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Memo_2020_08_29_by_Yoshiaki_Hagiwara.html
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●川名さんと加藤さんのアイデアは特許出願されていませんが
日本の半導体産業を支えた基本特許のアイデアだったと思います。

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


側面には接合や電界の存在は望ましくないので、
さらに下図のように修正してみました。

http://www.aiplab.com/Slide023C_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10.jpg

いかがでしょうか?

この以下の3つの slide は 日本の半導体の歴史上
重要な意味があると思っています。来年度の萩原が
担当の教育講座の講義資料に含めたいと思っています。

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

http://www.aiplab.com/Slide023B_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10.jpg 

http://www.aiplab.com/Slide023C_Sony_Atsugi_Tech_2020_07_10.jpg
 

Pinned Photodiode型の太陽電池の動作原理ですが、

PNP接合のベースの幅Wを思いっきり狭くしますと
両端のPN接合の空乏層がくついってベースが完全に
空乏化します。そこも光電変換領域として利用します。

そのベースのWの幅が 20 ミクロン程度になる様に 
Intrinsic Silicon または非常の低濃度のN typeの基板
を最初に使います。

その濃度をベース領域とするのが、この 23C typeの
Pinned Photodiode 型の太陽電池構造です。、

http://www.aiplab.com/index001_Image_Sensor_1975_1977_and_2014_Patents.html



電子 shutter の発明も半導体歴史上たいへん重要な
発明だと思っています。1977年に電子shutter の駆動
方法に関する基本特許を萩原は出願しています。

VOD用のOverflow Drain を高電圧にして Punch Thru
効果ですべての信号電荷を VOD端子に掃き捨てると
いうアイデアです。P+NPNsub接合型の Pinned
Photodiodeにも適応できることは自明です。

1977年の萩原の発明でした。

山田さんの1978年のVOD特許より早いです。

http://www.aiplab.com/JP1977-126885_Electrical_Shutter_Basic_1977_Patent.jpg

電子shutter は残像のない受光素子でないと実現しません。

山田さんの1978年のN+PN接合型のVOD特許では
電子 shutter 機能は実現しません。その事実が重要です。


残像のない受光素子は 下記の2つのみが、

(1) CCDの完全電荷転送機能を持ち、
残像のない、MOS 容量型の受光素子で、
2 chip ILT CCD カメラに採用したものです。

http://www.aiplab.com/Image_Sensor_Story_08.jpg

(2) P+NPNsub接合型のPinned Photodiode
  
の2つのタイプのみが実現可能です。こちらは
SONYの浜崎さんのチームが1987年に開発
商品化(SONY HAD) を実現しました。

いずれにせよ、世界で最初に電子 shutter機能がついて
NTSC 用カラービデオカメラの実現商品化してのは 
SONYが世界初です。Two Chip 構成で 1980年に
One Chipでは 1987年に SONYは商品化しました。

萩原の特許 1985-134985 が 縦型OFD(VOD)
特長を持つ、P+NPNsub 接合型 Pinned Photodiode
発明である事は自明です。

残像のない事が重要です。


それが基本特許となります。

特許の実施例では、受光面側に 過剰電荷が上に
流れるVOD端子があります。

この実施例図がF社との特許戦争で攻撃の対象となりました。

しかし特許請求範囲はもっと広く以下の8つの構造体も
特許対称理論により特許の発明範囲に含みます。

結果として上にあるなら下にもVODがつけられることは
すぐに専門家には連想可能で特許請求範囲に含みます。

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

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

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

この論理をしっかり発明協会にもご理解していただきたいと思っています。

そう簡単でないのは理解しています。 F社との特許戦争では
10年近くもかかりました。SONYが最終勝利しましうたが、
その詳細が当時極秘扱いされ公開され、開示されていない事が
最大の問題であったと痛感しています(大涙)。

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

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


萩原 

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