NL8103304A - Inrichting voor het detecteren van straling, en halfgeleiderinrichting voor toepassing in een dergelijke inrichting. - Google Patents

Description

i i" EHN 10.099 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabarieken te Eindhoven.

Inrichting voor het detecteren van stealing, en halfg^ipidprin-rir-hf-jrig vooar toepassing in een dergelijke inrichting.

De uitvinding betreft een inrichting voar het detecteren van strading voorzien van een halfgeleiderinrichting die voorzien is van een halfgeleiderlichaam net aan een oppervlak tenminste έ§η stralings-gevoelig element dat aan te detecteren straling kan worden blootgesteld 5 velk stralingsgevoelig element deelelementen bevat voor het anzetten van te detecteren straling in gegenereerde lading.

Een dergelijke inrichting wordt beschreven in de niet voarge-publiceerde Nederlandse Octrooiaanvrage No. 8003960 van Aanvraagster.

Bij straling kan in dit verband zowel gedacht warden aan licht, ultra-50 violet- of infraroedstrading als aan bijvoorbeeld rantgenstraling of elektrcnenstraling.

Een inrichting van de in de aanhef genoemde soort kan warden toegepast voar het regelen van de diameter of de stralingsenergie van een stralingsbundel, of voar het focusseren van een dergelijke bundel.

15 De in te stellen bundel kan in dit geval afkomstig zijn van een af te beelden sedne, zoals bijvoorbeeld in het geval van een camera? het instelvlak is hierbij doargaans een vlak in de camera waar zich een fotogevoelige plaat kan bevinden. De bundel kan ook een lees- of schrijf-bundel zijn voar toepassing in weergeefapparatuur respectievelijk opname-20 apparatuur van beeldplaten, geluidsplaten of platen ten hehoeve van infarmatie-cpslag {VLB, ccupact disk respectievelijk DOR), waarbij. het instelvlak gevormd wordt door een vlak ter plaatse van de beeld- of geluidsplaat respectievelijk de informatiedrager.

Daamaast heeft de uitvinding betrekking op een halfgeleider in-25 richting die geschikt is voor toepassing in een inrichting als hierboven genoend.

In de bovengenoemde Nederlandse Octrooiaanvrage wordt onder meer een stralingsgevoelige halfgeleider inrichting ten behoeve van spectrosccpische toepass ingen getoond met een aantal naast elkaar gelegen 30 deelelementen die elk via een afzanderlijke weerstand met een exfceme spanningsbron zijn verbonden. Wanneer ten gevolge van invallende straling een foto-elektrische strocm in έέη van de deelelementen wordt ge-genereerd, veroorzaakt de spanningsval ten gevolge van deze strocm over 8103304 ΕΗΝ 10.099 2 j ί » de bijbehorende weerstand een signaal. Door middel van dit signaal kan de plaats van de invallende straling warden bepaald* De grootte van het afgege-ven signaal is een maatstaf voor de hoeveelheid in het bijbehorende deel-eLement gegenereerde lading en daarmee voor de energie van de op dit deel-5 element invallende straling. De getoonde inrichting is gericht op het de-tecteren van invallende straling op een deelelement met behulp van de mo-mentane foto-elektrische stroom. Voor het bepalen van bijvoorbeeld de stra-lingsenergie of de diameter van een bundel is een dergelijke inrichting niet geschikt; 10 In de genoemde Octrooiaanvrage wordt bovendien een beeldweergeef- inrichting beschreven met een stralingsgevoelige halfgeleiderinrichting ten behoeve van bundelpositionering en spoorvolging. De halfgeleiderinrich-ting bevat onder meer een zogenaamde kwadrantendiode, een fotogevoelige diode, opgebouwd uit vier subdioden. Wanneer een dergelijke kwadrantendiode 15 wordt gebruikt in een inrichting ten behoeve van bundelfocussering, zoals bijvoorbeeld de inrichting die getoond wordt in het Duitse Offenlegungsschrift 25 01 124 en die gebruik maakt van een astigmatische bundel, is een zeer nauwkeurige positdonering nodig van de invallende bundel ten opzichte van het middelpunt van de kwadrantendiode. Daamaast zijn voor dergelijke me-20 thoden vaak extra optische hulpmiddelen nodig; in het genoemde voorbeeld wordt voor het verkrijgen van een astigmatische bundel bijvoorbeeld een cylinderlens toegepast.

De uitvinding stelt zich ten doel een inrichting voor het detecte-ren van straling te verschaffen waarbij meerdere deelelertenten door inval-25 lende straling kunnen worden getroffen zander dat voor het instellen van de eiergie van een stralingsfcundel of van de door een stralingsbundel getroffen cppervlakte schakeltechnische maatregelen nodig zijn, zoals bijvoorbeeld het cptellen van gegenereerde uitgangssignalen of het gebruik van differentiaal-versterkers.

30 Daamaast stelt zij zich ten doel een inrichting te verschaffen die de diameter of de stralingsenergie van een stralingsbundel of de combinatie van beiden kan regelen.

Verder stelt de uitvindig zich ten doel een inrichting te verschaffen voor het focusseren van stralingsbundels waarin de positionering van het stra-35 lingsgevoelige element ten opzichte van de bundel aanzienlijk minder kritisch is dan in bekende inrichtingen. Bovendien stelt zij zich ten doel een dergelijke inrichting te verschaffen waarin de vorm van de doorsnede van de stralingsbundel niet van invloed is op de werking van de inrichting en derhalve zeer geschikt------------------ ... " ---------------------------—.....-....................

8103304 ΕΗΝ 10.099 3 Λ Λ is voar het focusseren van een astigmatische bundel.

De uitvinding berust onder meer op het inzicht datdit bereikt kan worden door in plaats van de manentane foto-elektrische strocm, ten gevolge van door invaUende straling gegenereerde ladingsdragers, te meten, 5 de doer invallende straling gegenereerde lading op te slaan in de deel-elementen.

Zij berust voorts op het inzicht dat dit bereikt kan warden door de deeleleraenten te voorzien van ladingsreservoirs waarin de door invallende straling gegenereerde lading opgeslagen kan warden en dat de 10 snelheid waarmee een dergelijk reservoir gevuld wordt met lading af-hankelijk is van de energie van de opvallende straling.

Daamaast berust zij op het inzicht dat deze snelheid gemeten kan warden door de tijdsdunr te meten waarin de door invallende straling gegenereerde lading met een in te stellen boeveelheid is toegenanen.

15 Een inrichting volgens de uitvinding heeft hiertoe het kenmerk dat de deeleleraenten geschikt zijn voar het qpslaan van de gegenereerde lading en elk via een een barridre bevattende stroomweg zijn verbonden met een althans voor een aantal deeleleraenten gemeenschappelijke detector, waardocr als de opgeslagen hoeveelheid gegenereerde lading in ddn of iteer 20 van de deeleleraenten een van de herriere afhankelijke drenpel overschrijdt de geneenschappelijke detector een signaal ontvangt.

Nadat in een dergelijke inrichting het signaal door de detector is ontvangen, kan bijvoorbeeld een detectie-eenheid qp een door de detector afgegeven detectiesignaal reageren door de harriere te verwijderen.

25 Als gevolg hiervan kan de in de deeleleraenten opgeslagen lading via de stroarwagen warden afgevoerd naar een voar de deeleleraenten gemeenschap-pelijke hulpschakeling. De door de af te voeren hoeveelheid lading ver-oorzaakte strocm is ten dele maatgevend voor de gegenereerde lading en daarmee voar de hoeveelheid straling. Deze strocm kan ook gemeten warden 30 door een twsede voar de deeleleraenten gemeenschappelijke stroomweg aan te tarengen, die eveneens bestuurd wordt door een detectie-eeriheid die op een signaal van de detector reageert.

Wanneer de lading uit de deeleleraenten is afgevoerd, kan de har-riere in de strocnsreg veer warden aangehracht. Als het stralingsgevoelige 35 element door straling wordt getroffen, zal na een zekere tijd in een of meer van de deeleleraenten de hoeveelheid ten gevolge van straling gegenereerde lading zo groot zijn dat deze de van de barriere afhankelijke drenpel overschrijdt. Ten gevolge hiervan ontvangt de detector een signaal 8103304

* V

PHN 10.099 4 waama door middel .van de detectie-eenbeid de barridre weer verwijderd --kan warden. Nadat uit de deelelementen de laidng is afgevqerd, kan de hierboven beschreven pyclus opnieow warden uitgevoerd.

Indien nu de straling uniform is, d.w.z. de stralingsenergie 5 en de doorsnede van de bundel veranderen praktisch niet, in de tijd, . dan zal. het tijdverschil tussen bet aanbrengen van de,barriere en. bet. ontvangen van bet signaal .door de detector praktisch constant zijn. Zo-dra echter de energie of de doorsnede van de bundel verandert, zal een of meer van de deelelementen . meer of minder straling per tijdseenheid 10 ontvangen. De bijbehorende hoeveelheid ten gevolge van invallende straling gegenereerde lading zal dan ook sneller of juist minder snel de drempel overschrijden, zodat ook . het signaal aan de detector sneller of trager. wordt afgegeven. Dit levert de mogelijkheid de waarde van £en of van beide grootbeden zodanig bij te regelen dat bet genoemde tijdsverschil weer 15 praktisch constant is. .

In een inrichting voor het focusseren van een bundel wordt bijv. een van deze bundel afgeleide hulpbundel qpgesplitst in twee oonvergerende bundels die op een instelvlak respectievelijk op een hulpinstelvlak warden gericht. Halfgeleiderinrichtingen met stralingsgevoelige elementen, zoals 20 boven beschreven bevinden .zich hierbij bijvoorbeeld op gelijke afstanden voor het instelvlak respectievelijk achter het hulpinstelvlak. Indien de hulpbundel is opgesplitst in .twee gelijke bundels. zal bij juiste instel-ling de boeveelheid straling per. eenheid van oppervlak voor beide stralingsgevoelige. elementen praktisch gelijk zijn. De detectoren van de 25 beide inrichtingen zullen dan ook vrijwel tegelijk. een signaal ontvangen en ten gevolge van dit signaal een deteetiesignaal afgeven aan een regeleenheid.

Bij een on juiste ins telling daarentegen zal bij 44n van beide detectoren dezelfde hoeveelheid straling. invallen op een kleiner opper-30 vlak. Ms gevolg hiervan:overschrijdt de hoeveelheid gegenereerde lading eerder de door de barriere ingestelde drempel, waardoor de bijbehorende detector een signaal afgeeft aan de. detectie-eenheid. Een door de de-tectie-eenheid afgegeven signaal kan toegevoerd warden aan een regeleenheid cm bijvoorbeeld de positie van het objectief waarmee de bundel wordt 35 .gefocusseerd, bij te regelen.

Een voordeel van deze inrichting is dat de stralingsbundel niet noodzakelijk op het centrum van de detector hoeft te vallen. Dit betekent dat de plaatsing van de detector ten qpzichte van de bundel niet kritisch 8103304 ΡΗΝ 10.099 5 * i

Is; het Is al voldoende wanneer slechts een deel van de invallende stealing althans een gedeelte van het stralingsgevoelig element treft.

Een besturingssignaal voor het verlagen respectievelijk verhogen van de barri4re kan door middel van schakeltechnische maatregelen uit het 5 detec ties ignaal warden afgeleid en wel zodanig dat dit besturingssignaal opkcmt als reactie cp het afgegeven signaal en de barri^re verwijdert.

Na een zeker tijdsverloqp valt dit besturingssignaal weg en de barriere wordt weer aangebracht. Dit tijdsverloop kan, bijvoorbeeld met behulp van een vertragingsschakeling, zodanig warden gekozen dat praktisch alle ten 10 gevolge van invallende straling gegenereerde lading uit de deelelementen kan warden afgevoerd. De tijdsduur tussen het afvallen van het besturingssignaal en het weer opkemen van dit signaal als reactie op een detectie-signaal kan eenvoudig geneten warden, bijvoorbeeld met behulp van digita-le technieken; deze tijdsduur is rechtstreeks gerelateerd aan de hoeveel-15 heid gegenereerde lading en daarmee aan de invallende straling.

De genoemde schakelingselementen voor het genereren van het besturingssignaal kunnen evenals de detector als gelntegreerde schakeling warden gerealiseerd in hetzelfde halfgeleiderlichaam waarin zich het stralingsgevoelig element bevindt.

20 Bij voorkeur bevat de inrichting volgens de uitvinding een de- tectieeenheid die een eerste signaal kan afgeven cm de elementen in een voor het cpslaan van ten gevolge van invallende straling gegenereerde lading schikte begintoestand te brengen en een van de detector afkcmstig detectiesignaal of daarvan afgeleid signaal aan een regeleenheid kan af-25 geven welke regeleenheid via een besturingseenheid de te regelen groot-heid zodanig kan bijregelen dat het tijdsverschil tussen het eerste signaal en het detectiesignaal praktisch constant is.

Een voordeel van een dergelijke inrichting is dat de signaalver-werking en het bijregelen op eenvoudige wijze langs electronische weg kan 30 plaats vinden, bijvoorbeeld door het cmzetten van tijdmetingen in freguen-tiemetingen.

In een inrichting zoals boven genoemd voor het instellen van een stralingsbundel kan een van de stralingsbundel afgeleide hulpbundel warden gesplitst in twee convergerende bundels die elk via een cptisch systeem 35 een halfgeleiderlichaam met aan zijn cppervlak tenminste een stralingsgevoelig element treffen waarbij gezien in de richting van de straling het cppervlak van het halfgeleiderlichaam met een eerste stralingsgevoelig; element zich voor het brandpunt van de ene convergerende bundel bevindt 8103304 "5 v PHN 10.099 6 en het oppervlak van het andere halfgeleiderlichaam met een tweede stra- . lingsgevoelig element zich achter het brandpunt van de andere converge-rende bundel bevindt.

Een voorkeursuitvoering van een dergelijke inrichting heeft het 5 kenmerk dat de twee bundels een halfgeleiderlichaam kunnen treffen dat aan zijn oppervlak voorzien is van tenminste twee stralingsgevoelige , halfgeleiderelementen waarbij gezien in de richting van de straling het oppervlak van het halfgeleiderlichaam ter plaatse van het eerste stralings- gevoelig halfgeleiderlement zich voor het brandpunt van de eerste stra- 10 lingsbundel bevindt terwijl het halfgeleiderlichaam ter plaatse van het tweede stralingsgevoelig halfgeleiderelement bedekt is met een laag van stralingdoorlatend materiaal met een brekings index groter dan die van het medium waarin het halfgeleiderlichaam zich bevindt en een zodanige varder^/ dikte dat het brandpunt van de r^Bjndel zich in deze laag bevindt ten 15 gevolge van de sterkere convergentie in dit straling doorlatend materiaal.

Een dergelijke uitvoering biedt voordelen in die inrichtingen waarbij de eerste en tweede bundel, bijvoorbeeld met optische hulpmidde-len, naast elkaar op 4£nzelfde vlak kunnen worden afgebeeld. Een eerste voordeel bestaat hierin dat de beide stralingsgevoelige elementen (en 20 desgewenst, ' de detektoren en andere schakelingselementen) in en op een halfgeleiderlichaam zijn aangebracht, Doordat de beide stralingsgevoelige elementen zich nu naast elkaar in hetzelfde halfgeleiderlichaam bevinden is een eventueel verschil in stralingsgevoeligheid uiterst ge-ring. Bovendien werkt de maatregel, doordat nu slechts in δέη vlak een 25 halfgeleiderinrichting aangebracht hoeft te worden, ruimtebesparend.

Een andere uitvoering van de inrichting, voor het instellen van een astigmatische bundel, heeft het kenmerk dat de halfgeleiderinrichting aan zijn oppervlak ten minste δέη paar stralingsgevoelige halfgeleiderelementen bevat met evenwijdige streepvormige deelelementen waarbij de 30 deelelementen van de beide stralingsgevoelige elementen onder een hoek ten opzichte van elkaar binnen δέη qppervlaktegebied zijn aangebracht.

Bij voorkeur liggen de deelelementen van de beide stralingsgevoelige elementen dwars op elkaar.

Ook hiervoor gelden weer de hierboven genoemde voordelen van 35 het instellen met behulp van in e^nzelfde halfgeleiderlichaam aangebrach-te stralingsgevoelige elementen, zonder dat de stralingsbundel nauwkeurig op het centrum van het stralingsgevoelig element afgesteld hoeft te worden.

8103304 EHN 10.099 7 ·* t

De barrieres in de strocmwegen kunnen bestuurd warden door mid-del van een gemeenschappelijke basisaansluiting van een aantal bipolaire transistoren die zich in de strocmwegen bevinden en waarvan de emitters ieder met een deelelement en de collectors met de detector verbonden zijn.

5 Bij voarkeur wordt de halfgeleiderinrichting echter met veldeffekttran-s is torsi uitgevoerd. Een voorkeursuitvoering van een dergelijke inrich-ting heeft het kenmerk dat het halfgeleiderlichaam een oppervlaktegebied van een eerste geleidingstype bevat met een aantal eerste oppervlaktezo-nes van een twaede aan het eerste tegengesteld geleidingstype die de deel-10 elementen van de stralingsgevoelige elementen en de toevoerzones van de veldeffekttransistoren vormen en tenminste een tweede oppervlaktezone die een gemeenschappelijke afvoerzane van de veldeffekttransistoren vomit, terwijl het cppervlak tussen de eerste cppervlaktezones en de tweede oppervlaktezone bedekt is met een laag isolerend materiaal waarcp zich een 15 voor de veldeffekttransistoren gemeenschappelijke poortelektrode bevindt.

De uitvinding zal thans nader warden toegelicht aan de hand van enkele uitvoeringsvoorbeelden en de schematische tekening waarin

Figuur 1 schematisch in dwarsdoorsnede een uitvoeringsvoorbeeld van een halfgeleiderlichaam toont, aan de hand waarvan de working van een 20 inrichting volgens de uitvinding nader zal warden verklaard.

Figuur 2 een schematisch potentiaalverlocp in dit halfgeleiderlichaam tocnt tijdens het bedrijf

Figuur 3 schematisch in bovenaanzicht een uitvoeringsvoorbeeld van een halfgeleiderinrichting toont voor toepassing in een inrichting 25 volgens de uitvinding, terwijl

Figuur 4 schematisch een dwarsdoorsnede toont langs de lijn IV-IV in Figuur 3 en

Figuur 5 schematisch een aantal elektrische signalen toont cm de working van de inrichting volgens de Figuren 3 en 4 te verduidelijken 30 Figuur 6 schematisch een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding toont voor het regelen van een stralingsbundel

Figuur 7 schematisch een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding toont ten behoeve van focussering, van een stralingsbundel 35 Figuur 8 schematisch in bovenaanzicht en Figuur 9 en 10 schema tisch in dwarsdoorsnede langs de lijnen IX-IX en X-X in Figuur 8 een halfgeleiderinrichting tonen voor toepassing in een dergelijke inrichting

Figuur 11 schematisch in bovenaanzicht een halfgeleiderinrichting 81 0 3 3 04 PHN 10.099 8 ...... toont voor gebruik in een andere uitvoeringsvorm van de inrichting vol-- gens de uitvinding voor het focusseren van een astigmatische bundel, ter-vajl

Figuur 12 schematisch een variant hiervan toont 5 Figuur 13 schematisch in bovenaanzicht en Figuur 14 schematisch in dwarsdoorsnede langs de lijn XIV-XIV in Figuur 13 een halfgeleiderin-richting voor toepassing in een ander uitvoerlngsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding tonen

Figuur 15 schematisch het elektrisch vervangingsschema hiervan 10 toont terwijl

Figuur 16 schematisch in bovenaanzicht en de Figuren 17 en 18 schematisch in dwarsdoorsnede langs de lijnen XVII-XVII en XVIII-XVIII in Figuur 16 een variant tonen van de halfgeleiderinrichting, toepasbaar in de inrichting volgens de uitvinding en 15 Figuur 19 schematisch in bovenaanzicht weer een andere variant toont.

De figuren zijn schematisch en niet op schaal getekend, waarbij ter wille van de duidelijkheid in de dwarsdoorsneden in het bijzonder de afmetingen in de dikterichting sterk zijn overdreven. Halfgeleiderzones 20 van hetzelfde geleidingstype zijn in dezelfde richting gearceerd; in de verschillende uitvoeringsvoorbeelden zijn overeenkcmstige deldn in de regel met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven.

Figuur 1 toont in dwarsdoorsnede een gedeelte van een halfgelei-derlichaam 2 met een p-type substraat 3 waarin zich aan een cppervlak 4 4» 25 n -type zones 5 eniS bevinden.' Het oppervlak 4 is bedekt met een isole-rende stralingsdoorlatende laag 7 waarop een elektrode 9 is aangebracht. De spanning ; qp deze elektrod^fegelbaar.

Figuur 2 toont het bijbehorende verloop van de qppervlaktepoten-tiaal. Het potentiaalverloqp is, qp algemeen gebruikelijke wijze, zodanig 30 getekend dat potentiaalputten overeenkcmen met energierrunima. Deze treden voor de elektronen in dit voorbeeld qp ter plaatse van de n-gebieden. De getrokken lijn 100 in Figuur 2 komt qvereen met het potentiaalverloqp langs het oppervlak van het halfgeleiderlichaam qpeentijdstip t0· Dit potentiaalverloqp wordt mede bepaald door een negatieve of relatief lage 35 positieve spanning qp de elektrode 9, waardoor de potentiaal onder deze elektrode qp een zekere draipelwaarde ligt. De potentiaal ter plaatse van het gebied 8 wordt bepaald door een batterij 25 van bijv. 10 Volt.. Indien ten gevolge van invallende straling (in Figuur 1 weergegeven door middel 81 03 3 04 3 ft PHN 10.099 9 van pijlen 6) ladingsdragers in het halfgeleiderlichaam worden gegenereerd begeven door deze straling gegenereerde elektronen zich naar de potentiaal-put ter plaatse van het n+-gebied 5. Voor de eenvoud is hierbij aangeno* men dat ter plaatse van het n -gebied 8 geen straling invalt en ook elders 5 in het halfgeleiderlichaam gegenereerde elektronen zich niet of in een verwaarloosbaar kleine hoeveelheid naar de potentiaalput, behorende bij het gebied 8, begeven.

Doordat in het halfgeleiderlichaam ten gevolge van invallende straling gegenereerde elektronen zich naar de potentiaalput ter plaatse 10 van het n+-gebied 5 begeven, wordt daar lading opgeslagen. Hierdoor stijgt de potentiaal en kant het potentiaalverlocp ter plaatse van deze - put cp bijvoorbeeld het tijdstipt^, resp. t^ overeen met de streeplijn 101 resp. 102 in Figuur 2. Indien ten gevolge van invallende straling meer ladingsdragers in het halfgeleiderlichaam worden gegenereerd neentt de la- 15 ding nog vender toe totdat op het tijdstip t=t^ een potentiaalverlocp vol- gens de streeplijn 103 wordt bereikt. Dit betekent dat de potentiaal ter plaatse van het gebied 5 gelijk geworden is aan de potentiaal zoals die cnder de elektrode 9 is ingesteld. Vanaf het tijdstip t=t- is dan ook + ** ladingstransport mogeligk van het n -gebied 5 naar de potentiaalput ter -f.

20 plaatse van het n -gebied 8. Nieuw gegenereerde elektronen veroorzaken nu + + een elektronenstrocm van het n -gebied 5 naar het n -gebied 8, in Figuur 2 schematised aangegeven met behulp van de pijl 104. De bijbehorende elek-trische strocm kan met in Figuur 1 niet nader aangegeven schakelingsele-menten worden gedetecteerd.

25 De tijdsduur tussen de tijdstippen t==tQ en t=t^ is afhankelijk van de hoeveelheid door invallende straling gegenereerde ladingsdragers en van de drenpelwaarde in het potentiaalverlocp onder de elektrode 9. Deze drempelwaarde is instelba^^t behulp van een tweede batterij 26 van bijvoorbeeld 2 Volt en een potentiometer 27 de spanning op de elektrode 9 30 te veranderen.

Bij een vaste drapelwende is de tijdsdour tnssen t=t0 en trt3 derhalve een maat voor de hoeveelheid gegenereerde ladingsdragers en daar-mee voor de hoeveelheid straling. De inrichting volgens de uitvinding maakt gebruik van het feit dat deze tijdsduur afhankelijk is van de hoe-35 veelheid invallende straling en de ingestelde drenpelwaarde.

Opgemerkt zij nog dat bij het aanbrengen van een relatief hoge spanning op de elektrode 9 een potentiaalwaarde heerst ter plaatse van deze elektrode die in Figuur 2 is aangegeven met de streeplijn 105. Hier- 8103304 PHN 10.099 10 j* ---------door kunnen elektronen uit het n -gebied 5 via die n -zone 8 naar de po- - sitieve pool van de batterij 25 worden afgevoerd. Wanneer vervolgens de spanning op de electrode 9 laag gemaakt wordt, is weer de uitgangssitua-tie (potentiaalverloop volgens de lijn 100) verkregen.

5 De Figuren 3 en 4 tonen een halfgeleiderinrichting 1 met een halfgeleiderlichaam 2 dat weer een p-type substraat 3 bevat in dit voor-beeld van silicium. Het substraat 3 is aan een hoofdoppervlak 4 voorzien van een stralingsgevoelig element. Dit bevat meerdere n-type zones 5 die ; elk een pn-overgang 14 vormen met het substraat 3. Het oppervlak 4 is 10 althans ter plaatse van de deelelementen bedekt met een laag 7 van iso- ; lerend materiaal, bijvoorbeeld van siliciumoxyde die vcor door pijlen 6 aangegeven invallende straling doorlaatbaar is. Het halfgeleiderlichaam 2 bevat verder aan zijn oppervlak 4 een voor de deelelementen 5 gemeen- ;

-L

schappelijke n -afvoerzone 8. Tussen de deelelementen en de afvoerzone . 15 is op de isolerende laag 7 een voor de deelelementen gemeenschappelijke i poortelektrode 9 aangebracht. Met behulp van deze elektrode 9 kan in het ί onderliggende silicium een barri&re in de stroomweg van de deelelementen 5 naar de afvoerzone 8 warden gecreeerd. Afhankelijk van de aangelegde spanning wordt langs het oppervlak 4 een barriere in het potentiaalver-20 loop aangebracht, analoog aan de barriere in het potentiaalverloop 100, zoals beschreven aan de hand van de Figuren 1 en 2.

Bij doorgaande straling gaan de van een barriere voorziene stroomr wegen stroom voeren, zoals beschreven aan de hand van de Figuren 1 en 2.

Cm deze strocm in de inrichting van de Figuren 3,4 te detecteren is de 25 afvoerzone 8 via een contact 10, dat is aangebracht in een contactvens-ter 11 in de isolerende laag 7, verbonden met een schakeling bestaande uit eei MOS-transistor 12 en een weerstand 13. De afvoerzone 8 vormt in dit voorbeeld samen met de transistor 12 en de weerstand 13 een voor de deelelementen gemeenschappelijke detector. Het substraat 3 is via een 30 metallisering 90 met aarde verbonden.

De inrichting van de Figuren 3 en 4 is bovendien voorzien van een tweede afvoerzone 18 en een extra poortelektrode 19, gelegen op de isolerende laag 7 tussen de deelelementen 5 en de afvoerzone 18. Met behulp hiervan kan bij detectie van stroom in de gemeenschappelijke afvoer-35 zone 8 de lading uit de deelelementen warden afgevoerd. In plaats van £en afvoerzone 18 kunnen desgewenst gescheiden zones 18' met bijbehoren-de contactvensters 21 en contacten 20 warden aangebracht, zoals in Fi-guur 3 door middel van streeplijnen is aangegeven. Door deze onderling 8103304 3 * FHN 10.099 11 gescfaeiden zones te verbinden met transistoren 22 en weerstanden 23 kan afhankelijk van de snelheid en de gevoeligheid van de detector en bijbe-horende schakeling de hoeveelheid opgezamelde lading in elk van de deel-elementen die een maat is voor de per deelelement ingevallen gedetecteer-5 de stealing afzcnderlijk worden bepaald voorzover de drempelwaarde bepaald door de spanning op de elektrode 9 in deze deelelementen nog niet is be-reikt. De deelelementen die de detektiestroan veroorzaken zijn uiteraard geheel gevuld en bevatten geen duidelijke informatie over de stralings-verdeling.

10 De halfgeleiderinrichting van de Piguren 3 en 4 kan in een in- richting volgens de uitvinding warden gebruikt om bij voorbeeld de diameter van een stralingsbundel te regelen. Een uit te zenden bundel, bij voorbeeld een laserstraal met constante intensiteit wordt met optische hulpmiddelen zoals een halfdoorlatende spiegel gedeeltelijk gericht op de stralingsge-15 voelige deelelementen. Bij een juiste instelling wordt bijvoorbeeld het gebied op het cppervlak 4 door de invallende straling getroffen, dat in Figuur 3 door middel van de cirkel 15 is aangegeven. Bij een grotere di-vergentie van de tundel zal bijvoorbeeld het gebied, aangegeven door de cirkel 16 warden getroffen.

