Матрица фоточувствительных элементов



Матрица фоточувствительных элементов
Матрица фоточувствительных элементов
Матрица фоточувствительных элементов
Матрица фоточувствительных элементов
Матрица фоточувствительных элементов
Матрица фоточувствительных элементов

 

H01L27/14 - содержащие полупроводниковые компоненты, чувствительные к инфракрасному излучению, свету, коротковолновому электромагнитному или корпускулярному излучению, и предназначенные для преобразования энергии этих излучений в электрическую энергию или для управления электрической энергией с помощью таких излучений (компоненты, чувствительные к излучению, конструктивно связанные только с одним или несколькими электрическими источниками света H01L 31/14; соединение световодов с оптоэлектронными элементами G02B 6/42)

Владельцы патента RU 2571434:

Российская Федерация, от имени которой выступает - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к матрицам фоточувствительных элементов (МФЧЭ), используемых в матричных фотоприемных устройствах (МФПУ) для тепловизионных систем обзора. МФЧЭ включает широкозонную полупроводниковую подложку, толщина которой не менее чем на порядок превышает диффузионную длину неосновных носителей заряда, расположенное на лицевой стороне подложки просветляющее диэлектрическое покрытие и расположенные на тыльной стороне подложки фоточувствительные элементы (ФЧЭ) с узкозонным активным слоем. Согласно изобретению МФЧЭ содержит дополнительный слой, расположенный между подложкой и просветляющим диэлектрическим покрытием, ширина запрещенной зоны дополнительного слоя не превышает ширину запрещенной зоны подложки и превышает ширину запрещенной зоны узкозонного активного слоя ФЧЭ, а скорость безизлучательной рекомбинации неосновных носителей в дополнительном слое не менее чем на порядок превышает скорость излучательной рекомбинации. Задачей заявляемого устройства является повышение отношения сигнал/шум МФЧЭ. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к матрицам фоточувствительных элементов (МФЧЭ), используемых для создания матричных фотоприемных устройств (МФПУ) для тепловизионных систем обзора.

МФПУ, как правило, включают поэлементно состыкованные МФЧЭ и кремниевый мультиплексор, расположенные внутри светоограничительного экрана с диафрагмой заданной формы и заданными размерами, закрытой светофильтром, определяющим спектр фоточувствительности устройства. Вышеуказанный экран с растром смонтирован внутри вакуумированного или газонаполненного корпуса с входным оптическим окном. Корпус интегрирован с устройством охлаждения МФЧЭ и мультиплексора. Оптическое окно снабжено антиотражающим покрытием, диапазон пропускания которого шире диапазона чувствительности МФЧЭ, для обеспечения наименьших потерь падающего излучения.

МФЧЭ выполняется как на основе полупроводниковых гомоструктур (InSb), так и на основе гетероструктур (CdZnTe-HgCdTe, InP-InGaAs, GaAs-GaAlAs и т.д.).

Заявляемое устройство относится к МФЧЭ на основе гетероструктур.

Известные МФЧЭ на основе гетероструктур включают полупроводниковую подложку с толщиной, превышающей диффузионную длину неосновных носителей заряда, как минимум, на порядок, с шириной запрещенной зоны, соответствующей длине волны λ1, расположенное на лицевой ее стороне просветляющее диэлектрическое покрытие и расположенные на тыльной ее стороне ФЧЭ с шириной запрещенной зоны фотоактивного слоя, соответствующей длине волны λ2(Eg2=hc/λ2).

Полоса чувствительности указанных МФЧЭ определяется длинами волн λ1 и λ2. Облучаются ФЧЭ излучением, проходящим сквозь оптическое окно корпуса МФПУ, охлаждаемый светофильтр и подложку МФЧЭ. При этом в МФПУ кроме полезного сигнального излучения на них падает и паразитное излучение, которое увеличивает уровень шума ФЧЭ и, соответственно, ухудшает пороговые параметры МФПУ.

Источниками паразитного облучения для МФЧЭ, установленного в МФПУ, всегда являются:

- естественный фон окружающего пространства;

- излучение входного окна МФПУ, температура которого, как правило, равна температуре окружающей среды;

- излучение светофильтра, температура которого определяется системой охлаждения МФЧЭ;

- тепловое излучение экрана, ограничивающего световую апертуру МФПУ, температура которого также определяется системой охлаждения МФЧЭ.

