижения вышеуказанной цели фотодатчик согласно настоящему изобретению содержит один или несколько полупроводниковых слоев с канальными областями, в которых течет стоковый ток. Обеспечение канальных областей делает возможным не только достиже 003343 6 ние высокого значения W/L, но также и размещение участков вырабатывания носителей по отношению к канальным областям так, что выравнивается баланс падающего света в направлении двухмерного перемещения. Это обеспечивает восприятие с меньшим искажением и обеспечивает больший стоковый ток, за счет чего достигается хорошая транзисторная чувствительность. В частности, если участки вырабатывания носителей обеспечиваются в направлении длины канала стоковой области, это дает хорошие результаты. Треугольное расположение таких фотодатчиков дополнительно выравнивает расстояние между фотодатчиками, смежными в двух направлениях. Это подавляет сдвиг оптической информации, возникающий из-за неравномерности светочувствительности, различной в разных направлениях, когда один и тот же объект помещен на матрице фотодатчиков под другим углом на плоскости. В результате уменьшаются ограничения на угол, под которым располагается объект, что помогает создать систему фотодатчиков с гораздо лучшими характеристиками считывания изображения. Краткое описание чертежей Фиг. 1 изображает вид сверху, показывающий структуру двухзатворного фотодатчика согласно настоящему изобретению; фиг. 2 - вид в разрезе по линии II-II фиг. 1; фиг. 3 - вид сверху, показывающий положение полупроводникового слоя; фиг. 4 - вид сверху, показывающий относительные положения полупроводникового слоя и блочной изолирующей пленки; фиг. 5 - вид сверху, показывающий относительные положения блочной изолирующей пленки и насыщенного примесями слоя; фиг. 6 - вид сверху матрицы фотодатчиков,состоящей из двухмерного размещения двухзатворных фотодатчиков по настоящему изобретению; фиг. 7 - схему системы двухзатворных датчиков согласно настоящему изобретению; фиг. 8 - вид в разрезе, показывающим состояние, при котором палец положен на систему фотодатчиков; фиг. 9 - временной график, показывающий пример способа управления возбуждением системы фотодатчиков; фиг. 10 - схему, показывающую операцию возврата двухзатворного фотодатчика в исходное состояние; фиг. 11 - схему, показывающую операцию восприятия света двухзатворного фотодатчика; фиг. 12 - схему, показывающую операцию предварительного заряда двухзатворного фотодатчика; фиг. 13 - условную схему, показывающую действие двухзатворного фотодатчика в режиме выбора при ярком состоянии; 7 фиг. 14 - схему, показывающую действие двухзатворного фотодатчика в режиме выбора в темном состоянии; фиг. 15 - схему, показывающую действие двухзатворного фотодатчика в режиме отсутствия выбора в ярком состоянии; фиг. 16 - схему, показывающую действие двухзатворного фотодатчика в режиме отсутствия выбора в темном состоянии; фиг. 17 - график, показывающий характеристику напряжения стока двухзатворного фотодатчика в режиме выбора; фиг. 18 - график, показывающий характеристику стокового напряжения двухзатворного фотодатчика в режиме выбора; фиг. 19 - вид сверху, показывающий структуру, подавляющую паразитную емкость между линиями верхнего затвора и линиями нижнего затвора; фиг. 20 - вид сверху, показывающий структуру двухзатворного фотодатчика, снабженного двумя полупроводниковыми слоями; фиг. 21 - вид в разрезе по линии XXI-XXI на фиг. 20; фиг. 22 - вид сверху, показывающий структуру двухзатворного фотодатчика, снабженного двумя полупроводниковыми слоями и имеющего четыре канальных участка и четыре участка вырабатывания носителей; фиг. 23 - вид сверху, показывающий структуру двухзатворного фотодатчика, снабженного четырьмя полупроводниковыми слоями и имеющего четыре канальных участка и четыре участка вырабатывания носителей; фиг. 24 - вид сверху, показывающий структуру двухзатворного фотодатчика, снабженного одним полупроводниковым слоем и имеющего три канальных участка и три участка вырабатывания носителей; фиг. 25 - вид в разрезе по линии XXV-XXV на фиг. 24; фиг. 26 - вид сверху матрицы фотодатчиков, в которой двухзатворные фотодатчики размещены в матрице, при этом каждый двухзатворный фотодатчик снабжен одним полупроводниковым слоем и имеет три канальных участка и три участка вырабатывания носителей; фиг. 27 - вид сверху, показывающий структуру двухзатворного фотодатчика, снабженного тремя полупроводниковыми слоями и имеющего три канальных участка и три участка вырабатывания носителей; фиг. 28 - разрез по линии XXVIII-XXVIII на фиг. 27; фиг. 29 - вид сверху матрицы фотодатчиков, состоящей из треугольной компоновки двухзатворных датчиков по настоящему изобретению; фиг. 30 - вид сверху матрицы, в которой размещены традиционные двухзатворные фотодатчики; и 8 фиг. 31 - разрез по линии XXXI-XXXI на фиг. 30, показывающий структуру двухзатворного фотодатчика. Предпочтительное выполнение изобретения Ниже будут подробно объяснены выполнения фотодатчика, матрицы фотодатчиков и системы фотодатчиков по настоящему изобретению. По сопровождающим чертежам будет разъяснен двухзатворный фотодатчик, применимый в устройстве считывания изображений по настоящему изобретению. Фиг. 1 изображает условный вид сверху,показывающий двухзатворный фотодатчик 10,используемый в матрице фотодатчиков в соответствии с настоящим изобретением. Фиг. 2 является видом в разрезе по линии II-II фиг. 1. Конкретное объяснение будет дано с помощью схематической конфигурации двухзатворного фотодатчика 10 с полупроводниковым слоем,действующим в качестве части фотодатчика для каждого элемента, и имеющим два разделенных канальных участка полупроводникового слоя. Двухзатворный фотодатчик 10 в соответствии с настоящим выполнением содержит один непрозрачный электрод 22 нижнего затвора,сформированный на изолирующей подложке 19,которая пропускает видимый свет, изолирующую пленку 16 нижнего затвора, предусмотренную на электроде 22 нижнего затвора и изолирующей подложке 19, полупроводниковый слой 11, выполненный из аморфного кремния или тому подобного, который располагается на изолирующей пленке 16 так, чтобы быть обращенным к электроду 22 нижнего затвора, и вырабатывает пары электрон-дырка при попадании на него видимого света, блочные изолирующие пленки 14 а, 14 б, расположенные параллельно на полупроводниковом слое, легированные примесями слои 17 а, 17 б на обоих концах полупроводникового слоя 11 в направлении длины канала, легированный примесями слой 18, обеспечиваемый в центральной части полупроводникового слоя 11 с разнесением от легированных примесями слоев 17 а, 17 б, истоковые электроды 12 а, 12 б, обеспечиваемые на легированных примесями слоях 17 а, 17 б соответственно, стоковый электрод 13, обеспечиваемый на легированном примесями слое 18, изолирующую пленку 15 верхнего затвора, сформированную так, чтобы покрывать изолирующую пленку 16 нижнего затвора, блочные изолирующие пленки 14 а, 14 б, истоковые электроды 12 а, 12 б и стоковый электрод 13, один электрод 21 верхнего затвора, размещенный на изолирующей пленке 15 верхнего затвора со стороны полупроводникового слоя 11, и защитную изолирующую пленку 20, обеспечиваемую на изолирующей пленке 15 верхнего затвора и электроде 21 верхнего затвора. Как показано на фиг. 3, полупроводниковый слой 11 формируется в заштрихованной 9 области и содержит часть, перекрывающуюся с истоковыми электродами 12 а, 12 б и стоковым электродом 13 в плоскости, и канальные участки 11 а, 11 б, перекрывающиеся с блочными изолирующими пленками 14 а, 14 б в плоскости. Канальные участки 11 а, 11 б располагаются параллельно в направлении длины канала (в направлении у). Как показано на фиг. 4, одна блочная изолирующая пленка 14 а расположена так, что истоковый электрод 12 а и стоковый электрод 13 перекрывают оба конца пленки 14 а в плоскости. Другая блочная изолирующая пленка 14 б расположена так, что истоковый электрод 12 б и стоковый электрод 13 перекрывают оба конца пленки 14 б в плоскости. Как показано на фиг. 5, легированные примесями слои 17 а, 17 б, 18 выполняются из аморфного кремния (n + кремний), легированного ионами примесей n-типа. Легированный примесями слой 17 а проходит между одним концом полупроводникового слоя 11 и истоковым электродом 12 а. Часть легированного примесями слоя 17 а располагается на блочной изолирующей пленке 14 а. Легированный примесями слой 17 б проходит между другим концом полупроводникового слоя 11 и истоковым электродом 12 б. Часть легированного примесями слоя 17 б располагается на блочной изолирующей пленке 14 б. Легированный примесями слой 18 проходит между полупроводниковым слоем 11 и стоковым электродом 13. Оба конца легированного примесями слоя 18 располагаются на блочных изолирующих пленках 14 а, 14 б соответственно. Фиг. 6 является видом сверху, показывающим конфигурацию матрицы фотодатчиков,в которой множество двухзатворных фотодатчиков 10 скомпоновано в матрицу, причем каждый двухзатворный фотодатчик содержит два участка полупроводникового слоя на каждый элемент, служащий в качестве фотодатчика. Два участка полупроводникового слоя в сигнальном полупроводниковом