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Hagiwara is the true inventor of the pinned photo diode
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SONY HAD sensor の特許戦争の秘話
The evience of the fact that Hagiwara invented pinned photo diode
The world does not know that
the SONY original HAD sensor and the pinned diode
are the SAME thing.
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Fossum is a liar !
![](FakePaper2014.jpg)
![](HADSensor2014.jpg)
![](Pinned_PD_of_Fossum_2014_paper.jpg)
The the Pinned photo diode seen in Fossum 2014 paper is
shown above is the same as
Sony original HAD sensor invented by Hagiwara,
which has five important characteristics:
(1) Complete Charge Transfer( no image lag )
(2) No CkT noise
(3) No trap noise
(4) High Light Sensitivity
(5) built-in vertical overflow drain (VOD)
![](Patent1975B.jpg)
Fossum did not understand the device physics of
photo sensing image sensor device structure and
missed the most imporant elecron potential curve
of the empty potential well in the buried N layer
of P+NPNsub photo sensing structure invented
by Hagiwara in 1974. See Fig.6B below.
![](HagiwaraPhotoDiode1975B.JPG)
And Fossum missed and did not see
the empty potential curve, which implies
complete charge transfer for the N layer,
and made a wrong conclusion that
Hagiwara 1975 invention does not have
the complete charge transfer characteristics,
and is not the pinned photo diode sensor,
which misled Fossum to conclude that
Teranishi in NEC is the prime inventor of
pinned photo sensor、which is not true.
If only Fossum had seen the empty potential well,
in Hagiwara 1974 patent, he would have concluded that
so indeed, Hagiwara is the inventor of the pinned photo diode.
Now the truth is, Hagiwara at age 26 at Sony is
the prime inventor of pinned photo sensor.
This is a fact as explained below.
Sony original HAD image sensors is based on
the invention of Hagiwara at Sony in 1975.
The world does not know that Sony original HAD sensor
and pinned photo diode are the same thing .
Hagiwara at Sony invented the pinned diode 1975.
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●先週まで、勉強不足でpinned photo diodeのことを知りませんでした(大涙)
実は、 萩原良昭がSONYで1975年に
特許出願した構造体(P+NPNsub)は
pinned photo diode と同一構造体でした !
●従って、 pinned photo diode の発明者はSonyの萩原良昭となります。
![](Patent1975B.jpg)
萩原良昭がSONYで 1975年に特許出願した構造体には
以下の少なくとも4つの特徴が、特許に添付した実施例の
図5と図6から読み取れます。
Pinned photo diodeは萩原が1975年に出願した構造体と
全く同じものです。
従って、
Pinned photo diodeは
SONY の発明であり、萩原の発明です。
Pinned photo diode も以下の特徴で定義される受光素子です。
![](HagiwaraPhotoDiode1975B.JPG)
(1)SONY original HAD sensor は超感度である。
萩原の発明特許1975のHAD構造体に見られる様に、
top の P+層の上部はSiO2(ガラス)で光が充分通過する。
CCDのMOS容量体のような金属層がない構造にできる。
(2)SONY original HAD sensor は低雑音である。
萩原の発明特許1975のHAD構造体に見られる様に、
半導体と酸化膜の境界にある界面準位から離れた転送
路(N層の中)で信号電子は蓄積&転送される。
その結果、界面準位による雑音がなくなる。
(3)SONY original HAD sensor には残像がない。
添付の図6BのN層の empty potential well の曲線は萩原が
1975年に 世界で初めて描いものです。こんなことで、今世の中が
さわがしくなり、寺西さんが1983年でこの動作原理をIEDMで世界
最初に試作し世に出したということになっていますが、SONYは
すでにこの原理は 1978年に FT CCDで試作実証し新聞発表、
学会発表でこの残像なしを発表しています。
![](HADsensor04.JPG)
CCD転送と同様な「完全空乏化電荷転送」がこのPNP構造のbase 領域のN層でも
可能であることを初めて原理試作し実証したことを、
SONY TOP(盛田@New York・岩間@Tokyo)による記者会見で
8mm ムービの超感度・残像なしの特徴を強調しました。
この時、世界はCCDだから残像はないのだと誤解していました。
受光部はCCDでなく、P+NP構造であることも説明していません。
それは後に続く学会発表で萩原が報告、動作原理を説明。
このP+NP構造も残像なしであるから、全体として残像なしと
なるのは自明です。
SONY TOP(盛田・岩間)の記者会見に8mm ムービの
超感度・残像なしの特徴を強調しました。
![](HADsensor04.JPG)
従って、P+NP構造が残像なし構造であることも関節的
に確認実証し、カメラの原理試作で、萩原考案のP+NP型
受光構造体が残像なしであることを報告したことになります。
受光素子構造として、「残像なし」は当然の必要条件で、
実現できている受光素子構造であること当然で周知とし、
注目の的は、CCDの弱い点、感度向上とVOD機能を
工夫すつかに集中してました。
萩原は学会発表で CCDなみの完全空乏化転送が
P+NP構造でも可能であることを図をもって報告しました。
光電子がこの受光素子構造の中をどう移動するかを図に
示し、CCDなみの完全空乏化転送がP+NP構造でも実現
出来ていいることを示しました。
![](HADsensor04.JPG)
P+NPsub構造の floating N層でも残像のない、CCD並みの残像のない、
高速 action picture 撮影を可能にすることを実証し学会発表しました。
ここはCCDだけでなく、 、単純にBCCDの埋め込むチャネルの
上には 金属電極があるが、そのかわり この場合 Psub の電圧に固定(pinned )された
P+層を蓄積・転送部であるN層の上に、P+N層としてもってくることで解決し、
世界で初めて base のN層を floating 層として、完全
空乏化可能とした、PNP transistor の新たな動作 mode、
つまり、emiiter 接合と colector 接合ともに逆バイアスさせ、
さらに base のN層を floating層として、完全空乏化を可能
とする dynamic photo PNP transistor の新規な動作 を