ИК МФПУ используются для регистрации тепловой картины окружающего пространства. В этом случае важнейшим параметром МФПУ является пороговая разность температур (NETD). Аналитически, этот параметр определяется следующими выражениями:

N E T D М Ф П У ( λ 1 , λ 2 ) = 1 n m i n j m N E T D i j   Ф Ч Э ( λ 1 , λ 2 ) (1)

N E T D Ф Ч Э ( λ 1 , λ 2 ) = k B T 2 c h S N R Ф Ч Э ( λ 1 , λ 2 ) 1 N ( λ 1 , λ 2 ) Z ( λ 1 , λ 2 ) (2)

где

S N R Ф Ч Э ( λ 1 , λ 2 ) = N с и г н _ Ф Ч Э N ш у м _ Ф Ч Э (3)

N ( λ 1 , λ 2 ) = λ 1 λ 2 2 π c λ 4 [ e x p ( c h λ k B T ) 1 ] d λ , (4)

Z ( λ 1 , λ 2 ) = λ 1 λ 2 2 π c λ 5 e x p ( c h λ k B T ) [ e x p ( c h λ k B T ) 1 ] 2 d λ (5)

N ш у м Ф Ч Э 2 = N ш _ с и г н 2 + N ш _ ф о н 2 + N ш _ в х . о к н о 2 + N ш _ с ф 2 + N ш _ э к р 2 + N ш _ т о к 2 + N ш _ Б И С 2 (6)

В выражениях (1), (2), (3), (4), (5) и (6)

с - скорость света в вакууме;

h - постоянная Планка;

kB - постоянная Больцмана;

q - заряд электрона;

Т - температура фона;

SNRФЧЭ - отношение сигнал/шум ФЧЭ, или NсигнФЧЭ к NшумФЧЭ;

NсигнФЧЭ - количество накопленных ФЧЭ носителей заряда, генерированных только полезным излучением от регистрируемого объекта;

NшумФЧЭ - суммарное количество шумовых носителей заряда ФЧЭ, обусловленных темновым током, шумом БИС мультиплексора и всеми излучениями, в том числе и паразитными, падающими на него;

Nш_сигн - количество шумовых носителей заряда ФЧЭ, генерированных сигнальным излучением;

Nш_фон - количество шумовых носителей заряда ФЧЭ, генерированных фоновым излучением;

Nш_вх.окно - количество шумовых носителей заряда ФЧЭ, генерированных входным окном МФПУ;

Nш_сф - количество шумовых носителей заряда ФЧЭ, генерированных охлаждаемым светофильтром;

Nш_экр - количество шумовых носителей заряда ФЧЭ, генерированных светоограничительным экраном;

Nш_ток - количество шумовых носителей заряда ФЧЭ, генерированных темновым током;

Nш_БИС - количество шумовых носителей заряда БИС мультиплексора;

N(λ1, λ2) - интегральное количество фотонов фона окружающей среды в спектральном диапазоне от λ1 до λ2, определяемое из закона Планка;

Z(λ1, λ2) - интеграл по λ от производной спектральной плотности потока фотонов по температуре фона, определяемый из закона Планка;

n, m - формат МФЧЭ.

Из представленного выражения для NETD следует, что указанный параметр будет улучшаться, если будет увеличиваться отношение сигнал/шум (SNR) ФЧЭ. В то же время, поскольку полезный максимальный сигнал - постоянная величина, определяемая разностью ширин запрещенных зон подложки и фотоактивного слоя, то повышение этого отношения возможно лишь с помощью снижения интегрального шума МФПУ.

Источниками интегрального шума МФПУ являются вышеупомянутые источники паразитного облучения, темновой ток ФЧЭ и шум БИС мультиплексора. Таким образом, основной задачей конструкторов и технологов является получение минимального темнового тока ФЧЭ, минимального шума БИС мультиплексора и минимизация паразитных излучений при разработке и изготовлении МФПУ с высокими параметрами.

Изменить естественный тепловой фон окружающего пространства мы не можем - он определяется температурой окружающей среды. Уровень теплового излучения светофильтра, определяющего спектральный диапазон чувствительности приемника, и тепловое излучение экрана, ограничивающего световую апертуру МФПУ, мы можем уменьшить до разумных пределов, используя систему охлаждения МФЧЭ. Получение минимального шума БИС мультиплексора также является отдельной независимой задачей схемотехников и технологов по кремниевым микросхемам, как и изготовление МФЧЭ с минимальными темновыми токами - для технологов по полупроводниковым твердым растворам на основе A3B5, А2В6 и т.д.

