DE1514829B2 - Optoelektronisches koppelelement - Google Patents

Optoelektronisches koppelelement

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Description

Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Koppelelement mit einer als Halbleiterdiode ausgebildeten Lichtquelle und einer mit dieser über ein dazwischenliegendes, optisch transparentes, elektrisch isolierendes Medium optisch gekoppelten, lichtempfindlichen Photodiode mit zwei durch einen gleichrichtenden PN-Übergang voneinander getrennter: Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps, von denen die erste im wesentlichen in die zweite eingebettet ist.
Ein derartiges optoelektronisches Koppelelement ist in der Zeitschrift »electronics«. Volumen 36 vom 12. November 1963, S. 23 bis 27 beschrieben.
Bei dem bekannten optoelektronischen Konpeielement ist das zwischen der Lichtquelle und der Photodiode liegende transparente Medium ein Lichtleiter in Form eines Stabes, dessen Enden mit dev Lichtquelle bzw. der lichtempfindlichen Photodiode verklebt sind.
Ein derartiges optoelektronisches Koppelelement bietet fertigungstechnisch erhebliche Schwierigkeiten und ist damit wesentlich teurer als ein in integrierter Technik ausgeführtes optoelektronisches Koppelelement, wie es beispielsweise in der DT-AS 11 30 535 beschrieben ist. Andererseits ist es bei dem zuletzlgenannten optoelektronischen Koppelelement ein Nachteil, daß über das Halbleitermaterial zwischen Lichtquelle und lichtempfindlicher Photodiode störende kapazitive Kopplungen entstehen, so daß hochfrequente Wechselspannungssignale über derartige Koppelelemente nicht mehr einwandfrei übertragen werden können.
Ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein optoelektronisches Koppelelement anzugeben, welches einerseits hinsichtlich der übertragenen Lichtenergie einen hohen Wirkungsgrad besitzt und bei dem andererseits störende kapazitive Kopplungen vermieden sind.
Diese Aufgabe ist durch ein optoelektronisches Koppelelement der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Photodiode eine als gut leitende elektrostatische Abschirmung dienende dritte Zone aufweist, welche die Oberfläche der zweiten Zone und die Oberfläche der darin eingebettcten ersten Zone überdeckt und den gleichen Leitfähigkeitstyp wie die zweite Zone besitzt, und daß die Lichtquelle in unmittelbarer Nachbarschaft des gleichrichtenden Übergangs zwischen der ersten Zone und der dritten Zone der Photodiode angeordnet ist.
Das optoelektronische Koppelelement gemäß der Erfindung läßt sich so aufbauen, daß die Lichtquelle sehr nahe an der Photodiode liegt, so daß Lichtverlustc weitgehend vermieden werden und diesbezüglich ein hoher Wirkungsgrad erreicht wird. Gleichzeitig wird durch die als elektrostatische Abschirmung dienende dritte Zone das Auftreten von störenden Kapazitäten weitgehend unterdrückt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Sie werden nachstehend an Hand eines in den Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der lichtempfindlichen Photodiode eines Koppelelements gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt,
F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 1-1 in Fig. 1, wobei zusätzlich die Lichtquelle des Koppelelements dargestellt ist,
F i g. 3 ein Ersatzschaltbild des Koppelelements gemaß F i g. 2,
F i g. 4 einen Schnitt durch die Photodiode gemäß Fig.! längs der Linie 4-4 in dieser Figur,
F i g. 5 eine Draufsicht auf die Photodiode gemäß F i g. 1 und
Fig. 6A, A' bis 6E, E' Schnitte durch die Photodiode in verschiedenen Phasen des Herstellungsprozesses.
Gemäß F i g. 1 und 2 besitzt die lichtempfindliche Photodiode 16 des Koppelelements einen Grundkörper, der nachstehend als zweite Zone 60 bezeichnet ist, sowie eine Kathode, die nachstehend als erste Zone 62 bezeichnet ist. Die erste Zone 62 ist beim Ausführungsbeispie! N-leitend, etwa kreis- bzw. kreisscheibenförmig und im wesentlichen in die zweite Zone 60 einge-
bettet. Über den in einer Ebene liegenden Oberseiten der ersten und zweiten Zone — die zweite Zone ist P-!eitend — liegt eine dritte Zone 64 in Form einer P-leitenden Schicht. Diese dritte Zone 64 wird durch Eindiffundieren von P-leitendem Material erzeugt, wobei vor Durchführung des Diffusionsvorganges eine Maske in Form eines schmalen Steges erzeugt wird, so daß unter dem Steg eine schmale Kanalzone 63 entsteht, der dort, wo der Steg über der ersten Zone 62 verläuft, N-leitend und dort, wo der Steg über der zweiten Zone 60 verläuft, P-leitend ist. Die N-leitende erste Zone 62 ist stärker dotiert als der Halbleiterkörper bzw. die zweite Zone 60, so daß die ursprüngliche P-Leitfähigkeit in der ersten Zone 62 in eine N-Leitfähigkeit überführt wird. Ähnlich wird die dritte Zone 64 stärker dotiert als der Halbleiterkörper bzw. die zweite Zone 60, wodurch die dritte Zone 64 über der ersten Zone 62 eine P-Leitfähigkeit erhält. Anschließend wird ein Material, das eine N-Leitfähigkeit zur Folge hat, selektiv in die Kanalzone 63 eindiffundiert, um eine engere Kanalregion 66 vom N-Typ zu erzeugen, welche innerhalb der Kanalzone 63 liegt, jedoch stärker als diese dotiert ist und einen niedrigeren Widerstand aufweist. Die Leitfähigkeit der Kanalregion 66 ist mit N + bezeichnet. Die Kanalregion 66 ist stärker dotiert, um die Abschnitte der Kanalzone 63 mit P-Leitfähigkeit in N-Ieitendes Material umzuwandeln und einen Gleichrichterübergang 67 zu bilden. Man erkennt, daß die N-leitende erste Zone 62 mit Ausnahme der Kanalzone 63 von dem P-leitenden Material der zweiten Zone 60 und der dritten Zone 64 umgeben ist. Zwischen der ersten Zone 62 und der dritten Zone 64 liegt ein gleichrichtender Übergang 65, während zwischen der ersten Zone 62 und der zweiten Zone 60 ein gleichrichtender Übergang 61 vorhanden ist. Dagegen entsteht kein gleichrichtender Übergang zwischen der P-leitenden dritten Zone 64 und der zweiten Zone 60 sowie zwischen der Kanalregion 66 und der ersten Zone 62. so daß die Kanalregion 66 eine elektrische Verbindung zu der durch die erste Zone 62 gebildeten versenkten Kathode bildet. Es besteht jedoch ein gleichrichtender Übergang 67 zwischen der Kanalregion 66 und dem Halbleiterkörper bzw. der zweiten Zone 60, um einen Kurzschluß zwischen Anode und Kathode zu vermeiden. Auf die gesamte vorstehend beschriebene Anordnung wird eine Oxidschicht 68 aufgebracht. Anschließend wird ein kreisförmiger zentraler Bereich der Oxidschicht 68 wieder entfernt, und zwar derart, daß das Oberflächenstück 74 der P-ieitenden dritten Zone 64, der über der N-ieiienden ersten Zone 62 liegt sowie ein kreisringförmiger Teil 71 der dritten Zone 64. der die erste Zone 62 umgibt, freigelegt wird, mit Ausnahme eines Streifens 69, wo die Oxidschicht erhalten bleibt. Der Streifen 69 überdeckt die Kanaizone 63. die sich bis in die erste Zone 62 erstreckt. Danach wird auf der Oberseite der Oxidschicht 68 eine Elektrode 70 gebildet, die den kreisringförmigen Teil 7i der dritten Zone 64 überlappt und mit dieser in Kontakt steht. Die Elektrode 70 besitzt einen streifenförmigen Teil 72, der über der Kanalzone 63 liegt. Eine weitere Elektrode 73 wird auf dem äußersten Ende der N+-leitenden Kanalregion 66 gebildet, die unter der Elektrode 70 hindurchläuft und die ebenfalls von der gleichen Oxidschicht 68 umgeben ist. Die Dicke der Oxidschicht 68 ist äußers? gering, daher können die Grenzen der Kanalzone 63 und der Kanalregion 66, die unter der Elektrode 70 hindurchlaufen, neben der Elektrode gesehen werden. Die äußeren Grenzen der Kanalzone 63 und der Kanalregion 66 sind voneinander getrennt, um die Streukapazität zwischen der dritten Zone 64 und der Kanalregion 66 herabzusetzen. Dies bedeutet, daß die Kanalregion 66 mit ihren äußeren Grenzflächen an den P-leitenden Teil der Kanalzone 63 und mit ihrem Boden an dem Halbleiterkörper bzw. die zweite Zone 60 angrenzt, so daß dort ein gleichrichtender Übergang 67 entsteht. Die Kanalregion 66 ist somit von der stärker dotierten P-leitenden dritten Zone 64 getrennt. Die Kapazität
ίο eines gleichrichtenden Überganges ist umso größer, je stärker die Dotierung auf gegenüberliegenden Seiten desselben ist. Daraus erklärt sich die kleine Streukapaziiät des gleichrichtenden Übergangs 67 zwischen der Kanalregion 66 einerseits und dem P-leitenden Teil der Kanalzone 63 sowie der zweiten Zone 60 andererseits, und zwar im Vergleich zu der Kapazität, die sich ergeben würde, wenn man einen gleichrichtenden Übergang zwischen der N+-leitenden Kanalregion 66 und der stärker dotierten P-leitenden dritten Zone 64 herstellen würde.
