JPS58159384A - ダ−リントンフオトトランジスタ - Google Patents
ダ−リントンフオトトランジスタInfo
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- JPS58159384A JPS58159384A JP57042103A JP4210382A JPS58159384A JP S58159384 A JPS58159384 A JP S58159384A JP 57042103 A JP57042103 A JP 57042103A JP 4210382 A JP4210382 A JP 4210382A JP S58159384 A JPS58159384 A JP S58159384A
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- Japan
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- transistor
- emitter
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- Granted
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- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
- H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Power Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、例えばフォトカプラやフォトインタラプタ
の受光素子として使用されるダーリントン フォトトラ
ンジスタに関する。
の受光素子として使用されるダーリントン フォトトラ
ンジスタに関する。
従来、高変換効率を要求されるフォトカプラやフォトイ
ンタラプタにおいては、受光素子として第１図に示すよ
うなダーリントン フォトトランジスタが用いられてい
る。すなわち、フォトトランジスタＴｒｌにトランジス
タＴｒ、をダーリントン接続して設け、上記フォトトラ
ンジスタＴｒ、のエミッタ電流（光電流）を増幅して得
るように構成されている。
ンタラプタにおいては、受光素子として第１図に示すよ
うなダーリントン フォトトランジスタが用いられてい
る。すなわち、フォトトランジスタＴｒｌにトランジス
タＴｒ、をダーリントン接続して設け、上記フォトトラ
ンジスタＴｒ、のエミッタ電流（光電流）を増幅して得
るように構成されている。
しかし、上記のような構成では、暗電流が各トランジス
タＴｒｌ Ｉ ７ｒｌの電流増Ｎｉ ４’ ｈ Ｆｌ
ｌ−依存するため、通常のフォトトランジスタと比較し
て暗電流が大きくなる。このようなダーリントン フォ
トトランジスタを高照度下で使用する場合には光電流と
暗電流との比（８７Ｎ比）が大きいのでほとんど間軸を
生じないが、低照ｌｆ’Ｆで使用する場合（例えばフォ
トカプラやフォトインタラプタに使用した場合）には、
暗電流が大きくなると次段の回路における誤動作の原因
となる欠点がある。
タＴｒｌ Ｉ ７ｒｌの電流増Ｎｉ ４’ ｈ Ｆｌ
ｌ−依存するため、通常のフォトトランジスタと比較し
て暗電流が大きくなる。このようなダーリントン フォ
トトランジスタを高照度下で使用する場合には光電流と
暗電流との比（８７Ｎ比）が大きいのでほとんど間軸を
生じないが、低照ｌｆ’Ｆで使用する場合（例えばフォ
トカプラやフォトインタラプタに使用した場合）には、
暗電流が大きくなると次段の回路における誤動作の原因
となる欠点がある。
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、雑音゛罐流となるｆＭＪ流を
低減することにより、次段の回路動作を安定化できる信
頼性の＾いダーリントン フォトトランジスタを提供す
ることである。
その目的とするところは、雑音゛罐流となるｆＭＪ流を
低減することにより、次段の回路動作を安定化できる信
頼性の＾いダーリントン フォトトランジスタを提供す
ることである。
すなわち、この発明においては、上記１ｓ１図の回路に
おける光電流の増幅用トランジスタＴｒｙのペース・エ
ミッタ間にバイパス用の抵抗を設けたものである。
おける光電流の増幅用トランジスタＴｒｙのペース・エ
ミッタ間にバイパス用の抵抗を設けたものである。
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第２図はその構成を示すもので、上記第１図の回