Однако существует еще один источник паразитного излучения, который также будет ухудшать отношение сигнал/шум ФЧЭ. Рассмотрим более подробно его возникновение и влияние на работу МФПУ.

Спектр фонового светового излучения, падающего на МФПУ, можно разделить на три части.

Первая часть - излучение с длиной волны, превышающей длину волны λ1, соответствующую ширине запрещенной зоны фотоактивного слоя ФЧЭ. Сигналы из этой части спектра нас не интересуют.

Вторая часть - излучение с длиной волны между λ1 и λ2, где λ2 - длина волны, соответствующая ширине запрещенной зоны подложки. Излучение регистрируемого сигнала располагается в этой части спектра.

Третья часть - излучение с длиной волны короче λ2. Сигналы из этой части спектра нас также не интересуют.

Излучение из первой части спектра не поглощается ни в подложке, ни в фотоактивном слое ФЧЭ. Оно не влияет на выходной сигнал и шум ФЧЭ.

Излучение из второй части спектра (фоновое и сигнальное) не поглощается в подложке, но поглощается в фотоактивном слое, и формирует полезный и паразитный сигнал ФЧЭ.

Излучение из третьей части спектра поглощается в лицевой части подложки МФЧЭ.

Толщина подложки МФЧЭ, которая не менее 250-300 мкм, по крайней мере, на порядок превышает диффузионную длину неосновных носителей. При поглощении излучения из третьей части спектра неосновные носители, генерированные им, всегда будут рекомбинировать в подложке МФЧЭ. В силу того что подложка достаточно совершенная с точки зрения кристаллической структуры и прямозонная, то рекомбинация неосновных носителей в ней, в основном, будет излучательной.

Генерируемые при этом кванты уже будут принадлежать второй части спектра, т.е. будут иметь длины волн в диапазоне λ2+Δλ<λ1, и будут поглощаться в фотоактивном слое ФЧЭ, генерируя паразитный фототек и повышая уровень шума каждого ФЧЭ. Следовательно, будет ухудшаться отношение полезного сигнала к интегральному шуму (отношение сигнал/шум), что автоматически вызовет ухудшение всех основных пороговых характеристик МФПУ, которые напрямую зависят от этого отношения или от величины интегрального шума.

Задачей заявляемого устройства является повышение отношения сигнал/шум МФЧЭ.

Технический результат достигается тем, что в известной МФЧЭ, включающей широкозонную полупроводниковую подложку с толщиной, не менее чем на порядок превышающей диффузионную длину ее неосновных носителей заряда, с лицевой поверхностью оптического качества и расположенным на ней просветляющим диэлектрическим покрытием, с тыльной ее поверхностью и расположенными на ней ФЧЭ с узкозонным фотоактивным слоем, МФЧЭ содержит дополнительный полупроводниковый слой, расположенный между подложкой и просветляющим покрытием, ширина запрещенной зоны дополнительного слоя не превышает ширину запрещенной зоны подложки и превышает ширину запрещенной зоны узкозонного активного слоя фоточувствительных элементов, а скорость безизлучательной рекомбинации неосновных носителей в дополнительном слое не менее чем на порядок превышает скорость излучательной рекомбинации.

В частности, технический результат достигается тем, что в заявленной МФЧЭ часть подложки, примыкающая к лицевой поверхности, легирована глубокой примесью.

В частности, технический результат достигается также тем, что в заявленной МФЧЭ диэлектрическое покрытие имеет встроенный заряд, знак которого совпадает со знаком основных носителей заряда в дополнительном слое.

Сущность заявленного устройства состоит в наличии специально созданного канала безизлучательной рекомбинации для паразитных неосновных носителей, генерированных поглощенной коротковолновой частью падающего на МФЧЭ излучения. Этот канал безизлучательной рекомбинации имеет две разновидности:

1. Отдельный полупроводниковый слой или часть широкозонной подложки, примыкающая к лицевой стороне, легирована примесью с глубокими энергетическими уровнями в запрещенной зоне. В таких полупроводниковых слоях, легированных глубокими примесями, проходит безизлучательная рекомбинация неосновных носителей, генерированных излучением из третьей части спектра.