слое 11 расположены между истоковыми электродами 12 а, 12 б и стоковыми электродами 13. На фигуре электроды 21 верхнего затвора двухзатворных фотодатчиков 10, располагающиеся рядом друг с другом в поперечном направлении, соединены с двумя разветвленными линиями 101 а, 101 б верхнего затвора. Электроды 22 нижнего затвора двухзатворных фотодатчиков 10, располагающиеся смежно друг с другом в поперечном направлении, соединены с линией 102 нижнего затвора. Линии 101 а, 101 б верхнего затвора размещены между двухзатворными фотодатчиками 10 так,что они не перекрывают линию 102 нижнего затвора. Стоковые электроды 13 двухзатворных фотодатчиков 10, расположенных смежно друг с другом в продольном направлении, соединяются линиями 103 стока. Истоковые электроды 12 двухзатворных фотодатчиков 10, расположен 003343 10 ных смежно друг с другом в продольном направлении, соединяются линиями 104 истока. Напряжение Vss подается по линиям 104 истока. Истоковые электроды 12 а, 12 б сформированы так, что они выступают подобно зубцам расчески в направлении х от общей линии 104 истока в направлении линии 103 стока. Стоковый электрод 13 сформирован так, что он выступает в направлении х из линии 103 стока в направлении линии 104 истока. В частности,истоковый электрод 12 а и стоковый электрод 13 расположены так, что они повернуты друг к другу с находящимся между ними участком 11 а полупроводникового слоя 11. Истоковый электрод 12 б и стоковый электрод 13 расположены так, что они повернуты друг к другу с находящимся между ними участком 11 б полупроводникового слоя 11. На фиг. 2 защитная изолирующая пленка 20, обеспечиваемая на блочных изолирующих пленках 14 а, 14 б, изолирующей пленке 15 верхнего затвора, изолирующей пленке 16 нижнего затвора и электроде 21 верхнего затвора, выполняется из изолирующей пленки, прозрачной для видимого света, такой как нитрид кремния. Электрод 21 верхнего затвора и линии 101 а,101 б верхнего затвора выполняются из светопропускающего материала, такого как ранее упомянутый ОИО, и предоставляют высокую проводимость видимому свету. С другой стороны, истоковые электроды 12 а, 12 б, стоковый электрод 13, электрод 22 нижнего затвора и линия 102 нижнего затвора выполняются из материала, который предотвращает прохождение видимого света и выбирается из хрома, хромового сплава, алюминия, алюминиевого сплава и тому подобного. В частности, двухзатворный фотодатчик 10 содержит первый двухзатворный фотодатчик, состоящий из первого верхнего МОПтранзистора, составленного из канальной области 11 а в полупроводниковом слое 11, истокового электрода 12 а, стокового электрода 13, изолирующей пленки 15 верхнего затвора и электрода 21 верхнего затвора, и первого нижнего МОП-транзистора, составленного из канальной области 11 а, истокового электрода 12 а, стокового электрода 13, изолирующей пленки 16 нижнего затвора и электрода 22 нижнего затвора, и второй двухзатворный фотодатчик, состоящий из второго верхнего МОП-транзистора, составленного из канальной области 11 б в полупроводниковом слое 11, истокового электрода 12 б,стокового электрода 13, изолирующей пленки 15 верхнего затвора и электрода 21 верхнего затвора, и второго нижнего МОП-транзистора,составленного из канальной области 11 б, истокового электрода 12 б, стокового электрода 13,изолирующей пленки 16 нижнего затвора и электрода 22 нижнего затвора, при этом первый и второй двухзатворные фотодатчики установ 11 лены параллельно на изолирующей подложке 19. В двухзатворном фотодатчике 10 канальная область 11 а, в которой течет стоковый ток первого двухзатворного фотодатчика, имеет прямоугольную форму, две смежных стороны которой определяются длиной L1 канала и шириной W1 канала. Канальная область 11 б, в которой течет стоковый ток второго двухзатворного фотодатчика, имеет прямоугольную форму, две смежных стороны которой определяются длиной L2 канала и шириной W1 канала. Участок вырабатывания носителей, на который падает свет, приходящий из пространства над двухзатворным фотодатчиком 10, и который влияет на стоковый ток Ids первого двухзатворного фотодатчика, принимает форму почти прямоугольника с длиной приблизительно K1 и шириной W1 и очень напоминает по форме канальную область 11 а. Область вырабатывания носителей, на которую падает свет, приходящий из пространства над двухзатворным фотодатчиком 10, и который влияет на стоковый ток Ids второго двухзатворного фотодатчика, принимает форму почти прямоугольника с длиной приблизительно К 2 и шириной W1 и очень напоминает по форме канальную область 11 б. Система фотодатчиков, состоящая из двухмерной композиции двухзатворных фотодатчиков, будет объяснена со ссылкой на условную схему. Фиг. 7 схематично показывает конфигурацию системы фотодатчиков, составленной из двумерной композиции двухзатворных фотодатчиков. Система фотодатчиков в грубом приближении содержит матрицу 100 фотодатчиков из множества двухзатворных фотодатчиков, скомпонованных, к примеру, в матрицу из n строкm столбцов, линии 101 (101 а, 101 б) верхнего затвора и линии 102 нижнего затвора, соединяющие выводы TG верхнего затвора (электроды 21 верхнего затвора) и выводы BG нижнего затвора (электроды 22 нижнего затвора) двухзатворных фотодатчиков 10, смежных друг с другом в поперечном направлении, соответственно,формирователь 111 верхнего затвора и формирователь 112 нижнего затвора, соединенные с линиями 101 верхнего затвора и линиями 102 нижнего затвора, соответственно, линии 103 стока, соединяющие выводы D стока (стоковые электроды 13) отдельных двухзатворных фотодатчиков в продольном направлении, формирователь обнаружения 113, соединенный с линиями 103 стока, переключатель 114, усилительная цепь 115, линии истока 104, которые соединяют выводы S истока (истоковые электроды 12 а,12 б) в продольном направлении и на которые подается напряжение Vss, и плоский источник 30 света под фотодатчиками 10. Хотя напряжение Vss должно лишь отличаться от предварительно заряженного напряжения на линиях сто 003343 12 ка, желательно, чтобы напряжение Vss было равно потенциалу земли. Линии 101 верхнего затвора вместе с электродами 21 верхнего затвора выполняются из ОИО. Линии 102 нижнего затвора, линии 103 стока и линии 104 истока выполняются из того же материала, что и электроды 22 нижнего затвора, стоковые электроды 13 и истоковые электроды 12 а, 12 б таким образом, что они формируются совместно с последними. Здесь tg управляющие сигналы для вырабатывания импульсов установки в исходное состояние и импульсов накопления Т 1, Т 2, , Тi, , Тn. Обозначение bg - управляющие сигналы для вырабатывания импульсов считывания и импульсов несчитывания В 1, В 2, , Вi, , Вn. А рg - сигнал предварительного заряда для управления временем приложения напряженияVpg предварительного заряда. При данной конфигурации формирователь 111 верхнего затвора подает напряжение на вывод TG верхнего затвора, тем самым реализуя функцию световосприятия. Формирователь 112 нижнего затвора подает напряжение на выводBG нижнего затвора, заставляя формирователь 113 обнаружения принимать сигнал восприятия по линии 103 стока и выдавать последовательные данные или параллельные данные Vвых,которые реализуют функцию выборочного считывания. Теперь будет описан способ управления системой фотодатчиков с помощью ссылки на сопровождающие чертежи. Фиг. 8 является видом в разрезе, показывающим состояние, при котором на систему 100 фотодатчиков положен палец. Фиг. 9 является временным графиком, помогающим объяснить пример способа управления системой 100 фотодатчиков. Фиг. 10-16 показывают концептуальные диаграммы функционирования двухзатворного фотодатчика 10. Фиг. 17 и 18 показывают характеристики оптического отклика выходного напряжения системы фотодатчиков. Сначала, как показано на фиг. 8, палец FN кладется на защитную изолирующую пленку 20 системы 100 фотодатчиков. В это время, пока выступающие части, определяющие отпечаток пальца FN непосредственно касаются защитной изолирующей пленки 20, впадины между этими выступающими частями не касаются защитной изолирующей пленки 20, и воздух проходит между пальцем и пленкой 20. Когда палец FN помещается на изолирующую пленку 20, система 100 фотодатчиков подает сигнал (импульс установки в исходное состояние, например,Vtg = +15 В) Тi в линию 101 верхнего затвора в i-м ряду и сигнал Вi несчитывания величиной 0 В в линию 102 нижнего затвора в i-м ряду, тем самым выполняя операцию разряда при установке в исходное состояние (в период Тисх установки в исходное состояние) носителей (здесь- дырок), накопленных в полупроводниковом слое 11 и блочной изолирующей пленке 14. Свет в диапазоне длин волн, содержащем видимый свет, от плоского источника 30 света,расположенного под стеклянной подложкой 19 двухзатворных фотодатчиков 10, испускается в направлении стороны двухзатворных фотодатчиков 10. В это время, поскольку непрозрачный электрод 22 нижнего затвора проходит между плоским источником 30 света и полупроводниковым слоем 11, испущенный свет не входит в полупроводниковый слой напрямую, но свет,проходящий через прозрачную изолирующую подложку 19 и изолирующие пленки 15, 