Двухполюсный полупроводниковый позиционно-чувствительный фотоприемник с отрицательной дифференциальной проводимостью

Изобретение может найти применение в различных узлах автоматики, устройствах управления и позиционирования. Фотоприемник, согласно изобретению, представляет собой комбинированный прибор, реализованный на основе полупроводникового прибора с отрицательной дифференциальной проводимостью и полупроводниковой структуры позиционно-чувствительного фотоприемника. Для увеличения протяженности области позиционной фоточувствительности дополнительно к полупроводниковому прибору с отрицательной дифференциальной проводимостью введена протяженная фоточувствительная полупроводниковая структура, имеющая верхнюю фоточувствительную область первого типа проводимости с первым и вторым контактами, расположенными по краям области, вторую, среднюю, область второго типа проводимости и третью, нижнюю, область первого типа проводимости с третьим контактом, соединенную таким образом, что первый контакт к фоточувствительной области протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры соединен с эмиттерным электродом прибора с отрицательной дифференциальной проводимостью, второй контакт к фоточувствительной области протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры соединен с коллекторным электродом, а третий контакт протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры соединен с базовым электродом прибора с отрицательной дифференциальной проводимостью. Целью изобретения является увеличение протяженности области позиционной фоточувствительности прибора с отрицательной дифференциальной проводимостью. 3 ил.

 

Изобретение относится к области электроники, оптоэлектроники, полупроводниковой техники, а именно к полупроводниковым позиционно-чувствительным фотоприемникам с отрицательной дифференциальной проводимостью.

Известны приборы с отрицательной дифференциальной проводимостью - туннельные диоды (Полупроводниковые диоды. Параметры, методы измерений. / Под редакцией Горюнова Н.Н. и Носова Ю.Р. М.: Сов. Радио, 1968, 300 с.). Вольт-амперная характеристика таких приборов имеет N-образный вид. При малых напряжениях наблюдается возрастающий участок тока до максимального значения - тока пика - затем с увеличением напряжения происходит снижение тока до минимального значения - участок отрицательной дифференциальной проводимости, и, далее, с увеличением напряжения вновь происходит рост тока - вторичная положительная ветвь. Туннельные диоды из-за наличия внутренней положительной обратной связи нашли широкое применение в автоматике, вычислительной и генераторной технике. Несмотря на это, туннельные диоды не нашли применения в оптоэлектронике, поскольку, не обладают фоточувствительностью, в том числе и позиционной.

Известны приборы с отрицательной дифференциальной проводимостью на базе комбинации различных биполярных и полевых транзисторов (IEEE. Transactions on Circuits and Systems., 1985, №1, p.46-61). Известны полупроводниковые структуры двуэлектродных и трехэлектродных приборов на основе интегрированных в одном объеме полупроводника биполярных и полевых транзисторов (Зарубежная электронная техника, 10 (244), Москва, 1981). Такие приборы с отрицательной дифференциальной проводимостью также не обладают позиционной фоточувствительностью.

Наиболее близкими к предлагаемому изобретению являются интегральные фотоприемники с отрицательной дифференциальной проводимостью (Фотоприемник с отрицательной проводимостью на основе полупроводниковой структуры: пат. РФ №2309487, 2007) на основе многослойных полупроводниковых структур, в которых проявляется позиционная чувствительность и изменяется величина отрицательной дифференциальной проводимости при изменении пространственного положения светового потока.

Фотоприемник содержит полупроводниковые области, снабженные контактами, часть из которых соединена между собой. С одной стороны на первой области первого типа проводимости расположена первая область второго типа проводимости и вторая область первого типа проводимости. С другой стороны на первой области первого типа проводимости последовательно расположены вторая область второго типа проводимости и третья область первого типа проводимости. Контакт первой области второго типа проводимости соединен с контактом третьей области первого типа проводимости (коллектор), а контакт второй области второго типа проводимости соединен с контактом второй области первого типа проводимости (база). Контакт к первой области первого типа проводимости является эмиттером.

Фотоприемник представляет собой реализацию в объеме полупроводникового материала двухтранзисторной схемы замещения прибора с отрицательной дифференциальной проводимостью на базе двух биполярных транзисторов.

Недостатками таких приборов являются необходимость дополнительного гальванического управления для получения участка отрицательной проводимости (трехэлектродные приборы) и малая область фоточувствительности (несколько миллиметров), в пределах которой в зависимость от координаты изменяется ток пика. При расширении этой области снижается чувствительность транзисторов к оптическому воздействию, ухудшается положительная обратная связь, что приводит к исчезновению участка отрицательной проводимости.

Известны также позиционно-чувствительные полупроводниковые приборы - сканисторы (А.С. 197683, 1976, В.Ф.Золотарев. Безвакуумные аналоги телевизионных трубок. - М.: Энергия. - 1972 - 216 с.), представляющие собой p-n-p- или n-p-n-структуры с тремя омическими контактами, два из которых расположены по краям верхнего фоточувствительного слоя, служащего эмиттером и одновременно делителем напряжения источника. Третий контакт является контактом к эквипотенциальной нижней области полупроводника, служащей коллектором. При проецировании светового пучка на эмиттерную область сканистора создается рельеф возбужденных светом и разделенных p-n-переходом носителей тока. Считывание рельефа осуществляется приложением пилообразного напряжения между одним из контактов к фоточувствительной области и контактом к эквипотенциальной области. Однако сканистор не обладает участком отрицательной дифференциальной проводимости на вольт-амперной характеристике, что существенно сужает области его применения.

Для устранения указанных недостатков предлагается данное изобретение

Технический результат: увеличение протяженности области позиционной фоточувствительности фотоприемника с отрицательной дифференциальной проводимостью.

Технический результат достигается за счет введения дополнительной протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры, имеющей верхнюю фоточувствительную область первого типа проводимости с первым и вторым контактами, расположенными по краям области, вторую, среднюю, область второго типа проводимости и третью, нижнюю, область первого типа проводимости с третьим контактом, соединенную таким образом, что первый контакт к фоточувствительной области протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры соединен с эмиттерным электродом прибора с отрицательной дифференциальной проводимостью, второй контакт к фоточувствительной области протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры соединен с коллекторным электродом, а третий контакт протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры соединен с базовым электродом прибора с отрицательной дифференциальной проводимостью.

Полупроводниковый позиционно-чувствительный фотоприемник с отрицательной дифференциальной проводимостью (Фиг.1) реализован на основе прибора с отрицательной дифференциальной проводимостью (N), который может быть выполнен твердотельным или в виде схемотехнического аналога, и протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры, имеющей верхнюю фоточувствительную область первого типа проводимости (p-типа) с первым и вторым контактами, расположенными по краям области, вторую, среднюю, область второго типа проводимости (n-типа) и третью, нижнюю, область первого типа (p-типа) проводимости с третьим контактом. Протяженная фоточувствительная полупроводниковая структура включена в цепь управления элемента с отрицательной дифференциальной проводимостью таким образом, что первый контакт (7) к фоточувствительной области протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры соединен с эмиттерным (Э) электродом прибора с отрицательной дифференциальной проводимостью, второй контакт (2) к фоточувствительной области протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры соединен с коллекторным электродом (К), а третий контакт (3) протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры соединен с базовым электродом (Б) прибора с отрицательной дифференциальной проводимостью. Э1 и Э2 - электроды двухполюсного позиционно-чувствительного фотоприемника с отрицательной проводимостью. Ф - световой пучек, падающий на поверхность протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры. За счет предлагаемой схемы соединения реализуется двухполюсный комбинированный позиционно-чувствительный фотоприемник, обладающий вольт-амперной характеристикой, содержащей участок отрицательной дифференциальной проводимости.

Увеличение протяженности области позиционной фоточувствительности по сравнению с существующими позиционно-чувствительными фотоприемниками с отрицательной дифференциальной проводимостью достигается за счет использования протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры, линейные размеры фоточувствительной области которой могут достигать нескольких сантиметров.

Получение участка отрицательной дифференциальной проводимости на выходной вольт-амперной характеристике такого фотоприемника в двухэлектродном включении обеспечивается за счет использования протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры в качестве фотоуправляемого делителя напряжения (фотопотенциометра).

Протяженная фоточувствительная полупроводниковая структура в режиме фотоуправляемого делителя работает следующим образом.

При приложении внешнего напряжения между первым и вторым электродами протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры все падение напряжения осуществляется на фоточувствительном p-слое. Между электродами 1 и 3, 2 и 3 внешнее напряжение не прикладывается, и оба p-n-перехода протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры при освещении ее поверхности работают в фотогальваническом режиме.

В отсутствии освещения поверхности сопротивление двух последовательно включенных p-n-переходов протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры велико. При высокоинтенсивном освещении небольшого участка поверхности в ограниченном объеме полупроводника реализуется генерация электронно-дырочных пар, и большой градиент концентрации освобожденных светом избыточных пар носителей заряда обуславливает их диффузионное перемещение к p-n-переходам. В области p-n-переходов происходит разделение пар полем перехода. Нарушается равновесие системы, возникает фототок и сопротивление p-n-переходов протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры уменьшается с ростом интенсивности светового потока. Таким образом, при освещении участка поверхности протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры последовательная цепочка p-n-переходов в объеме, ограниченном диаметром светового пучка и толщиной протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры, представляет собой сопротивление, значение которого зависит от интенсивности светового потока. В режиме фотопотенциометра в отсутствии освещения напряжение на третьем электроде протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры равно нулю (сопротивление цепочки велико и эквивалентно разрыву цепи) и пропорционально координате светового пучка x на поверхности протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры при освещении, когда сопротивление цепочки p-n-переходов мало. Полученное таким образом напряжение на третьем электроде протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры, согласно Фиг.1, используется для управления трехэлектродным прибором с отрицательной дифференциальной проводимостью.

В отсутствии освещения поверхности протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры (Фиг.1), (при отсутствии управляющего напряжения на базовом электроде прибора с отрицательной дифференциальной проводимостью (N)), на выходной вольт-амперной характеристике комбинированного фотоприемника участка отрицательной дифференциальной проводимости не наблюдается. Появление и движение пучка света по поверхности протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры обеспечивает изменение падения напряжения на базовом электроде, и, как следствие, появление на выходной вольт-амперной характеристики фотоприемника участка отрицательной дифференциальной проводимости (Фиг.3).

В экспериментальных образцах предлагаемого двухполюсного позиционно-чувствительного фотодатчика элемент с отрицательной дифференциальной проводимостью реализован на основе комбинации двух транзисторов, соединенных по схеме модуляции тока базы основного транзистора дополнительным полевым транзистором с управляющим p-n-переходом (IEEE Transactions on Circuits and Systems, 1985, №1, p.46-61). При этом затвор полевого транзистора соединен с коллектором биполярного. В качестве биполярного транзистора использован бескорпусной транзистор типа КТ 3129, в качестве полевого - бескорпусной транзистор типа КП 302.

Протяженная фоточувствительная полупроводниковая структура представляет собой линейную полупроводниковую структуру с габаритными размерами 2×35 мм, с двумя p-n-переходами, реализованными на глубинах 50 и 200 мкм в объеме полупроводника p-типа проводимости с поверхностным сопротивлением 105 Ом/см. Удельное сопротивление n-областей составляет 250 Ом/□. На верхней фоточувствительной поверхности протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры реализованы два металлических электрода (по краям линейной структуры) для подключения источников питания, на противоположной стороне кристалла - третий выходной электрод.

Все элементы комбинированного прибора смонтированы в одном корпусе с прозрачным окном для ввода излучения. Габаритные размеры фотоприемника составляют 42×11×5 мм. В качестве источника излучения использован полупроводниковый лазерный ИК-диод мощность. 300 мВт со сфокусированным пучком на поверхности протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры диаметром 1 мм.