提案して、その有効性を 1978年に実証したことになります。
Fossumの論文にはこの記述がまったくありません。
あきらかに欠席裁判で unfair です。
また、 ILT image sensor に採用するのは時間の問題です。
1978年には萩原特許も公開され、その意味することは深く、
他社も把握して追従できる状況となる。
SONYは学会発表より、この原理での
早期量産・信頼性評価を優先しました。
まずは簡単なプロセス、VODなしの ILT image sensor で、
横型OFDでの量産技術の確立をSONYは優先しました。
(4)SONY original HAD sensor は、まず従来技術の 横型OFDで、
そして1975年に萩原が発明した dynamic P+NPNsub stack junction,
すなわち、P+NP と NPN transistor の融合体が 縦型のOFD機能、
すなわち、いろいろな動作 mode のVOD 機能が可能であることを
図6Bの P+N接合を使った VODの例で指摘しました。
添付の図6Bの電荷が飽和するにつれ、P+N接がの順方向に
バイアス状態となり、過剰電子がP+領域へ放流されている。
この特許で提案する構造体には潜在的にいろいろなVOD
が可能であることを示唆しています。PNPN構造なら当然
PNPとNPNのサイリスタ―でNPN構造のpunch-thruも
含むが、その詳細には言及していません。この図6Bは
世界で始めて萩原が、VOD機能がこの構造体で可能で
あることを指摘した画期的な発見です。
![](HagiwaraPhotoDiode1975B.JPG)
世界で初めて VOD機能を持つ 受光素子構造体(P+NPNsun接合)を萩原は発明した。
いろいろな種類のVOD動作が受光素子構造体(P+NPNsun接合)で、
その1つの例のみ、 図6Bの(3)を啓示した。
萩原特許は、VOD機能の特許権は請求していない、あくまで、
受光素子構造体(P+NPNsun接合)を組み込んだ半導体 CHIPの販売時に
構造の使用料として、特許権が行使される。
Fossumの論文にはVODの記述がまったくありません。
あきらかに unfair です。
本当に image sensor のdevice physics の専門家には
思えません。私の図を、私の日本語の特許を見たことも
読んだこともないのに、添付の実施図、これはあくまで
特許請求範囲で定義される受光素子構造体のほんの
1つの例 図5を添付しただけなのに、私の特許の特許
請求範囲のすべてと解釈するのは短絡したものの考え
方でたいへん遺憾であります。
あきらかに unfair です。
これは基本構造特許ですので、構造特許の定義により、実際に
その構造体をもつ製品を生産し販売した場合にのみ特許請求権
が生じます。
その構造体の潜在的未知の動作原理も含めて、
その「振る舞い方」はすべて特許請求範囲外となります。
その構造体を生産・販売することにのみ特許料が発生し、
どう使うかに関しては自由です。
この構造体 (P+NPNsub stacked junction capacitance)を、
受光時は、off-current mode の受光素子として使います。
読み出し時は、そのbase N 層の光信号電荷(電子)を
隣接する電荷伝送装置(CTD)に完全電荷転送します。
あたかも、コップに入って水を全部ストローで飲み干す
イメージで完全電荷転送構造体です。これが一番需要な
pinned photo diode の特徴になります。
1975年の特許では CCDより優れた性能を探求したものです。
CCD固有の、完全電荷転送で界面準位雑音がないことは
当然にことで、しかし、CCDのMOS構造の受光素子構造
では、感度とVOD機能が不完全であるので、この2つの
特徴を強く強調した説明事例図(1例)となっています。
会社でも「どうしてバカみたいの描く絵素に金属コンタクトがあるよう?」
と先輩にばかにされたことを記憶しますが、これはあくまで事例で、
P+ の電圧がどこかでしかり固定(pinned) されていることを
強く指摘したかったためのものです。 P+N 接合のVODを
なくせば P+を基板Psub に導通させる( SONYが1978年に
岩間さんが東京、盛田さんがNer York で)公開して
one chip FT CCD imager はまさにこのタイプで、
それが容易に ILT CCD imager に適用できることは自明です。
SONYはこのtype の製造プロセスが容易なのでこのtypeで
世界発の 8mm ビデオカメラの商品化を進め、
続いて、萩原が1974年発明特許した下記の受光素子構造体で商品化、
現在は裏面照射型 MOS image sensor にも、
萩原が1974年発明特許した下記の受光素子構造体、
名前はいろいろで混乱していますが、 HAD Technology で、
かつ pinned photo diode 技術を使って、生産しています。
本特許では完全電荷転送と界面準位雑音がないことは
周知としてまったく言葉での言及はありませんが、図5と図6
からその特徴は専門家なら読み取れます。
いろいろな派生構造(図5などの事例)に適応できますが、
本特許が定義する請求範囲を制限するものではありません。
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日本国特許 JP1215101 ( JP58-46905) 1975年11月10日特許申請
発明の名称 固体撮像装置 発明者 萩原良昭
特許請求の範囲
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半導体基体(Nsub)に、 第 1 誘電型(P)の第半導体領域(P)と、之の上に形成された第2の誘電型(N)の
第2半導体領域(N)が形成されて光感知部(N )と之よりの電荷を転送する電荷転送部(CTD)とが上記
半導体基体の主面に沿う如く配置されて成る 固体撮像装置に於いて、上記光感知部の上記第2半導体
領域(N )に整流性接合が形成され、 該接合をエミッタ―接合とし、上記第 1 及び第2半導体領域の接合
をコレクタ接合とするトランジスタ)を形成し、該トランジスタ―のベースとなる上記第2半導体領域(N)に
光学像に応じた 電荷を蓄積し、 ここに蓄積された電荷を上記転送部(CTD)に移行させて、その転送を
行うようにしたことを特徴とする固体撮像装置。
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![](Patent1975B.jpg)
![](HADsensor04.JPG)
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Teranishi et al. ILT CCD device in 1983 has
the strongest resemblance
to the P+NPNsub sensor device structure
revealed by Hagiwara in his 1975 invention,
and the P+NPsub sensor device structure
with the P+ and Psub connected
in SONY's one chip image sensor.
which is now called as pinned photo diode.
Since the 1975 Hagiwara photo diode
is idetical to the modern PPD,
Thus, these days Hagiwara is considered as the primary
inventor of the modern PPD[29].
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Hagiwara at Sony invented the pinned photo diode in 1975.
Teranishi at NEC did not invent this pinned photo diode.
![](Patent1975B.jpg)
Teranishi published a paper of ILT CCD in IEDM 1983,
which is the same device structure above ,
the pinned photo diode Hagiwara invented in 1975.
Hagiwara at Sony filed a Japanese patent in 1975.
![](HagiwaraPhotoDiode1975B.JPG)
The world does not know the empty potential well
Hagiwara drew for the first time in the wotld
in his 1975 patent
which implies the complete charge transfer mode
of the pinned photo diode,
the evidence of the fact that
Hagiwara at Sony
invented in 1975
the pinned photo diode.