Die erste Zone 62 ist nun im wesentlichen von P-leitenden Zonen umgeben und eingeschlossen, nämlich von der zweiten Zone 60 und der dritten Zone 64, und zwar mit Ausnahme der schmalen Kanalregion 66, die zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit der ersten Zone 62 bzw. der Kathode dient. Der streifenförmige Teil 72 der Elektrode 70 liegt über der Kanalzone 63 und der Kanalregion 66. um auch diese Teile der Halbleiterschaltung elektrostatisch abzuschirmen.
Mit den Elektroden 70 und 73 sind Zuleitungen 75 bzw. 76 verbunden, wobei die Zuleitung 75 die Verbindung zu der Anode der Photodiode bildet und an eine Klemme 20 oder an Signalerde 44 angeschlossen ist. Die Zuleitung 76 ist mit der anderen Ausgangsklemme 19 der Photodiode verbunden und bildet die »heiße« Ausgangsklemme der Photodiode. Alle P-leitenden Zonen, welche die erste Zone 62 bzw. die Kathode umgeben, liegen also auf dem Potential der Signalerde 44, und zwar einschließlich der Elektrode 70 und wirken somit als ein elektrostatischer Schirm für die Kathode.
Aus F i g. 2 der Zeichnung wird deutlich, daß der vorstehend beschriebenen lichtempfindlichen Photodiode eine Lichtquelle zugeordnet ist, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Die Lichtquelle 10 ist mit der Photodiode 16 über ein dazwischenliegendes, optisch transparentes Medium 46 gekoppelt, welches gleichzeitig eine elektrische Isolation gewährleistet.
Die Lichtquelle 10 ist eine Halbleiterdiode mit einer Kaihodenzone 12, bestehend aus einer Halbleiterschicht eines ersten elektrischen Leitfähigkeitstyps, beispielsweise mit N-Leitfähigkeit, auf der durch Diffusion eine Anodenzone 11 mit P-Leitfähigkeit erzeugt ;st, die von der Kathodenzone 12 durch einen aktiven gleichrichtenden PN-Übergang 15 getrennt ist. Die Lichtquelle weist einen planaren Aufbau auf und ist auf der einen Seite mit einer Oxidschicht 32 überzogen, die den PN-Übergang 15, dort wo er die Oberfläche durchsetzt, schützt. Die Anodenzone 11 und die Kathodenzone 12 sind mit zugeordneten Elektroden 34 bzw. 36 verbunden, die ihrerseits zu Eingangskiemmen 13 bzw. 14 (Fig. 3) des Koppelelements führen. Die lichtempfindliche Photodiode 16 ist auf der der Lichtquelle 10 abgewandten Seite des optisch transparenten Mediums 46 angeordnet.
F i g. 3 zeigt ein Ersatzschaltbild des optoelektronischen Koppelelements gemäß F i g. 2. Man sieht, daß die Anodenzone 11 der als Lichtquelle 10 dienenden Halbleiterdiode mit einer Eingangsklemme 13 verbun-
den ist, während die Kathodenzone 12 der Halbleiterdiode mit einer Eingangsklemme 14 verbunden ist, die an Erde 30 bzw. an einem ersten Bezugspotential liegt. Die Kathode 18 der lichtempfindlichen Photodiode 16 ist mit einer Ausgangsklemme 19 verbunden, während die Anode 17 der Photodiode 16 mit einer Ausgangsklemme 20 verbunden ist, welche wieder mit Erde 44 bzw. mit einem zweiten Bezugspotential verbunden ist. Zwischen den beiden Bezugspotentialen 30 und 44 liegt eine Kapazität 52, die einerseits mit der Kathode 12 der Lichtquelle 10 und andererseits mit der Anode 17 der Photodiode 16 verbunden ist. Die Kapazität 52, welche beispielsweise in der Größenordnung von etwa 4 Picofarad liegt, führt zu einer relativ hohen Impedanz zwischen den beiden Bezugspotentialen 30 und 40 und ist insofern hinsichtlich der Beeinflussung der Ausgangssignale des Photodetektors unkritisch.