16, 20 в межэлементном участке Rp, проецируется на палец FN, находящийся на защитной изолирующей пленке 20. Из всего спроецированного на палец FN света свет Q1, спроецированный под углом, который меньше критического угла суммарного отражения, отражается нерегулярно на участках между выступающими частями пальца FN и защитной изолирующей пленкой 20 или внутри эпидермиса пальца FN. Отраженный свет вынужден входить в полупроводниковый слой 11 ближайшего двухзатворного фотодатчика 10 через изолирующие пленки 15, 10 и электрод 21 верхнего затвора. Коэффициенты преломления изолирующих пленок 15, 16, 20 устанавливаются в диапазоне приблизительно от 1,8 до 2,0, а коэффициент преломления электрода 21 верхнего затвора устанавливается равным приблизительно от 2,0 до 2,2. Напротив, в углублениях пальца FN, поскольку свет Q2 нерегулярно отражается в углублениях, он рассеивается в воздухе, не позволяя достаточному количеству света входить в полупроводниковый слой 11 ближайшего двухзатворного фотодатчика 10. В частности, количество носителей, которые могут быть выработаны и накоплены в полупроводниковом слое 11, варьируется в соответствии с количеством отраженного света, вошедшего в полупроводниковый слой 11 в соответствии с рисунком отпечатка пальца FN. Затем, как показано на фиг. 9 и 11, система 100 фотодатчиков подает напряжение смещения Тi низкого уровня (например, Vtg = -15 В) в линию 101 верхнего затвора после операции установки в исходное состояние и выполняет операцию накапливания носителей, начиная период Та накопления носителей в операции накопления носителей. Во время периода Та накопления носителей в полупроводниковом слое 11 вырабатываются пары электрон-дырка в соответствии с количеством света, входящего со стороны электрода 21 верхнего затвора. Дырки накапливаются в полупроводниковом слое 11 и вблизи границы между полупроводниковым слоем 11 и блочной изолирующей пленкой 14, т.е. в канальной области и вблизи от канальной области. 14 В ходе операции предварительного заряда,как показано на фиг. 9 и 12, переключатель 114 включен на основании сигнала рg предварительного заряда параллельно с периодом Та накопления носителей, а конкретное напряжениеVpg (напряжение предварительного заряда) подается в линии 103 стока, заставляя тем самым стоковые электроды 13 удерживать заряды (период Тпредв предварительного заряда). Затем при операции считывания, как показано на фиг. 9 и 13, после того как истек период Тпредв предварительного заряда, напряжение смещения (сигнал выбора считывания, далее обозначаемый "импульс считывания") Вi высокого уровня (например, Vbg = +10 В) подается в линию нижнего затвора или линии 102 нижнего затвора в строке в режиме выбора, тем самым приводя двухзатворные фотодатчики в строке в режиме выбора в состояние ВКЛ (период считывания Тсчит). Во время периода считывания Тсчит, поскольку носители (дырки), накопленные в канальной области, служат для уменьшения напряжения Vtg (-15 В) противоположной полярности, поданного на вывод TG верхнего затвора,Vbg на выводе BG нижнего затвора формирует канал n-, а напряжение VD на линии 103 стока стремится постепенно стать меньше напряженияVpg предварительного заряда в соответствии со стоковым током с течением времени, как показано на фиг. 17. В частности, когда состояние накопления носителей во время периода Та накопления носителей находится в темном состоянии и в канальной области не накопилось носителей (дырок), подача отрицательного смещения на верхний затвор TG отменяет положительное смещение на нижнем затворе BG для формирования канала n-, как показано на фиг. 14 и 17, приводя двухзатворный фотодатчик 10 в состояние ВЫКЛ, что заставляет напряжение стока, или напряжение VD в линии 103 стока оставаться неизменным. С другой стороны, когда состояние накопления носителей находится в ярком состоянии,поскольку носители (дырки) зафиксированы в канальной области в соответствии с количеством падающего света, как показано на фиг. 13 и 17, носители служат для отмены отрицательного смещения на верхнем затворе TG. Положительное смещение на нижнем затворе BG в соответствии с количеством отмененного отрицательного смещения формирует канал n-, приводя двухзатворный фотодатчик 10 в состояние ВКЛ,что заставляет течь стоковый ток. Затем на основании стокового тока, текущего в соответствии с количеством упавшего света, падает напряжение VD в линии 103 стока. Поэтому, как показано на фиг. 17, тенденция напряжения VD в линии 103 стока изменяться тесно связана с количеством света, вос 15 принятого в течение периода времени (время Та накопления носителей) от окончания операции установки в исходное состояние в результате подачи импульса Тi установки в исходное состояние на верхний затвор TG до подачи импульса Bi считывания в нижний затвор BG. При малом количестве накопленных носителей напряжение VD ослабевает слегка. При большом количестве накопленных носителей напряжение VD резко падает. Поэтому, когда начинается период Тсчит считывания, количество спроецированного света рассчитывается посредством восприятия напряжения VD в линии 103 стока после того, как истечет определенное время, или посредством восприятия времени,необходимого для достижения напряжения с помощью определенного предельного значения напряжения в качестве эталона. При предположении, что вышеобозначенная последовательность операций по считыванию изображений является одним циклом, повторное применение эквивалентных обрабатывающих процедур к двухзатворным фотодатчикам 10 в (i+1)-м ряду позволяет двухзатворным фотодатчикам 10 действовать в качестве двухмерной системы датчиков. На временном графике, показанном на фиг. 9, когда сохраняется подача низкого уровня(например, Vbg = 0 В) в линии 102 нижнего затвора в режиме отсутствия выбора после того,как период Тпредв предварительного заряда истек, как показано на фиг. 15 и 16, двухзатворный фотодатчик 10 остается в состоянии ВЫКЛ,а напряжение VD в линии 103 стока остается напряжением Vpg предварительного заряда, как показано на фиг. 18, даже если фотодатчик 11 находится в ярком состоянии. Таким способом состояние, при котором напряжение подается в линию 102 нижнего затвора, реализует функцию выбора состояния считывания двухзатворного фотодатчика 10. Напряжение VD предварительного заряда в линии 103 стока, ослабленное в соответствии с количеством света, снова считывается в формирователь 113 обнаружения, проходит через усилительную цепь 115 и подается в качестве сигнала напряжения Vвых в виде последовательного или параллельного выхода в цепь аутентификации образов. Теперь будет подробно объяснено, как форма фактического участка падения испущенного света (эффективного участка падения) на участки 11 а, 11 б канала фотодатчика по изобретению, состоящего из двухзатворного фотодатчика 10, содержащего две вышеупомянутых канальных области 11 а, 11 б, связана с транзисторной чувствительностью двухзатворного фотодатчика. В двухзатворном фотодатчике стоковый ток Ids, текущий в соответствии с количеством света, пропорционален величине (ширина W канала)/(длина L канала). 16 Поскольку в двухзатворном фотодатчике 10 длина канала первого двухзатворного фотодатчика равна L1, а ширина его канала равна W1,длина же канала второго двухзатворного фотодатчика равна L2, а ширина его канала равна W1,стоковый ток Ids, текущий через один двухзатворный фотодатчик 10, выражается следующей формулой (2): где, если L2 = L1, то формула (2) преобразуется в следующую формулу (3): Далее, если отношение (W1/L1) становится равным отношению (W0/L0) двухзатворного фотодатчика PS с традиционной структурой, показанной на фиг. 30, стоковый ток Ids двухзатворного фотодатчика 10 по изобретению становится в два раз больше стокового тока Ids двухзатворного фотодатчика PS, значительно понижая напряжение предварительного заряда в ярком состоянии, что позволяет воспринимать с достаточной чувствительностью даже объект с низким контрастом между ярким состоянием и тмным состоянием. Как описано выше, поскольку величина Ids тока от истока к стоку в двухзатворном фотодатчике 10 зависит от суммы отношения (ширина W1 канала)/(длина L1 канала) канальной области 11 а и отношения (ширина W1 канала)/(длина L2 канала) канальной области 11 б,усиление стокового тока двухзатворного фотодатчика 10 требует максимального увеличения значения величины (W1/L1 + W1/L2). Чтобы двухзатворный фотодатчик 10 считывал достаточное различие между падающим светом в ярком состоянии и падающим светом в темном состоянии (или разницу в напряжении предварительно заряженного стока), желательно, чтобы и отношение W1/L1, и отношениеW1/L2 были равны 1,5 или более. Более желательно, чтобы они были равны 3,5 или более. В двухзатворном фотодатчике 10, поскольку истоковые электроды 12 а, 12 б и стоковый электрод 13 непрозрачны для видимого света, участок Ip1 вырабатывания носителей, на котором вырабатываются такие дырки, которые влияют на стоковый ток Ids в канальной области 11 а первого двухзатворного фотодатчика 10,очень напоминает почти прямоугольник с продольной длиной приблизительно K1 и поперечной длиной, равной ширине W1 канала, а участок Iр 2 вырабатывания носителей, на котором вырабатываются такие дырки, которые влияют на стоковый ток Ids в канальной области 11 б второго двухзатворного фотодатчика 10, очень напоминает почти прямоугольник с продольной длиной приблизительно К 2 и поперечной длиной, равной ширине W1 канала. Поскольку участок Ip1 вырабатывания носителей и участок Iр 2 вырабатывания носителей расположены параллельно в направлении длины канала, как показано на фиг. 6, на защитной 17 изолирующей пленке 20 по меньшей мере, либо светочувствительный участок Ep1 (участок, закрашенный диагональными линиями на чертеже), через который проходит свет, вынужденный входить в участок Ip1 вырабатывания носителей в результате отражения от пальца на поверхности защитной изолирующей пленки 20,либо светочувствительный участок Ер (участок,закрашенный диагональными линиями на чертеже), через который проходит свет, вынужденный входить в участок Iр 2 вырабатывания носителей в результате отражения от пальца на поверхности защитной изолирующей пленки 20,т.