Фототранзистор

Авторы патента:

СВЕДЕ-ШВЕЦ ВАЛЕРИЙ НИКОЛАЕВИЧ

АВДЕЕНКО АНАТОЛИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

КАЛИНИН АЛЕКСАНДР ВИКТОРОВИЧ

НЕФИДОВ ПАВЕЛ ПАВЛОВИЧ

ПАК ЕВГЕНИЙ ИГОРЕВИЧ

ПОЛЯКОВ ИГОРЬ ВАСИЛЬЕВИЧ

H01L31/10 - отличающиеся наличием, по меньшей мере, одного поверхностного барьера или потенциального барьера, на котором имеет место скачкообразное изменение потенциала, например фототранзисторы

Использование: полупроводниковая микрофотоэлектроника, регистрация видимого оптического излучения. Сущность изобретения: фототранзистор выполнен в тонком полупроводниковом слое на изолированной подложке и содержит ласти стока и истока с контактами к ним, р-область канала, над которой расположен изолированный слоем диэлектрика управляющий электрод, соединенный с источником опорного напряжения. Область канала изолирована от других цепей кроме истока и стока. Опорное напряжение источника удовлетворяет условию U0n - Unop (0,05- 0,5)Unop, где Unop - пороговое напряжение полевого электрода транзистора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 (31/10

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Ф СВЩЩЦ

","",".кsà (Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ и (21) 4868347/25 (22) 31.07.90 (46) 23.06.93. Бюл. (ч. 23 (76) В.Н. Сведе-Швец, А.А. Авдеенко, А.В.

Калинин, П.П. Нефидов, Е.И. Пак и И.В, Поляков (56) Полупроводниковые фотоприемники.

Под ред. B.È. Стафеева. вЂ” М.: 1984, с, 17.

Техника оптической связи. Под ред. У, Тсанга. вЂ” М.: 1988 вЂ” с. 499-505. (54) ФОТОТРАНЗИСТОР (57) Использование: полупроводниковая микрофотоэлектроника, регистрация видиИзобретение относится к области оптоэлектроники, в частности к устройствам оптической обработки информации и может быть использовано для построения устройств регистрации и обработки оптических сигналов.

Целью настоящего изобретения является устранение укаэанных недостатков и обеспечение повышения феточувствительности. Поставленная цель достигается тем, что в фототранзисторе, включающем выполненные в тонком слое полупроводника на изолированной подложке и -области истока и стока с контактами, р-область канала, над которой расположен изолированный слоем диэлектрика полевой электрод, соединенный с источником напряжения, область канала изолирована от других областей, кроме областей стока и истока, а опорное напряжение ис"очника Uo . удовле-:воряет усло. вию:

0оп - Опор = (0.05-0,5)0пор, ° где Опор вЂ” пороговое напряжение полевого электрода транзистора.

„„. Ж „„1823931 АЗ мого оптического излучения. Сущность изобретения: фототранзистор выполнен в тонком полупроводниковом слое на

+ изолированной подложке и содержит и -области стока и истока с контактами к ним, р-область канала, над которой расположен изолированный слоем диэлектрика управляющий электрод, соединенный с источником опорного напряжения. Область канала изолирована от других цепей кроме истока и стока. Опорное напряжение источника удовлетворяет условию 00> - 0пор =- (0,050,5)Unop где 0пор вЂ” пороговое напряжение полевого электрода транзистора. 1 ил, Совокупность отличительных признаков, а именно то, что область канала изолирована от других областей, кроме областей стока и истока, а опорное напряжение источника 0оп. удовлетворяет условию: 0оп.0пор =- (0,05-0,5)0пор позволяет повысить фоточувствительность фототранзистора.

При проверке патентной документации не было обнаружено аналогов с указанной совокупностью отличительных признаков, что позволяет сделать вывод о наличии существенных отличий заявляемого устройства от ранее известных.

На чертеже показана структура предлагаемого устройства. Фототранзистор содержит изолирующую подложку 1, на которой сформирован участок кремния р-типа 2 с двумя областями п типа 3 и 4, с и -областью соединены 2 электрода 5 и 6 соответственно. Управляющий электрсд 7 расположен над р-областью 2 и изолирован от нее диэлектрическим слоем. Устройство работает следующим образом.

1823931

Конкретный прибор в соответствии с предлагаемым устройством был выполнен на сапфировой подложке толщиной 400-500 мкм. Полупроводниковые области и, р, и выполнены в слое кремния толщиной 0,6 мкм. Управляющий электрод сделан иэ поликристаллического кремния толщиной о

400-600 А.

