PL111460B1 - Planar structure of phototransistor - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest struktura planarna foto¬ tranzystora o stabilnej fotoczulosci.W znanych strukturach planarnych fototranzystorów powierzchnia swiatloczula pokryta jest warstwa Si02, której zadaniem miedzy innymi jest zabezpieczenie po¬ wierzchni bazy oraz zlacz emitera i kolektora przed wply¬ wem niekorzystnych czynników zewnetrznych. W czasie pracy fototranzystora znajdujace sie w tlenku ladunki przemieszczaja sie nad obszarem bazy oraz nad obszara¬ mi ladunku przestrzennego zlacz emitera i kolektora.Powoduje to zmiany polaryzacji tych zlacz oraz zmiane rekombinacyjnych wlasnosci powierzchni bazy. W wy¬ niku tego nastepuje zmiana wzmocnienia pradowego i zmniejszenie fotoczulosci fototranzystora.Zmiany fotoczulosci sa tym wieksze im silniejsze pole wystepuje w obrebie warstwy Si02 przykrywajacej po¬ wierzchnie bazy. Przy duzych wzmocnieniach prado¬ wych zmiany te moga doprowadzic do znacznych spad¬ ków fotoczulosci.Dla zlagodzenia skutków niekorzystnych efektów sto¬ suje sie w produkcji struktury fototranzystora o malych wzmocnieniach pradowych, a duze fotoprady uzyskuje sie przez odpowiednio duze powierzchnie swiatloczule struktury. Wplywa to na wzrost kosztów i utrudnia mi¬ niaturyzacje przyrzadu pólprzewodnikowego. Spadki fo¬ toczulosci nie wystepuja w jednakowym stopniu na wszyst¬ kich gotowych przyrzadach, co stwarza koniecznosc pod¬ dawania ich testom próbnym przy pelnym obciazeniu oraz eliminowania przyrzadów wadliwych. Ta klopotli¬ wa operacja wymaga wielu róznorodnych urzadzen, przez 10 15 20 25 30 co zwieksza pracochlonnosc i koszty uruchomienia wiel- koseryjnej produkcji wyrobu.Zmiany fotoczulosci w czasie pracy bardzo niekorzyst¬ nie wplywaja na prace przyrzadu i sa zródlem wielu klo¬ potów przy zastosowaniach fototranzystorów na przyklad utrudniaja wykonanie pól odczytowych i innych przy¬ rzadów, w sklad których wchodzi kilka struktur foto¬ tranzystora, gdyz zmiana fotoczulosci jednej struktury powoduje uszkodzenie calego przyrzadu.Przyrzady wykonane ze struktur wedlug znanych kon¬ strukcji charakteryzuja sie niska jakoscia i bardzo du¬ zym stopniem wadliwosci.Celem wynalazku jest wyeliminowanie opisanych nie¬ dogodnosci znanych konstrukcji a przez to poprawa sta¬ bilnosci fotoczulosci fototranzystora.Istota wynalazku polega na powierzchniowym ogra¬ niczeniu fotoczulego obszaru bazy poza zlaczami emitera i kolektora zlaczami p—p+ korzystnie przykrytymi piroli- tycznym tlenkiem krzemu domieszkowanym jonami fos¬ foru, wygrzewanym w temperaturze 300—600°C w at¬ mosferze obojetnej lub redukujacej.Rozwiazanie wedlug wynalazku umozliwia wykonanie planarnej struktury fototranzystora o stabilnej fotoczu¬ losci przez ograniczenie wplywu ladunku ruchomego na zlacza emitera i kolektora oraz na rekombinacyjne wlas¬ nosci powierzchni bazy. Konstrukcja wedlug wynalazku umozliwia uzyskanie duzej fotoczulosci przy minimalnej powierzchni swiatloczulej struktury. Dzieki tym zale¬ tom istnieje mozliwosc zmniejszenia powierzchni swia¬ tloczulej, a zatem i wymiarów struktury fototranzystora, 111 460111 460 co wplywa na znaczna ekonomicznosc produkcji struk¬ tur. Gotowe przyrzady wykonane z tych struktur nie wymagaja testów próbnych przy pelnym obciazeniu oraz eliminowania przyrzadów wadliwych. Upraszcza to pro¬ dukcje wielkoseryjna przyrzadów, w sklad których wchodzi struktura fototranzystora i umozliwia produkcje przy¬ rzadów zlozonych z kilku struktur fototranzystora.Konstrukcja struktury wedlug wynalazku uwidocz¬ niona jest na przykladzie wykonania przedstawionym na rysunku, który pokazuje przekrój fragmentu plytki pólprzewodnikowej ze struktura fototranzystora n-p-n.Plytka krzemu typu n stanowiaca kolektor 7 przykryta jest tlenkiem termicznym Si02 4. W plytce tej wykona¬ ne sa selektywne obszary bazy typu p 6, obszary emitera typu n 5, kontakty aluminiowe emiter 1 oraz aluminio¬ we ograniczenia fotoczulego obszaru bazy tworzace po¬ wierzchniowe zlacza p—p+ 3, rozmieszczone poza czyn¬ nymi obszarami zlacz emitera i kolektora w odleglosci okolo 20 //m od tych zlacz. Cala powierzchnia struktury od strony emitera z wyjatkiem okien pod kontakty przy¬ kryta jest pirolitycznym tlenkiem krzemu 2 domiesz¬ kowanym jonami fosforu, wygrzanym w temperaturze 450°C w atmosferze redukujacej.Zastrzezenie patentowe Struktura planarna fototranzystora o stabilnej foto- czulosci znamienna tym, ze fotoczula powierzchnia bazy (6) ograniczona jest poza czynnymi obszarami zlacz emitera (5) i kolektora (7) zlaczami p—p+ (3) korzyst¬ nie przykrytymi pirolitycznym tlenkiem krzemu (2) domieszkowanym jonami fosforu, wygrzanym w tem¬ peraturze 300—600 °C w atmosferze obojetnej lub re¬ dukujacej. ^(^^^aJi^L 4- LDD Z-d 2, z. 478/1400/81, n. 120 + 20 egz.Cena 45 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Struktura planarna fototranzystora o stabilnej foto- czulosci znamienna tym, ze fotoczula powierzchnia bazy (6) ograniczona jest poza czynnymi obszarami zlacz emitera (5) i kolektora (7) zlaczami p—p+ (3) korzyst¬ nie przykrytymi pirolitycznym tlenkiem krzemu (2) domieszkowanym jonami fosforu, wygrzanym w tem¬ peraturze 300—600 °C w atmosferze obojetnej lub re¬ dukujacej. ^(^^^aJi^L 4- LDD Z-d 2, z. 478/1400/81, n. 120 + 20 egz. Cena 45 zl PL