Патенты автора Краснов Андрей Андреевич (RU)
Преобразователь ионизирующих излучений с сетчатой объемной структурой и способ его изготовления // 2659618
Изобретение относится к области преобразователей энергии ионизирующих излучений изотопных источников в электрическую энергию Э.Д.С. Такие источники отличаются от конденсаторов и аккумуляторов много большей энергией, приходящейся на единицу объема, но малой выделяемой мощностью в единицу времени. Он способен обеспечить прямую зарядку мощного аккумулятора или конденсатора при отсутствии солнечного излучения при минимальном его весе и размере, при этом срок службы изотопного преобразователя определяется периодом полураспада радиационного материала, который для 63Ni порядка 100 лет. Изобретение обеспечивает увеличение удельной выходной мощности преобразователя, упрощение и удешевление технологии его изготовления. Это достигаются за счет оригинальной конструкции преобразователя бета излучения и технологии его изготовления, в которой реализуется максимально большая излучающая поверхность изотопа при минимальной площади высококачественного планарного горизонтального p-n перехода. Это обстоятельство позволяет минимизировать темновой ток и соответственно увеличить напряжение холостого хода и удельную мощность преобразователя. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение может быть использовано в современных системах дальнометрии, управления неподвижными и движущимися объектами, зондирования облачности, контроля рельефа местности и т.д. Интегральная схема быстродействующего матричного приемника оптических излучений содержит электрическую схему, состоящую из принимающего излучение фототранзистора и усиливающего транзистора, при этом коллекторы транзисторов подключены к шине питания, база фототранзистора через сопротивление фототранзистора в базовой цепи подключена к общей шине, эмиттер фототранзистора подсоединен к базе усиливающего транзистора, которая через сопротивление в базовой цепи усиливающего транзистора подсоединена к общей шине, его эмиттер подключен к выходной шине, которая через сопротивление нагрузки соединена с общей шиной, при этом конструкция содержит множество фототранзисторов, образующих 2-мерную прямоугольную матрицу столбцов из фототранзисторов, и множество усиливающих транзисторов, образующих строку матрицы, при этом эмиттеры фототранзисторов подключены к соответствующим разрядным шинам, которые соединены с базовыми областями строки усиливающих транзисторов соответствующими данными столбцами, при этом эмиттеры усиливающих транзисторов подсоединены к выходной шине. При этом конструкция интегральной схемы быстродействующего матричного приемника оптических излучений состоит из кремниевой полупроводниковой подложки n(p)-типа проводимости, на обратной поверхности которой расположен n+ (p+)-слой, на поверхности которого расположен электрод шины питания, на лицевой поверхности пластины расположены диэлектрик, контактные окна, выходная шина, фототранзистор и усиливающий транзистор, области p(n)-типа проводимости сопротивлений, а на лицевой поверхности подложки расположено множество фототранзисторов, образующих столбцы 2-мерной матрицы, и множество усиливающих транзисторов, образующих строку матрицы, имеющих общую коллекторную область, в которой расположены базовые области p(n)-типа проводимости, при этом их площадь равна площади светового луча, в них соответственно расположены n+ (p+)-области эмиттеров, на которых размещены их электроды, подсоединенные к соответствующим разрядным шинам столбцов, соединенных с электродами соответствующих баз строки усиливающих транзисторов, на эмиттерах которых расположены эмиттерные электроды, подсоединенные к выходной шине. Технический результат изобретений заключается в повышении быстродействия и чувствительности фотоприемников. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Настоящее изобретение относится к области преобразователей энергии оптических и радиационных излучений в электрическую энергию и может быть использовано во взрывоопасных помещениях - шахтах, в беспилотных летательных аппаратах, ночных индикаторах, сенсорах, расположенных в труднодоступных местах, и т.д. Предложена оригинальная «щелевая» конструкция преобразователя оптических и радиационных излучений, содержащая в полупроводниковой пластине n(p) типа проводимости вертикальные щели или каналы, на поверхности которых расположены вертикальные p-n-переходы, которые заполнены материалом радиоактивного изотопа, при этом на поверхности горизонтальных p-n-переходов пластины расположен диэлектрический слой, прозрачный для излучения оптического диапазона. Также предложен способ изготовления предложенной конструкции преобразователя оптических и радиационных излучений. Изобретение обеспечивает возможность расширения области применения преобразователя на оптический диапазон излучений, повышения его эффективности, т.е. позволяет получить максимальную электрическую мощность на единицу объема и веса преобразователя, и упрощения технологии изготовления. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Настоящее изобретение относится к области преобразователей энергии радиационных излучений в электрическую энергию и может быть также использовано в взрывоопасных помещениях - шахтах, в беспилотных летательных аппаратах, ночных индикаторах и сенсорах, расположенных в труднодоступных местах и т.