2. Часть широкозонной подложки, примыкающая к лицевой стороне, имеет искривленные энергетические зоны в поверхностном слое. Искривление энергетических зон обусловлено встроенным в диэлектрическое покрытие зарядом, знак которого совпадает со знаком основных носителей заряда в подложке (противоположен знаку неосновных носителей заряда в подложке). В результате возникает электрическое поле, вытягивающее неосновные носители, генерированные излучением из третьей части спектра, к поверхности раздела подложка - диэлектрический слой. В этой области, обедненной основными носителями, и проходит безизлучательная рекомбинация неосновных носителей.

Предлагаемое устройство поясняется рисунками.

На фиг. 1 показана возможная конструкция прототипа МФЧЭ.

На фиг. 2 показана возможная зонная диаграмма и внутренний источник паразитного облучения прототипа МФЧЭ.

На фиг. 3 показана возможная конструкция заявляемого МФЧЭ.

На фиг. 4 показаны возможные зонные диаграммы заявляемого МФЧЭ.

На рисунках введены следующие обозначения:

1. Омический контакт к широкозонному общему контактному слою.

2. Широкозонный слой первого типа проводимости.

3. Широкозонная (узкозонная) часть ФЧЭ второго типа проводимости.

4. Коротковолновая часть излучения с длиной волны λ≤λ1.

5. Фотоактивный узкозонный слой первого типа проводимости.

6. Средневолновая часть излучения с длиной волны λ2≤λ≤λ1.

7. Широкозонный общий контактный слой первого типа проводимости.

8. Широкозонный буферный слой первого типа проводимости.

9. Длинноволновая часть излучения с длиной волны λ2≤λ.

10. Омические контакты к отдельным ФЧЭ.

11. Широкозонная подложка.

12. Диэлектрическое просветляющее покрытие.

13. Дополнительный широкозонный слой, в котором скорость безизлучательной рекомбинации, по крайней мере, на порядок превышает скорость излучательной рекомбинации.

Работает заявляемое устройство в составе МФПУ, включающем МФЧЭ, состыкованную поэлементно с БИС, расположенную в холодном экране с диафрагмой и светофильтром, установленном в вакуумированном или газонаполненном корпусе с оптическим окном, интегрированном с системой охлаждения, следующим образом.

На МФЧЭ, установленную в МФПУ, падает внешнее излучение, которое можно разделить на три части по спектру 4, 6, 9. Длинноволновая часть падающего излучения 4 не поглощается в МФЧЭ и поэтому не генерирует в ней неосновные носители заряда. Средневолновая часть падающего излучения 6, проходящая сквозь входное окно корпуса, охлаждаемый светофильтр и подложку МФЧЭ 11, поглощается в фотоактивном слое МФЧЭ 5 (в фотоактивных областях ФЧЭ) и генерирует в ФЧЭ, включающих элементы 1, 3, 5, 7, как полезные, так и паразитные неосновные носители, формирующие фототоки. Фототоки накапливаются в течение заданного времени накопления на накопительных емкостях в ячейках БИС мультиплексора. Затем величина накопленного в ячейках МФПУ заряда последовательно считывается, формируя выходной вольтовый видеосигнал, соответствующий изображению тепловой картины, проецируемой на МФЧЭ с помощью объектива. Коротковолновая часть падающего излучения 4 поглощается в дополнительном слое МФЧЭ 11, расположенном между подложкой 11 и просветляющим диэлектрическим покрытием 12, и генерирует неосновные носители в нем. Эти неосновные носители безизлучательно рекомбинируют в этом слое, т.к. скорость безизлучательной рекомбинации в нем выше, чем скорость излучательной рекомбинации. Это предохраняет ФЧЭ от паразитного фототока и, следовательно, снижает его уровень шума. Снижение шума при сохранении сигнала означает увеличение отношения сигнал/шум и улучшение такого параметра, как пороговая разность температур.

Таким образом, использование заявляемого устройства даст положительный эффект, выраженный повышением отношения сигнал/шум как МФЧЭ, так и МФПУ.

