Przedmiotem wynalazku jest struktura fotodetektora w ukladzie Darlingtona.Znane rozwiazania konstrukcyjne fotodetektorów w ukladzie Darlingtonapolegajana wytworzeniu w obrebie struktury dwóch niezaleznych tranzystorów fotoczulego 5 i wzmacniajacego polozonych jeden obok drugiego, oraz polaczenia tych dwóch elementów za pomoca metaliza¬ cji, to znaczy emiter fotoczulego z baza wzmacniajacego.W znanych rozwiazaniach laczenie obydwu tranzysto¬ rów metalizacja wykonywane bylo tak, zeby baze tranzy- 10 stora fotoczulego przykrywac minimalnie. Struktury wedlug znanych rozwiazan sa niesymetryczne. Nierów¬ nomierny rozplyw pradów uniemozliwia pelne wykorzy¬ stanie powierzchni czynnej fotodetektora, a ponadto powoduje niestabilnosci wynikajace z duzych róznic w 15 gestosci pradu i natezenia pola elektrycznego glównie w przekroju wzdluz zlacza emitera tranzystora wzmacnia¬ jacego. W znanych rozwiazaniach obszary ladunku prze¬ strzennego zlacz tranzystora fotoczulego sa ponadto silnie narazone na wplyw ladunku przestrzennego znaj- 20 dujacego sie w tlenkach i przemieszczajacego sie nad zlaczami podczas pracy fotodetektora. Wplyw ladunku przestrzennego powoduje zmiany polaryzacji tych zlacz oraz zmiany rekombinacyjnych wlasnosci powierzchni bazy tranzystora fotoczulego, co w wyniku powoduje 25 zmiany wzmocnienia pradowego fotodetektora. Opisane zjawiska, wynikajace z niesymetrii struktury i wplywów ladunku przestrzennego, znajdujacego sie w tlenkach powoduja znaczne niestabilnosci parametrów fotodetek¬ tora szczególnie dla duzych pradów. Ponadto w struktu¬ rach wedlug znanych rozwiazan nie mozna bez zastosowania skomplikowanej technologicznie dwuwar¬ stwowej matalizacji wykonac wyprowadzenia bazy ota¬ czajacego emiter tranzystora fotoczulego, które jest korzystniejsze ze wzgledu na równomierny rozplyw pra¬ dów i mozliwosc uzyskania wyzszej czestotliwosci grani¬ cznej fotodetektora oraz mniejszej opornosci kontaktu bazy, co jest szczególnie wazne w fotodetektorach ze sterowana baza.Celem wynalazku jest wyeliminowanie opisanych nie¬ dogodnosci przez wykonania stabilnej struktury fotode- tekora.Istota wynalazku jest konstrukcja fotodetektora, w której tranzystor fotoczuly znajduje sie wokól tranzy¬ stora wzmacniajacego, a polaczenie metaliczne laczace emiter tranzystora fotoczulego z baza tranzystora wzmacniajacego przykrywa calkowicie powierzchnie bazy tranzystora fotoczulego, lezaca pomiedzy emiterem tranzystora fotoczulego i tranzystorem wzmacniajacym.Rozwiazanie wedlug wynalazku umozliwia wykona¬ nie struktury fotodetektora o stabilnej fotoczulosci przez ograniczenie wplywu ladunku ruchomego na zlacza emitera i kolektora oraz na rekombinacyjne wlasnosci powierzchni bazy. Konstrukcja 'wedlug wynalazku umozliwia uzyskanie wysokich stabilnych fotoczulosci przy duzych pradach, ponadto moze byc symetryczna, a równomierny rozplyw pradów umozliwia pelne wyko¬ rzystanie czynnej powierzchni struktury. Konstrukcja112 145 taka umozliwia zastosowanie ograniczenia fotoczufcj powierzchni bazy w#obrebie poza czynnymi obszarami zlacz emitera i kolektora