Fossum was not aware of
Hagiwara's empty potential well,
Fossum led to a false conclusion
that confused the world
by his irresponsible paper
" A Review of the Pinned Photodiode for CCD and CMOS Image Sensors"
by Eric R. Fossum and Donald B. Hondongwa , which was published in
IEEE JOURNAL OF THE ELECTRON DEVICES SOCIETY, VOL. 2, NO. 3, MAY 2014
Corrections are requested in his paper..
Fossum confused the world
and insulted
Sony original HAD sensor
and its inventor,
Yoshiaki Hagiwar of Sony
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In conclusion, Fossum's misleading paper should be corrected as below.
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The original PPD structure, while invented in 1975 by Yoshiaki Hagiwara in the
form of P+NPNsub junction photo seinsing element, the 1978 FT CCD application
by Hagiwara, and the Teranishi's 1983 low lag ILT CCD application,
shares a strong resemblance to the Hynecek virtualphase CCD structure,
with the exception of the VOD
The two inventions
were solving different problems with essentially the same device structure
and operating principles.
In 1975, Hagiwara at Sony filed a patent application
on a photo sensing vertically stacked P+NPNsub structure
with the floating N base region as the storage for the photo electrons
from which the photo electrons are to be transfered to a charge transfer device[24].
An example case is depicted in a figure in which
the top P+ layer was connected by metal to a bias used
to control not only full-well capacity but gamma corection
and high beam action picture-acquisition for highly intelligent
AIPS camera Hagiwara had been dreaming of.
Therefore from the figure, the P+ layer can be set, or pinned
to any external voltage value. Hagiwara had already in his mind
the concept of the pinned diode now universally ell known.
It should be noted that the patent claim does not say
any comments on the metal connection.
Therefore the p layer can be connected to anything anywhere.
In 1978, another example of a P+NPsub photo sensing structure
with the P+ layer connected to the Psub substrate
was demonstrated in one-chip FT CCD imager for 8 mm video camera
In a review paper,
Hagiwara, in 1996, revisited the 1975 invention and claimed
it was exaclty the same semiconductor photo sensing structure
vertical stacked picture element of both the virtual phase CCD
and the NEC low-lag structures, as well as the basis
of the Sony so-called “Hole Accumulation Diode,” or
HAD structure [25].
Hagiwara's 1975 patent claim was intended only to claim rights
on the device structure. His patent does not restrict any applications
with any operational modes on his application. Howevee, for the
first time in the world he drew the electrically empty potential
well of the floating N base storage region for majrity charge
photo electrons in one of the patent figures.
This is the evidence that Hagiwara did address the complete
charge transfer by drawing in the N base photo electrons storage
an empty potential well which results no lag action picture.
Hagiwara repeats these claims
in a 2001 paper [26] and shows a VOD structure
of the P+NPNsub vertically stacked one
which is not shown in the figures in the patent
becuse of its simplicity, but definedexactly
in the patent claim in Japanese.
Sony did pursue the HAD sensor structure,
First as seen in the 1978 demosntration of FT CCD imagers
with the SiO2 exposed P+NPsub photo senising element
with the P+ and Psub connected without VOD.
Second, in the production model of ILT CCD imagers
with conventioanl lateral OFD , without VOD
with the SiO2 exposed P+NPsub photo senising element
and with the P+ and Psub connected,
which is called HAD sensor camera.
Then finally in the production model of ILT CCD imagers