Ohne die erfindungsgemäße Abschirmung wäre noch eine zweite Kapazität 50 zwischen der Kathode 12 der Lichtquelle und der Kathode 18 der Photodiode 16 vorhanden. Diese Kapazität ist gestrichelt eingezeichnet. Die Kapazität 50 stellt bei bekannten Koppelelementen, selbst wenn sie nur in der Größenordnung von etwa 1 Picofarad liegt, dagegen ein erhebliches Problem dar, da diese Kapazität das durch optische Strahlung λ übermittelte Nutzsignal ganz wesentlich beeinträchtigen kann, vor allem in empfindlichen Stromkreisen. Diese Kapazität ist aber bei dem Koppelelement gemäß der Erfindung praktisch vollständig ausgeschaltet. Ein geringfügiger Rest der Streukapazität 50, der gegebenenfalls noch vorhanden ist, liegt außerdem bei dem Koppelelement gemäß der Erfindung parallel zu der Kapazität 52. Damit liegen aber alle Streukapazitäten zwischen dem Erdpotential der Lichtquelle und dem Erdpotential der Photodiode. Der Widerstand der P-leitenden dritten Zone 64 über der ersten Zone 62 des Photodetektors 16 ist aber so gering, daß diese dritte Zone 64 praktisch einen elektrischen Kurzschluß darstellt und alle kapazitiv übertragenen Signale an die zweite Zone 60 und das Bezugspotential 44 für die Photodiode 16 ableitet.
Wegen des komplizierten Aufbaues der Photodiode werden im folgenden nochmals Einzelheiten an Hand der F i g. 4 und 5 erläutert, wobei F i g. 4 einen Schnitt durch die Photodiode nach F i g. 1 entlang der Linie 4-4 und F i g. 5 eine Draufsicht auf die Photodiode wiedergibt. Fig.4 zeigt deutlich das Ende der schmalen Kanalzone 63 mit der darin liegenden engeren Kanalregion 66, die durch Diffusion einer eine N-Leitfähigkeit erzeugenden Verunreinigung erzeugt ist, um so einen Kontakt zu der N-leitenden ersten Zone 62 herzustellen. Man sieht, daß die P-leitende dritte Zone 64 sich in die N-leitende erste Zone 62 erstreckt und diese mit Ausnahme einer engen Kanalzone 63 als geschlossene Schicht überdeckt. Die Elektrode 70, die auf der dritten Zone 64 aufgebracht ist, umgibt die erste Zone 62, erstreckt sich jedoch nicht über diese, sondern läßt eine zentrale Öffnung frei, in der ein Oberflächenstück 74 der dritten Zone 64 liegt, so daß die optische Strahlung die Photodiode treffen kann. Wie zuvor erwähnt, überdeckt der Streifen 72 der Elektrode 70 die Kanalzone 63, um so die elektrostatische Abschirmung der ersten Zone 62 mit der dritten Zone 64 und der zweiten Zone 60 zu vervollständigen. Wenn eine optische Strahlung von der Lichtquelle 10 die zentrale Öffnung trifft, dringt sie in die dritte Zone 64 über der ersten Zone 62 ein, wobei ein großer Teil des Lichtes in der Zone 64 absorbiert wird. Diese Zone ist jedoch hinreichend dünn, so daß die Paare von Elektronen und Löchern, die durch das absorbierte Licht erzeugt werden, innerhalb einer Diffusionslänge vom gleichrichtenden Übergang 65 zwischen der dritten Zone 64 und der ersten Zone 62 vorhanden sind. Da der gleichrichtende Übergang 65 eine Fortsetzung des Übergangs 61 ist, ist das Sammein der Ladungsträger an dem Übergang 65 zur Erzeugung eines Photostroms dem Sammeln an dem PN-Übergang 61 gleichwertig. Der größte Anteil des Lichtes, das in der dritten Zone 64 nicht absorbiert wird, wird dann in der ersten Zone 62 absorbiert, wo die dabei erzeugten Ladungsträger an einem der Übergänge 61 und 65 gesammelt werden.