е. участок Epт 1, которым может воспринимать один двухзатворный фотодатчик, имеет форму,больше похожую на правильный квадрат. Чувствительные участки схематически иллюстрируют участки, обеспечивающие определенную чувствительность восприятия света, находящиеся в центре канальных областей 11 а, 11 б, но не показывают точно диапазон распределения чувствительности восприятия света. В результате воспринимающая область Ep1 и воспринимающая область Ер 2 двухзатворного фотодатчика 10 по изобретению таковы, что баланс между областью, восприимчивой к свету, перемещающемуся в направлении х, и областью, восприимчивой к свету, перемещающемуся в направлении у, выровнен больше, чем чувствительная область общепринятого двухзатворного фотодатчика PS, что подавляет искажения при считывании двумерных изображений. Как описано выше, поскольку отношение(W1/L1 + W1/L2) может быть увеличено, а двухзатворный фотодатчик 10 может иметь хорошую чувствительность, даже при низком контрасте между ярким состоянием и темным состоянием, на выход могут подаваться ясно различимые данные Vвых. В то же время, поскольку область Ip1 вырабатывания носителей и область Iр 2 вырабатывания носителей расположены параллельно в том направлении, в котором короче расстояние светочувствительности (направление у), это улучшает плоскостной баланс диапазона восприятия света, входящего в полупроводниковый слой 11 под углом 45 справа налево с направлением у в середине, позволяя с большой точностью аутентифицировать отпечаток пальца FN. Плоскостная структура матрицы фотодатчиков, составленной из двухзатворных фотодатчиков, рассчитана так, чтобы двухзатворные фотодатчики 10 были скомпонованы в решетку(или матрицу) с конкретным шагом Psp в двух направлениях, х и у (в поперечном и продольном направлениях), перпендикулярных друг другу, и чтобы свет от плоского источника 30 света проецировался на объект через межэлементный участок Rp в решетке. По этой причине для проецирования на объект достаточного количества света желательно, чтобы межэле 003343 18 ментный участок Rp был сделан по возможности максимально обширным. Чем больше воспринимающая область Epт 1 напоминает правильный квадрат, тем сильнее корректируется изменение светоприемной чувствительности, вызванное углом падения испущенного света, входящего в канальные области 11 а, 11 б. В частности, восприятие света, входящего в канальные области 11 а, 11 б из области с углом 45 сверху и 45 снизу от центральной линии, проходящей в направлении х, становится более равным восприятию света, входящего в канальные области 11 а, 11 б из области с углом 45 справа и слева от центральной линии, проходящей в направлении х. Это корректирует изменение (направленность) чувствительности восприятия света, что обеспечивает воспринимающую область Epт 1, светочувствительная область которой имеет почти равные размеры в направлениях х и у (чтобы принять форму более близкого к правильному квадрату прямоугольника). Поэтому такие двухзатворные фотодатчики 10 скомпонованы в матрицу для построения матрицы 100 фотодатчиков, как показано на фиг. 6, тем самым выравнивая расширение в направлении воспринимающей области Epт 1,что реализует матрицу фотодатчиков со светоприемной частью с высокой чувствительностью восприятия света и систему фотодатчиков, подавляя при этом искажение при считывании двумерных изображений. В это время, поскольку линии 101 а, 101 б верхнего затвора, соединяющие электроды 21 верхнего затвора двухзатворных фотодатчиков 10, скомпонованы и сформированы так, что они разветвляются в плоскости и располагаются равномерно (симметрично) в направлении у, возбуждающий свет, отраженный от объекта, проходящий через линии 101 а, 101 б верхнего затвора и входящий в канальные области 11 а, 11 б, ослабляется равномерно, что предотвращает воздействие падающего света на изменение чувствительности восприятия света по сравнению со случаем, в котором более широкие линии верхнего затвора скомпонованы и сформированы в смещенных положениях. Это гарантирует равномерное распространение светочувствительного участка и предотвращает искажение при считывании двухмерных изображений. Кроме того, при двухзатворном фотодатчике 10, из-за того, что заметно увеличена чувствительность восприятия света, даже если количество падающего света мало, светотеневая информация может быть считана правильно по сравнению с традиционным двухзатворным фотодатчиком PS. Это помогает уменьшить яркость плоского источника света для устройства считывания, уменьшить потребление энергии устройства считывания двухмерных изображений. При постоянной яркости плоского источника света улучшение чувствительности вос 19 приятия света заметно уменьшает время накопления носителей, что обеспечивает считывающее устройство с превосходными характеристиками считывания двухмерного изображения. Кроме того, заметно улучшенная чувствительность восприятия света позволяет вырабатывать избыточный ток включения света для такого же количества падающего света, что и в двухзатворном фотодатчике 10. Для подавления такого тока включения действие управляется посредством понижения формирующего напряжения, подаваемого на электроды и верхнего и нижнего затворов. Таким образом, уменьшение формирующего напряжения подавляет ухудшение характеристик двухзатворного фотодатчика со временем, что обеспечивает длительную надежность матрицы фотодатчиков. В матрице 100 фотодатчиков согласно фиг. 6, две линии 101 а, 101 б верхнего затвора соединяют электроды 21 верхнего затвора двухзатворных фотодатчиков в каждой строке. Линия 102 нижнего затвора соединяет электроды 22 нижнего затвора двухзатворных фотодатчиков 10 в каждой строке. Линии 101 а, 101 б верхнего затвора в одном и том же ряду сформированы так, что они разветвляются в плоскости между смежными двухзатворными фотодатчиками 10 и идут параллельно, сохраняя при этом одинаковую позиционную зависимость и равные ширину и толщину. В частности, линии 101 а, 101 б верхнего затвора скомпонованы и сформированы почти симметрично в продольном направлении над и под линией 102 нижнего затвора, которая проходит так, что она соединяет почти середину двухзатворного фотодатчика 10. Т.е. линия 101 а верхнего затвора и линия 101 б верхнего затвора в целом формируют структуру с осевой симметрией с проходящей в направлении х линией 102 нижнего затвора в качестве оси. Это выравнивает баланс между количеством света, ослабленного прохождением через линию 101 а верхнего затвора и линию 101 б верхнего затвора и вынужденного входить со стороны линии 101a верхнего затвора (верхняя сторона), и количеством света, вынужденного входить со стороны линии 101 б верхнего затвора (нижняя сторона). Напротив, линия 104 истока и линия 103 стока образуют в целом структуру с осевой симметрией с линией, проходящей из центра полупроводникового слоя 11 в направлении у, в качестве оси. Когда свет, ослабленный прохождением сквозь линию 101 а верхнего затвора и линию 101 б верхнего затвора,входит в полупроводниковый слой 11, баланс между падением света на правую сторону и на левую сторону фотодатчика 10 может быть выровнен. Поскольку линии верхнего затвора разветвлены так, что баланс падения света становится равным горизонтально и вертикально,может быть улучшен баланс направленности воспринимаемого света. В дополнение, поскольку линии 101 а, 101 б верхнего затвора, рас 003343 20 положенные между смежными фотодатчиками 10, слабо перекрываются с линией 102 нижнего затвора по вертикали, почти не существует паразитной емкости между линиями 101 а, 101 б верхнего затвора и линией 102 нижнего затвора,что подавляет задержку сигнала или падение напряжения. При такой конфигурации, поскольку электроды 21 верхнего затвора в основном соединены двумя слоями соединений, при одинаковой площади поперечного сечения слоя соединений площадь поперечного сечения проводки почти в два раза больше по сравнению с использованием одного слоя соединений. Это вполовину уменьшает сопротивление проводки линий 101 а, 101 б верхнего затвора, выполненных из ОИО, обладающего высоким сопротивлением,подавляя задержку