20 Hierbij dient te warden opgemerkt dat het onderhavige voorbeeld zeer schematisch is, slechts bedoeld om de werking van de inrichting volgens de uitvinding te verklaren. In werkelijkheid· zullen in het algemeen de afmetingen van de tundel en die van de stralingsgevoelige deelelementen zodanig gekozen zijn dat bij een juiste instelling veel meer dan twee deel-25 elementen door de invallende straling warden getroffen.

Ten behoeve van een verklaring van de werking van de inrichting volgens Figuur 3,4 zijn in Figuur 5 een aantal elektrische signalen ge-tekend, zoals die in bedrijf op diverse punten van de halfgeleiderinrichting volgens de Figuren 3 en 4 optreden.

30 Figuur 5 toont schematisch het spanningsverloop, dat optreedt op de signaallijn 34?

Figuur 5 toont schematisch het spanningsverloop ter plaatse van het pant 37; c

Figuur 5 toont schematisch het spanningsverloop ter plaatse van 35 het punt 38;

Figuur 5 toont schematisch het spanningsverloop op de signaallijn 35; Θ f terwigl de Figuren 5 en 5 een schematische indikatie geven van 81 03 3 04 ΕΗΝ 10.099 12

i V

de stroom naar de afvoergebieden 18*. ...........

Op het tijdstip t=t^Q wordt door een detectie-eenheid 30, waar- van de verdere werking hieronder wordt besproken een signaallijn 35 van een hoge spanning op een lage spanning gebracht. Via de elektrode 19 5 wordt daarmee in het daaronder gelegen halfgeleidermateriaal een barrie- + re voor elektronentransport aangebracht. Ter plaatse van de n -gebieden 5,8 bevinden zich nu potentiaalputten, analoog aan de potentiaalputten beschreven aan de hand van de Figuren 1 en 2. Het potentiaalniveau in de «|· n -gebiedn 5,8 kcrnt via elektrode 20 op een zeker referentieniveau. Door-10 dat in dit voorbeeld qp de elektrode 9 een negatieve spanning is aange-legd bevindt zich onder deze elektrode een barriere die echter lager gekozen wordt dan de barriere onder de elektrode 19. Afhankelijk van de toepassing kan deze barriere ingesteld worden doordat de spanning qp de elektrode 9 te regelen is. De elektrode 9 is hiertoe via de signaallijn 15 28 verbonden met de potentiometer 27. Deze is aangebracht tjossen de po- sitieve pool van de batterij 25 en de negatieve pool van de batterij 26. Indien de afmeting van de te regelen bundeldiameter te groot is en het in Figuur 3 door de cirkel 16 aangegeven gebied door de bundel wordt ge-troffen zal ter plaatse van de deelelementen 5' de lading in de poten-20 tiaalputten ten gevolge van door invallende straling 6 gegenereerde elek-tronen zodanig toenemen dat na enige tijd het bijbehorende potentiaalver-loop aanleiding geeft tot een elektronenstrocm naar de gemeenschappelij -ke afvoerzone 8. Cp het tijdstip t=t^, vergelijkbaar met het tijdstip t=t^ in beschouwing bij Figuur 2 gaat derhalve een stroom lqpen naar 25 een gemeenschappelijke detector, waarvan buiten de afvoerzone 8 ook de transistor 12 en de weerstand 13 deel uitmaken. De transistor 12 en de weerstand 13 zijn zodanig met een positieve spanningslijn 36 verbonden dat, zolang geen stroom naar de detector loqpt, de spanning qp de signaallijn 34 hoog blijft. Zodra er een stroom loqpt daalt deze spanning.

30 De spanning qp de signaallijn 34 vormt een ingangssignaal voor de detec-tie-eenheid 30. Het verloop van deze spanning is weergegeven in Figuur 5a. In de detectie-eenheid 30 bevindt zich in dit voorbeeld onder andere een Schmitt-trigger 31. Cp het tijdstip t=t^2 wordt het schakelpunt van de Schmitt-trigger 31 bereikt en een door deze Schmitt-trigger bepaalde, 35 vaste tijd %1 later, namelijk cp het tijdstip t=t^ schakelt de uitgang van de Schmitt-trigger van laag naar hoog. Dit signaal dat optreedt qp -L.

het punt 37 en waarvan het spanningsverlocp is weergegeven in Figuur 5°, wordt toegevoerd aan een vertraginslijn 32. Na een vaste tijd t^2# bepaald 81 03 3 04 EHN 10.099 13 door de vertragingslijn 32 verschijnt dit zelfde signaal aan de uitgang van de vertragingslijn 32 op het punt 38 (weergegeven door het spannings-verloop in Figuur 5C). Na een vaste tijd t , bepaald door de instelling

W

van de Schmitt-trigger wordt het signaal op punt 37 weer laag, na een 5 tijdsduur fcd2 gevolgd door het signaal qp punt 38. De signalen van de pun-ten 37,38 worden toegevoerd aan een logische schakeling 33, in dit voor-beeld een niet-of-schakeling (NOR) waarvan de uitgang is aangesloten op de uitgangssignaallijn 35 van de detectie-eenheid 30. De spanning cp de sig-naallijn 35 is, zoals weergegeven in Figuur 5 , vanaf hoog geweest 10 en wordt na een tijdsverloop, bepaald door de van de Schmitt-trigger 31 afhanfcelijke pulshreedte t en de door de vertragingslijn 32 afhankelijke

W

tijdsduur *32 weer laag. Deze hoog-laag-overgang is vergelijkbaar met de overgang op het tijdstip t=t^Q. Hierbij is de tijdsduur gedurende welke de spanning op de elektroden 19 hoog is, voldoende groot om de lading, die 15 in de n+-gebieden 5 is opgeslagen via de zoie 18 en de daarmee verbonden schakeling af te voeren.

Als lading via afzonderlijke afvoergebieden 18' wordt afgevoerd en de daardoor gegenereerde stranen in de bijbeharende schakelingen warden gemeten loopt door de transistor verbonden met het gebied 5' een strocm 20 zoals weergegeven in Figuur 5 , terwijl de geringere hoeveelheid lading, gegenereerd in het gebied 5, dat door een geringere hoeveelheid straling is getroffen, aanleiding geeft tot de strocmcurve zoals weergegeven in Figuur 5f.

Wanneer nu na bijregelen van de stralingsbundel de zojuist be-25 schreven cyclus wordt herhaald vanaf t=*t2o' wasrbrj eenzelfde hoeveelheid straling per tijdseenheid nu invalt cp het oppervlaktedeel begrensd door de cirkel 15, zal het tijdstip t=t21, dat weer vergelijkbaar is met t=t^ in de beschcuwing van Figuur 3, veel sneller worden bereikt. Hierdoor wordt op het tijdstip t=t22 Schmitt-trigger 31 weer geactiveerd en een 30 soortgelijk verloop van signalen als hierboven beschreven treedt op. Omdat de deelelementen 5 nu niet door invallende straling worden getroffen, zal in deze deelelementen de strocm zoals weergegeven in Figuur 5f verwaarloos-baar zijn.

De in te stellen bundeldiameter is derhalve constant, indien men 35 bij herhaald meten een constante tijdsduur meet tussen de hoog-laag-over-gang van het door de detectie-eenheid 30 aan de signaallijn 35 afgegeven uitgangssignaal en het overlcpen van lading uit de potentiaalputten ter plaatse van de n+-gebieden 5 naar de detector, dan wel het schakelen van 8103304 EHN 10.099 14 bijvoorbeeld de Schmitt-trigger 31. -------------

Cm dit tijdsverschil te bepalen kunnen verschillende methcden worden gebruikt.

Het uitgangssignaal wordt hiertoe aan een eerste extra uitgangs-5 lijn 39 toegevoerd terwijl de detectie-eenheid een tweede extra uitgangs-lijn 29 bezit, waarop het via de signaallijn 34 ontvangen signaal ver-schijnt. De tweede uitgangslijn 29 kan desgewenst ook de signalen op de punten 37 of 38 weergeven.

Het te bepalen tijdsverschil kan, bijvoorbeeld met behulp van de 10 digitale schakeling 131 vergeleken worden met een vooraf ingestelde refe-rentiewaarde, afhankelijk van de uitkcmst van deze vergelijking wordt dan de bundel versmald of verbreed. De schakeling 131 geeft hiertoe een signaal af via de signallijn 48. Ook is het mogelijk de hoog-laag-overgang op de signaallijn 35 met een vaste frequentie te doen plaatsvinden, met 15 behulp van de generator 132. Het afgegeven signaal wordt via de lijn 35* in de verschilfrequentiemeter 133 vergeleken met het signaal 34' van de detector. Afhankelijk van de uitkcmst van deze vergelijking wordt de in-vallende bundel zonodig bijgeregeld. In dit voorbeeld vormen de generator 132 en een deel van de verschilfrequentiemeter 133 de detectie-eenheid.

20 Een duidelijk voordeel van de boven beschreven inrichting is dat de te regelen bundel op een willekeurig deel van het oppervlak van het stralingsgevoelig element dit oppervlak kan treffen. Dit geeft in een inrichting volgens de uitvinding een grote mate van vrijheid wat betreft de plaatsing van het halfgeleiderlichaam ten cpzichte van de stralihgsbundel, 25 Bij een bundel waarvan de bundeldoorsnede loodrecht op de stra- lingsrichting gezien constant is kan op soortgelijke wijze de stralings-energie geregeld worden omdat nu het tijdsverloop tussen het aanhrengen van de potentiaalput en het detectiesignaal afhankelijk is van de energie van de invallende straling.