In der Draufsicht nach F i g. 5 erkennt man die durch
■5 Diffusion hergestellte dritte Zone 64, die die gesamte Oberfläche der dritten Zone 60 bedeckt, mit Ausnahme der Kanalzone 63. Die Oxidschicht 68 überdeckt die Oberfläche der dritten Zone 64, ausgenommen eine zentrale kreisförmige Öffnung, in der das Oberflächenstück 74 der dritten Zone 64 freiliegt, sowie eine ringförmige Zone des dritten Bereiches 64, der das Oberflächenstück 74 umgibt, wobei jedoch der Streifen 69 der Oxidschicht 68 die Kanalzone 63 überdeckt. Oben auf der Oxidschicht 68 liegt die Elektrode 70, die ebenfalls eine zentrale Öffnung aufweist, innerhalb welcher das Oberflächenstück 74 liegt. Die Elektrode 70 reicht jedoch weiter nach innen als die Oxidschicht 68 und steht in Kontakt mit der dritten Zone 64. Auch die Elektrode 70 weist einen streifenförmigen Abschnitt 72 auf, der sich in die zentrale Öffnung erstreckt und über der Kanalzone 63 liegt. Innerhalb der Kanalzone 63 liegt die eindiffundierte N + -Ieitende Kanalregion 66, die in Kontakt mit der ersten Zone 62 steht. Die Elektrode 73 liegt am äußersten Ende der Kanalregion 66 an, und zwar außerhalb der Elektrode 70, wie dargestellt. Die Elektrode 70 weist Löcher 78, 79, 80 und 81 auf, die auf radial vom Mittelpunkt der zentralen Öffnung ausgehenden Linien liegen, so daß, wenn die Lichtquelle über der Photodiode liegt, diese durch Abzählen der Anzahl der Löcher in jeder Linie, die diese nicht überdeckt, zentriert werden kann. Wenn die Zahl der Löcher in jeder Linie gleich ist, dann ist die Lichtquelle zentriert.
Es sei hervorgehoben, daß Lichtquelle und Photodiode im Zusammenhang mit integrierten Stromkreisen verwendet werden und Teile davon bilden können. Die Anwendung von integrierten Stromkreisen ist besonders vorteilhaft (vgl. DT-OS 15 14 830). In einem solchen Fall wird die Photodiode gewöhnlich gleichzeitig mit einem Verstärkerkreis für die Photodiode hergestellt.
Das Verfahren zur Herstellung der Photodiode ist in den F i g. 6A, A' bis 6E, E' veranschaulicht, wobei die F i g. 6A bis 6E Schnitte darstellen, die dem Schnitt nach F i g. 2 entsprechen (Linie 2-2), und die F i g. 6A' bis 6E' entsprechend Fig.4 Schnitte entlang der Linie 4-4 wiedergeben. Zunächst wird in einen P-leitenden Halbleiterkörper (zweite Zone 60) eine Verunreinigung eindiffundiert, die eine N-Leitfähigkeit zur Folge hat. Die entsprechende erste Zone 62 ist von dem Grundkörper 60 durch einen aktiven PN-Übergang 61 getrennt (Fig. 6A, A'). Diese Diffusion wird in üblicher, photographischer Maskiertechnik durch ein Loch in einer Oxidschicht 90 durchgeführt. Während der Diffusion der Verunreinigung in dem Halbleiterkörper wird über der Öffnung in der Oxidmaske eine Oxidschicht gebildet, so daß sich eine vollständige Oxid-Schicht über dem Halbleiterkörper ergibt. Um der Klarheit Willen ist die während des Diffusionsprozesscs gcbildc-
te Oxid-Schicht nicht dargestellt, so daß die Öffnung in der Oxidmaske zu sehen ist. Nach der Herstellung der ersten Zone 62 wird eine weitere Oxidmaske 91 auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers aufgebracht und derart bis auf einen Rest beseitigt, daß nur ein schmaler Streifen von Oxid auf dem Halbleiterkörper bleibt, der sich über ein Teil der zweiten Zone 60 und der ersten Zone 62 erstreckt. Dann wird eine Verunreinigung eindiffundiert, die eine dritte Zone 64 mit P-Leitfähigkeit ergibt — wie in F i g. 6B, B', dargestellt — die die erste Zone 62 umgibt, mit Ausnahme des maskierten Streifens. Dadurch wird ein gleichrichtender Übergang 65 zwischen der dritten Zone 64 und der ersten Zone 62 gebildet. Darauf werden, wie in F i g. 6C und 6C dargestellt, Oxidmasken 92 und 93 auf dem gesamten Halbleiterkörper mit Ausnahme des schmalen Streifens, der zuvor durch die Oxidschicht 91 maskiert war, aufgebracht. Darauf wird eine Verunreinigung zur Erzeugung einer N-Leitfähigkeit im Bereich