with the SiO2 exposed P+NPsub photo senising element
with the P+ and Psub connected without VOD.
This product is called super HAD sensor camera.
It is easy to publish a proto type in the technical
paper, but HARD to introduce to the world as a
reliable final product to custonmers.
The “narrow-gate” CCD with an open p-type surface region
for improved QE also disclosed in the 1975 application was
reported in more detail by Hagiwara et al. at Sony in 1978 [27].
It is not open P type surface, it it pinned to the substrate volatage
like the one in ILT aplication.
A similar structure was used extensively by Philips [28]
in 1983, five years after .....
28] G. Beck et al.,
“High density frame transfer image sensor,”
Japanese J. Appl. Phys., vol. 22 supplement filed
pp. 109 to 112, 1983.
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Teranishi et al. ILT CCD device in 1983 has
the strongest resemblance to the P+NPNsub device structure
of Hagiwara's 1975 invention as seen bleow, which is now called as
the pineed photo diode.
![](Patent1975B.jpg)
Since the 1975 Hagiwara photo diode is idenical to the modern PPD
which was quoted in Fossum's paper, ,
![](HADSensor1975.jpg)
Thus, these days Hagiwara is considered
as the primary inventor of the modern PPD[29].
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Sony に1975年に入社してすぐ、萩原は受光素子の構造特許
を出しました。P+NPNsub接合(thyristor)の構造体です。N層を
浮遊状態(floating)として光信号電荷(電子)を蓄積し、それを
隣接するCTD(CCDやBBB,MOS imagerなど)に電荷転送
する半導体固体撮像装置です。固体撮像装置の未来像がどな
ものかと萩原は思案していました。そして、次の5つ特徴を満足
する半導体受光素子でないといけないと考えました。(1)低残像
( low image lag )(2)低熱雑音 (low CkT noise) 、(3)低界面
準位雑音 ( low trap noise)、(4)超光感度( high quantum
efficiency) (5)過剰電荷放流機能(built-in OFD function)
の5つの特徴を持たねばならないと考えました。
https://ja.wikipedia.org/wiki/サイリスタ
学生時代にBCCD(埋め込みチャネル型CCD)の動作解析を
博士論文の研究テーマとしていました。SCCD(表面型CCD)
よりBCCDの方が電荷転送効率が99.999%以上と期待でき、
将来、 信号雑音比(S/N比)の良い、すなわち感度のいい
固体撮像装置として有望視されていた時代でした。
そのBCCDの動作解析で、1974年2月に自分の博士論文を
ISSCC1974で発表し、翌年1975年2月にSONYに入社し横浜
中央研究所のCCD image sensorの研究開発チームに配属
されました。
ソニー厚木工場からプロセス開発チームが研究棟の4階に
集結し、萩原の所属する設計評価チームは5階に集結して
連携をとり、仕事を進めていました。萩原の所属する情報処
理研究所ではCCD image sensorの設計と評価のチームだけ
でなく、そのCCD image sensorを使ってカメラシステムを組み
立て商品化に耐える性能があるかを評価確認するチームも
ありました。
実はSONYに入社してすぐ気がついたことですが、CCDに
には致命的な欠点がありました。最終的にはあまり未来の撮
像素子としては、実用的でないと萩原はすぐに感じるように
なりました。
なぜなら、初めからMOS imagerを開発ターゲットをしていた、
日立などの会社がありました。MOS imager はCCDより製造
プロセス工程が単純でした。
従来のMOS transistor のプロセスで製造可能で、その
MOS transistor のsource 領域のN+層をfloatingとして
N+Psub接合を受光素子としたものです。
しかし、受光部であり、光電変換された光信号電荷(電子)を
受光時に蓄積するN+領域は、底なし井戸の様に、電子を
水にたとえると、水がいっぱい入った、底なし井戸の水をくみ
出す様なもので、いくらくみ出しても、そこは深く、人が底なし
井戸の水をくみ出すには、限界があり、いつまでたっても、
底なし井戸を空っぽにはできません。
そこで、光が照射されると、井戸の水は光の量に比例して、
井戸の水が増加する仕組みになっています。その比例した
増加ぶんだけの水量、すなわち光信号電荷(電子)を
くみ出すことが可能な受光素子でした。しかし、N+領域は
たいへん濃い濃度をした領域(底なし井戸)で光信号電荷
(電子)を全部くみ出せず、特に光量が多い場合、くみ出し
残りが生じ、それが残像という現象で、撮影した動画に
現れました。せっかく溜まった井戸の水、すなわち光信号
電荷(電子)を井戸から完全にくみ出せないという、不完全
電荷転送装置でした。
●MOS imager の欠点の1つは不完全電荷転送(残像あり)です。
MOS imagerは光信号電荷(電子)の個数に比例したアナログ情報
を取り扱う、典型的なアナログ情報処理回路です。一方、DRAMは
信号電荷(電子)があるかないか、すなわち、1 か 0 を判定する
デジタル情報を処理する回路です。そのアナログまたはデジタルの
信号情報を信号情報蓄積部から読み出す手法は、両者ともほぼ、
同じで、金属または濃い濃度の拡散層N+で形成され、濃い濃度
の拡散層N+も、ほぼ金属と同じような、抵抗値が小さく、電子を導通
される能力のある、垂直読み出し金属信号線と、水平読み出し金属
信号線を装備しています。
しかし、半導体の微細化がまだ十分進歩していなかった
1970年代では、この金属配線間の容量Cが大きく、この容量
Cに起因する熱雑音 ( CkT noise ) が大きくなります。
●MOS imager のもう 1 つの欠点は熱雑音 (CkT noise) です。
しかし、1969年に米国ベル研究所で発明されたCCDは、
濃い濃度のN+領域を必要とせず、ただ単純にMOS容量を、
電荷転送方向に多数並べただけのものでした。
金属電極下の半導体結晶表面(界面)に、浅い電位井戸を
形成することが可能になりました。また、受光時に、MOS容量に
蓄積された、照射光量に比例した、光信号電荷(電子)を、隣接
する受け取り側の容量に、効率良く転送することが、2つの容量の
総合連携結合効果により、実行可能となりました。
蓄積していたMOS容量、すなわち、受光部であり、かつ同時に、
蓄積部の電位井戸から、電子(水)を、受け取り側のMOS容量に、
完全にはき出すことが可能となりました。
すなわち、完全にMOS容量の井戸の水を完全に空(empty)にでき、
すなわち井戸(well)を完全空乏化 (complete majority carrier
depletion) でき、つまり、完全にはき出す ( complete charge