30 Een inrichting waarin van beide regelmogelijkheden gebruik ger maakt wordt is schematisch aangegeven in Figuur 6. Door de' inrichting 40 van Figuur 6 wordt een laserstraal 41 met constante stralingsenergie en diameter uitgezonden. De laserstraal 41 wordt opgewekt met behulp van een laser 42 die is cpgesteld in een cmhulling 43 of op een koelblok en wordt 35 na een wand 44 met regelbaar objectief 45 te zijn gepasseerd door een halfdoorlatende spiegel 46 afgebogen. Het gedeelte van de laserstraal dat niet wordt afgebogen valt op een halfgeleiderinrichting 1 als boven beschreven, met een halfgeleiderlichaam 2 voorzien van een stralingsgevoelig 81 03 3 04 mu 10.099 15 element. De halfgeleiderinrichting is weer via signaaldraden 34,35 ver-bonden met een detectie-eenheid die in dit voorbeeld in twee verschillen de modi bedreven kan worden. In de ene modus wordt via de besturingslijn 47 op de hierboven beschreven wijze de bundeldianieter van de uitgezonden 5 laserstraal geregeld terwijl in de andere modus via de besturingslijn 47' de hoeveelheid stralingsenergie geregeld wordt.

Voor het regelen van de bundeldiameter worden de van de ingangs-lijn 34 en de uitgangslijn 35 van de detectie-eenheid 30 afkomstige sig-nalen via respectievelijk de uitgangen 29 en 39*toegevoerd aan de regel-10 eenheid 17. Afhankelijk van de signalen op de lijnen 29, 39 wordt door de regeleenheid 17 via de signaallijn 48 een signaal afgegeven aan de be-sturingseenheid 49 die via de besturingslijn 47 de lenspositie of het diafragma van het regelbaar objectief 45 aanpast. Dit gebeurt enkele ma-len achtereen, op soorgelijke wijze als beschreven aan de hand van de Fi-15 guren 3,4 totdat een constant tijdsverschil optreedt tussen de hoog-laag overgangen op de lijnen 29,39.

Chi bij constants bundeldiameter de stralingsenergie te regelen worden de signalen op de lijnen 29,39 aan de regeleenheid 17' toegevoerd. Afhankelijk van deze signalen geeft de regeleenheid 17* een signaal af 20 (via de lijn 48*) aan de besturingseenheid 49* die via de besturingslijn 47* de intensiteit van de laserstraal 41 kan aanpassen, bij voorbeeld door het veranderen van de voedingsspanning van de laser 42. Dit gebeurt weer totdat een constant tijdsverschil tussen de hoog-laag overgangen qp de lijnen 29, 39 optreedt.

25 Door een tweede detectie-eenheid 30 aan de inrichting 40 toe te voegen waarbij elk van de beide inrichtingen afzonderlijk een van beide grootheden kan regelen, is het mogelijk deze grootheden niet-intermtterend in te stelllen.

In een van de bovenstaande voorbeelden werd aangegeven hoe met 30 behulp van de inrichting volgens de uitvinding een van een stralingsbundel kan worden gemeten respectievelijk bijgeregeld. Met een dergelijke inrichting kan ook een stralingsbundel worden gefocusseerd, bij voorbeeld ten be-hoeve van het instellen van een camera. Hiertoe kan de gemeten tijdsduur tussen het aanbrengen van een barriere (vergelijkbaar met de hoog-laag 35 overgang van de lijn 35 qp het tijdstip in Figuur 4,5) en het detecteren van het uitgangssignaal worden gemeten in opeenvolgende cycli. Door instellen van bij voorbeeld een objectief lens kan dan het door de te focus-seren fcundel getroffen oppervlak van het stralingsgevoelig halfgeleider- 81 0 3 3 0 4 PHN 10.099 16 .. . element zodanig warden bijgeregeld dat de gemeten tijdsduur overeenkorrt met een vooraf bepaalde referentiewaarde. Ook kan wanneer de in de deel-elementen 5,5' gegenereerde lading die via gescheiden afvoerzones 18* wordt afgevoerd met behulp van detectoren, bestaande uit de afvoerzones 5 18*, transistoren 22 en de weerstanden 23 hiervoor vsorden gebruikt. De van deze detectoren afkomstige signalen warden dan gebruikt cm de instel-ling zodanig bij te regelen,. dat het aantal deelelementen dat ten gevolge van gegenereerde lading een signaal afgeeft minimaal is,

Een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvin-10 ding, voor het focusseren van een stralingsbundel, in het bijzonder een aftastfcundel zoals die wordt gebruikt in bijvoorbeeld beeldweergaveplaten (VLP) wordt getoond in Figuur 7. Het artikel "Video disk player optics" door G.Bouwhuis en J.J.M.Braat, verschenen in Applied Optics Vol 17, No.13, pag. 1993-2000 toont in de figuur op pagina 1991 schematisch een uitlees-15 inrichting voor een beeldweergave-apparaat, Het hierin getoonde objectief O is verplaatsbaar door middel van een lineaire motor die deel uitmaakt van het regelcircuit ten behoeve van de focussering. Dit regelcircuit wordt O.a. bestuurd door regelsignalen afkcmstig van een detector P*.

In Figuur 7 wordt getoond hoe deze regelsignalen kunnen warden 20 verkregen met behulp van de inrichting volgens de uitvinding. Het afgebo-gen deel 50 van de van een beeldplaat of een andere qptisch uitleesbare informatiedrager gereflecteerde bundel valt in op een halfdoorlatende spie-gel 51. De bundel 50 wordt door de spiegel 51 gesplitst in twee bundels 52 van praktisch gelijke intensiteit die de beide halfgeleiderinrichtingen 1 25 en 1' treffen. Bij een juiste focussering, in Figuur 7 aangegeven door de met getrokken lijnen getekende bundels 50, 52 warden praktisch gelijke qp-pervlaktedelen van de betreffende halfgeleiderlichamen 2, '2* door de bundels 52 bestreken; de hieruit resulterende signalen verschijnen praktisch gelijktijdig cp de signaallijnen 34, 34*. Het geval van een onjuiste fo-30 cussering is in Figuur 7 aangegeven door de met streeplijnen getekende invallende bundel 53 en gesplitste bundels 54. Hierbij zal qp het stralings-gevoelige oppervlak van §en van beide halfgeleiderlichamen, in dit voor-beeld halfgeleiderlichaam 2, de bundel 54 een kleiner deel van het oppervlak bestrijken dan deze op het stralingsgevoelig oppervlak van het half-35 geleiderlichaam 2’ bestrijkt. Cp het halfgeleiderlichaam 2 is daardoor de energie van de invallende straling per eenheid van oppervlak groter dan op het halfgeleiderlichaam 2',. Het bijbehorende detectiesignaal treedt daardoor in de inrichting 1 eerder op. Hiervan afgeleide signalen warden wser 8103304 EHN 10.099 17 gebruikt cm te bepalen of correctie nodig is en zo ja, hoe groot deze cor-rectie moet zijn en in welke richting deze moet plaats vinden. De regel-eenheid 17 waaraan de uitgangssignalen van de detectie-eenheden 30,30* warden toegevoerd kan weer op verschillende manieren warden gerealiseerd.

5 go kan deze bijvoorbeeld een digitale schakeling bevatten waarin de geme-ten tijden tijdelijk warden opgeslagen, Afhankelijk van het tussen deze tijden gemeten verschil wordt via een besturingseenheid 49 de focussering zodanig bijgeregeld dat het gemeten tijdsverschil tussen de detectiesig-nalen van de signaallijnen 34 en 34' praktisch verwaarloosbaar is. Ook 10 kunnen de frequenties van de afzonderlijke detectiesignalen warden bepaald en toegevoerd aan een frequentieverschilmeter en de instelling van de in-richting zodanig warden bijgeregeld dat het frequentieverschil nul is.

Een andere halfgeleiderinrichting voor toepassing in een inrich-ting volgens de uitvinding wasrdt getoond in de Figuren 8 t/m 10. De beide 15 stralingsgevoelige half geleiderinrichtingen 1,1' van Figuur 7 zijn hier-bij in §en halfgeleiderlichaam gerealiseerd. Het is namelijk mogelijk an met behulp van cptische hulpniddelen de gesplitste bundels 52, uit het voorbeeld van Figuur 7 op §en vlak af te beelden. De inrichting 1 bevat hierbij twee stralingsgevoelige inrichtingen 55, 56 in en op een halfge-20 leiderlichaam 2. De cpbouw van de stralingsgevoelige inrichtingen is in principe gelijk aan die van de Figuren 3 en 4. De poortelektroden 19 zijn in dit voorbeeld weggelaten crndat alleen het detectietij dstip van belang is voor de onderhavige toepassing. Het instellen van de potentiaal ter plaatse van de deelelementen 5 nadat detectie heeft plaats gevonden is 25 mogelijk met behulp van de elektrode 9.

Na detectie wordt met een hulpschakeling aan de elektrode 9 een hoge spanning toegevoerd gedurende voldoend lange tijd cm de potentiaal in de deelelementen 5 weer op een beginniveau te brengen, zoals beschre-ven is aan de hand van Figuur 2. De deelelementen zijn onderling geschei-30 dei door dik oxyde 57 waaronder zich kanaalstqpgebieden 59 bevinden.

