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はっきり言って1975年の萩原の特許出願
は単純に感度向上のためのアイデアでした。

超感度イメージセンサーの実現が最大の目的でした。

あとになり、原理試作して、初めて詳細特性を
測定していて、残像がないことや、表面暗電流
がないこ等が確認できました。SONYの厳しい
ビデオカメラ事業部の要求に合った受光素子でした。

残像があれば当然SONYのビデオカメラ事業部は
採用してくれるはずはありません。もうすでに、
SONYは、MOS容量型の残像のない受光素子を
本命として開発商品化に世界で初めて成功し、
2チップ構成で全日空の JUMBO JETに
搭載しました。

またメカfreeの電子Shutter 機能がビデオ事業部が
欲しがっていることを、越智さんから聞き、その
必要性から1977年になり萩原は電子shutter 駆手法
特許を出願しました。

単純にVODに CLOCK信号を導入するという
特許でした。Overflow Drainの Punch Thru を
応用するという特許です。1977年の発明です。

1975年のPPDの発明から2年後の1977年でした。

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



しかし萩原は1980年には Image Sensor を卒業。

その後は、その周辺デジタル処理回路と
その高性能民生マイコンやプロセッサー
の開発研究に注力していました。

1990年に入ると F社、K社、N社からの
特許戦争で苦しむことになりました。

今もかなりの誤解のまま世界は動いています。



Image Sensorの本当の事実関係を世界は
理解していません。関心のある人間が
あまりにも少ないのも原因でした。

もう過去の成熟技術だと誤解されています。

しかしこれから重要です。

AI が人間の世界を理解するために
高性能センサー技術は不可欠ですね。

まずは健康第一で無理せず、
のんびり静かに毎日を感謝
の気持ちで過ごしています。

またのんびり、お茶でも飲みながら
SONY OB の皆様とお会いして、
ゆっくりとお話したいですね。


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Three important Japanese Patent Applications
related to the Hagiwara 1975 Pinned Photodiode Invention.
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http://www.aiplab.com/JP1977-837_Hitachi_Koike.pdf



http://www.aiplab.com/JP1978-1971_Toshiba_Yamada.pdf



http://www.aiplab.com/JP1980-138026_NEC_Teranishi_Patent.pdf






Hagiwara had the idea of the vertical overflow drain VOD function in 1975.
Hagiwara had also the idea of the dynamic N+PNP junction photo transistor.




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The evidence that Hagiwara invented Pinned Photodiode
.

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Hagiwara at Sony in 1975, invented for the first time in the world,
the back light illumination scheme N+NP+NP junction type Buried
and Pinned Photodiode, a dynamic photo thyristo, with the built-in
Global Shutter function capability with the MOS capacitor buffer
memory for the Modern CMOS Image sensors. See Japanese Patent

Application JPA 1975-127646 filed on Oct 23, 1975 by Hagiwara.


Hagiwara at Sony in 1975, also invented for the first time in the world,
the back light illumination scheme N+NP+N junction type Buried and
Pinned Photodiode, a dynamic photo transistor, with the built-in Global
Shutter function capability with the MOS capacitor buffer memory
needed critically for the Modern CMOS Image sensors. See Japanese

Patent Patent Application JPA 1975-127647 also filed on the same
date of Oct 23, 1975 by Hagiwara at Sony.


Hagiwara at Sony in 1975, also invented for the first time in the world,
the P+NPNsub junction type Buried and Pinned Photodiode, a dynamic
photo transistor, with the built-in vertical overflow drain (VOD) capaility
with no image lag feature needed to achieve the electrica shutter funtion.
See Hagiwara 1975 Japanese Patent Application JPA 1975-134985 .


Hagiwara at Sony in 1977, also invented the electrical shutter clocking
scheme for the Buried and Pinned Photodiode.

See Hagiwara 1975 Japanese Patent Application JPA 1977-126885 .

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The evidence that Hagiwara devloped Pinned Photodiode
.

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(1) SSDM1978 Conference Paper in 1978 at Tokyo , Japan.

http://www.aiplab.com/P1978_Pinned_Photodiode_1978_Paper_by_Hagiwara.pdf

(2) CCD1979 Conference invited Paper in September 1979 at Edinburgh , Scotland, UK

"ADVANCES in CCD Imager " Technical Digest of IEEE
International Conference of CCD Image Sensors (IEEE CCD'79),
Edinburgh, Scotland UK, September 1979

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


(3)Single Author, Invited Paper at IEEE Electrochemical Society ECS 1980 conference

"A CCD color imager with narrow-channel transfer gates", Proceeding of
the 157th Electrochemical Society Meeting, May 11-16, 1980, St. Luis, USA

(4) IEEE EDS Electron Device Journal Paper in Dec1996

"High Density and High Quality Frame Transfer CCD Imager with
Very Low Smear, Low Dark Current and Very High Blue Sensitivity",
IEEE Transaction on Electron Devices, Vol 43, no. 12, December 1996

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

(5) Single Author, Invited Talk at ESSCIRC2001, Villach, Austria,

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

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


(6)Single Author, Invited Talk at ESSCIRC2008, at Edinburgh, Scotland UK

"SOI Design in Cell Processor and Beyond", Technical Digest of
IEEE ESSCIRC International Conference (ESSCIRC2008),
Edinburgh, Scotland UK, September 2008