1. Матрица фоточувствительных элементов (МФЧЭ), включающая широкозонную полупроводниковую подложку, толщина которой не менее чем на порядок превышает диффузионную длину неосновных носителей заряда, расположенное на лицевой стороне подложки просветляющее диэлектрическое покрытие и расположенные на тыльной стороне подложки фоточувствительные элементы (ФЧЭ) с узкозонным активным слоем, отличающаяся тем, что МФЧЭ содержит дополнительный слой, расположенный между подложкой и просветляющим диэлектрическим покрытием, ширина запрещенной зоны дополнительного слоя не превышает ширину запрещенной зоны подложки и превышает ширину запрещенной зоны узкозонного активного слоя ФЧЭ, а скорость безизлучательной рекомбинации неосновных носителей в дополнительном слое не менее чем на порядок превышает скорость излучательной рекомбинации.

2. МФЧЭ по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительный слой легирован глубокой примесью.

3. МФЧЭ по п. 1, отличающаяся тем, что диэлектрическое покрытие имеет встроенный заряд, знак которого совпадает со знаком основных носителей заряда дополнительного слоя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано для пространственно-временной обработки изображений. Техническим результатом изобретения является обеспечение адаптации к уровню освещенности без каких-либо ограничений на значения отсчетов импульсной характеристики при выделении неподвижных и движущихся слабоконтрастных объектов на нестационарном фоне при пространственно-временной обработке изображений.

Изобретение относится к изготовлению фокальных матричных приемников. Способ изготовления фокального матричного приемника, содержащего один или более пикселей, включает подготовку первой пластины с находящимся на ее поверхности чувствительным материалом, покрытым первым жертвенным слоем, подготовку второй пластины, снабженной считывающей интегральной схемой (ROIC) и контактной площадкой, покрытой вторым жертвенным слоем, в котором сформированы опорные ножки, находящиеся в контакте с контактными площадками и покрытые дополнительным жертвенным слоем, сращивание жертвенных слоев первой и второй пластин таким образом, что после удаления с первой пластины объемного жертвенного слоя чувствительный материал переносится с первой пластины на вторую пластину, формирование пикселя в чувствительном материале над каждой опорной ножкой или каждой группой опорных ножек и образование в каждом формируемом пикселе сквозной перемычки для обеспечения электрического соединения между верхней поверхностью пикселя и его опорной ножкой или опорными ножками и удаление жертвенных слоев с открыванием одного или более пикселей, причем единственный или каждый пиксель формируют таким образом, что его опорные ножки находятся полностью под чувствительным материалом пикселя.

Изобретение относится к изготовлению фокальных матричных приемников. Способ изготовления фокального матричного приемника, содержащего по меньшей мере один пиксель, включает следующие этапы: формирование первой пластины с находящимся на ее поверхности чувствительным материалом, покрытым первым жертвенным слоем, при этом чувствительный материал формирует на первой пластине один или более пикселей, выполнение опорных ножек для по меньшей мере одного пикселя внутри первого жертвенного слоя и формирование в поверхности первого жертвенного слоя первых проводящих участков, которые находятся в контакте с опорными ножками, формирование второй пластины, снабженной считывающей интегральной схемой (ROIC), при этом вторая пластина покрыта вторым жертвенным слоем, в котором сформированы вторые проводящие участки, находящиеся в контакте с ROIC, приведение жертвенных оксидных слоев первой и второй пластин в контакт друг с другом таким образом, чтобы первые и вторые контактные участки совместились между собой и вместе образовали проводящую перемычку, и сращивание указанных первой и второй пластин друг с другом так, что после удаления объемного жертвенного слоя с первой пластины чувствительный материал переносится с первой пластины на вторую, и удаление жертвенных оксидных слоев с открыванием по меньшей мере одного пикселя, причем опорные ножки находятся полностью между чувствительным материалом своего пикселя и второй пластиной.

Изобретение относится к фоточувствительным приборам, предназначенным для обнаружения и регистрации инфракрасного (ИК) излучения в нескольких спектральных поддиапазонах инфракрасной области спектра от 3,5 до 12,7 мкм.

В устройстве фотоэлектрического преобразования, способном на суммирование сигналов элементов фотоэлектрического преобразования, включенных в блоки фотоэлектрического преобразования, каждый из элементов фотоэлектрического преобразования включает в себя первую полупроводниковую область первого типа удельной проводимости для сбора сигнального заряда, вторая полупроводниковая область второго типа удельной проводимости размещена между элементами фотоэлектрического преобразования, размещенными рядом друг с другом и включенными в блок фотоэлектрического преобразования, и третья полупроводниковая область второго типа удельной проводимости размещена между элементами фотоэлектрического преобразования, размещенными рядом друг с другом среди множества элементов фотоэлектрического преобразования и включенными в разные блоки фотоэлектрического преобразования, размещенные рядом друг с другом.