При темновом,токе через структуру 1-2 мкА, световой ток достигал 5-8 мкА и более при мощности света порядка десятков нановатт, что превышает световой ток такого же фотодиода на объемном кремнии и в несколько тысяч раз превосходит фототок диода, выполненного в том же тонком слое кремния на сапфировой подложке, Составитель В. Сведе-Швец

Редактор О. Стенина Техред М. Моргентал Корректор Н. Милюкова

Заказ 2195 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

На управляющий электрод 7, расположенный на диэлектрическом слое 8 подается опорное напряжение величиной равное

Uon - Unop + Ь U, где Unop вЂ” пороговое напряжение МОП транзистора, сформиро+ + ванного областями п, р, и, 3,2 и 4 соответственно и электродом 7. а Л U напряжение, равное примерно (0,050,5)Unop, При этом транзистор приоткрыт и через него протекает незначительный темновой ток порядка единиц-десятков мкА пропорциональный величине (Uon Unop)

2 (1).

Под воздействием квантов светового потока, подаваемого, например, через подложку 1, выполненную прозрачной, на р-область 2, в ней происходит генерация электронно-дырочных пар, при этом дырки скапливаются в области р 2 и своим зарядом изменяют пороговое напряжение транзи- 20 стора в сторону его понижения.

Изменение порогового напряжения пропорционально накопленному заряду, который, в свою очередь, пропорционален

Интенсив ности светового потока, При этом 25 иэ-эа изолированности р-области 2 от всех остальных электродов и внешних цепей емкость ее очень мала и даже незначительный заряд, вызванный слабым световым потоком, приводит к значительному изменению порогового напряжения. Это, в свою очередь, приводит к резкому увеличению тока через транзистор о соответствии с (1), т.е. фоточувствительность такой структуры очень высокая,35

Формула изобретения

Фототранзистор, включающий выполненные в тонком слое полупроводника на изолированной подложке п+-области истока и стока сконтактами,,р-область канала, над которой расположен изолированный слоем диэлектрика полевой электрод, соединенный с источником опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения фоточувствительности, область канала изолирована от других областей, кроме областей стока и истока, а опорное напряжение источника 0оп удовлетворяет условию

0оп - 0пор =- (0,05 вЂ” 0,5)Опор, где Опор вЂ” пороговое напряжение полевого электрода транзистора,

Похожие патенты:

Лавинный фотодетектор // 1823725

Поверхностно-барьерный фотоприемник // 1810933

Полупроводниковый фотоприемник // 1806425

Твердотельное устройство // 1749955

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано в системах преобразования информации

Способ преобразования инфракрасного излучения // 1538834

Способ регистрации ик-излучения // 1478918

Фототранзистор // 1407353

Изобретение относится к области фотоэлектроники, в частности регистрации излучения

Фототранзистор // 862753

Изобретение относится к области микроэлектроники, в частности к функциональным элементам оптических интегральных схем, и может быть использовано в системах обработки оптической информации, а также в измерительной, вычислительной и усилительной технике

Позищионно-чувствительный фотоприемник // 622368

Полупроводниковый фотоприемник // 528823

Полупроводниковый микроканальный детектор с внутренним усилением сигнала // 2212733

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов, конкретно к полупроводниковым детекторам, и может применяться для регистрации слабых потоков световых квантов, гамма излучения и заряженных ядерных частиц

Измерительная система с полупроводниковым датчиком на основе карбидокремниевого диода шотки // 2224332

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в конструкции измерительной системы (ИС) температуры и/или ультрафиолетового излучения (УФИ)

Интегральная схема оптического датчика вектора перемещения и скорости наблюдаемого объекта // 2232997

Фотолюминесцентный излучатель, полупроводниковый фотоэлемент и оптрон на их основе // 2261502

Полупроводниковый элемент-детектор излучения // 2281531

Датчик оптического излучения и система контроля оптического излучения с его использованием // 2281585

Быстродействующий сверхпроводниковый однофотонный детектор // 2300825

Изобретение относится к устройствам для регистрации отдельных фотонов и может быть использовано в системах оптической волоконной связи, для телекоммуникационных технологий в системах защиты передаваемой информации, диагностике и тестировании больших интегральных схем, в спектроскопии одиночных молекул, астрономии, медицине

Полупроводниковый координатный детектор ионизирующего излучения // 2306633

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к полупроводниковым детекторам ионизирующего излучения, и может быть использовано для регистрации излучений в ядерной физике, медицине, а также в цифровых аппаратах, регистрирующих заряженные частицы и гамма-кванты

Фотодиодный приемник инфракрасного излучения // 2310949

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано при создании фотоприемных устройств (ФПУ) для регистрации и измерения инфракрасного (ИК) излучения как в виде одиночных фотодиодов, так и в виде матриц фотодиодов

Фотодиод на антимониде индия // 2324259

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, чувствительным к инфракрасному излучению, и может быть использовано при производстве одноэлементных, линейных и матричных приемников излучения с фоточувствительными элементами - фотодиодами на антимониде индия (InSb)