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


(7) Single Author Paper at IEEE International 3D Systems Integration Conference (3DIC2019)

"Multichip CMOS Image Sensor Structure for Flash Image Acquisition"
IEEE International 3D Systems Integration Conference 2019 (3DIC2019)
Digest of Technical Papers, Sendai, Japan, Paper4017, October 2019

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


(8) Single Author Paper at Manufacturing Technology Conference (EDTM2020)

"Simulation and Device Characterization of the P+PN+P Junction Type
Pinned Photodiode and Schottky Barrier Photodiode"
IEEE Electron Device, Manufacturing Technology Conference (EDTM2020),
Digest of Technical Papers, Penang Malaysia, Paper ID 3D6, March 2020

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




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電子Shutter 機能は実は完全に残像のない受光素子でないと
実現不可能です。この事は世間一般には理解されていません。
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IEDM1982のNECの論文には残像が報告されています。
これはPPDではありませんでした。






NECの1982年発表の受光素子は、実際は受光面が完全に電圧が
固定、ピン止めできていない、単純にPNP接合型の埋込み型の
Photodiodeに過ぎず、Pinned Photodiodeではありませんでした。





NECやKODAKなど、SONY以外は、おおむね全社、素子間分離に
デジタル MOS プロセス で使う、通常の LOCOS を使っており、
結晶欠陥が多発し、白点や暗電流の問題が多発して、量産性が
乏しいでした。一方、運よく、SONYは CCD独自プロセスを考案し、
他社が通常採用している LOCOS を SONY は採用しませんでした。


KODAK の1984年発表の受光素子も、実際は受光面が完全に電圧が
固定、ピン止めできていない、単純にPNP接合型の埋込み型の
Photodiodeに過ぎず、Pinned Photodiodeではありませんでした。

LOCOSを使うと、埋込みN層が、受光部のP+層と、LOCOSのP+領域
を分断する様子が実際の他社の受光素子断面図から読み取れます。

この事実を NEC も KODAK も一般の技術者も理解していなかった様です??



また、FOSSUMの 2014年の論文は 不当にも 「萩原の1975年特許には
残像がない事を示す記載がない」と攻撃しました。これは事実無根の攻撃です。
萩原の1975年の3つの特許には、埋込み電荷蓄積層から電荷転送部への、
完全電荷転送を示す、Empty Potential Well の電位図が明示されています。

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   Hagiwara did invent the virtual phase charge tarnsfer mode
 for the three phase charge transfer operation with the two CCD MOS gates.
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As shown above, Hagiwara indeed invented the virtual phase charge transfer
operation mode using the completely image lag free Pinned Photodiode,
in the two gate MOS capacitor charge transfer clocking scheme as shown above.

Fossum 2014 is insulting SONY and Hagiwara
by making incorrect and false statements.

Fossum 2014 paper is incorrect, false and fake.





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次のWEB投稿者も、「萩原が Pinned Photodiode の発明者だ」と明言しています。

「もとNECの寺西さんを間違ってPinned Photodiodeの発明者として過大評価した」と明記しています。 

https://electronics.stackexchange.com/questions/83018/difference-between-buried-photodiode-and-pinned-photodiode




また、SONYも、「萩原が Pinned Photodiode の発明者だ」と明言しています。



また、半導体産業人協会の日本歴史館の公式WEB掲載でも、
「萩原が Pinned Photodiode の発明者だ」と明言しています。





NECの1980年寺西特許の PNP接合埋め込みPhotodiodeの特許は無効です。
もとSONYの萩原が既に1975年に、埋込み型でかつ、 受光面がピン止めされた、
残像のない特性を持つ、P+NPNsub接合型Pinned Photodiodeを発明しています。

東芝の1978年山田特許の N+PN接合のVOD特許も無効です。
もとSONYの萩原が既に1975年に、VOD付きの残像のない特性
を持つ、P+NPNsub接合型Pinned Photodiodeを発明しています。

残像のない特性を持つ、P+NPNsub接合型Pinned Photodiode だけが、
高速アクション撮影を可能にする、電子 shutter 機能が可能となります。



 


東芝の1978年山田特許の N+PN接合の表面のN+電荷蓄積部は
Floating 状態ですので、残像があり、これでは、完全に信号電荷を
抜き取れないので、これでは 電子 Shutter 機能は実現不可能です。







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The following four Japanese Patent Applications explained that
Hagiwara invented Pinned Photodiode with VOD function in 1975.
 index001_Image_Sensor_1975_1977_and_2014_Patents.html
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 index002_Facts_on_Invention_of_Pinned_Photodiode.html
 index003_Hagiwara_Publication_List.html
 index004_My_Wonderful_Memory_Pictures.html
 index005_Image_Sensor_Story_by_Hagiwara.html
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http://www.aiplab.com/index_Page001_E_Tegami.html

http://www.aiplab.com/index_Page002_Waka.html

http://www.aiplab.com/index_Page003_Invention_of_Pinned_Photodiode_in_1975.html

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

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

If you are interestied in the book, Please visit

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

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






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hagiwara-yoshiaki@aiplab.com http://www.aiplab.com/

hagiwara@ssis.or.jp http://www.ssis.or.jp/en/index.html
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