сигнала операции считывания, что реализует считывание гораздо лучших изображений. В многослойной структуре двухзатворного фотодатчика, показанной на фиг. 2, поскольку линии верхнего затвора в относительно верхнем слое выполняются в виде двух слоев (101 а,101 б) соединений, даже если одна из линий верхнего затвора (например, 101 а) оборвана изза выступов в более верхнем слое или из-за частиц, таких как пыль, выступающих в качестве препятствий при фотолитографической обработке, другая линия верхнего затвора (например, 101 б) позволяет электродам 21 верхнего затвора электрически соединяться друг с другом, компенсируя распространение сигнала операции считывания, что обеспечивает высоконадежную матрицу фотодатчиков. Хотя в настоящем выполнении линия верхнего затвора разветвляется на две линии,настоящее изобретение не ограничивается этим. Линия верхнего затвора может быть разветвлена на более чем две линии. Разветвление слоя соединений не ограничено только линией верхнего затвора. Коротко говоря, настоящее изобретение применимо к слою соединений с большим сопротивлением проводника, чем у другого слоя соединения (к примеру, металлических проводов), применяемому в матрице фотодатчиков и системе фотодатчиков. Даже в случае традиционных двухзатворных фотодатчиков, когда матрица 200 фотодатчиков такова, что линии 101 а, 101 б верхнего затвора между двухзатворными фотодатчикамиPS скомпонованы так, что они не перекрываются с линией 102 нижнего затвора, как показано на фиг. 19, это дает такие эффекты, как подавление паразитной емкости и предотвращение разрыва проводки. Система фотодатчиков,обеспеченная с помощью фотодатчика 200, такова, что матрица 100 фотодатчиков заменена матрицей 200 фотодатчиков. В двухзатворном фотодатчике 10 один из элементов состоит из одного полупроводникового слоя. Матрица фотодатчиков, составленная 21 из одного двухзатворного фотодатчика 50 с несколькими полупроводниковыми слоями, и система фотодатчиков будут объяснены со ссылкой на прилагаемые чертежи. Двухзатворный фотодатчик 50 в объясняемом ниже выполнении реализует функцию восприятия света посредством такого же возбуждения и создает тот же эффект. Фиг. 20 схематически показывает конфигурацию двухзатворного фотодатчика 50, примененного в матрице фотодатчиков по настоящему изобретению. Подробное объяснение будет дано с помощью схематической конфигурации двухзатворного фотодатчика, снабженного двумя полупроводниковыми слоями на элемент,служащий в качестве светоприемной части. Фиг. 21 является видом в разрезе по линииXXI-XXI фиг. 20. Двухзатворный фотодатчик 50 в соответствии с настоящим изобретением содержит непрозрачный электрод 22 нижнего затвора, сформированный на изолирующей подложке 19, обеспечивающей прохождение видимого света, изолирующую плнку 16 нижнего затвора на электроде 22 нижнего затвора и изолирующей подложке 19, два полупроводниковых слоя 51 а, 51 б, выполненные из аморфного кремния или тому подобного и вырабатывающие пары электрон-дырка за счет падающего видимого света, которые расположены так, что находятся на изолирующей плнке 16 со стороны электрода 22 нижнего затвора и отделены друг от друга, блочные изолирующие пленки 14 а, 14 б, разнесенные друг от друга параллельно на полупроводниковых слоях 51 а, 51 б, легированные примесями слои 57 а и 58 а, расположенные на обоих концах полупроводникового слоя 51 а, и легированные примесями слои 57 б и 58 б, расположенные на обоих концах полупроводникового слоя 51 б, электроды 52 а, 52 б истока, расположенные соответственно на легированных примесями слоях 57 а, 57 б, один электрод 53 стока, сформированный так, чтобы проходить по легированным примесями слоям 58 а,58 б между полупроводниковыми слоями 51 а,51 б, изолирующую пленку 15 верхнего затвора,сформированную так, чтобы покрывать электрод 16 нижнего затвора, блочные изолирующие пленки 14 а, 14 б, электроды 52 а, 52 б истока и электрод 53 стока, один электрод 21 верхнего затвора, предусмотренный на изолирующей пленке 15 верхнего затвора, обращенный к полупроводниковым слоям 51 а, 51 б, и защитную изолирующую пленку 20, расположенную на изолирующей пленке 15 верхнего затвора и электроде 21 верхнего затвора. Электроды 52 а, 52 б истока и электрод 53 стока перекрывают в плоскости оба конца полупроводниковых слоев 51 а, 51 б, оба конца блочных изолирующих пленок 14 а, 14 б и легированные примесями слои 57 а, 57 б, 58 а, 58 б. Легированные примесями слои 57 а, 57 б, 58 а, 58 б перекрываются в плоскости обоими концами изолирующих плнок 14 а, 14 б. Легированные приме 003343 22 сями слои 57 а, 57 б, 58 а, 58 б выполняются из аморфного кремния (n+ кремний), легированного ионами примесей n-типа. Как показано на фиг. 20, электроды 52 а,52 б истока сформированы так, что они выступают подобно зубцам расчески в продольном направлении (справа налево на чертеже) от общей линии 104 истока в сторону полупроводниковых слоев 51 а, 51 б. Электрод 53 стока сформирован так, что он выступает в направлении ширины канала от линии 103 стока, будучи обращенным к линии 104 истока в сторону полупроводниковых слоев 51 а, 51 б. В частности, эти электроды 52 а, 52 б истока и электрод 53 стока сформированы так, что они смотрят друг на друга с соответствующим полупроводниковым слоем 51 а, 51 б между ними. Защитная изолирующая пленка 20, предусмотренная на блочных изолирующих пленках 14 а, 14 б, изолирующей пленке 15 верхнего затвора, изолирующей пленке 16 нижнего затвора и электроде 21 верхнего затвора, выполняется из такой светопередающей изолирующей пленки, как нитрид кремния. Электрод 21 верхнего затвора и линии 101 а, 101 б верхнего затвора выполняются из светопередающего проводящего материала, такого как вышеупомянутый ОИО, и обладают высоким пропусканием видимого света. С другой стороны, по меньшей мере,электрод 22 нижнего затвора и линия 102 нижнего затвора выполняются из материалов, предотвращающих прохождение света, таких как хром (Сr) и тому подобное. В частности, двухзатворный фотодатчик 10 содержит первый двухзатворный фотодатчик, составленный из первого верхнего МОПтранзистора, выполненного из полупроводникового слоя 51 а, электрода 52 а истока, электрода 53 стока, изолирующей пленки 15 верхнего затвора и электрода 21 верхнего затвора, и первого нижнего МОП-транзистора, выполненного из полупроводникового слоя 51 а, электрода 52 а истока, электрода 53 стока, изолирующей пленки 16 нижнего затвора и электрода 22 нижнего затвора, и второй двухзатворный фотодатчик,составленный из второго верхнего МОПтранзистора, выполненного из полупроводникового слоя 51 б, электрода 52 б истока, электрода 53 стока, изолирующей пленки 15 верхнего затвора и электрода 21 верхнего затвора, и второго нижнего МОП-транзистора, выполненного из полупроводникового слоя 51 б, электрода 52 б истока, электрода 53 стока, изолирующей пленки 16 нижнего затвора и электрода 22 нижнего затвора, при этом первый и второй двухзатворные фотодатчики скомпонованы параллельно на изолирующей подложке 19. Поскольку двухзатворный фотодатчик 50 сконструирован так, что и электрод 21 верхнего затвора, и электрод 22 нижнего затвора, составляющие первый и второй двухзатворные фотодатчики, выполнены как общие электроды, а 23 электроды 52 а, 52 б истока сформированы выступами из общей линии 104 источника, двухзатворный фотодатчик 50, снабженный двумя полупроводниковыми слоями для каждого элемента, служащего в качестве фотодатчика, может функционировать с помощью вышеописанного способа управления возбуждением. В полупроводниковом слое 51 а канальный участок, в котором течет ток стока первого двухзатворного фотодатчика в двухзатворном фотодатчике 50, имеет форму прямоугольника,две смежные стороны которого определяются длиной L1 канала и шириной W1 канала. В полупроводниковом слое канальный 51 б участок, в котором течет ток стока второго двухзатворного фотодатчика, имеет форму прямоугольника, две смежные стороны которого определяются длиной L2 канала и шириной W1 канала. Ток Ids стока, текущий в двухзатворном фотодатчике 50, представляется следующей формулой (4): В то время как в двухзатворном фотодатчике 50 один участок вырабатывания носителей и канальный участок, в котором течет ток стока,обеспечиваются в одном полупроводниковом слое 51 а (51 б), двухзатворный фотодатчик 80,содержащий полупроводниковые слои 81 а, 81 б,может использоваться, как показано на фиг. 22. Двухзатворный фотодатчик 80 имеет практически ту же конфигурацию, что и двухзатворный фотодатчик 10, за исключением полупроводниковых слоев 81 а, 81 б, и функционирует таким же образом. В двухзатворном фотодатчике 80 канальный участок полупроводникового слоя 81 а представляет собой прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются длиной L1 канала и шириной W2 канала, и прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются длиной L2 канала и ширинойW2 канала. Канальный участок полупроводникового слоя 81 б представляет собой прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются длиной L1 канала и ширинойW3 канала, и прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются длиной L2 канала и