д. Высоковольтный преобразователь ионизирующих излучений содержит в полупроводниковой пластине n(p) типа проводимости вертикальные щели, на поверхности которых расположены вертикальные p-n-переходы и которые заполнены электропроводящим материалом радиоактивного изотопа, при этом преобразователь содержит дополнительную изолирующую подложку, на которой расположена полупроводниковая пластина n(p) типа проводимости, в которой сформированы глубокие щели в виде решетки, перпендикулярные к поверхности пластины, при этом их глубина достигает поверхности диэлектрической подложки, образуя полупроводниковые столбики n-(p-) типа проводимости, нижняя поверхность которых примыкает к изолирующей подложке, боковые поверхности примыкают к щелям, на боковых поверхностях столбиков расположены p+(n+) области, образующие боковые вертикальные p-n-переходы, на поверхности щелей расположен тонкий диэлектрик, изолирующий полупроводниковые столбики сбоку друг от друга, в объеме щелей расположен радиоактивный изотоп, на верхней поверхности столбиков расположены диэлектрик и контактные области p+(n+) типа к p-n-переходам и контактные области n+(p+) к столбикам n-(p-) типа проводимости, при этом контактные области соседних столбиков последовательно соединены между собой металлическими проводниками. Также предложен способ изготовления высоковольтного преобразователя ионизирующих излучений. Изобретение обеспечивает возможность получить практически не ограниченную величину выходного электрического напряжения и максимальную электрическую мощность на единицу объема и веса преобразователя. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Конструкция монолитного кремниевого фотоэлектрического преобразователя и способ ее изготовления // 2608302
Изобретение относится к области многопереходных фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), применяемых для солнечных батарей и фотоприемников космического и иного назначения. Монолитный кремниевый фотоэлектрический преобразователь содержит диодные ячейки с расположенными в них перпендикулярно горизонтальной светопринимающей поверхности, вертикальные p-n-переходы и расположенные в диодных ячейках, параллельно к светопринимающей поверхности, горизонтальные n+-p-(p+-n-) переходы, причем все диодные ячейки последовательно соединены в единую конструкцию металлическими катодными и анодными электродами, при этом каждая диодная ячейка (и их вертикальные p-n-переходы) изолирована от соседних с четырех сторон, сбоку - слоем диэлектрика, снизу - дополнительным горизонтальным p-n-переходом, образованным кремниевой подложкой p- (n-) типа проводимости и нижним горизонтальным n+ (p+) слоем p-n-перехода, причем на верхней горизонтальной поверхности диодной ячейки расположен верхний горизонтальный p-n-переход, на n+ (p+) слоях которого соответственно расположены электрод катода (анода), а на p+ (n+) слое - электрод анода (катода). Также предложен способ формирования монолитного кремниевого фотоэлектрического преобразователя. Технический результат изобретения заключается в повышении коэффициента полезного действия, радиационной стойкости и технологичности многопереходных преобразователей. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к области преобразователей энергии оптических и радиационных излучений в электрическую энергию. Предложена конструкция планарного преобразователя ионизирующих излучений, содержащая слаболегированную полупроводниковую пластину n (p) типа проводимости, в которой расположена сильнолегированная n+ (p+) область, на поверхности которой расположен электропроводящий электрод катода (анода), на верхней поверхности пластины расположена сильнолегированная p+ (n+) область, образующая с полупроводниковой пластиной p-n-переход, на поверхности p+ (n+) области расположен слой изолирующего диэлектрика и электропроводящий электрод анода (катода), являющийся радиоактивным изотопом, при этом на верхней и нижней поверхностях слаболегированной полупроводниковой пластины n- (p-) типа проводимости расположены сильнолегированные соответственно верхняя и нижняя горизонтальные p+ (n+) области, образующие с пластиной p-n-переходы p-i-n-диода, при этом они соединены между собой вертикальной р+ (n+) кольцевой областью, при этом верхняя горизонтальная p+ (n+) область образует со слоем изолирующего диэлектрика и электропроводящим электродом катода (анода) МОП структуру накопительного конденсатора, на верхней поверхности пластины также расположена n+ (p+) контактная область к пластине n- (p-) типа проводимости, на верхней и нижней поверхности горизонтальных p+ (n+) областей расположены соответственно слои верхнего и нижнего диэлектрика, содержащие контактные окна соответственно к n+ (p+) контактной области и нижней горизонтальной p+ (n+) области, на поверхности верхнего и нижнего диэлектриков расположены соответственно верхний и нижний слои радиоактивного изотопа - металла, образующие омические контакты соответственно с n+ (p+) контактной областью и нижней горизонтальной p+ (n+) областью, являющиеся электродами катода (анода) и анода (катода) соответственно p-i-n-диода. Также предложен способ создания конструкции планарного преобразователя ионизирующих излучений. Изобретение обеспечивает возможность создания планарного преобразователя - бета-батарейки с повышенной мощностью и энергоемкостью на единицу объема по сравнению с традиционной конструкцией p-i-n-диода. 2 н.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.