Met behulp van optische hulpniddelen kan de stralengang van de bundels 52 zodanig warden geregeld dat zij op praktisch identieke wijze invallen op de beide stralingsgevoelige deelinrichtingen 55, 56. Zoals aan de hand van het voorbeeld van Figuur 7 is beschreven, is de mogelijk-35 heid tot focussereing onder meer gebaseerd cp het feit dat van de beide bundels 52 het brandpmt zich respectievelijk voor en achter het cppervlak van het stralingsgevoelig element bevindt. De inrichting volgens de Figuren 8 t/m 10 is hiertoe ter plaatse van de stralingsgevoelige deelinrich- 8103304 PUN 10.099 18 ting 56 bedekt met een laag 58 van stralingdoorlatend materiaal, met een grotere brekingsindex* dan het anringende medium dat bijvoorbeeld lucht of vacuum kan zijn. Hierdoor convergeert de bundel 52' binnen de laag 58 sterker dan in het anringende medium. Ten gevolge van deze sterkere con-5 vergentie bevindt zich in de richting van de stralingsbundel gezien het brandpunt van de bundel 52' ter plaatse van de deelinrichting 56 voor het oppervlak 4 terwijl ter plaatse van de deelinrichting 55 het: brandpunt van de bundel 52 zich achter het oppervlak 4 bevindt. De laag 58 kan warden verkregen door een glasplaatje aan te brengen ter plaatse van de Λ 10 deelinrichting 56, dat met stralingsdoorlatende lijm wordt bevestigd.

De inrichting volgens de Figuren 8 t/m 10 kan op eenvoudige wij-ze warden vervaardigd. Uitgegaan wardt van een halfgeleiderlichaam 2 met een substraat 3 van het n-type* Op algemeen bekende wijze wordt. hierin het verzonken oxyde 57 aangebracht nadat ter plaatse van dit aan te breng-15 en oxyde 57 het halfgeleiderlichaam is voorzien van acceptoren voor het vormen van de begraven kanaalstopgebieden 59. De door dik oxyde 57 late-raal begrensde gebieden worden voorzien van een laag 7 van stralingsdoor-latend isolerend materiaal bijvoorbeeld een dunne laag oxyde. Hierop wordt vervolgens de poortelektrode 9 aangebracht. Met deze elektrode 9 20 en het verzonken oxyde 57 als masker wordt een ionenimplantatie uitge-voerd, gevolgd door een warmtebehandeling waardoor de n-type gebieden 5 en 8 worden gevormd. De contactgaten 11 en de metallisering 10 worden daama qp algemeen bekende wijze aangebracht. Tenslotte wordt ter plaatse van de deelinrichting 56 over de stralingsgevoelige deelelementen 5 een 25 laag 58 van stralingdoorlatend materiaal van de gewenste dikte aangebracht. Zonodig wordt de inrichting ter plaatse van de gebieden 8 afge-schernd tegen invallende straling, bijvoorbeeld door het aanbrengen van een metallisatiepatroon.

Figuur 11 toont in bovenaanzicht een halfgeleiderinrichting 60 30 voor toepassing in . een andere uitvoering van de inrichting volgens de uitvinding. Hierbij zijn tan behoeve van het focusseren van een astigma-tische bundel de deelelementen van twee stralingsgevoelige elementen als het ware door elkaar geweven. Een inrichting voor het focusseren van een astigmatische bundel is beschreven in het Duitse Offenlegungsschrift 35 No. 2.501.124. Een van een te focusseren bundel afgeleide hulpbundel wordt hierin met behulp van een cylinderlens astigmatisch gemaakt. De hulpbundel treft als deze niet gefocusseerd is het oppervlak volgens een min of meer ellipsvormig patroon, zoals in Figuur 11 door middel van de 8103304 EHN 10.099 19 streeplijn 67 is aangegeven. De grote as van de ellips strekt zich hier-bij uit in έέη van twee loodrecht op elkaar gelegen richtingen, afhanke-lijk van de plaats van de halfgeleiderinrichting in de bundel (voor of achter het punt waar de bundeldoorsnede minimaal en de lichtvlek praktisch 5 cirkelvoinnig is).

De halfgeleiderinrichting van Figuur 11 be vat een aantal horizon-taal afgebeelde stralingsgevoelige deelelementen 65 en een aantal verti-caal afgebeelde stralingsgevoelige deelelementen 75. De in verschillende groepen samengevoegde horizontaal afgebeelde deelelementen 65 bezitten 10 per groep gemeenschappelijke afvoerzones 68, in Figuur 11 door middel van streeplijnen aangegeven* goals verder schematisch is aangegeven zijn de afvoerzones verbonden met contactleidingen 62, die cp dezelfde wijze als beschreven aan de hand van de Figuren 3 en 4 de afvoerzones via detectoren verbinden met een detectie-eenheid. De barri&re tussen de stralingsgevoe-15 lige deelelementen 65 en de afvoerzones 68 is instelbaar met behulp van poortelektroden 69.

Op dezelfde wijze bezitten de verschillende groepen verticaal afgebeelde stralingsgevoelige deelelementen 75 gemeenschappelijke afvoerzones 78, verbonden met contactleidingen 72, waarbij de barridres in de stroom-20 wegen tussen de deelelementen en de afvoerzones warden ingesteld door mid-del van poortelektroden 79,

In het voorbeeld van Figuur 11 treft de hulpbundel het oppervlak van het halfgeleiderlichaam volgens een door middel van een streeplijn 67 getekende ellipvormig patroon. De hoofdas van de ellip locpt praktisch 25 evenwijdig aan de horizontaal. getekende deelelementen 65. Dit betekent dat de deelelementen 65 bij invallende straling vergelijkenderwijs over een groter oppervlak door deze straling getroffen warden dan de verticaal getekende deelelementen 75. Ben met de horizontale deelelementen gekoppelde afvoerzone 68 zal dan ook als eerste via de contactleiding 62 en de overi-30 ge delen van de detector een detectie-eenbeid activeren.

Voor een dergelijke inrichting is het niet per se noodzakelijk dat de deelelementen 65, 75 dwars op elkaar liggen. Ook wanneer zij ten cpzichte van elkaar onder een scherpe of starpe hoek zijn aangebraeht zal, indien het oppervlak volgens een ellipsvormig patroon wordt getroffen in 35 een van de twee onderling verweven stralingsgevoelige elementen de hoeveel-heid ten gevolge van straling gegenereerde lading als eerste aanleiding geven tot een detecties ignaal.

Op soortgelijke wijze als beschreven aan de hand van Figuur 7 81 03 3 04 ΪΉΝ 10.099 20 ...kunnen de door de detectie-eenheden ontvangen signalen behorend bij res-pectievelijk de horizontaal en verticaal getekende deelelementen warden gebruikt voor het zodanig instellen van een lenspositie dat de respons van beide stralingsgevoelige elementen praktisch gelijktijdig plaats vindt.

5 Hiermee is een optimale focussering verkregen. Dit is het geval bij een hulpbundel die het oppervlak volgens een praktisch cirkelvormig patroon treft. In dat geval is de hoeveelheid per tijdseenheid gegenereerde lading ten gevolge van invallende straling in de deelelementen 65 en 75 praktisch gelijk .

10 Hetzelfde is mogelijk met de halfgeleiderinrichting waarvan Fi- guur 12 het bovenaanzicht toont. Ook hier bevinden zich aan het oppervlak van het halfgeleiderlichaam een aantal loodrecht ten opzichte van elkaar aangehrachte stralingsgevoelige deelelementen 65, 75 waarbij twee horizontaal getekende deelelementen 65 steeds bij een gemeenschappelijke, tussen 15 de deelelementen 65 gelegen afvoerzone 68 horen. Evenzo horen twee verticaal getekende deelelementen 75 steeds bij een gemeenschappelijke tussen de deelelementen 75 gelegen afvoerzone 78. De afvoerzones 68# 78 behorend bij de respectievelijk horizontaal en verticaal getekende deelelementen zijn onderling doorverbonden met behulp van contactleidingen 62, 72 die 20 in Figuur 12 door middel van streeplijnen zijn aangegeven. De contactleidingen 62, 72 zijn via contactgaten 61, 71 verbonden met afvoerzones 68, 78 in Figuur 12 met punt-streep-lijnen getekend die via barridres bevattende strocmwegen steeds met twee deelelementen 65, 75 zijn verbon- : den. Zo kan ten gevolge van door invallende straling in de in Figuur 12 . 25 horizontaal getekende deelelementen 65 gegenereerde lading de potentiaal ter plaatse van de deelelementen 65 eenwaarde bereiken gelijk aan de waarde die met behulp van de poortelektrode 69 is ingesteld tussen de deelelementen 65 en de afvoerzones. Hierdoor gaat bij aanhoudende straling een elektronenstrocm lopen tussen de deelelementen 65 en de afvoerzone 68.

30 Op dezelfde wijze kan een elektronenstrocm gaan lcpen tussen de deelelementen 75 en de afvoerzone 78 wanneer de potentiaal in de verticaal getekende deelelementen 75 ten gevolge van door straling gegenereerde lading de potentiaal overschrijdt die met behulp van de poortelektrode 79 is ingesteld tussen de deelelementen 75 en de afvoerzones 78. De poortelektro-35 den 69, 79 zijn door middel van een isolerende laag gescheiden van de on-derliggende contactleidingen 62, 72 terwijl het metallisatiepatroon van deze elektroden zich niet alleen tussen de deelelementen 65, 75 en de bijbehorende afvoergebieden 68, 78 uitstrekt, maar tegelijkertijd het 81 033 04 PHN 10.099 21 halfgeleiderlichaam op plaatsen buiten de deelelementen tegen invallende straling beschermt. Deze maatregel voorkcmt dat ten gevolge van invallende stealing op ongewenste plaatsen, met name ter plaatse van de afvoergebie-den 68, 78 lading wordt gegenereerd. Ook in de inrichting volgens Figuur 5 11 vervult de metallisering van de poortelektroden 69,79 een dergelijke functie aangezien deze de afvoerzones 68, 78 geheel bedekt.

In het voorbeeld van Figuur 12 treft de invallende bundel het qppervlak van de halfgeleiderinrichting 60 volgens de ellips 77 waarvan de grote as zich praktisch evenwijdig aan de verticaal getekende deelelemen-10 ten uitstrekt. In de deelelementen 75 zal de potentiaal ten gevolge van n*fr -£*.«sfc door invallende straling gegenereerde lading -anuliLr een waarde bereiken gelijk aan die onder de poortelektrode 79. Dientengevolge wordt als eers-te via de contactleiding 72 een detector en vervolgens een detectie-een-heid geactiveerd? met behulp van uitgangssignalen van deze eeriheid kan 15 dan weer de juiste focussering warden ingesteld.

