Пространственно-распределенный фотоприемник с прямой выборкой слова

 

О П И С А Н И Е (ц 452285

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистицеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено31.О5.71 (21) 1662686/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано О5 11 76Бюллетень №41 (45) Дата опубликования описания 28.03.77 (51) М. Кл.

G 11 С 7/ОО

6 11 С 11/42

Государстаенный комитет

Совета Министраа СССР

llD делам изобретений н открытий (53) УДК 68 1. 32 7. 66 (088.8) К. Ф. Берковская, Б. Г. Подласкин, Н. В. Кириллова и В. Л, Суханов (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина физико-технический институт им. A. Ф, Иоффе (71) Заявитель (54) ПРОСТРАНСТВЕННО-РАСПРЕДЕЛЕННЫИ ФОТОПРИЕМНИК

С ПРЯМОЙ ВЫБОРКОЙ СЛОВА

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в вычислительной технике, в устройствах опознавания образца, для автоматического контроля за параметрами изделий, ввода информации в ЦВМ 5 и т. д.

Предлагаемый фотоприемник, например, может служить воспринимающим устройством в постоянном или оперативном оптоэлектронном запоминающем устройстве. В первом слу-о чае на фотоприемник проецируется изображение кодовой маски с нанесенной на ней информацией, например, в виде отверстий на перфокарте; во-втором — фотоприемник конструктивно совмещается, например, с матри- 15 цей инжекционных светодиодов, информация на которой оперативно записывается в виде излучающей конфигурации. Опрос фотоприемной матрицы, как правило, осуществляется последовательно-параллельно: электрический 20 импульс опроса подается в одну из строк матрицы, а на усилителях, подключенных к столбцам, формируется уотоответ, характеризующий освещенность элементов опрашиваемой строки. 25

Известны фотоприемники, выполненные в виде многослойной полупроводниковой пластины, содержащие матрицу элементарных ячеек, которые представляют собой сочетание фоточувствительных элементов и нефоточувствительных развязывающих элементов, включенных в перекрестие адресных и разрядных шин.

Однако квантовая эффективность такого фотоприемника мала, так как полезная поверхность, подвергаемая освещению, в значительной степени используется для формирования на ней развязывающих, нефоточувствительных элементов.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности и надежности устройства, Это достигается тем, что на одной из граней пластины размещены дискретные, вытянутые в одном направлении, p(l1 )-области с нанесенными на поверхность каждой дискретной области разрядными шинами, на другой расположена сплошная р(п )-область с нанесенными (например, при помощи фотолитографии) на ее края адресными шинами, а базовая область заключена между двумя гранями пластины.

На чертеже представлена фотоприемная матрица фотоприемника, Многослойная структура расположена на одной грани монокристалла 1, где созданы изолированные друг от друга участки 26 (р)типа проводимости. В каждом участке сформированы две области 3 и 4 р(И )-типа проводимости, симметрично расположенные относительно разделяющей их базовой области

5, которой служит материал этого же изолированного участка, Области 3 электрически соединены с адресными шинами 6, а области 4 — c разрядными шинами 7, Шины 6 и 7 электрически изолироьаны одна от другой на площадках ь, Расстояние между р(и )-областями 3 и 4, т. е. ширина базовой области 5, не превышает длины диффузионного смещения нсосновных носителей тока, созданных светом в базовой области. йлина диффузионного смешения зависит OT чистоты материала, составляющегo участки 2 и может быть выбрана в случае использования кремния от десятых долей микрона до сотен микрон.

H исходном состоянии на матрицу спроеци:-.;aEIà кодовая пластина с записанной на пей информацией. Информативные участки оптин..ск ., совмещены с р(д )-областями 3

EI .- . и базовой областью 5, По адресным и разрядным шинам на каждую ячейку посту= пает напряжение питания, отличное от нуля.

Световой поток образует пары неосновных посителей как a p(й )-областях, так и в О-области под р(R )-областями и в базовой области. Эти носители разделяютсч на переходах, через каждую ячейку течет фототок Л, пропорциональный числу пар носителей, разделенных тем р(n )-переходом, на котором при такой полярности внешнего напряжения питания образуется отрицательное смешение,,В момент опроса определенной строки на ней скачкообразно меняется полярность на» пряжения питания. Через ячейку течет фототок 3,, пропорциональный числу пар носителей, разделенных вторым р- и -переходом, тем, на котором в данный момент отрицательное смещение.

Таким образом в момент, предшествующий опросу, и в момент опроса фототок фор® мируется последовательно сначала одним, а затем другим р- rl -переходом. В это же время другой р- д -переход работает как развязывающий элемент, предотвращающий протекание тока через ячейку от соседних элементов.

Повышение квантовой эффективности в предлагаемом устройстве достигается за счет того, что площадь развязывающего элемента служит в качестве второй фотоприемной площади, а также благодаря использованию для фотоприемника базовой области, тог да как обычно область, разделяющая развязывающий и фотоприемный элемент, нефотс чувствительна.

Л формула изобретения

Пространственно-распределенный фотоприемник с прямой выборкой слова, содержащий многослойную полупроводниковую пластину с расположенными на ее противоположных

_#_ гранях взаимно перпендикулярными адресными и разрядными шинами и элементарные яче ки, отличающийся тем,что, с целью повышения разрешающей способности и повышения надежности устройства, на одной из гранеи пластины размещены дискретные, вытянутые в одном направлении, р(п )-области с нанесенными на поверхность каждой дискретной области разрядными шинами, на другой размещена сплошная

40 р(д )-область с нанесенными (например, с помощью фотолитографии) на ее края адресными шинами, а базовая область заключена между двумя гранями пластины.

452285

Составитель В. Гордонова

Редактор И, Грузова Техред М. Левицкая Корректор T. Чаброва

Заказ 5542/214 Тираж 723 Подписное

?1НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул, Проектная, 4