шириной W3 канала. Участок вырабатывания носителей, в котором возникают такие дырки, которые воздействуют на ток Ids в канальном участке двухзатворного фотодатчика 80, представляет собой прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются расстоянием K1 между электродами истока и стока и шириной W2 канала, прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются расстоянием К 2 между электродами истока и стока и ширинойW2 канала, прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются расстоянием K1 между электродами истока и стока и шириной W3 канала, и прямоугольный участок, две 24 смежных стороны которого определяются расстоянием К 2 между электродами истока и стока и шириной W3 канала. Ток Ids стока, текущий в двухзатворном фотодатчике 80, представляется следующей формулой (5): Как показано на фиг. 23, может использоваться двухзатворный фотодатчик 90, содержащий полупроводниковые слои 91 а, 91 б, 92 а,92 б. Двухзатворный фотодатчик 90 имеет практически такую же конфигурацию, что и двухзатворный фотодатчик 10, за исключением полупроводниковых слоев 91 а, 91 б, 92 а, 92 б, и дает подобный эффект. В двухзатворном фотодатчике 90 канальный участок полупроводникового слоя 91 а представляет собой прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются длиной L1 канала и шириной W2 канала. Канальный участок полупроводникового слоя 91 б представляет собой прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются длиной L1 канала и шириной W3 канала. Канальный участок полупроводникового слоя 92 а представляет собой прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются длиной L2 канала и шириной W2 канала. Канальный участок полупроводникового слоя 92 б представляет собой прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются длиной L2 канала и шириной W3 канала. Участок формирования носителей, в котором возникают такие дырки, которые воздействуют на ток Ids в канальных участках полупроводниковых слоев 91 а, 91 б, 92 а, 92 б в двухзатворном фотодатчике 90, представляет собой прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются расстоянием K1 между электродами истока и стока и шириной W2 канала, прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются расстоянием K1 между электродами истока и стока и ширинойW3 канала, прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются расстоянием К 2 между электродами истока и стока и шириной W2 канала, и прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются расстоянием К 2 между электродами истока и стока и шириной W3 канала. Ток Ids стока, текущий в двухзатворном фотодатчике 90, представляется следующей формулой (6): Фиг. 24 схематически показывает конфигурацию еще одного двухзатворного фотодатчика 60, применяемого в матрице фотодатчиков по настоящему изобретению. Фиг. 25 представляет разрез по линии XXV-XXV фиг. 24. Фиг. 26 является видом сверху матрицы фотодатчиков, в которой двухзатворные фотодатчики 60 скомпонованы в матрицу. Одни и те же элемен 25 ты вышеприведенного варианта реализации,обозначены такими же позициями, и их объяснение опущено. Двухзатворный фотодатчик 60 содержит один электрод 22 нижнего затвора, сформированный на изолирующей подложке 19, которая пропускает видимый свет, изолирующую пленку 16 нижнего затвора, обеспечиваемую на электроде 22 нижнего затвора и изолирующей подложке 19, один полупроводниковый слой 61,выполненный из аморфного кремния или тому подобного, который располагается так, чтобы быть обращенным к электроду 22 нижнего затвора, и формирует пары электрон-дырка при попадании на него видимого света, блочные изолирующие пленки 64 а, 64 б, 64 в, расположенные параллельно на полупроводниковом слое 61, легированный примесями слой 69 а, который проходит над одним концом блочной изолирующей пленки 64 а в направлении длины канала и располагается на полупроводниковом слое 61, легированный примесями слой 69 б,который проходит над другим концом блочной изолирующей пленки 64 а в направлении длины канала и над одним концом блочной изолирующей пленки 64 б в направлении длины канала и располагается на полупроводниковом слое 61,легированный примесями слой 69 в, который проходит над другим концом блочной изолирующей пленки 64 б в направлении длины канала и над одним концом блочной изолирующей пленки 64 в в направлении длины канала и располагается на полупроводниковом слое 61, легированный примесями слой 69 г, который проходит над другим концом блочной изолирующей пленки 64 в в направлении длины канала и располагается на полупроводниковом слое 61, и электрод 65 истока, электрод 66 стока, электрод 67 истока и электрод 68 стока, обеспечиваемые на легированном примесями слое 69 а, легированном примесями слое 69 б, легированном примесями слое 69 в и легированном примесями слое 69 г, соответственно, изолирующую пленку 15 верхнего затвора, сформированную так, чтобы покрывать изолирующую пленку 16 нижнего затвора, блочные изолирующие пленки 64 а, 64 б,64 в, электроды 65, 67 истока и электроды 66, 68 стока, один электрод 21 верхнего затвора, размещенный на изолирующей пленке 15 верхнего затвора со стороны полупроводникового слоя 61, и защитную изолирующую пленку 20, обеспечиваемую на изолирующей пленке 15 верхнего затвора и электроде 21 верхнего затвора. Поскольку материалы отдельных изолирующих пленок и электродов и остальные конфигурации такие же, как и материалы соответствующих элементов и конфигурации в выполнении по фиг. 2 и 6, их объяснение будет опущено. Легированные примесями слои 69 а, 69 б,69 в, 69 г выполняются из аморфного кремния 26 Двухзатворный фотодатчик 60 таков, что первый двухзатворный фотодатчик, выполненный из полупроводникового слоя 61, электрода 65 истока, электрода 66 стока, изолирующей пленки 15 верхнего затвора, изолирующей пленки 16 нижнего затвора, электрода 21 верхнего затвора и электрода 22 нижнего затвора,второй двухзатворный фотодатчик, выполненный из полупроводникового слоя 61, электрода 67 истока, электрода 66 стока, изолирующей пленки 15 верхнего затвора, изолирующей пленки 16 нижнего затвора, электрода 21 верхнего затвора и электрода 22 нижнего затвора, и третий двухзатворный фотодатчик, выполненный из полупроводникового слоя 61, электрода 65 истока, электрода 68 стока, изолирующей пленки 15 верхнего затвора, изолирующей пленки 16 нижнего затвора, электрода 21 верхнего затвора и электрода 22 нижнего затвора,соединены параллельно. В полупроводниковом слое 61 канальный участок, в котором течет ток стока первого двухзатворного фотодатчика в двухзатворном фотодатчике 60, представляет собой прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются длиной L3 канала и ширинойW1 канала. Канальный участок, в котором течет ток стока второго двухзатворного фотодатчика,представляет собой прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются длиной L4 канала и шириной W1 канала. Канальный участок, в котором течет ток стока третьего двухзатворного фотодатчика, представляет собой прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются длиной L5 канала и шириной W1 канала. Поскольку двухзатворный фотодатчик 60 сконструирован так, что и электрод 21 верхнего затвора и электрод 22 нижнего затвора, составляющие каждый из первого-третьего двухзатворных фотодатчиков, выполнены как общие электроды, электроды 65, 67 истока сформированы выступами из общей линии 104 истока, а электроды 66, 68 стока сформированы выступами из общей линии 103 стока, три двухзатворных фотодатчика могут действовать как один двухзатворный фотодатчик с помощью вышеописанного способа управления возбуждением. Ток Ids стока в двухзатворном фотодатчике 60 описывается следующей формулой (7): Для двухзатворного фотодатчика 60, сконструированного, как описано выше, значение(W1/L3 + W1/L4 + W1/L5) полупроводникового слоя 61, определяющего канальный участок,может быть увеличено, обеспечивая увеличение тока стока, которое заметно улучшает транзисторную чувствительность каждого двухзатворного фотодатчика 60. В полупроводниковом слое 61 участки Iр 3, Ip4, Ip5 формирования носителей так расположены по отношению к электродам 65, 66, 67, 68 истока и стока, что свет, 27 приходящий сверху, может входить в участки,имеющие форму прямоугольника с шириной W1 и длиной К 3, прямоугольника с шириной W1 и длиной К 4 и прямоугольника с шириной W1 и длиной К 5 соответственно. Это придает общей форме светочувствительных участков Ер 3, Ер 4,Ер 5 форму, близкую к правильному квадрату. Свет, входящий в каждый участок вырабатывания носителей за счет отражения от пальца FN на поверхности защитной изолирующей пленки 20, проходит через светочувствительные участки Ер 3, Ер 4, Ер 5. В таком двухзатворном фотодатчике 60 сторона линии 101 а верхнего затвора и сторона линии 101 б верхнего затвора в целом формируют структуру с осевой симметрией с проходящей в направлении х линией 102 нижнего затвора в качестве оси. Линия 104 истока и линия 103 стока образуют в целом структуру с осевой симметрией с линией, проходящей из центра полупроводникового слоя 61 в направлении у, в качестве оси. Более того, полупроводниковый слой 61 в целом