路構成に加えて、トランジスタＴｒｌのペース・エミッ
タ間にバイパス抵抗ＲＢ罵を設け、低照度時におけるト
ランジスタＴｒｌのペース電流を分流して暗電流を低減
するように構成したものである。
する。第２図はその構成を示すもので、上記第１図の回
路構成に加えて、トランジスタＴｒｌのペース・エミッ
タ間にバイパス抵抗ＲＢ罵を設け、低照度時におけるト
ランジスタＴｒｌのペース電流を分流して暗電流を低減
するように構成したものである。
第３図は、１１８２図の回路の断面構成例を示すもので
、図において＃２図と同一符号がそれぞれ対応しており
、１１はＮｍ域、１２はＮｆｆ１の気相エピタキシャル
層、１３はｐａｌＩの不純物拡散領域、１４はＮｍの不
純物拡散領域、上記のような構成において動作を説明す
る。
、図において＃２図と同一符号がそれぞれ対応しており
、１１はＮｍ域、１２はＮｆｆ１の気相エピタキシャル
層、１３はｐａｌＩの不純物拡散領域、１４はＮｍの不
純物拡散領域、上記のような構成において動作を説明す
る。
フォトトランジスタＴｒｌのペース領域に光が照射され
ると、このトランジスタＴｒｌのペース。
ると、このトランジスタＴｒｌのペース。
コレクタを形成しているｐｍ’ｊ＆合に光電流が発生し
、この光電流はエミッタ鉋に流れる。上記エミッタ電流
■冨は、トランジスタＴｒ、のペースとバイパス抵抗Ｒ
ＢＩに分流される。バイパス抵抗ＲＢｇｌ二流れる電流
の最大値ＩＲＭＡ）Ｃは、トランジスタＴｒｌのペース
拳エミッタ間電圧なＶＢＥ、バイパス抵抗ＲＢ鳶の抵抗
値をｒとすると、ｎｍ ＩＲＭＡ！＝− となる。シリコンでトランジスタＴｒ自を形成した場合
のペース・エミッタ間電圧ＶＢＩは、約０．６■であり
、仮りに６０にΩの抵抗値を有するバイパス抵抗ＲＢｊ
ｌを設けたとすると このバイパス抵抗Ｒ１Ｍには１０
μＡまでの電流を流すことができる。上記バイパス抵抗
Ｒｍｌの抵抗＋＊ｒを小さくしすぎると、トランジスタ
Ｔｒ？’ＣＤ’エミッタ電捷！冨はほとんどがバイパス
抵抗Ｒ１１側に流れてしまうため、変換効率が悪くなる
ので、この抵抗値ｒは次段の回路特性に合わせて適宜設
定する必要がある。実験によるとこの抵抗値ｒは２５〜
３５にΩが最適であった。
、この光電流はエミッタ鉋に流れる。上記エミッタ電流
■冨は、トランジスタＴｒ、のペースとバイパス抵抗Ｒ
ＢＩに分流される。バイパス抵抗ＲＢｇｌ二流れる電流
の最大値ＩＲＭＡ）Ｃは、トランジスタＴｒｌのペース
拳エミッタ間電圧なＶＢＥ、バイパス抵抗ＲＢ鳶の抵抗
値をｒとすると、ｎｍ ＩＲＭＡ！＝− となる。シリコンでトランジスタＴｒ自を形成した場合
のペース・エミッタ間電圧ＶＢＩは、約０．６■であり
、仮りに６０にΩの抵抗値を有するバイパス抵抗ＲＢｊ
ｌを設けたとすると このバイパス抵抗Ｒ１Ｍには１０
μＡまでの電流を流すことができる。上記バイパス抵抗
Ｒｍｌの抵抗＋＊ｒを小さくしすぎると、トランジスタ
Ｔｒ？’ＣＤ’エミッタ電捷！冨はほとんどがバイパス
抵抗Ｒ１１側に流れてしまうため、変換効率が悪くなる
ので、この抵抗値ｒは次段の回路特性に合わせて適宜設
定する必要がある。実験によるとこの抵抗値ｒは２５〜
３５にΩが最適であった。
第４図は、通常のダーリントン フォトトランジスタと
、３０にΩのバイパス抵抗を設けたダーリントン フォ
トトランジスタの暗電流ＩＤ一温度Ｔａの特性を示す図
で、図において、破線Ａが従来のダーリントン フォト
トランジスタ、実線Ｂはこの発明によるダーリントンフ
ォトトランジスタである。従来のダーリントン フォト
トランジスタは周囲一度Ｔ晶に比例して暗電流ＩＤが上
昇するが、この発明による回路においては、フォトトラ
ンジスタＴｒｌのエミッタ電流Ｉｎ （光゛電流）は、
所定の値までバイパス抵抗ＲＢＩに分流されるため、実
線Ｂに示すような特性となる。したがって ｉｉＩ流を
低減できる。
、３０にΩのバイパス抵抗を設けたダーリントン フォ
トトランジスタの暗電流ＩＤ一温度Ｔａの特性を示す図
で、図において、破線Ａが従来のダーリントン フォト
トランジスタ、実線Ｂはこの発明によるダーリントンフ
ォトトランジスタである。従来のダーリントン フォト
トランジスタは周囲一度Ｔ晶に比例して暗電流ＩＤが上
昇するが、この発明による回路においては、フォトトラ
ンジスタＴｒｌのエミッタ電流Ｉｎ （光゛電流）は、
所定の値までバイパス抵抗ＲＢＩに分流されるため、実
線Ｂに示すような特性となる。したがって ｉｉＩ流を
低減できる。
トタろで、フォトトランジスタ（ダーリントン フォト
トランジスタを含む）は、発光素子（例えばＧａＡｓ）
の受光側となる訳だが、この発光素子の光を効率良く受