transfer )ことができ、すなわち、完全電荷転送ができることが
できることになりました。
完全蓄積部の空乏化および完全電荷転送 (complete charge
transfer that results in comolete charge-depleted empty
potential well )が可能な固体撮像装置(solid state image sensor )
が、CCDの到来で実現したということで、CCDは脚光を浴びることに
なりました。
この最初に発明されたCCDは、酸化膜と半導体結晶の接触平面
(界面)に光信号電荷(電子)が転送されるので表面型CCD、
すなわち簡単にSCCDと呼ばれました。
(1)SCCDは残像なしの特徴を持っています。
SCCDの発明により蓄積部の完全空乏化と完全電荷転送が可能
となり、その結果、残像のない動画が実現し、高速撮影、action
picture の撮影が可能となりました。
(2)SCCDはさらに、熱雑音 (CkT noise) なしの特徴を持っています。
さらに、長い金属信号配線が必要でないので MOS imager の場合の
金属配間容量に比例した熱雑音がありません。SCCDは、MOS imager
の致命的な2つの短所、すなわち、残像と熱雑音のない、優れたものとして、
脚光を浴びることになりました。
しかし本来、SCCDの中の信号電荷(電子)は、酸化膜と半導体結晶の接触
面(界面)に存在し、移動転送します。その酸化膜と半導体結晶の接触
面(界面)には、電子を捕獲する(trap)界面準位というものがあります。
一種の落し穴です。電子がその落し穴に落ちると、完全転送が出来ず、
不完全転送となります。またこの落し穴に落ちる様子が、毎回一定でなく、
ランダムに起こり、落ちたり、落ちなかたりが無規則に起こり、目的地(隣接
する受け取り側のMOS容量)には、到達する」電子の数がランダム無秩序
となり、映像でその結果、映像に雑音が入っている様に見え、その雑音を
界面準位雑音といいます。
●SCCDには界面準位雑音がある。
SCCDの発明の後、その派生品種、改良型が発明されました。
埋め込みチャネル型のCCD、すなわち、BCCDと呼ばれました。
SCCDよりさらに転送効率がよく、学会では99.999%(five nine)
の電荷転送が可能で、完全電荷転送が実現したと期待されて
いました。
BCCDもMOS容量を単純に並べたもので、濃いN+拡散層が
不要です。MOS容量により、このBCCDでは、埋め込みN層に
浅い井戸を形成することが可能です。蓄積部の完全空乏化が
可能で、かつ完全電荷転送が可能です。
従って、SCCD の良さを兼ね備え、さらに、SCCD と違って、
光信号電荷(電子)は半導体結晶体の表面下に埋め込まれた
薄い濃度のN層の真ん中に形成される通路(channel)、まるで
地下鉄の電車の様に、地下の通路(buried channel)を地上の
落し穴に落ちる事なく、安全に移動することが可能です。
地上のさわがしい交通量(界面準位雑音)からも解放され、
地下鉄(埋め込みチャネル)転送方式は静かで雑音のない
環境(no trap noise )が実現しました。。
ばかばか、地下鉄は騒音が多く、実はやかましいよ(笑)
その雑音ではありません(笑)。
電車が予定通り遅れず目的地に時刻表通りに到着する
どうかのお話です。
ほぼかっきりと予定通りの時間に到着するのが地下鉄です。
いや通勤時はそうでもないよ(笑)。
しかし、地上の乗り物はもっとひどく、渋滞状態が日ごとに
異なり、ランダムとなり、SCCDのランダム雑音となります。
テレビの映像を見ると、何かもやもやした雑音の多い、きた
ない映像に感じる、SCCDのランダム雑音ものになります。
そのSCCDのランダム雑音、界面準位雑音( trap noise )
がBCCDではなくなります。
(3)界面準位雑音 (trap noise) なしの特徴
このBCCD の3つの特徴で未来の固体撮像装置と期待される
BCCDを博士論文テーマに萩原は選択しました。
1972年の秋から1975年の冬迄の間、萩原は母校米国 CalTech
( CaliforniaInstitute of Technology) で、3人 の 指導教官、
Prof.C.A.Mead 。Prof.James McCaldinと Prof.T.C.McGill の
指導のもと、研究。25歳にして、ISSCC1974で学生論文(PhD
paper)を発表。
論文の内容は、BCCDを使った固体撮像装置がどのくらい高速
に動作するかの可能性について解析した結果報告でした。
すなわち、BCCDの埋め込み層の転送通路(buried channel )
に生まれる電界強度、すなわち、ボールが下り坂をどのくらい
はやくころげ落ちるか、下り坂の傾斜の関係で、どのくらい早く
ぼーるが落ちることかの解析報告でした。
半導体内の光信号電荷(電子)の二次元動作解析を。大学
にあったIBM360を使って Fortran 言語で program して
computer simulation をして、さらに、 CalTech所属の JPL
(ジェット推進研究所、鉄腕アトムのジェット推進百万馬力を
連想する研究所で、月面、火星へで自動走行する探索機と
地球への通信システム技術を開発する研究所)にある、特殊
なNASAの装置を使い、その計算結果を36ミリフィルムに焼き
付け、お隣のHolywood では、映画撮影関連会社で 16ミリフィ
ルムに焼き付けて、あらかじめ、ISSCC1974の会場で用意して
もらっいた16ミリフィルム映写機を使って、数分のアニメーション
動画としてISSCC74の学会で1000人以上いる半導体集積回路
の技術者の前で映写しました。
発明されたBCCDの有望性を明らかにするために、この埋め
込み層型CCDの埋め込みN層の中を、界面準位から守られた
光信号電荷(電子)のかたまり(packet)が流れる様子をアニ
メーション動画として再現しました。世界で初めてで、多分また、
最後のBCCDの完全電荷転送をコンピュータアニメーション
化したものでしょう。それも当時最新のIBM360コンピュータを
使って、さらにJPLのNASAの film 描画装置を使って、さら
に Holywood の会社で16mmにして、コンピュータアニメー
ション動画にしました。
BCCD の3つの特徴、すなわち、(1)低残像(2)低熱雑音 (CkT
noise) (3)低界面準位雑音 (trap noise) の特徴を兼ねてもつ、
極めて有望な未来の固体撮像装置として期待されるものでした。
学生時代にBCCD(埋め込みチャネル型CCD)の動作解析を
博士論文の研究テーマとしていました。SCCD(表面型CCD)
よりBCCDの方が電荷転送効率が99.999%以上と期待でき、
将来、 信号雑音比(S/N比)の良い、すなわち感度のいい
固体撮像装置としてBCCD有望視されていました。
そのBCCDの動作解析で、1974年2月に自分の博士論文を
ISSCC1974で発表し、翌年1975年2月にSONYに入社し横浜
中央研究所のCCD image sensorの研究開発チームに配属
されました。未来の固体撮像装置の性能を満足する為には
次の5つ特徴を満足するこが必要だと職場の先輩に教えて
もらいました。(1)低残像( low image lag )(2)低熱雑音
(low CkT noise) 、(3)低界面準位雑音 ( low trap noise)、
(4)超光感度( high quantumefficiency) (5)過剰電荷放
流機能(built-in OFD function)の5つの特徴があります。
なるほど、BCCDは(1)、(2)、(3)の特徴があるが、(4)の
感度に関しては今いちで、(5)のOFD機能はBCCDで実現
できるとは全く思われませんでした。それにBCCD感度も金属
電極を持つMOS容量構造を受光部としてもつBCCDは、
金属が光を反射するして光を通過させないのでまったく感度
を考えるとMOS容量構造を受光素子ともつ固体撮像装置
には未来がない、CCDでは未来がない、と不安になりました。
せっかく、CCDをスーパスターと信じ、学生時代、自分の青春
時代を過ごしてきたのに、他にスーパスター、自分の夢になっ
てくれるものがあるはずと思うようになりました。日立の技術者も
同じことにすでに気づいていて、早期にCCDを未来の固体
撮像装置としての候補から外していました。
当時 Intel社は MOS transistor 技術で MOS ICを商品
化し、IBMという大型顧客をつかみ Intel のMOS transistor
技術で製造された DRAM chip がバカ売れしていました。