In de halfgeleiderinrichting 122 van Figuur 13 worden de stra-lingsgevoelige deelelementen gevoond door pn-overgangen 124 tussen n-ge-bieden125 en in een hoogohmig p-type substraat 123 gevormde p-type gebie-den 126. In het gebruik warden de pn-overgangen in de keerrichting voor-20 gespannen; zij vertanen een zekere capaciteit, in Figuur 15 U weergegeven door de condensatoren 105.

Het halfgeleiderlichaam 122 is aan zijn oppervlak bedekt met een stralingsdoorlatende isolerende laag 107. Op deze laag bevindt zich een voor aantal p-type zones 125 gemeenschappelijk aansluitspoor 128 dat de 25 p-type gebieden 126 via contactgaten 127 verbindt met de negatieve pool van een batterij 25 met een spanning van 2 Volt. De n—type gebieden 125 zijn elk via een metaalspoort 117 verbonden met de emitters van npn-tran-sistoren 112 met collectorgebieden 118, basisgebieden 119 ep emittergebie-den 120. De basisgebieden 119 zijn via contactgaten 121 aangesloten cp een 30 gemeenschappelijke besturingslijn 135, waarop in de bedrijfstoestand een stuursignaal van een detectie-eenheid 130 verschijnt, dat op soartgelijke wijze wardt verkregen als in het voorbeeld van de Figuren 3 t/m 5.

Door middel van de besturingslijn worden de bases van de transis-toren 112 op een bepaalde referentiespanning gehracht, bijvoorbeeld qp 35 aardpotentiaal. Via de emitters 120 krijgen de n-gebieden 125 een potentiaal van circa -0,7 V. De p-type gebieden 126 zijn aangesloten op de negatieve plaat van de batterij 25. Als gevolg hiervan is de pn-overgang 124 gesperd; de sperspanning bedraagt circa 1,3 V.

8103304 PHN 10.099 22

Wanneer bij het ontbreken van invullende straling op de deelele-menten, gevormd door de condensatoren 105, (de pn-overgangen 124) de spanning van de bases door middel van de besturingslijn 135 op circa -1 Volt wordt gebracht houden de n-zones 125 en dus ook de emittergebieden 120 een 5 spanning van ca -0,7 Volt* De basis-emitter-overgangen van de transisto-ren 112 zijn dan gesperd*

Bij invallende straling worden aan beide zijden van de pn-overgangen 124 ladingsdragers gegenereerd. Doordat de pn-overgangen gesperd zijn heersen er over deze overgangen elektrische velden gericht van de n-10 gebieden 125 naar de p-gebieden 126». In een stralingsgevoelig deelelement gegenereerde gaten worden onder invloed van het heersend elektisch veld via het p-gebied 126 en het aansluitspoor 128 afgevoerd naar de negatieve plaat van de batterij 25 of reccmbineren in het p-gebied 126 met door de batterij 25 geleverde elektronen* 15 De ten gevolge van invallende straling gegenereerde elektronen worden door hetzelfde elektrische veld afgevoerd naar de n-zones 125« Hierdoor neant in deze n-zones de hoeveelheid negatieve lading toe en daalt de potentiaal in een van de deelelementen tot bijvoorbeeld -1,7 Volt· De voorwaartsspanning over de emitter-basis-overgang van de bijbehorende 20 transistor 112 is dan voldoende cm de extra lading, die door invallende straling wordt gegenereerd, als elektronenstrocm door de transistor af te voeren naar het collectorgebied 118· Hierdoor gaat de transistor 112 strocm voeren, De collectorgebieden 118 zijn verbonden met de basis van transistor 122, die samen met de collectorleiding 131 en de weerstand 113 een ge-25 meenschappelijke detector voor een aantal deelelementen 105 vormt. Zodra voldoende strocndoorgang in e4n of meer van de transistoren 112 wordt ge-registreerd, geeft deze detector via de leiding 134 een signaal af aan de detectie-eenheid 130*

De uitvinding is uiteraard niet beperkt tot de bovenstaande voor-30 beelden. Zo tonen de Figuren 16, 17 en 18 een halfgeleiderinrichting 1 voor toepassing in een uitvoering waarbij telkens vier stralingsgevoelige deelelementen 5 cm een gemeenschappelijke afvoerzone 8 zijn gegroepeerd. Groe-pen van vier deelelementen en de bijbehorende afvoerzone zijn in een gro-ter matrixvormig geheel in het halfgeleiderlichaam 2 aangebracht* De poort-35 elektroden 9 maken in dit voorbeeld deel uit van een kamvormig patroon 81 van polykristallij n silicium waarbij ter plaatse van de afvoerzones 8 de eigenlijke poortelektroden in bovenaanzicht gezien ongeveer ringvormig zijn. Binnen elk van deze ringen bevinden zich ter plaatse van de afvoerzones 8 81 0 3 3 0 4 EHN 10.099 23 cantactgaten 11 die qp hun beurt onderling doorverbonden zijn met behulp van een kantvormig contact 10 waarvan de tanden dwars op die van het kam-vormige polykristallijn siliciumpatroon 81 gelegen zijn. Voor een goede c»ntactering is het polykristallijn silicium voorzien van een extra con-5 tacteringslaag 82 van bijvoorbeeld aluminium. Hiervoor is in de oxydelaag 83 die op andere plaatsen bet polykristallijn silicium 9, 81 scheidt van het metallisatiepatrocn 10 een contactvenster 84 aangebracht.

Inrichtingen met een halfgeleiderinrichting volgens de Figuren 16-18 zijn bijzonder geschikt voor regeling van bundels die het cppervlak 10 treffen volgens een praktisch cirkelvormig patroon of voor het bepalen van een qppervlakte. Naarmate de oppervlakte van de deelelementen kleiner is, is een dergelijke inrichting sneller.

De drempelwaarden van de potentiaal in de strocmwegen hoeft niet altijd voor alle deelelementen hetzelfde te zijn. Dit kan bijvoorbeeld 15 bereikt worden door de gemeenschappelijke poortelektrcde 5 te vervaardi-gen uit weerstandsmateriaal, zoals polykristallijn silicium, en een span-ningsval over deze elektrode aan te brengen. Op deze wijze kunnen aan de deelelementen als het ware gewichtsfactoren worden toegekend. Op een andere manier is dit gerealiseerd in de inrichting waarvan Figuur 19 sche-20 matisch een bovenaanzicht geeft. Hier zijn twee stralingsgevoelige ele-menten van het soort als beschreven aan de hand van de Figuren 3-5 gerealiseerd, met deelelementen van verschillende grootte.

Bij een juiste instelling van de bundel op het scheidingsvlak van de twee elementen zullen deze praktisch gelijktijdig een signaal afgeven.

25 Treft de bundel het cppervlak excentrisch dan zal een van beide elementen, n.l. dat waarop de bundel voacnamelijk invalt, als eerste een signaal afgeven, waarbij de tijdsduur een maat is voor de grootte van de verplaat-sing van de bundel.

Ook hoeft de detector niet altijd een transistor en een weerstand 30 te bevatten maar zijn binnen het kader van de uitvinding diverse variables mogelijk voor het detecteren van een stroan tussen een of meer deelelementen 5 en de afvoerzcne 8. De halfgeleiderinrichting van de Figuren 8-10 hoeft niet alleen ter plaatse van het gevoelig element 52* met een plaatje te zijn bedekt. Het halfgeleiderlichaam kan ook bedekt zijn met een glas-35 plaatje dat ter plaatse van het stralingsgevoelig element 52 ‘ dikker is dan ter plaatse van het stralingsgevoelig element 52.

8103304

Claims (23)