Такой комбинированный прибор при наличии светового пучка на фоточувствительной поверхности протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры имеет выходные N-образные вольт-амперной характеристики, зависящие от координаты светового пучка на поверхности протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры (Фиг.2). Значение тока пика N-характеристики такого прибора также зависит от пространственного расположения светового пучка на поверхности протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры. Полученная в эксперименте зависимость значения тока пика от координаты светового пучка комбинированного позиционно-чувствительного прибора представлена на Фиг.3. При значениях координаты светового пучка ниже 10 мм вольт-амперная характеристика прибора утрачивает участок отрицательной дифференциальной проводимости, что связано с уменьшением напряжения на выходе протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры ниже порога чувствительности прибора с отрицательной дифференциальной проводимостью. Свыше 25 мм происходило исчезновение участка отрицательной дифференциальной проводимостью из-за смещения напряжения минимума в область напряжений пробоя биполярного транзистора.

С учетом погрешности измерений, в диапазоне от 15 до 25 мм, полученная характеристика носит линейный характер, что позволяет выполнение с помощью рассмотренного прибора простых преобразований координаты в ток. Наличие участка отрицательной дифференциальной проводимостью на выходной вольт-амперной характеристике обеспечивает работу таких фотодатчиков в ключевых режимах, что позволяет исключить дополнительные схемы управления, снизить массогабаритные показатели электронной аппаратуры и обеспечивает применение таких преобразователей в устройствах управления различными сложными механизмами, а также в системах контроля и безопасности.

Рассмотренная комбинация позиционного фотодатчика и элемента с отрицательной дифференциальной проводимостью позволила расширить область фоточувствительности по сравнению с известными приборами минимум в 1,5 раза.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. В.Ф.Золотарев Безвакуумные аналоги телевизионных трубок. - М.: Энергия. - 1972 - 216 с.

2. Полупроводниковые диоды. Параметры, методы измерений. / Под редакцией Горюнова Н.Н. и Носова Ю.Р. - М.: Сов. Радио, 1968. 300 с.

3. IEEE. Transactions on Circuits and Systems., 1985., №1., p.46-61.

4. Фотоприемник с отрицательной проводимостью на основе полупроводниковой структуры: Пат. РФ №2309487. Опубл. в Б.И., 2007.

5. Г.Виглеб. Датчики. Устройство и применение. - М.: Мир, 1989 г.

Двухполюсный полупроводниковый позиционно-чувствительный фотоприемник с отрицательной дифференциальной проводимостью, содержащий полупроводниковый прибор с отрицательной дифференциальной проводимостью, имеющий эмиттерный, коллекторный и базовый электроды, отличающийся тем, что для увеличения протяженности области позиционной фоточувствительности дополнительно к полупроводниковому прибору с отрицательной дифференциальной проводимостью введена протяженная фоточувствительная полупроводниковая структура, имеющая верхнюю фоточувствительную область первого типа проводимости с первым и вторым контактами, расположенными по краям области, вторую, среднюю, область второго типа проводимости и третью, нижнюю, область первого типа проводимости с третьим контактом, соединенную таким образом, что первый контакт к фоточувствительной области протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры соединен с эмиттерным электродом прибора с отрицательной дифференциальной проводимостью, второй контакт к фоточувствительной области протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры соединен с коллекторным электродом, а третий контакт протяженной фоточувствительной полупроводниковой структуры соединен с базовым электродом прибора с отрицательной дифференциальной проводимостью.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полупроводниковым координатным детекторам радиационных частиц. .

Изобретение относится к полупроводниковым приборам для преобразования воздействий радиационного излучения, преимущественно нейтронного, в электрический сигнал, измерение которого позволяет определить уровень радиации или набранную дозу облучения.

Изобретение относится к полупроводниковым координатным детекторам радиационных частиц. .

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение для измерения основных параметров нейтронных потоков. .

Изобретение относится к микроэлектронике, и в частности к созданию матричных детекторов релятивистских частиц. .