Изобретение относится к области интегральной микроэлектроники и предназначено для систем приема и обработки оптической информации. Ячейка устройства считывания фотоприемных матриц с аналого-цифровым преобразованием содержит входной узел, интегрирующую емкость с одной из обкладок, закороченной на землю, счетчик, триггер Шмитта, сдвиговый регистр.
Изобретение относится к области фотоэлектроники, а именно к фотоэлектрическим преобразователям (ФП) для прямого преобразования солнечной энергии в электрическую.

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в оптико-электронных приборах (ОЭП) ориентации по звездам, содержащих матричный фотоприемник с накоплением заряда.

Изобретение относится к мультиспектральным считывающим фоточувствительным устройствам для считывания субдискретизированных данных фоточувствительных пикселов в фоточувствительных кристаллах с большой матрицей.

Изобретение относится к технологии изготовления кремниевых p-i-n-фотодиодов (ФД), чувствительных к излучению с длинами волн 0,9-1,06 мкм. Способ изготовления кремниевого фотодиода согласно изобретению включает операции термического окисления, диффузии фосфора для формирования областей n+-типа проводимости, диффузии фосфора для геттерирования загрязняющих примесей, диффузии бора для формирования областей p+-типа проводимости, создания двухслойных омических контактов к фоточувствительной области, области охранного кольца и контактному слою p+-типа проводимости путем нанесения пленки золота с подслоем титана или хрома.

Настоящее изобретение обеспечивает твердотельный датчик изображения, который является простым в изготовлении и имеет структуру, эффективную в отношении увеличения количественного показателя насыщенности зарядов, и камеру, включающую в себя такой датчик. Согласно изобретению предложен датчик изображения, включающий в себя первую полупроводниковую область первого типа проводимости, которая располагается в подложке, и вторую полупроводниковую область второго типа проводимости, которая располагается в первой полупроводниковой области для формирования области накопления заряда. Вторая полупроводниковая область включает в себя множество участков, расположенных в направлении вдоль поверхности подложки. Потенциальный барьер формируется между множеством участков. Вторая полупроводниковая область полностью обедняется посредством расширения области обеднения от первой полупроводниковой области до второй полупроводниковой области. Участок окончательного обеднения, который предназначен для окончательного обеднения второй полупроводниковой области, обедняется посредством расширения области обеднения от участка первой полупроводниковой области, расположенного в поперечном направлении участка окончательного обеднения. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 12 ил.

Использование: для подавления шума, формируемого в электронном компоненте. Ферромагнитный элемент предусмотрен со стороны передней поверхности от базовой плоскости и расположен снаружи области, которая перекрывает электронное устройство в направлении, перпендикулярном к базовой плоскости, и предусмотрен проводник со стороны задней поверхности от базовой плоскости, перекрывающий электронное устройство в направлении, перпендикулярном к базовой плоскости. Технический результат: подавление шумов, обусловленных наводимой электродвижущей силой или индуцируемым током. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 22 ил.

Использование: для формирования изображения. Сущность изобретения заключается в том, что устройство формирования изображений содержит полевой транзистор с p-n-переходом, обеспеченный на полупроводниковой подложке, при этом полевой транзистор с p-n-переходом включает в себя область канала первого типа проводимости, истоковую область первого типа проводимости, первую область затвора второго типа проводимости, вторую область затвора второго типа проводимости, третью область затвора второго типа проводимости и четвертую область затвора второго типа проводимости, первая область затвора и вторая область затвора расположены в направлении вдоль поверхности полупроводниковой подложки, третья область затвора и четвертая область затвора расположены в направлении вдоль поверхности полупроводниковой подложки, первая область затвора и третья область затвора расположены в направлении глубины полупроводниковой подложки, первая область затвора расположена между упомянутой поверхностью и третьей областью затвора, вторая область затвора и четвертая область затвора расположены в направлении глубины, вторая область затвора расположена между упомянутой поверхностью и четвертой областью затвора, область канала включает в себя первую область, которая расположена между первой областью затвора и третьей областью затвора, и вторую область, которая расположена между второй областью затвора и четвертой областью затвора, истоковая область расположена между первой областью затвора и второй областью затвора, и полупроводниковая область второго типа проводимости, имеющая концентрацию примеси, которая ниже, чем концентрация примеси третьей области затвора, и ниже, чем концентрация примеси четвертой области затвора, расположена между третьей областью затвора и четвертой областью затвора. Технический результат: обеспечение возможности улучшения характеристик полевого транзистора с p-n-переходом. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