1. 2. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de inrichting is voorzien van een qptisch systeem voor het doen convergeren van de 15 stralingsbundel naar een instelvlak waarbij althans een gedeelte van de straling afgebogen kan worden naar althans een gedeelte van het oppervlak van het stralingsgevoelig element.
2. 3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de drenpelwaarde voor de hoeveelheid ten gevolge van invallende straling ge- 20 genereerde lading instelbaar is.
3. 4. Inrichting volgens een der conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk dat de halfgeleiderinrichting is voorzien van een reset-aansluiting voor het instellen qp een referentiewaarde van de potentiaal in de deelelementen. .
4. 5. Inrichting volgens conclusie 1,3 of 4 voor het regelen van de qppervlakte van het door een stralingsbundel met een constante hoeveelheid stralingsenergie getroffen deel van een oppervlak met het kenmerk dat de inrichting een detectie-eenheid bevat die een eerste signaal kan afgeven am de deelelementen in een voor het opslaan van door invallende straling 30 gegenereerde ladingsdragers geschikte begintoestand te brengen en die een van de detector afkomstig detectiesignaal of daarvan afgeleid signaal aan een regeleenheid kan afgeven, welke regeleenheid via een besturingseen-heid de vorm van de stralingsbundel zodanig kan regelen dat het tijdsver-schil tussen het eerste signaal en het detectiesignaal vrijwel constant 35 is.
5. 6. Inrichting volgens conclusie 1,3 of 4 voor het regelen van de stralingsenergie van een stralingsbundel die een vlak treft volgens een . patroon met constante qppervlakte met het kenmerk, dat de inrichting een 8103304 ΓΗΝ 10.099 25 detectie-eenheid he vat die een eerste signaal kan afgeven an de deelelementen in een voor het apslaan van door invallende straling gegenereerde ladingsdragers geschikte beglntoestand te brengen en die een van de detector afkanstig detectiesignaal of daarvan afgeleid signaal aan een re-5 geleenheid kan afgeven, welke regeleenheid via een besturingseenheid de stralingsenergie van de stralingstundel zodanig kan regelen dat het tijds-verschil tussen het eerste signaal en het detectiesignaal vrijwel constant is.
6. 7. Inrichting volgens een der conclusies 2 t/m 4 met het kenmerk, 10 dat het optisch systeem een van de stralingsbundel afgeleide hulphundel in twee con vergerende bondels kan splitsen die elk een halfgeleiderlichaara met aan zijn opperlvlak tenminste een stralingsgevoelig element treffen waarbij, gezien in de richting van de straling het qppervlak van het half-geleiderlichaam met een eerste stralingsgevoelig element zich voor het 15 brandpunt van de ene converger ende tundel bevindt en het oppervlak van het halfgeleiderlichaam met een tweede stralingsgevoelig element zich ach-ter het brandpunt van de andere convergerende bundel bevindt.
7. 8. Inrichting volgens conclusie 7 met het kenmerk dat de twee convergerende bundels 44n halfgeleiderlichaam kunnen treffen dat aan zijn 20 oppervlak voorzien is van tenminste twee stralingsgevoelige halfgeleider-elementen waarbij gezien in de richting van de straling het oppervlak van het halfgeleiderlichaam ter plaatse van het eerste stralingsgevoelig half-geleiderelement zich voor het brandpunt van de ene convergerende bundel bevindt en het oppervlak van het halfgeleiderlichaam ter plaatse van het 25 tweede stralingsgevoelige halfgeleiderelement bedekt is met een laag van straling doorlatend materiaal met een brekings index groter dan die van het medium waarin het halfgeleiderlichaam zich bevindt en een zodanige dikte dat het brandpunt van de andere bundel zich in de laag van straling doorlatend materiaal bevindt. ten gevolge van de sterkere convergentie in dit 30 stralingdoorlatend materiaal.
8. 9. Inrichting volgens £en der conclusies 2 t/m 4 voor het instellen van een astimatische bundel met het kenmerk dat de halfgeleider inrichting aan zijn oppervlak tenminste een paar stralingsgevoelige elementen bevat met evenwijdige streepvormige deelelementen waarbij de deelelementen van 35 de beide stralingsgevoelige elementen aider een hoek ten opzichte van el-kaar binnen een cppervlaktegebied zijn aangehracht.
9. 10. Inrichting volgens conclusie 9 met het kenmerk, dat de deelelementen aan de beide stralingsgevoelige elementen dwars qp elkaar liggen. 8103304 * * PHN 10.099 26
10. 11. Inrichting volgens e&i der conclusies 7 t/m 10 met het kenmerk, , dat de inrichting een detectie-eenheid bevat die een eerste signaal kan afgeven om de deelelementen in een voor het opslaan van ten gevolge van invallende straling gegenereerde lading geschikte begintoestand te breng-5 en en die een van de detector afkomstig signaal of daarvan afgeleid signaal kan afgeven aan een regeleenheid, welke regeleenheid een regelsignaal kan afgeven ten behoeve van de instelling van de stralingsbondel. 12* Inrichting volgens e§n of meer der vorige conclusies met het ken-merk, dat de halfgeleiderinrichting aan zijn qppervlak in de stroomwegen 10 tussen een aantal deelelementen en de gaoeenschappelijke detector voorzien is van veldeffecttransistoren waarvan de toevoerzones ieder met een deel-element en de afvoerzones met de detector verbonden zijn, terwijl de veld-effecttransistoren een ganeenschappelijke poortaansluiting voor het in-stellen van de barri&re bezitten.
11. 13. Inrichting volgens conclusie 12 met het kenmerk, dat het halfge-leiderlichaam een qppervlaktegebied van een eerste geleidingstype bevat met een aantal eerste qppervlaktezones van een tweede aan het eerste te-gengesteld geleidingstype die de deelelementen van de stralingsgevoelige elementen en de toevoerzones van de veldeffecttransistoren vormen en ten-20 minste e&i tweede qppervlaktezone die een gemeenschappelijke afvoerzone van de veldeffecttransistoren vormt, terwijl het qppervlak tussen de eerste oppervlaktezones en de tweede qppervlaktezone bedekt is met een laag isolerend materiaal waarop zich een voor de veldeffecttransistoren gemeenschappelijke poortelektrode bevindt.
12. 14. Inrichting volgens conclusie 12 of 13 met het kenmerk, dat de poortelektrode een laag weerstandsmateriaal bevat.
13. 15. Inrichting volgens conclusie 13 voor zover afhankelijk van conclusie 9 of 10, met het kenmerk dat de eerste qppervlaktezones deelelemen-ten vormen van het ene stralingsgevoelig element en zodanig tussen de 30 deelelementen van het andere stralingsgevoelig element zijn aangebracht dat de qppervlaktezones in bovenaanzicht gezien streepvormig en evenwijdig zijn waarbij de evenwijdige streepvormige qppervlaktezones van het ene stralingsgevoelige element een hoek maken ten opzichte van de evenwijdige streepvormige qppervlaktezones van het andere stralingsgevoelige element.
14. 16. Inrichtig volgens §έη der conclusies 1 t/m 11 met het kenmerk, dat het halfgeleiderlichaam aan zijn qppervlak in de strocmwegen tussen de deelelementen en de detector bipolaire transistoren bevat waarvan de emitters ieder met een deelelement en de collectors met de detector verbonden 8103304 s · EHN 10.099 27 zijn terwijl de transistaren een ganeenschappelijke basisaansluiting be-zitten.
15. 17. Inrichting volgens conclusie 12 of conelusie 16 met het kenmerk, dat het deelelanent een pn-overgang in het halfgeleiderlichaam bevat die 5 een cppervlaktezone geheel ansluit.
16. 18. Halfgeleiderinrichting voor toepassing in een inrichting volgens e£n der condusies 1 t/m 12 voorzien van een halfgeleiderlichaam met aan een oppervlak tenminste £en stralingsgevoelig element voorzien van deel-elementen voor het anzetten van straling in lading met het kenmerk dat 10 de deelelementen geschikt zijn voor het qpslaan van gegenereerde lading en elk deelelanent verbonden is met een toevoerzone van een aan het cpper-vlak van het halfgeleiderlichaam gerealiseerde veldeffecttransistor waar-bij althans een aantal veldeffecttransistoren voorzien is van onderling doorverbonden poortelektroden voor het instellen van een gemeenschappe-15 lijke barri&re tussen de toevoerzones en afvoerzones van de veldeffect-transistoren welke afvoerzones cnderling verbonden zijn en een gemeen-schappelijke aansluiting bezitten die deel kan uitmaken van een detector.
17. 19. HaLfgeleiderinriditing volgens conclusie 18 met het kenmerk, dat veldeffecttrans is toren met een gemeenschappelijke poortelektrode voorzien 20 zijn van een ganeenschappelijke afvoerzone.
18. 20. Halfgeleider inrichting volgens conclusie 18 of 19 met het kenmerk, dat het halfgeleiderlichaam aan zijn oppervlak voorzien is van een opper-vlaktegebied van een eerste geleidingstype, voorzien van meerdere onderling gescheiden eerste oppervlaktezones van een tweede, aan het eerste 25 tegengesteld geleidingstype die tegelijkertijd deelelementen van het stralingsgevoelig element en toevoerzones van de veldeffecttransistoren vormen en van tenminste'4ln tweede cppervlaktezone van het tweede geleidingstype die de afvoerzone van tenminste een aantal veldeffecttransis-toren vormt terwijl het oppervlak van het halfgeleiderlichaam tussen de 30 eerste cppervlaktezone en de tweede cppervlaktezone voorzien is van een dielektrische laag waarop een voor de veldeffecttransistoren gemeenschap-pelijke poortelektrode is aangebracht.
19. 21. Halfgeleiderinrichting volgens conclusie 20 met het kenmerk, dat de poortelektrode weerstandsmateriaal bevat.
20. 22. Halfgeleiderinrichting volgens e§n der conclusies 18 t/m 20 voor zover afharikelijk van conclusie 10, met het kenmerk dat de halfgeleider inrichting aan zijn oppervlak tenminste een paar stralingsgevoeli-ge elementen bevat, waarbij de eerste oppervlaktezones behorend bij elk 81 03 3 04 » * PHN 10.099 28 van de twee elementen van het paar in bovenaanzieht gezien elkaar prak-tisch loodrecht kruisende groepen van praktisch evenwijdige streepvormi-ge zones vormen.
21. 23. Halfgeleiderinrichting voor toepassing in een inrichting volgens 5 conclusie 16 voorzien van een halfgeleiderlichaam met aan een oppervlak tenminste een stralingsgevoelig element voorzien van deelelementen voor het cmzetten van stealing in lading met het kenmerk, dat de deelelementen geschikt zijn voor het opslaan van gegenereerde lading en elk deelelement verbonden is met de emitter van een aan het oppervlak van het halfgelei-10 derlichaam gerealiseerde transistor waarbij althans een aantal transis-toren voorzien is van onderling doorverbonden bases voor het instellen van een barriere in de stroonweg tussen collector en emitter van de transistor , waarbij de collectoren onderling doorverbonden zijn does: middel ' van een gemeenschappelijke contactleiding die deel kan uitmaken van een 15 detector.
22. 24. Halfgeleiderinrichting volgens conclusie 23 met het kenmerk dat de transistoren met onderling doorverbonden bases voorzien zijn van een gemeenschappelijk collectorgebied.
23. 25. Iblfgeleiderinrichting volgens der conclusies 18 t/m 20,23 20 of 24 met het kenmerk, dat het halfgeleiderlichaam ten minste twee stra- lingsgevoelige elementen bevat waarbij het halfgeleideroppervlak althans ter plaatse van een van de stralingsgevoelige elementen bedekt is met een laag van straling doorlatend materiaal. 25 30 35 8103304