образует симметричную по горизонтали и вертикали структуру по отношению к центру фотодатчика 60 и составляет матрицу 300 фотодатчиков, в которой расстояние от центра (центра полупроводникового слоя 61) до конца в направлении х приближено к расстоянию от центра до конца в направлении у. Это еще больше выравнивает соотношение размеров светочувствительного участка, подавляя искажения при считывании двухмерных изображений, что дает матрицу фотодатчиков и систему фотодатчиков, снабженные светоприемной секцией с более высокой чувствительностью световосприятия. Вдобавок, поскольку линии 101 а,101 б верхнего затвора, расположенные между смежными фотодатчиками 60, слабо перекрываются с линией 102 нижнего затвора по вертикали, почти отсутствует паразитная емкость между линиями 101 а, 101 б верхнего затвора и линией 102 нижнего затвора, что подавляет задержку сигнала или падение напряжения. Система фотодатчиков, снабженная фотодатчиком 300, такова, что матрица 100 фотодатчиков по фиг. 7 заменена фотодатчиком 300. Фиг. 27 схематически показывает конфигурацию еще одного двухзатворного фотодатчика, применяемого в матрице фотодатчиков в соответствии с настоящим изобретением. Одни и те же элементы, одинаковые с элементами двухзатворного фотодатчика 60, обозначены такими же ссылочными позициями, и их объяснение будет упрощено. Как показано на фиг. 28, двухзатворный фотодатчик 70 в соответствии с настоящим выполнением содержит один электрод 22 нижнего затвора, сформированный на изолирующей подложке 19, которая пропускает видимый свет,изолирующую пленку 16 нижнего затвора,обеспечиваемую на электроде 22 нижнего затвора и изолирующей подложке 19, полупро 003343 28 водниковые слои 71 а, 71 б, 71 в, выполненные из аморфного кремния или тому подобного, которые располагаются так, чтобы быть обращенными к электроду 22 нижнего затвора, и формируют пары электрон-дырка при попадании на них видимого света, блочные изолирующие пленки 64 а, 64 б, 64 в, разнесенные друг от друга параллельно на полупроводниковых слоях 71 а,71 б, 71 в, соответственно, легированные примесями слои 77 а, 77 б, обеспечиваемые соответственно на обоих концах полупроводникового слоя 71 а в направлении длины канала, легированные примесями слои 77 в, 77 г, обеспечиваемые соответственно на обоих концах полупроводникового слоя 71 б в направлении длины канала, легированные примесями слои 77 д, 77 е,обеспечиваемые соответственно на обоих концах полупроводникового слоя 71 в в направлении длины канала, электрод 65 истока, обеспечиваемый на легированном примесями слое 77 а,электрод 66 стока, расположенный так, чтобы проходить над легированным примесями слоем 77 б и легированным примесями слоем 77 в,электрод 67 истока, расположенный так, чтобы проходить над легированным примесями слоем 77 г и легированным примесями слоем 77 д,электрод 68 стока, обеспечиваемый на легированном примесями слое 77 е, изолирующую пленку 15 верхнего затвора, сформированную так, чтобы покрывать изолирующую пленку 16 нижнего затвора, изолирующие пленки 64 а, 64 б,64 в блока, электроды 65, 67 истока и электроды 66, 68 стока, один электрод 21 верхнего затвора,размещенный на изолирующей пленке 15 верхнего затвора со стороны полупроводникового слоя 11, и защитную изолирующую пленку 20,обеспечиваемую на изолирующей пленке 15 верхнего затвора и электроде 21 верхнего затвора. Легированные примесями слои 77 а, 77 б, 77 в,77 г, 77 д, 77 е выполнены из аморфного кремния(n+ кремний), легированного примесями n-типа. Двухзатворный фотодатчик 70 выполнен так, что первый двухзатворный фотодатчик,выполненный из полупроводникового слоя 71 а,электрода 65 истока, электрода 66 стока, изолирующей пленки 15 верхнего затвора, изолирующей пленки 16 нижнего затвора, электрода 21 верхнего затвора и электрода 22 нижнего затвора, второй двухзатворный фотодатчик, выполненный из полупроводникового слоя 71 б,электрода 67 истока, электрода 66 стока, изолирующей пленки 15 верхнего затвора, изолирующей пленки 16 нижнего затвора, электрода 21 верхнего затвора и электрода 22 нижнего затвора, и третий двухзатворный фотодатчик,выполненный из полупроводникового слоя 71 в,электрода 67 истока, электрода 68 стока, изолирующей пленки 15 верхнего затвора, изолирующей пленки 16 нижнего затвора, электрода 21 верхнего затвора и электрода 22 нижнего затвора, соединены параллельно. 29 В полупроводниковом слое 71 а канальный участок, в котором течет ток стока первого двухзатворного фотодатчика в двухзатворном фотодатчике 60, представляет собой прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются длиной L3 канала и ширинойW1 канала. В полупроводниковом слое 71 б канальный участок, в котором течет ток стока второго двухзатворного фотодатчика, представляет собой прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются длиной L4 канала и шириной W1 канала. В полупроводниковом слое 71 в канальный участок, в котором течет ток стока третьего двухзатворного фотодатчика, представляет собой прямоугольный участок, две смежных стороны которого определяются длиной L5 канала и шириной W1 канала. Ток Ids стока, текущий в двухзатворном фотодатчике 70, описывается следующей формулой (8): Двухзатворный фотодатчик 70 сконструирован так, что и электрод 21 верхнего затвора, и электрод 22 нижнего затвора, составляющие каждый из первого-третьего двухзатворных фотодатчиков, выполнены как общие электроды,электроды 65, 67 истока сформированы выступами из общей линии 104 истока, а электроды 66, 68 стока сформированы выступами из общей линии 103 стока. Поскольку двухзатворные фотодатчики 70 скомпонованы в матрицу, формируя тем самым матрицу 300 фотодатчиков, три двухзатворных фотодатчика могут действовать как один двухзатворный фотодатчик, с помощью вышеописанного способа управления возбуждением, который дает эффект, подобный эффекту двухзатворного фотодатчика 60. Несмотря на то, что в каждом из вариантов реализации каждый из двухзатворных фотодатчиков 10, 50, 60, 70 таков, что скомпонованы от одного до трех полупроводниковых слоя (или двухзатворных фотодатчика), обеспечиваются от двух до трех канальных участков, в которых течет ток стока, и обеспечиваются от двух до трех участков формирования носителей, причем эти элементы скомпонованы параллельно в направлении длины канала, настоящее изобретение этим не ограничивается. Чувствительность восприятия света может быть произвольно установлена в соответствии с количеством последовательно скомпонованных полупроводниковых слоев. Когда двухзатворные фотодатчики 10, 50,60, 70 скомпонованы в матрицу для построения матриц 100, 200, 300 фотодатчиков, и эти матрицы применяются в двухмерном считывающем устройстве, поскольку свет со стороны изолирующей подложки (или стеклянной подложки) 19 проецируется через межэлементный участокRp решетке матрицы на объект, необходимо сделать межэлементный участок Rp таким, что 003343 30 бы гарантировать достаточное количество света,проецируемого на объект, а затем произвольно установить количество полупроводниковых слоев (двухзатворных фотодатчиков), соединенных последовательно на участке, где должна формироваться светоприемная часть. Фиг. 29 схематически показывает еще один вариант реализации матрицы фотодатчиков в соответствии с настоящим изобретением. Матрица 400 фотодатчиков в соответствии с настоящим вариантом содержит двухзатворные фотодатчики 10 и имеет так называемую дельтовидную структуру компоновки, при которой двухзатворные фотодатчики 10 размещаются непрерывно в двухмерной плоскости в вершинах равностороннего треугольника, одной из сторон которого является Psa. Система фотодатчиков, снабженная матрицей 400 фотодатчиков,такова, что матрица 100 фотодатчиков по фиг. 6 заменяется матрицей 400 фотодатчиков. Матрица 100 фотодатчиков по фиг. 6 сталкивается с проблемой при компоновке двухзатворных фотодатчиков 10: поскольку двухзатворные фотодатчики 10 расположены так, что отстоят друг от друга на одинаковое расстояниеPsp только в двух направлениях, х и у, перпендикулярных друг другу, шаг между двухзатворными фотодатчиками 10 увеличивается в направлениях х и у неравномерно (например, расстояние между двухзатворными фотодатчиками 10, скомпонованными под углом 45 к направлению х или у, в два раза больше шага Psp) при направлении, расположенном под углом(подходящим углом, отличным от 0, 90, 180 и 270,например в направлении 45 или 60) к направлениям х и у, и поэтому точность, с которой считывается расположенный под углом предмет, не может быть такой же постоянной и такой же высокой, как точность, с которой считывается несмещенный объект. Напротив, в матрице 400 фотодатчиков в соответствии с настоящим изобретением, поскольку двухзатворные фотодатчики 10, действующие в качестве светоприемных частей, расположены в соответствующих вершинах каждого из равносторонних треугольников, непрерывно покрывающих двухмерную плоскость,двухзатворные фотодатчики 10 С скомпонованы равномерно в направлении х. В то же самое время, даже если угол равен 60, 120, 240 или 300, двухзатворные фотодатчики 10 С скомпонованы равномерно, выравнивая шаг между светоприемными частями. Это гарантирует