光し、コレクタ電流■。とするために、第３図に示すよ
うに、通常のトランジスタと比較して気相エピタキシャ
ル層１２が約２〜３倍（２０〜３０μ慝）厚く設計され
ている。このため、ＩＣの製造プロセスで行なわれてい
るアイソレーション拡散（コレクタ分離）を行なおうと
すると、拡散時間が他のＩＣＱ’）４〜９倍もかかるの
みならず、微細パターンにできない等の点から゛実現が
困麹である。
トランジスタを含む）は、発光素子（例えばＧａＡｓ）
の受光側となる訳だが、この発光素子の光を効率良く受
光し、コレクタ電流■。とするために、第３図に示すよ
うに、通常のトランジスタと比較して気相エピタキシャ
ル層１２が約２〜３倍（２０〜３０μ慝）厚く設計され
ている。このため、ＩＣの製造プロセスで行なわれてい
るアイソレーション拡散（コレクタ分離）を行なおうと
すると、拡散時間が他のＩＣＱ’）４〜９倍もかかるの
みならず、微細パターンにできない等の点から゛実現が
困麹である。
そこで、バイパス抵抗ＲＢＩは、トランジスタＴ ｒＩ
＋ Ｔ ｒｌのペース領域（ＰＩ！の拡散領域１３）を
形成する時に同時に形成した。このため バイパス抵抗
となるＰｆｆｉの不純物拡散領域１３とＮ型の気相エピ
タキシャル層１２との間にρｎ接合ができ、トランジス
タＴｒｙのエミッタ・コレクタ間と並列に寄生ダイオー
ドＤが形成される。したがって、トランジスタＴｒＨの
エミッ！・コレクタ間に電圧が印加されるとその耐圧ｖ
ｍａ６が寄生ダイオードＤの順方向耐圧Ｖν（約０．６
ｖ〜０．７ Ｖ ）まで低下する。しかし、実際の使用
上においては、トランジスタＴｒｔのエミッタ・コレク
タ間に電圧を印加することはないので何の問題もない。
＋ Ｔ ｒｌのペース領域（ＰＩ！の拡散領域１３）を
形成する時に同時に形成した。このため バイパス抵抗
となるＰｆｆｉの不純物拡散領域１３とＮ型の気相エピ
タキシャル層１２との間にρｎ接合ができ、トランジス
タＴｒｙのエミッタ・コレクタ間と並列に寄生ダイオー
ドＤが形成される。したがって、トランジスタＴｒＨの
エミッ！・コレクタ間に電圧が印加されるとその耐圧ｖ
ｍａ６が寄生ダイオードＤの順方向耐圧Ｖν（約０．６
ｖ〜０．７ Ｖ ）まで低下する。しかし、実際の使用
上においては、トランジスタＴｒｔのエミッタ・コレク
タ間に電圧を印加することはないので何の問題もない。
なお、通常のフォトトランジスタ（シングルタイプ）の
ペース争エミッタ間にバイパス抵抗を設けてもｗｉ磁電
流低減できる。しかし、ダーリントン フォトトランジ
スタにバイパス抵抗を設けた場合は、上述したように暗
４Ｅｆｉをバイパス抵抗で分流し、光１１Ｅ［のみをト
ランジスタで増幅するのに対し、シングルタイプのフォ
トトランジスタでは光電流もバイパス抵抗に分流される
ので、光電流が減少して効率が低下する。
ペース争エミッタ間にバイパス抵抗を設けてもｗｉ磁電
流低減できる。しかし、ダーリントン フォトトランジ
スタにバイパス抵抗を設けた場合は、上述したように暗
４Ｅｆｉをバイパス抵抗で分流し、光１１Ｅ［のみをト
ランジスタで増幅するのに対し、シングルタイプのフォ
トトランジスタでは光電流もバイパス抵抗に分流される
ので、光電流が減少して効率が低下する。
したがって、バイパス抵抗を設けることによって得られ
る効果は、ダーリント／ フォトトランジスタに比べ
て小さい。
る効果は、ダーリント／ フォトトランジスタに比べ
て小さい。
以１説明したようにこの発明によれば、雑音路動作を安
定化できる信頼性の高いダーリントＶ フォトトランジ
スタが得られる。
定化できる信頼性の高いダーリントＶ フォトトランジ
スタが得られる。
第１因は従来のダーリントン フォトトランジスタを示
す回路図、１ＦＪ２図はこの発明の一実施例に係るダー
リントン フォトトランジスタを示す回路図、＠３図は
上記第２図の回路の断面構成例を示す図、第４図は上記
第１図および第２図の回路における周囲温度−暗電流特
性な示ｆ肉である。 Ｔｒ、・・・フォトトランジスタ、 Ｔｒｅｅｍｓ ）
ランジスタＩＲＢＪＩ・・・バイパス抵抗。
す回路図、１ＦＪ２図はこの発明の一実施例に係るダー
リントン フォトトランジスタを示す回路図、＠３図は
上記第２図の回路の断面構成例を示す図、第４図は上記
第１図および第２図の回路における周囲温度−暗電流特
性な示ｆ肉である。 Ｔｒ、・・・フォトトランジスタ、 Ｔｒｅｅｍｓ ）
ランジスタＩＲＢＪＩ・・・バイパス抵抗。
Claims (1)
- フォトトランジスタと、このフォトトランジスタにダー
リントン接続されるトランジスタと、上記ダーリントン
接続されるトランジスタのペース・エミッタ間にＩｉ！