Изобретение относится к оптоэлектронике и, в частности, к полупроводниковым фотоприемникам с отрицательной проводимостью (ОП) и может быть использовано в качестве фотодатчика, управляемого одним или несколькими световыми потоками, фотоприемного элемента оптопары в системах автоматики, переключающей и преобразовательной техники для бесконтактной коммутации и управления в цепях постоянного и переменного тока.

Изобретение относится к твердотельным детекторам ионизирующих излучений. .

Изобретение относится к твердотельным детекторам ионизирующих излучений. .

Изобретение относится к области полупроводниковых ИС и может быть использовано для создания фоточувствительных цифровых и аналоговых устройств. .

Изобретение относится к области детектирования ионизирующих излучений с использованием полупроводниковых устройств и может быть использовано в научно-исследовательском оборудовании и средствах радиационной защиты

Изобретение относится к способам изготовления противоотражающих структур для датчиков изображения на основе комплементарных металлооксидных полупроводников

Изобретение относится к полупроводниковым координатным детекторам радиационных частиц. МОП диодная ячейка монолитного детектора излучений содержит МОП транзистор, шину высокого положительного (отрицательного) напряжения питания и выходную шину, при этом для повышения качества детектирования, т.е. спектральной чувствительности и линейности усиления детектора, МОП транзистор является обедненным транзистором n(p) типа проводимости (т.е. имеет встроенный канал), при этом его подзатворная область подсоединена к общей шине питания, сток к выходной шине, а затвор соединен с анодом (катодом) диода и с первым выводом резистора, катод (анод) диода подсоединен к шине высокого положительного (отрицательного) напряжения питания, второй вывод резистора подсоединен к шине отрицательного (положительного) напряжения смещения. Также предложена конструкция (функционально интегрированная структура) МОП диодной ячейки монолитного детектора излучений. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение может найти применение для регистрации излучений в ядерной физике, в физике высоких энергий, а также при создании цифровых рентгеновских аппаратов, преимущественно маммографов. Рабочий объем детектора выполнен из пластины полуизолирующего монокристаллического полупроводникового материала, например арсенида галлия, на которой сформированы конденсаторы, у которых первая обкладка лежит непосредственно на рабочем объеме. Поверх конденсаторов нанесен слой разделительного диэлектрика, а электронные ключи на полевых транзисторах созданы на слое разделительного диэлектрика, на котором также создана вся разводка схем, включая шины, соединяющие затворы транзисторов (лежащие на разделительном диэлектрике) вдоль строк матрицы, а также шины, соединяющие стоки транзисторов вдоль столбцов, причем в слое диэлектрика сформированы окна, заполненные металлом, через которые осуществляется соединение первых обкладок конденсаторов с истоками транзисторов и вторых обкладок конденсаторов с земляными шинами в каждом элементе матрицы. Изобретение обеспечивает возможность расширения спектра полупроводниковых материалов, пригодных для использования в качестве рабочего объема детектора. 1 ил.