その創設者の Gordon Moore 社長が会社に経営ビジョンとして
半導体の微細化構造のscaling則を根拠に、3年ごとに2倍の
集積度を持つ、すなわち同じ大きさで2倍の数の MOS transistor
が組み込まれて MOS IC chip を市場に提供すると宣言して
いました。
すなわち、MOS imager の致命的な欠点は熱雑音 (CkT noise)
は、いずれ、MOS transistor の微細化努力で CCDより
MOS imager が勝つと信じているようでした。事実、SONYが
CCD imager を世に出すより、はるか前に、日立はきれいな
MOS imager を試作を世に発表し、学会でもその詳細を報告
していました。しかし、ソニーのカメラ事業部の要求は厳しく、5つ
の特徴をもつ撮像素子でソニーは高性能カメラを市場提供し
販売すべきと譲りませんでした。
ソニーのカメラ事業部とそのために固体撮像素子を開発すべく
模索している開発部隊の見解としては、不完全電荷転送(残像)
と熱雑音 (CkT noise) を持つ MOSimager は当然使い物に
ならないという見解でした。
その頃、ISSCC1974で BCCDの動作解析を博士論文として
学生論文を発表しました。彼の博士論文は 3つの特徴、(1)低
残像( low image lag )(2)低熱雑音 (low CkT noise) 、(3)低
界面準位雑音 ( low trap noise)を兼ね備えたBCCDをテーマ
にしており、ISSCC1974の学会でBCCDが将来有望で、論文
の中に萩原が使った正確な言葉を言うと、 low light imaging
の応用でBCCDは最適であると論じていました。
それを信じて萩原は1975年1月最終博士論文の論文発表会で
合格した、その足で6月の卒後式も待たず、すぐ帰国し、1975年
2月20日にソニーに入社し、横浜中央研究所に配属され、未来
の固体撮像装置の開発研究に挑戦しました。
Sony に1975年に入社してすぐ、萩原は受光素子の構造特許
を出しました。P+NPNsub接合(thyristor)の構造体です。N層を
浮遊状態(floating)として光信号電荷(電子)を蓄積し、それを
隣接するCTD(CCDやBBB,MOS imagerなど)に完全空乏
化電荷転送する半導体固体撮像装置です。未来の固体撮像
装置の性能を満足する次の5つ特徴を満足します。(1)低残像
( low image lag )(2)低熱雑音 (low CkT noise) 、(3)低界面
準位雑音 ( low trap noise)、(4)超光感度( high quantum
efficiency) (5)過剰電荷放流機能(built-in OFD function)
の5つの特徴があります。
この特請求範囲で定義・提案する構造体は、特徴(1)から(3)
の特徴は構造を見ただけでだれでも理解できるものでさらに
この構造体は酸化膜の上に金属電極がない構造なので、そ
の構造を見るだけで特徴(4)超光感度( high quantum
efficiency) も、言葉しして説明することもないもので、特徴(1)
から(4)の説明はいらないだろう。図を1枚描けば素人さんに
は読み取れないが、固体撮像素子の実践開発担当従事して
いる技術者には簡単に認識できるはず、と萩原は考えた。会社の
特許関係者も、見る人ぞ見るで、あまり素人さんや後発メーカ
の教材になるような説明の詳細は必要ないので省略してもよい
のでは、それに時間をかけるより早く職場に戻ってこれを造って
下さい。との話で、実はあまり会社の特許弁理士が私の説明を
口頭で聞いた(録音機つき)を文章化して清書して特許に説明
文は2~3分で棒読みだけで、しかし、特許の請求範囲を定義
する文書は、単語1つ1つしっかりチェックし、図もしっかり考えて
実施例として、すなわち、特許請求範囲の有効性を示す具体
的な特殊例、1例を示す図として提示しました。
しかし、この実施例を、特許の本質の特許請求範囲の定義する
ものと誤解する技術者も多く、社外でもかなり笑われ、私の書いた
特許請求文をまじめに読まずに、ほんの 1 例の実施図 5 を見て
これが私の特許に意味するところすべてだと誤解し、この実施
図 5 を見た社内の上司や同僚からは 「受光絵素部に1個づつ
金属コンタクトをつける構造などものになるかよ、お前ばかか?」
とよく笑われました。
別に金属コンタクトの存在は特許請求範囲の定義には記述されて
いないよ、実際金属配線は受光絵素部以外でもいいんだけよ。この
時はどうするかまでは考えれおらず、どででもいいことで、特許は
あくまで 受光部のたて構造( P+NPNsub Vertically Stacked
Junction )のみに請求範囲を限定するものだよ。 とにかく受光
蓄積部のN層の上にP+領域をとり、このP+層がなにかの外部端子
で固定されていて、浮遊状態(floating)でない、一定ので電圧に
固定(ピンどめ)されるべきものであることを明示するための実施例
にすぎないと主張したが、どれだけ私の説明を理解されたか不明
である。しかし、百聞は一見にしかず、でこの道の実践専門家なら
いろいろなことが見て認識できるはずと思っていました。
結局、社内だけでなく、この特許は日本国にしか申請しておらず、
日本語で記載された特許範囲請求文をしっかり読み理解してい
る人間は、おそらく社内でもこの特許を目にした人は特許関係の
数人だけで、日本国内の他社でも特許をしかり調査をして目を
ひからせる数人の優秀な技術者だけで、外国の技術者は当然
目にしていなくて当然です。この特許は国内での商売の時のみ
特許請求権が発生するもので、外国の技術者には読む必要も
ないものです。外国の技術者は萩原の特許を見たこともなく、
時々萩原が学会に招待講演で紹介するこの1975年の萩原特許
の内容しか外国では公表されていないことになります。
実際、2013年にISSCC2013で説明した時にもこの特許の構造体が
潜在的に完全空乏化電荷転送が可能で残像なしという重要な
ことをコメントしませんでした。しかし、図には埋め込みチャネルの
N-層と同じ濃度のN-が使われていることが明示されていています。
これが完全空乏化電荷転送の存在のヒントになり、ここに提示した
受光構造はすべて残像なしの映像を提供することは自明と萩原
は考えていて、あえて、残像の話はこのIEEE SSCS出版の技術
マガジンの記事には説明文を入れませんでした。
いずれにせよ、1975年の萩原特許の1つの実施例の示す図5と
図6は、必ずしも、特許請求範囲を、限定制限するものではないが、
(1)低残像( low image lag )、(2)低熱雑音(low CkT noise) 、
(3)低界面準位雑音 ( low trap noise)、(4)超光感度( high
quantumefficiency) 、(5)過剰電荷放流機能( vertical built-in
OFD function、VOD )の5つの特徴がもつことを示している。
これが今のSONYのHAD技術搭載の固体撮像素子の特徴です。
SONYのHAD技術搭載の固体撮像素子は1975年に発明考案し
た萩原特から生まれました。当時のMOS構造をもつCCDの受光
構造よりはるかに超感度の特徴を持ち、残像 free であることを
1978年、SONYは初めてSONY original HAD技術搭載の
FT CCD image sensor video camera に原理試作に成功しました。
そのすばらしい感度を持つ SONY original のHAD技術搭載の
固体撮像素子を採用した FT CCD image sensor video camera
をVTRとカメラの一体化 8mm ムービーとして SONYは 1978年、
盛田会長と木原さんが New York で 、岩間社長と森尾さんが
東京で、同時記者会見し、その超感度 SONY original のHAD
技術搭載のFT CCD image sensor video cameraを世の中に公開
しました。
その受光構造構造を発明し、sensor chip 全体を一人で設計した
萩原と、CCDプロセスを担当した阿部と、評価を担当した岡田の、
3人で東京で開催の固体素子コンファランスで技術の詳細を報告。
ここで世界は誤解しました。
SONYが強調した超高感度は、萩原が考案しSONY original の
HAD技術による試作・原理実証された受光構造構造であるのに、
CCD そのものが超感度の性能を持つと世界は誤解しました。
CCDは単純にアナログ信号伝達線として採用されているだけです。