действие с одинаковой точностью даже в тех случаях, когда объект сдвинут на угол 60, 120, 240 или 300. Поскольку все двухзатворные фотодатчики, скомпонованные на двухмерной плоскости,расположены с равным шагом Psa для смежных двухзатворных фотодатчиков почти во всех направлениях, даже когда считываемое двухмер 31 ное изображение расположено под углом к направлениям х и у, изображение может считываться корректно с высокой точностью считывания с подавлением искажений при считывании изображения. Поскольку двухзатворные фотодатчики скомпонованы в треугольники, если шаг Psa в направлении х равен шагу Рsр фотодатчика по фиг. 6, шаг Psb в направлении у представлен формулой (9): Как описано выше, поскольку шаг Psb в направлении у короче шага Psa (=Psp) в направлении х, матрица 400 фотодатчиков позволяет такому же количеству двухзатворных фотодатчиков 10 с быть скомпонованным в плоском участке Мс, уменьшенном в направлении у, как и в плоском участке Мр, эквивалентном матрице 100 фотодатчиков, что делает устройство для считывания двухмерных изображений меньше. Другими словами, матрица 400 фотодатчиков позволяет разместить в 1/sin 60 раз (1,15 раза) больше двухзатворных фотодатчиков 10 с в плоском участке Мр, эквивалентном фотодатчику 100, что позволяет достичь высокой плотности размещения воспринимающих элементов. Хотя в дельтовидной структуре в качестве двухзатворных фотодатчиков, составляющих светоприемные части, были использованы двухзатворные фотодатчики 10 по варианту реализации по фиг. 1, может использоваться любой из двухзатворных фотодатчиков 50, 60 и 70 по другим варантам. Само собой разумеется, что могут использоваться двухзатворные фотодатчики и другой структуры. В матрицах 100, 200, 300, 400 двухзатворных фотодатчиков, описанных выше, линии 101 а, 101 б верхнего затвора в одном и том же ряду формируются так, что они разветвляются надвое в плоскости между смежными двухзатворными фотодатчиками 19 (или любыми изPS 50, 60 и 70), и проходят параллельно, сохраняя в то же время одинаковую позиционную зависимость и почти равную длину проводки. В частности, две линии 101 а, 101 б верхнего затвора скомпонованы и сформированы так, что они имеют почти симметричное позиционное соотношение в продольном направлении выше и ниже линии 102 нижнего затвора, которая соединяет почти центр двухзатворного фотодатчика 10 (или любого из PS 50, 60 и 70) и выступы. При такой конфигурации, поскольку электроды 21 верхнего затвора в основном соединены двумя (или несколькими) слоями соединений, площадь поперечного сечения проводки увеличивается до целого произведения оригинала. Это уменьшает сопротивление проводки линий 101 а, 101 б верхнего затвора, выполненных из ОИО с высоким сопротивлением, подавляет задержку сигнала операции считывания,что реализует операцию считывания гораздо 32 более хороших изображений. Кроме того, поскольку линии верхнего затвора в относительно верхнем слое в двухзатворном фотодатчике с многослойной структурой выполнены из нескольких проводящих слоев (101 а, 101 б), даже если отдельный проводящий слой, составляющий линию верхнего затвора, разорван из-за выступов, возникших за счет многослойной структуры, электроды 21 верхнего затвора могут электрически соединяться друг с другом остальными проводящим слоями без разрывов,компенсируя прохождение сигнала операции считывания, что обеспечивает высоконадежную матрицу фотодатчиков. Кроме того, поскольку чувствительность восприятия света матрицы фотодатчиков заметно увеличена, яркость плоского источника 30 света относительно уменьшается, что уменьшает потребление энергии устройством считывания изображений. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Фотодатчик, содержащий электрод первого затвора; изолирующую пленку первого затвора,обеспечиваемую над упомянутым электродом первого затвора; по меньшей мере, один полупроводниковый слой, обеспечиваемый над упомянутой изолирующей пленкой первого затвора; электроды истока и стока для того, чтобы заставить ток стока течь в упомянутом полупроводниковом слое; изолирующую пленку второго затвора,обеспечиваемую над упомянутым полупроводниковым слоем; и электрод второго затвора, обеспечиваемый над упомянутой изолирующей пленкой второго затвора,отличающийся тем, что упомянутый полупроводниковый слой содержит множество канальных участков, в которых течет ток стока. 2. Фотодатчик по п.1, отличающийся тем,что упомянутые канальные участки скомпонованы сторона к стороне в направлении длины канала упомянутого полупроводникового слоя. 3. Фотодатчик по п.1, отличающийся тем,что один из упомянутых электродов истока и стока сформирован так, чтобы проходить по упомянутым канальным участкам. 4. Фотодатчик по п.1, отличающийся тем,что упомянутый полупроводниковый слой разделен на множество частей полупроводникового слоя, и каждая из упомянутого множества частей полупроводникового слоя содержит один из упомянутых канальных участков. 5. Фотодатчик по п.1, отличающийся тем,что упомянутый полупроводниковый слой разделен на множество частей полупроводникового слоя, и каждая из упомянутого множества час 33 тей полупроводникового слоя содержит два или более упомянутых канальных участков. 6. Фотодатчик по п.1, отличающийся тем,что упомянутый полупроводниковый слой содержит множество участков формирования носителей. 7. Фотодатчик по п.1, отличающийся тем,что упомянутый полупроводниковый слой разделен на множество частей полупроводникового слоя, и каждая из упомянутого множества частей полупроводникового слоя содержит один из участков формирования носителей. 8. Фотодатчик по п.7, отличающийся тем,что упомянутые участки формирования носителей скомпонованы сторона к стороне в направлении длины канала упомянутого полупроводникового слоя. 9. Фотодатчик по п.1, отличающийся тем,что упомянутый полупроводниковый слой разделен на множество частей полупроводникового слоя, и каждая из упомянутого множества частей полупроводникового слоя содержит два или более из упомянутых участков формирования носителей. 10. Фотодатчик по п.9, отличающийся тем,что упомянутые участки формирования носителей скомпонованы сторона к стороне в направлении длины канала упомянутого полупроводникового слоя. 11. Фотодатчик по п.1, отличающийся тем,что содержит либо множество электродов истока, либо электродов стока. 12. Фотодатчик по п.1, отличающийся тем,что полупроводниковый слой разделен на множество частей полупроводникового слоя, и один из упомянутых электродов истока и стока сформировантак, чтобы проходить по упомянутому множеству частей полупроводникового слоя. 13. Фотодатчик по п.1, отличающийся тем,что упомянутые электроды истока и стока выполнены из материала, отсекающего возбуждающий свет. 14. Фотодатчик по п.1, отличающийся тем,что он дополнительно содержит легированные примесями слои, каждый из которых проходит между упомянутым полупроводниковым слоем и упомянутыми электродами истока и стока. 15. Фотодатчик по п.1, отличающийся тем,что дополнительно содержит блочный изолирующий слой, проходящий между упомянутым полупроводниковым слоем и упомянутой изолирующей пленкой второго затвора. 16. Фотодатчик по п.1, отличающийся тем,что упомянутый электрод второго затвора вы 003343 34 полняется из материала, пропускающего упомянутый возбуждающий свет. 17. Система фотодатчиков, отличающаяся тем, что содержит:(а) фотодатчики по п.1, скомпонованные в матрицу,(б) линии истока, соединенные с электродами истока упомянутых фотодатчиков, скомпонованных в первом направлении;(в) линии стока, соединенные с электродами стока упомянутых фотодатчиков, скомпонованных в упомянутом первом направлении;(г) линии первого затвора, соединенные с электродами первого затвора упомянутых фотодатчиков, скомпонованных во втором направлении;(д) линии второго затвора, соединенные с электродами второго затвора упомянутых фотодатчиков, скомпонованных в упомянутом втором направлении;(е) средство предварительного заряда для подачи напряжения предварительного заряда на упомянутые линии стока;(ж) средство считывания, на которое подается напряжение предварительного заряда, изменяемое в соответствии с падающим на фотодатчики светом;(з) возбудитель первого затвора, подающий сигнал на упомянутые линии первого затвора; и(и) возбудитель второго затвора, подающий сигнал на упомянутые линии второго затвора. 18. Система фотодатчиков по п.17, отличающаяся тем, что упомянутый возбудитель первого затвора выдает сигнал для выборочного приведения упомянутых фотодатчиков в одно из состояния выбора и состояния отсутствия выбора. 19. Система фотодатчиков по п.17, отличающаяся тем, что упомянутый возбудитель второго затвора выдает сигнал для выборочного приведения упомянутых фотодатчиков в одно из состояния возврата в исходное состояние и состояния накопления носителей. 20. Система фотодатчиков по п.17, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит источник света для испускания света, в том числе упомянутого возбуждающего света. 21. Фотодатчик по п.1, отличающийся тем,что полупроводниковый слой содержит участки формирования носителей, формирующие носители при воздействии возбуждающего света.