Изобретение относится к области микроэлектроники, а более конкретно к фоточувствительным матрицам приемников оптических, рентгеновских излучений и изображений для применения в фотоаппаратах, видеокамерах, сотовых телефонах, медицинских рентгеновских панелях, а также в универсальных твердотельных экранах, способных одновременно как принимать фотоизображение, так его и воспроизводить на этом же экране. Функционально-интегрированная ячейка фоточувствительной матрицы согласно изобретению содержит фоточувствительный элемент, шины общую, питания, адресную и разрядную, транзистор выборки строк, затвор которого соединен с адресной шиной, при этом ячейка дополнительно содержит конденсатор и биполярный n-p-n (p-n-p) транзистор, коллектор которого соединен с шиной питания, а эмиттер - с разрядной шиной, база со стоком p(n) канального МОП транзистора - выборки строк, общая шина соединена с первым выводом конденсатора, второй вывод которого соединен с коллектором биполярного транзистора. Также согласно изобретению предложены еще три варианта функционально-интегрированная ячейка фоточувствительной матрицы. Изобретение обеспечивает улучшение чувствительности, быстродействия фоточувствительной матрицы, а также возможность двойного использования в качестве приемника и передатчика изображения. 4 н.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области полупроводниковых оптоэлектронных устройств, в частности к фотодетекторам с высокой эффективностью регистрации света. Ячейка для фотоэлектронного умножителя на основе кремния согласно изобретению содержит первый слой (2) первого типа проводимости, второй слой (3) второго типа проводимости, сформированный на первом слое (2), причем первый слой (2) и второй слой (3) формируют первый p-n-переход. И отличается тем, что ячейка дополнительно обработана с помощью этапа ионной имплантации, причем параметры ионной имплантации выбраны так, что благодаря повреждению кристаллической решетки, вызванному имплантацией, длина поглощения инфракрасного света с длиной волны в интервале от ~800 нм до 1000 нм снижена, в частности снижена по меньшей мере в 3 раза, более конкретно снижена по меньшей мере в 5 раз. Изобретение обеспечивает создание ячейки для фотоэлектронного умножителя на основе кремния и фотоэлектронного умножителя на основе кремния, содержащего множество ячеек, в которых оптические помехи между ячейками значительно снижены без значительного снижения эффективности оптического детектирования, при этом ячейки для фотоэлектронного умножителя на основе кремния сформированы с увеличенной эффективностью оптического детектирования для длин волн больше ~800 нм. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области генерации электромагнитного излучения в субтерагерцовом и терагерцовом диапазонах частот. Генератор субтерагерцового и терагерцового излучения включает источник лазерного излучения, электрическую цепь с источниками напряжения и импедансной нагрузкой, и оптически активный элемент. Оптический активный элемент оснащен дополнительным полевым транзистором, имеющим в подзатворной области слой полупроводника с коротким временем жизни фотовозбужденных носителей заряда, затвор из прозрачного или полупрозрачного материала, при этом электрическое смещение подается на сток и исток проводящего канала полевого транзистора. Технический результат заключается в увеличении выходной мощности. 2 ил.

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.

Изобретение относится к полупроводниковым координатным детекторам радиационных частиц. Изобретение обеспечивает повышение эффективности регистрации оптических и глубоко проникающих излучений и повышение быстродействия детектора излучений. Биполярная ячейка координатного фотоприемника - детектора излучений может использоваться в современных системах дальнометрии, управления неподвижными и движущимися объектами, зондирования облачности и контроля рельефа местности, оптических линий связи. Технический результат достигается за счет применения новой электрической схемы, в которой имеется собирающий ионизационный ток p-i-n-диод, а также 2-эмиттерный биполярный n-p-n (p-n-p)транзистор, первый эмиттер которого подключен соответственно к первой выходной адресной шине, а второй - ко второй выходной адресной шине, а база биполярного транзистора через резистор подключена к шине напряжения смещения, а коллектор - к шине питания. При этом данная электрическая схема реализуется в конструкции интегральной схемы, в которой функционально совмещены высоковольтный p-i-n-диод и низковольтный усиливающий ионизационный ток биполярный транзистор. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым координатным детекторам ионизирующих частиц. В емкостной МОП диодной ячейке фотоприемника-детектора излучений применена новая электрическая схема, в которой используются усилительный обогащенный p-МОП транзистор, конденсатор, p-i-n-диод, поликремниевые резисторы, дополнительные p-МОП и n-МОП транзисторы и оригинальной конструкции ячейки координатного фотоприемника-детектора. Также использована функционально-интегрированная структура p-i-n-диода, в которой расположена емкость, разделяющая высокое напряжение, приложенное к p-i-n-диоду, и низкое напряжение питания для КМОП электронных схем. Это позволяет увеличить надежность работы, чувствительность и координатную точность фотоприемника-детектора излучений. 4 ил.

Изобретение относится к области электроники, оптоэлектроники, полупроводниковой техники, а именно к полупроводниковым позиционно-чувствительным фотоприемникам с отрицательной дифференциальной проводимостью

Наверх