Изобретение относится к силовым полупроводниковым приборам и биполярным интегральным схемам. Изобретение обеспечивает повышение быстродействия, уменьшение энергетических потерь при переключении, упрощение технологии изготовления. Интегральная схема силового биполярно-полевого транзистора реализуется с использованием оригинальной функционально-интегрированной конструкции интегральной схемы, в которой функционально совмещены сильнолегированная область базы биполярного транзистора и исток и сток полевого транзистора, затвор полевого транзистора и область коллектора биполярного транзистора. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
МНОГОПЕРЕХОДНЫЙ КРЕМНИЕВЫЙ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОПТИЧЕСКИХ И РАДИАЦИОННЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ // 2539109
Изобретение относится к области преобразователей энергии оптических и радиационных излучений в электрическую энергию (э.д.с). Согласно изобретению предложен кремниевый монокристаллический многопереходный фотоэлектрический преобразователь оптических и радиационных излучений, содержащий диодные ячейки с расположенными в них перпендикулярно горизонтальной светопринимающей поверхности вертикальными одиночными n+-p--p+(p+-n--n+) переходами и расположенными в диодных ячейках параллельно к светопринимающей поверхности горизонтальными n+-p-(p+-n-) переходами, причем все переходы соединены в единую конструкцию металлическими катодными и анодными электродами, расположенными соответственно на поверхности областей n+(p+) типа вертикальных одиночных n+-p--p+(p+-n--n+) переходов, при этом он содержит в диодных ячейках дополнительные вертикальные n+-p-(p+-n-) переходы, причем их области n+(p+) типа подсоединены соответственно областями n+(p+) типа n+-p-(p+-n-) горизонтальных переходов к областям - n+(p+) типа вертикальных одиночных n+-p--p+(p+-n--n+) переходов, при этом на его нижней и боковых поверхностях расположен слой диэлектрика толщиной менее длины пробега радиационных частиц в диэлектрике, на поверхности которого размещен слой радиоактивного металла толщиной, равной длине пробега электронов в металле, при этом расстояние между электродами диодных ячеек не превышает 2-х длин пробега радиационных частиц. Также предложен способ изготовления описанного выше кремниевого монокристаллического многопереходного фотоэлектрического преобразователя оптических и радиационных излучений. Изобретение обеспечивает повышение КПД преобразователей энергии излучения в электрическую энергию, уменьшение их веса на единицу площади и расширение области их применения. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Настоящее изобретение относится к области кремниевых многопереходных фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) солнечных батарей. Конструкция «наклонного» кремниевого монокристаллического многопереходного (МП) фотоэлектрического преобразователя (ФЭП) согласно изобретению содержит диодные ячейки (ДЯ) с n+-p--p+ (р+-n--n+) переходами, параллельными горизонтальной светопринимающей поверхности, диодные ячейки содержат n+(p+) и р+(n+) области n+-p--p+(p+-n--n+) переходов, через которые они соединены в единую конструкцию металлическими катодными и анодными электродами, расположенными на поверхности n+(p+) и p+(n+) областей с образованием соответствующих омических контактов - соединений, при этом, что n+(p+) и p+(n+) области и соответствующие им катодные и анодные электроды расположены под углом в диапазоне 30-60 градусов к светопринимающей поверхности, металлические катодные и анодные электроды расположены на их поверхности частично, а частично расположены на поверхности оптически прозрачного диэлектрика, расположенного на поверхности n+(p+) и p+(n+) областей, при этом они с металлическими электродами и оптически прозрачным диэлектриком образуют оптический рефлектор. Также предложен способ изготовления описанной выше конструкции «наклонного» кремниевого монокристаллического многопереходного (МП) фотоэлектрического преобразователя (ФЭП). Техническим результатом изобретения является повышение коэффициента полезного действия фотопреобразователей. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
КРЕМНИЕВЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ГРЕБЕНЧАТОЙ КОНСТРУКЦИЕЙ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ // 2502156
Настоящее изобретение относится к области кремниевых многопереходных фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) солнечных батарей. Согласно изобретению предложено создание «гребенчатой» конструкции фотоэлектрического преобразователя, которая позволяет реализовать в его диодных ячейках максимально возможный объем области пространственного заряда p-n переходов, в котором сбор неосновных носителей заряда происходит наиболее эффективно. Предложены конструкция и способ изготовления этой конструкции гребенчатого кремниевого монокристаллического многопереходного фотоэлектрического преобразователя. Данное изобретение позволяет повысить коэффициент полезного действия фотоэлектрических преобразователей до 32%. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.