ｉ続されるバイパス抵抗とを具備することを特徴とする
ダーリントン フォトトランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57042103A JPS58159384A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | ダ−リントンフオトトランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57042103A JPS58159384A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | ダ−リントンフオトトランジスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58159384A true JPS58159384A (ja) | 1983-09-21 |
| JPS6328503B2 JPS6328503B2 (ja) | 1988-06-08 |
Family
ID=12626638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57042103A Granted JPS58159384A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | ダ−リントンフオトトランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58159384A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01181481A (ja) * | 1988-01-08 | 1989-07-19 | Sharp Corp | 光結合素子 |
| EP0959502A2 (en) * | 1998-05-19 | 1999-11-24 | Hewlett-Packard Company | Photodetector |
| KR20020084428A (ko) * | 2001-05-02 | 2002-11-09 | 송정근 | 이종접합 광트랜지스터와 이종접합 쌍극자 트랜지스터로구성된 광전소자 및 그 제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5186989A (ja) * | 1975-01-29 | 1976-07-30 | Nippon Electric Co | |
| JPS5310434A (en) * | 1976-07-16 | 1978-01-30 | Fujitsu Ltd | Transfer medium |
-
1982
- 1982-03-17 JP JP57042103A patent/JPS58159384A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5186989A (ja) * | 1975-01-29 | 1976-07-30 | Nippon Electric Co | |
| JPS5310434A (en) * | 1976-07-16 | 1978-01-30 | Fujitsu Ltd | Transfer medium |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01181481A (ja) * | 1988-01-08 | 1989-07-19 | Sharp Corp | 光結合素子 |
| EP0959502A2 (en) * | 1998-05-19 | 1999-11-24 | Hewlett-Packard Company | Photodetector |
| EP0959502A3 (en) * | 1998-05-19 | 2001-08-08 | Agilent Technologies Inc. a Delaware Corporation | Photodetector |
| KR20020084428A (ko) * | 2001-05-02 | 2002-11-09 | 송정근 | 이종접합 광트랜지스터와 이종접합 쌍극자 트랜지스터로구성된 광전소자 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6328503B2 (ja) | 1988-06-08 |
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