CCDは単純にアナログ信号伝達線の役割しかなく、将来MOSの
transisor 技術に負ける運命にあることを誰も予想しませんでした。
従来のMOS transistorの金属信号伝送線の配線間容量が格段
に少なくなると、熱雑音が小さくなり、実用に耐えるレベルになると、
プロセス工程の単純なMOS transistor のプロセス技術がCCD
を置き換え、CCDを市場から排除するのではないかと萩原は不安
でした。最後はデジタルが勝つ。そう思って萩原はCCDの開発部
から完全に離れ、社内のSRAM、DRAM、ADC,Sony マイコン、
そして PS2 および PS3の Cell Processor を見るようになりました。
固体撮像受光素子構造 (Solid State Image Sensing Element
Structure )は 1975年の基本構造で未来像が見えた。人間でいうと
目の網膜細胞にあたる「電子の目」はこれで多くの技術者の努力
(diligence)で完成する。しかし「賢い電子の目」、「人工知能を
搭載した賢い電子の目」を造るには、まだまだ勉強することが多い。
母校 CalTechの Richard Feynman も、一生研究を続け、癌で
たおれ死ぬ直前まで、物理の授業を学生に講義し、自分の知識
を後進に伝承する努力に惜しまなかった。1967年に CalTechに
入学し、最初に手にしたのは赤い分厚い3冊のFeymann Physics
の教科書だった。萩原は電子工学を major専攻、物理を minor
専攻として両方の電子工学と物理で博士号を取得してが、大学
院生として物理学部の学生に量子力学の教える授業の授業補助
(Teaching Assistant)として量子力学の宿題の模範解答や中間
試験問題、期末試験の模範解答と採点などを講義する偉い教授
のアシスタントもしており、Richard Feynmanの授業も何度も聴講
し、彼の研究室で話を聞いたこともある。その時の話題の1つが、
bipolar PNP transistor の動作原理である。Feymannの3冊の本
は1冊目が古典物理、2冊目が電磁気学3冊目が量子力学となって
いるが、3冊目の後半の 第14章に Semiconductor と題して半導
物理の紹介があった。大学2年生だった萩原、当時19歳にして、
はじめて Section 16-4 に紹介されたbipolar taransisor の構造
すなわち PNP接合型 bipolar transistor の構造とその動作
原理を学んだ。図 16-11には、3つの外部端子(Emiiter, Base,
Collector 端子)が同じ電圧、すなわちバイアスなし( no bias)の図
であった。PNP接合型 bipolar transistor の内の正孔(hole)が
見る正電位( positive charge hole potential )の図である。これを
上下さまさまにすると負電位( negtive charge electron potential )
の図となる。現在の業界で良く使われるなじみの図となる。
2年生の時に授業で説明された時は早口の英語でまったくこの図の
意味するところが理解できなかった。3年生になって Prof.McCaldin
の Physics of Semiconductor の教科書で半導体物理だけの授業を
受けた。そして 大学2年で学んだ図は半導体の Band 図であること
を知った。さらに、そして大学院になるとCCDの新しい原理で動く
半導体素子の話を聞き、CCD potential wellの図を良く見るよう
になったが、これも半導体の Band 図であり、大学2年で学んだ図
とおなじものとわかった。
Feynmanの物理の教科書で大学2年の時学んだ図が、萩原が初めて
学んだ potential well の概念図だった。
バイアスなし( no bias )状態でも、すなわち、このPNP接合型
transistor の電流 off 状態でも、両方の emitter-base 接合と、
base-collector 接合の両方の、majority carrier が存在できない
空乏層領域ができる。そこに生じる電界で、P領域の正孔(hole)と
N領域の電子(electron)が分離し、再結合することなく、それぞれ
自分の陣営(領域)でじっとしているとのイメージがCCDの動作
原理を勉強している時、同じ potential well を見て気がついた。
電位で水平になっているのはそこにmajority carrier がたっぷり
集まっている(accumulation mode) 状態で、あたかも池に水が
たまると、水面は水平になっているのに似ているということになる。
PN接合の接合面付近の空乏層には電界があり、それがこの電位
の電位の勾配となり、そこは水平でなくなる。
また、N層(池)の電子(水)が空っぽになると、すなわち、完全空乏
化すると、N層(池)の底の形 (potentail profilel) が見えるはずだ。
もしPNP transistor のbase N層の電子が完全空乏化したら、もし、
濃度が均一なら単純な二次曲線となり、完全空乏化したN層内の
電位曲線はN層の中央付近に極小点を持つことになる。これをよく
CCDの文献で見るようになったが、PNP transisorの N層でも
同じ様な極小点を持つ曲線になるはず。
これは今話題のBCCDの埋め込みN層の empty potential well と
同じはずだ。Bipolar Transisor base N 層も CCD の埋め込み層
の N層も、完全空乏化して電荷が空っぽにすると電位曲線はflat
にはならない。N層は極小点を持つ曲線、empty potial wellとなる。
そのことを明示するために萩原は特許の図6BのPNP transisor の
base N 層の中の電位図として、empty potial wellの曲線を描いた。
幼年期にお寺の池で水亀を盗んで家に持ちかえり近所の子供と遊ん
でいたが、その池の水を抜いたら、ほぼ平らな底が出てくるが、それ
とは違うことになる。半導体物理は古典物理ではない、電磁気学の
世界で、さらに、量子力学の世界にも首を突っ込んでいる。
萩原はこの大学時代の時に学習した CCDのpotential wellと
PNPのpotential wellの共通関係を思い出し、1975年出願の
特許の図6Bに empty potial well 図を描いた。
未来の固体撮像装置の性能を満足する5つ特徴、(1)低残像
( low image lag )(2)低熱雑音 (low CkT noise) 、(3)低界面
準位雑音 ( low trap noise)、(4)超光感度( high quantum
efficiency) (5)過剰電荷放流機能(built-in OFD function)
のうち、(1)低残像( low image lag )の特徴をこの萩原特許でも
期待されることを明示するためにempty potential well を図6B
に明示した。また、(2)はCCD転送回路を使えば1975年のプロ
技術でも実現可能であった。(3)低界面準位雑音 ( low trap
noise)は、受光・電荷蓄積部のN層が emitter P+N 接合で
守られているので問題ない。(4)超光感度( high quantum
efficiency)の特性も、P+層の上は酸化膜(ガラス)だけで保護
されているので要求される感度を満足している。
ただ、 (5)過剰電荷放流機能(built-in OFD function)も
この萩原特許では実現可能な構造となっており、その有効性を
図6BのPNPtransistor の動作事例で emmiter 接合で順方向
電流が放流電流として流れる様子を 電子(e-)が1個だあるが、
base領域から流し(drain)となる P+ emiiter 領域へ移動する
様子を示しており、これで 萩原特許1975は、未来の固体撮像
装置が保有すべき5つの特徴をすべて兼ね備えた受光素子構
造体であることが理解できる。
かなり長い論評文になりましたが、以上の説明で、
SONY HAD Technology 搭載の solid state imager は、
(1)低残像( low image lag )
(2)低熱雑音 (low CkT noise)
(3)低界面準位雑音 ( low trap noise)
(4)超光感度( high quantumefficiency)
(5)過剰電荷放流機能(built-in OFD function)
の特徴を持っていることをお理解いただけたでしょうか?