Твердотельное устройство формирования изображения содержит первую полупроводниковую область первого типа проводимости, обеспеченную на подложке методом эпитаксиального выращивания, вторую полупроводниковую область первого типа проводимости, обеспеченную на первой полупроводниковой области, и третью полупроводниковую область второго типа проводимости, обеспеченную во второй полупроводниковой области так, чтобы образовать p-n-переход со второй полупроводниковой областью, причем первая полупроводниковая область сформирована так, что концентрация примеси уменьшается от стороны подложки к стороне третьей полупроводниковой области, и распределение концентрации примеси во второй полупроводниковой области формируется методом ионной имплантации. Изобретение обеспечивает повышение эффективности переноса зарядов, генерируемых посредством фотоэлектрического преобразования. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к фоточувствительным полупроводниковым приборам, работающим в инфракрасной области спектра, и может быть использовано при создании одно- и многоэлементных приемников излучения с фоточувствительными элементами на основе структуры с квантовыми ямами. Фотоприемник на основе структуры с квантовыми ямами содержит подложку из полуизолирующего GaAs, на которой выращены сильно легированные нижний и верхний контактные слои из GaAs, а между ними множество периодов барьер - яма состава Alx Ga1-x As-GaAs, в которых на границах барьер - яма имеются области подъема энергии дна зоны проводимости барьера, при этом в нем сформированы области AlxGa1-xAs, проникающие сквозь множество периодов барьер - яма между верхним и нижним контактными слоями и имеющие характерную толщину в плоскости слоев и концентрацию легирующей примеси такие, что область пространственного заряда на границах с квантовыми ямами распространяется на всю толщину указанных областей. Техническим результатом является повышение рабочей температуры. Следствием указанного результата является существенное снижение требований к системе охлаждения, уменьшает энергопотребление и весогабаритные характеристики аппаратуры на его основе. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: для определения положения объекта с помощью источника модулированного оптического сигнала. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит источник модулированного оптического сигнала, фотодетектор, оптически связанный с ним через устройство формирования сигнала, имеющий, по меньшей мере, первую и вторую базовые области, изолированные друг от друга и от подложки, по меньшей мере, первый набор встречно включенных дискретных диодов, сформированных в первой и второй базовых областях вдоль внутреннего края каждой базовой области у линии их раздела, по меньшей мере, первую делительную шину, сигнальную шину, по меньшей мере, первый и второй источники питания, а также преобразователь ток-напряжение, фильтр высоких частот, синхронный детектор, интегратор, генератор и регистрирующее устройство, положительный выход первого источника питания соединен с отрицательным выходом второго источника питания, образуя первый общий контакт, другими выходами первый и второй источники питания соединены с первой делительной шиной, вход преобразователя ток-напряжение соединен с сигнальной шиной, выход преобразователя ток-напряжение соединен с входом фильтра высоких частот, выход фильтра высоких частот соединен с первым входом синхронного детектора, выход синхронного детектора соединен с входом интегратора, выход интегратора соединен с общим контактом первого и второго источников питания и регистрирующим устройством, выход генератора соединен со вторым входом синхронного детектора и источником модулированного оптического сигнала, дополнительно введены третья базовая область, второй набор встречно включенных дискретных диодов, сформированных во второй и третьей базовых областях вдоль линии их раздела, вторая делительная шина, созданная вдоль внешнего края второй базовой области, третий и четвертый источники питания, сигнальная шина сформирована посередине третьей базовой области, положительный выход третьего источника соединен с отрицательным выходом четвертого источника, образуя второй общий контакт, другими выходами третий и четвертый источники питания соединены со второй делительной шиной, а выход интегратора соединен с первым и вторым общими контактами и регистрирующим устройством. Технический результат: обеспечение возможности повышения точности определения положения объекта. 2 ил.
Наверх