des Streifens eindiffundiert, um so die hochdotierte N+-leitende Kanalregion 66 zu erzeugen, die sich in die erste Zone 62 erstreckt und mit dieser verbunden ist, die jedoch einen gleichrichtenden Übergang 67 mit der zweiten Zone 6Ö bildet. Während des Diffusionsprozesses bildet sich dann wiederum auf dem gesamten Halbleiterkörper eine Oxidschicht, aus der danach eine kreisringförmige Öffnung geschnitten wird, um ein kreisringförmiges Oberflächenstück der dritten Zone 64 gerade außerhalb der ersten Zone 62 freizulegen. Auch am äußersten Ende der Kanalregion 66 wird ein kleiner Teil des Oxids beseitigt. Dann wird eine Schicht von geeignetem Elektrodenmaterial, wie beispielsweise Aluminium, auf die gesamte Oberfläche aufgebracht, wobei die Metallschicht eine Verbindung mit dem kreisringförmigen Teil 71 der dritten Zone 64 und dem äußersten Ende der Kanalregion 66 eingeht, wie in F i g. 6D, 6D' dargestellt. Schließlich werden Teile der Metallschicht selektiv beseitigt, um die dritte Zone, die über der ersten Zone 62 liegt, mit Ausnahme des Streifens 72, der den Oxidstreifen 69 und die Kanalzone 63 überdeckt, freizulegen und um die Elektrode 70 elektrisch von der Elektrode 73 zu trennen, wie in F i g. 6E und 6E' dargestellt. Die Löcher 78, 79, 80 und 81 (nicht dargestellt) werden, sofern gewünscht, ebenfalls hergestellt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 509 584/328

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Optoelektronisches Koppelelement mit einer als Halbleiterdiode ausgebildeten Lichtquelle und einer mit dieser über ein dazwischenliegendes, optisch transparentes, elektrisch isolierendes Medium optisch gekoppelten, lichtempfindlichen Photodiode mit zwei durch einen gleichrichtenden PN-Übergang voneinander getrennten Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps, von denen die erste im wesentlichen in die zweite eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Photodiode (16) eine als gut leitende elektrostatische Abschirmung dienende dritte Zone (64) aufweist, welche die Oberfläche der zweiten Zone (60) und die Oberfläche der darin eingebetteten ersten Zone (62) überdeckt und den gleichen Leitfähigkeitstyp wie die zweite Zone (60) besitzt, und daß die Lichtquelle (10) in unmittelbarer Nachbarschaft des gleichrichtenden Übergangs (65) zwischen der ersten Zone (62) und der dritten Zone (64) der Photodiode (16) angeordnet ist.
2. Optoelektronisches Koppelelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Zone (64) ein freiliegendes Oberflächenstück (74) aufweist und mit einer ersten Elektrode (70) verbunden ist, daß eine den entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp wie die dritte Zone (64) aufweisende vierte Zone (Kanalregion 66) vorgesehen ist, von der ein erster Teil unter der ersten Elektrode (70) verläuft und von der ein zweiter Teil mit einer zweiten Elektrode (73) verbunden ist, und daß die erste Zone (62) teilweise unter einem auch unter der ersten Elektrode (70) befindlichen Teil der vierten Zone (Kanalregion 66) liegt und mit ihr in Kontakt steht.
3. Optoelektronisches Koppelelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (10) so angeordnet ist, daß die bei einem in Durchlaßrichtung über die Halbleiterdiode fließenden Strom erzeugte Strahlung gerade auf das freiliegende Oberflächenstück (74) der dritten Zone (64) der Photodiode (16) fällt.
4. Optoelektronisches Koppelelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Lichtquelle (10) dienende Halbleiterdiode einen Halbleiterkörper aus Galiium-Arsenid aufweist, dessen erste Zone (Anode 11) P-ieitend und dessen zweite Zone (Kathode 12) N-leitend ist und daß die zweite Zone (Kathode 12) zwischen der ersten Zone (Anode 11) und der Photodiode (16) liegt.
DE19651514829 1964-06-29 1965-06-26 Optoelektronisches Koppelelement Expired DE1514829C3 (de)

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