いずれそれは、Intel の創設者Gordon Mooreが提唱した
半導体MOS transistorの微細化技術による進歩のおかげで、
金属配線間容量が極端に減少し、単純に CMOS transistor
と微細化された金属信号線で構成されるアナログ信号電荷
転送回路が、CCDをカメラ市場から完全に排除しました。
しかし、1975年に萩原が発明した超感度超低雑音残像なしの
Sony original HAD sensor 技術は今も生き残っています。
1978年の Sony original HAD sensor 技術搭載の FT
image sennsor で世界は CCD image sensor は感度が
いいんだ、雑音もないのだ、色再現もすごいのだと騒がれて
CCDがちやほやされたいて萩原はさびしい思いになりました。
萩原は実はSony original HAD sensor 技術がすごいの
だと世界に理解してほしかったです。1978年にはじめて
HAD技術を世界に紹介し、それから40年がたちました。
今ではCCDはどこかに消え、Sony original HAD sensor
技術 と 超微細化された CMOS transistor 技術の融合
に現在の固体撮像素子が完成しました。
Sony original のHAD技術搭載の CMOS image sensorが、
今では、世界に カメラ市場の50%以上をSonyが占め、
その単体image sensor chip としての売り上げは1兆円以上と
なっています。
これもすべて、萩原が26歳の若い技術者が考案した未来の
固体撮像素子の構造体特許があっての Sony original
HAD sensor 技術と言えるものです。
先日、半導体産業人協会主催の若手社員向けの半導体講座で
「賢い電子の目, solid state image sensor 」の題目で講義を担当し、
春の講座が先日終了し、秋の講座では資料を最近版にして補充
する必要があります。
丁度、今、世の中で騒がれている pinned photo diode sensor
の発明者として注目されるもとNECの寺西さんの内容を秋の講座
資料に取り込もうと思い、寺西さんが、1983年にIEDMで発表した
「世界で初めての残像なしの ILT型CCD imager の原理試作
とその特性の詳しい発表」の論文内容と、pinned diode sennsorの
構造とその特徴を勉強し、秋の講座の教材に使用しようと、その
内容を詳細に学習しました。
すると、びっくり、Sony originalの Sonyの商標 HAD sensor
(私の1975年の発明もの)とまったく同じ構造体で、またその特
徴(1)から特徴(5)まですべてほぼ同じことに気がつきました。
一体なにが原因でこうなったのかをこの2週間調査して、やっと
その原因が解明されました。
(1)すべとの世界の誤解は 2014年に投稿された Fossum 論文
の萩原の過去の仕事に対する評論コメントが、事実誤認で
バイアスされていて、SONYをも敵対する姿が見える論文でした。
その中で、SONYのHAD technology と 萩原の 1975年
特許ともに今の pinned photo diode ではないとの結論でした。
彼の論評は、
(1)1975年の萩原特許には 完全電荷転送に関する記述がない
(2)受光部に金属コンタクトがある
(3)従って、pinned photo diode の条件を満たしていない。
(4) 従って、1983年に IEDM で発表した NECの寺西氏が
pinned photo diode の発明者である。
となっているが、彼は萩原の日本語特許を直接見ておらず、
理解していないのが原因のようだ。
彼の論評の(1)と(2)は真っ赤な嘘である:
彼の論評(1)が真っ赤な嘘である証拠:
萩原1975特許の実施例の図6Bに描かれている、
完全電荷転送を示唆する empty potential well の存在を
彼は把握していない。
彼の論文ではこのempty potential well の存在の
記述が全くない。この結論は都合の悪いものを隠している。
事実誤認で、彼の論文を読む読者をだます結果となった。
彼の論評(2)が真っ赤な嘘である証拠:
萩原1975特許の実施例の図5、金属コンタクトが描かれた
図5はあくまで実施例である。
萩原1975特許の特許請求範囲を制限するものではない。
萩原1975特許の特許請求範囲には金属コンタクトの記述
はない、金属コンタクトありなしに関わらず、このP+NPNsub
接合 type、すなわち dynamic thyrister type の受光
素子構造は萩原1975特許の特許請求範囲に含まれる。
結論として、以下の論理が成立する。
(1)1975年の萩原特許には 完全電荷転送の記述がある。
(2)1975年の萩原特許の受光素子構造体は5つの重要な
今の固体撮像装置の特徴を兼ね備えている。
(3)1975年の萩原特許の受光素子構造体は、
今話題のpinned photo diode そのものである。
(4) 従って萩原が 1975年にpinned photo diode を発明したことになる。
(5) 従って、萩原が 1975年に発明したpinned photo diode を
原理試作し、NECの寺西氏の1983年に IEDM で発表しが、
NECの寺西氏は、 pinned photo diode の発明者ではない。
(6)世界初めての pinned photo diode の原理試作は 1978年に
新聞発表の形で、SONYの盛田と岩間が、
学会では 萩原、阿部、岡田が、 FT image sensor の形で
発表している。
(7)1975年の萩原特許に添付に実施例の図には、萩原発明の
受光素子構造体、すなわち、pinned photo diode を
ILT CCD image sensor の形で事例として明示している。
(8) これとまったく同じ構造をNECの寺西氏の1983年に IEDM で
発表したが、SONYでは 1975年の発明から萩原を中心に原理
試作の努力は続けている。会社としては学会発表より、生産立ち
上げに注力した。そのおかげで社外にKnowhowが流れることも
なく、SONYが萩原が生んだ HAD 技術を武器に世界の image
senser 市場をほぼ独占するまでに至った。
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