zlaczami p-p* w konstrukcji mozliwe jest wykonanie symetrycznego wyprowadzenia bazy wzgledem emitera tranzystora fotoczutego, co umozliwia zwiekszenie czestotliwosci granicznej i zmiejszenie opornosci bazy. Konstrukcja ta umozliwia wyprowadzenie bazy o malej opornosci,cojestwaznedla fotodetektorów ze sterowana baza. W konstrukcji wedlug wynalazku stosuje sie celowe izolowanie od swiatla czesci fotoczufcj powierzchni bazy.Otrzymuje sie element o bardzo wysokiej stabilnej fotoczulosci w sposób tani i prosty. Przyrzady wykonane ze struktur wedlug wynalazku charakteryzuja sie niskim stopniem wadliwosci.Konstrukcja struktury wedlug wynalazku uwido¬ czniona jest na przykladzie wykonania przedstawionym na rysunku, który przedstawia w przekroju fragment plytki pólprzewodnikowej ze struktura fotodetektora, zlozona z dwóch tranzystorów wzmacniajacego i fotoczutego.Plytka krzemu typu n+-n stanowiaca wspólny kolektor 6 obydwu tranzystorów przykryta jest tlenkiem termi¬ cznym Si02 5. W plytce tej wykonane sa selektywne obszary bazy S tranzystora wzmacniajacego i bazy lt tranzystora fotoczutego, oraz obszary emitera 7 tranzy¬ stora wzmacniajacego i emitera 9 tranzystora fotoczu¬ tego. W strukturze tranzystorafotoczutego powierzchnia emitera f otacza wewnetrzna czesc zlacza kolektor — baza U. Powierzchnie bazy iemiteratranzystora wzmac¬ niajacego otoczone sa wokól powierzchniami bazy i emiteratranzystora fotoczutego. Nastepnie wykonanesa kontakty omowe aluminiowe emitera 3, aluminiowe polaczenie 2 laczace emiter tranzystora fotoczutego z bazatranzystorawzmacniajacego calkowicieprzykrywa¬ jace powierzchnie bazy tranzystora fotoczutego, lezaca 5 pomiedzy emiterem tranzystora fotoczutego i tranzysto¬ rem wzmacniajacym, oraz aluminiowe ograniczenia fotoczutego obszaru bazy tworzace powierzchniowe zla¬ cza p-p* 1, rozmieszczone poza czynnymi obszarami zlacz emitera i kolektora tranzystora fotoczutego w 10 odleglosci ok. 20 pm od tych zlaczpozewnetrznej stronie emitera tego tranzystora. Cala powierzchnia swiatlo¬ czula fotodetektora z wyjatkiem okien pod kontakty przykryta jest tlenkiem pirolitycznym 4 domieszkowa¬ nym jonami fosforu wygrzewanym w temperaturze 15 450°C w atmosferze redukujacej.Zastrzezenia patentowe 1. Struktura fotodetektora w ukladzie Darlingtona, 20 skladajaca sie z dwóch tranzystorów fotoczutego i wzmacniajacego zHuaseaaa tym, ze powierzchnia bazy (g) tranzystora wzmacniajacego otoczona jest zlaczem kolektor — baza tranzystora fotoczutego (11). 2. Struktura wedlugzastrz. 1, zumiemtym, ze pola- 25 czenie metaliczne (2) laczace emiter (§) tranzystora foto- czutego z baza (8) tranzystora wzmacniajacegoprzykry¬ wa calkowicie powierzchnie bazy (lt) tranzystora fotoczutego, lezaca pomiedzy emiterem (I) tranzystora fotoczutego i tranzystorem wzmacniajacym. 30 " 3. Struktura wedlug zastrz. 1, miaif¦ tym, ze w strukturze tranzystora fotoczutego powierzchniaemitera (9) otacza wewnetrzna czesc zlacza kotektor-baza (11).J- J- JL J. X J- O. A. iL 11 Prac Poligraf UP PRL Naklul 120 egL Cena 45 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL