RU1823931C - Phototransistor - Google Patents
PhototransistorInfo
- Publication number
- RU1823931C RU1823931C SU904868347A SU4868347A RU1823931C RU 1823931 C RU1823931 C RU 1823931C SU 904868347 A SU904868347 A SU 904868347A SU 4868347 A SU4868347 A SU 4868347A RU 1823931 C RU1823931 C RU 1823931C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unop
- source
- region
- reference voltage
- drain
- Prior art date
Links
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
Использование: полупроводникова микрофотоэлектроника, регистраци видимого оптического излучени . Сущность изобретени : фототранзистор выполнен в тонком полупроводниковом слое на изолированной подложке и содержит ласти стока и истока с контактами к ним, р-область канала, над которой расположен изолированный слоем диэлектрика управл ющий электрод, соединенный с источником опорного напр жени . Область канала изолирована от других цепей кроме истока и стока. Опорное напр жение источника удовлетвор ет условию U0n - Unop (0,05- 0,5)Unop, где Unop - пороговое напр жение полевого электрода транзистора. 1 ил.Usage: semiconductor microphotoelectronics, registration of visible optical radiation. SUMMARY OF THE INVENTION: The phototransistor is made in a thin semiconductor layer on an insulated substrate and contains drain and source areas with contacts to them, the p-region of the channel, above which there is a control electrode insulated by a dielectric layer connected to a reference voltage source. The channel area is isolated from other circuits except the source and drain. The reference voltage of the source satisfies the condition U0n - Unop (0.05-0.5) Unop, where Unop is the threshold voltage of the transistor field electrode. 1 ill.
Description
Изобретение относитс к области опто- электроники, в частности к устройствам оптической обработки информации и может быть использовано дл построени устройств регистрации и обработки оптических сигналов.The invention relates to the field of optoelectronics, in particular to optical information processing devices, and can be used to construct devices for recording and processing optical signals.
Целью насто щего изобретени вл етс устранение указанных недостатков и обеспечение повышени фоточувствительности . Поставленна цель достигаетс тем, что в фототранзисторе, включающем выполненные в тонком слое полупроводника на изолированной подложке п -области истока и стока с контактами, р-область канала, над которой расположен изолированный слоем диэлектрика полевой электрод, соединенный с источником напр жени , область канала изолирована от других областей, кроме областей стека и истока, а опорное напр жение источника Don. удовлетвор ет условию:An object of the present invention is to remedy these drawbacks and provide an increase in photosensitivity. The goal is achieved in that in the phototransistor, which includes a p-region of the source and drain with contacts made in a thin semiconductor layer on an insulated substrate, the p-region of the channel, over which there is a field electrode insulated by a dielectric layer connected to the voltage source, the channel region is insulated from areas other than areas of the stack and source, and the reference voltage of the source is Don. satisfies the condition:
Don - Unop - (0.05-0,5)UnoP. где Unop - пороговое напр жение полевого электрода транзистора.Don - Unop - (0.05-0.5) UnoP. where Unop is the threshold voltage of the field electrode of the transistor.
Совокупность отличительных признаков , а именно то, что область канала изолирована от других областей, кроме областей стока и истока, а опорное напр жение источника Uon. удовлетвор ет условию: Uon. - Unop (0,05-0,5)Unop позвол ет повысить фоточувствительность фототранзистора.The set of distinguishing features, namely, that the channel region is isolated from other areas except the drain and source regions, and the reference voltage of the source is Uon. satisfies the condition: Uon. - Unop (0.05-0.5) Unop improves the photosensitivity of the phototransistor.
При проверке патентной документации не было обнаружено аналогов с указанной совокупностью отличительных признаков, что позвол ет сделать вывод о наличии существенных отличий за вл емого устройства от ранее известных.When checking the patent documentation, no analogues were found with the indicated set of distinctive features, which allows us to conclude that there are significant differences between the claimed device and the previously known ones.
На чертеже показана структура предлагаемого устройства. Фототранзистор содержит изолирующую подложку 1, на которой сформирован участок кремни р-типа 2 с двум област ми 3 и 4, с п -областью соединены 2 электрода 5 и 6 соответственно . Управл ющий электрод 7 расположен над р-областью 2 и изолирован от нее диэлектрическим слоем. Устройство работает следующим образом.The drawing shows the structure of the proposed device. The phototransistor contains an insulating substrate 1 on which a region of p-type silicon 2 is formed with two regions 3 and 4, 2 electrodes 5 and 6 are connected to the p-region, respectively. The control electrode 7 is located above the p-region 2 and is isolated from it by a dielectric layer. The device operates as follows.
соwith
сwith
0000
рR
оabout
0000
fefe
На управл ющий электрод 7, расположенный на диэлектрическом слое 8 подаетс опорное напр жение величиной равное Uon Unop + AU, где Unop - пороговое напр жение МОП транзистора, сформированного област ми п+, р, п+, 3.2 и 4 соответ- ственно и электродом 7, а Л U - напр жение, равное примерно (0,05- 0,5)Unop. При этом транзистор приоткрыт и через него протекает незначительный темновой ток пор дка единиц-дес тков мкАA reference voltage equal to Uon Unop + AU is applied to the control electrode 7 located on the dielectric layer 8, where Unop is the threshold voltage of the MOS transistor formed by the regions n +, p, n +, 3.2 and 4, respectively, and the electrode 7, and Л U is the voltage equal to approximately (0.05-0.5) Unop. In this case, the transistor is ajar and an insignificant dark current flows through it, on the order of several tens of μA
ii
пропорциональный величине (U0n-Unop)proportional to (U0n-Unop)
(1).(1).
Под воздействием квантов светового потока, подаваемого, например, через подложку 1, выполненную прозрачной, на р-об- ласть 2, вчней происходит генераци электронно-дырочных пар, при этом дырки скапливаютс в области р 2 и своим зар дом измен ют пороговое напр жение транзистора в сторону его понижени .Under the influence of quanta of the light flux supplied, for example, through a transparent substrate 1 to the p-region 2, electron-hole pairs are generated primarily, while the holes accumulate in the region p 2 and change the threshold voltage with their charge transistor downward.
Изменение порогового напр жени пропорционально накопленному зар ду, который, в свою очередь, пропорционален интенсивности светового потока. При этом из-за изолированности р-области 2 от всех остальных электродов и внешних цепей емкость ее очень мала и даже незначительный зар д, вызванный слабым световым потоком , приводит к значительному изменению порогового напр жени . Это, в свою очередь , приводит к резкому увеличению тока через транзистор в соответствии с (1), т.е. фоточувствительность такой структуры очень высока . The change in the threshold voltage is proportional to the accumulated charge, which, in turn, is proportional to the intensity of the light flux. Moreover, due to the isolation of the p-region 2 from all other electrodes and external circuits, its capacitance is very small and even a small charge caused by a weak light flux leads to a significant change in the threshold voltage. This, in turn, leads to a sharp increase in the current through the transistor in accordance with (1), i.e. the photosensitivity of such a structure is very high.
Конкретный прибор в соответствии с предлагаемым устройством был выполнен на сапфировой подложке толщиной 400-500 мкм. Полупроводниковые области гЛ р, п+ выполнены в слое кремни толщиной 0,6 мкм. Управл ющий электрод сделан из поликристаллического кремни толщинойA specific device in accordance with the proposed device was made on a sapphire substrate with a thickness of 400-500 microns. The semiconductor regions GL r, n + are made in a silicon layer 0.6 μm thick. The control electrode is made of polycrystalline silicon with a thickness of
400-600 А.400-600 A.
10 При темповом,токе через структуру 1-2 мкА, световой ток достигал 5-8 мкА и более при мощности света пор дка дес тков нано- ватт, что превышает световой ток такого же фотодиода на объемном кремнии и в не15 сколько тыс ч раз превосходит фототек диода , выполненного в том же тонком слое кремни на сапфировой подложке.10 At a ramped current through the structure of 1-2 μA, the light current reached 5-8 μA or more at a light power of the order of tens of nanowatts, which exceeds the light current of the same photodiode on bulk silicon and exceeds by several thousand times times photodetector of a diode made in the same thin layer of silicon on a sapphire substrate.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904868347A RU1823931C (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Phototransistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904868347A RU1823931C (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Phototransistor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1823931C true RU1823931C (en) | 1993-06-23 |
Family
ID=21537242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904868347A RU1823931C (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Phototransistor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1823931C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2488193C1 (en) * | 2009-06-26 | 2013-07-20 | Шарп Кабусики Кайся | Phototransistor and display unit equipped with it |
-
1990
- 1990-07-31 RU SU904868347A patent/RU1823931C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
- Полупроводниковые фотоприемники. Под ред. В.И. Стафеева. - М.: 1984, с. 17. Техника оптической св зи. Под ред. У. Тсанга. - М.: 1988 - с. 499-505. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2488193C1 (en) * | 2009-06-26 | 2013-07-20 | Шарп Кабусики Кайся | Phototransistor and display unit equipped with it |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10217781B2 (en) | One transistor active pixel sensor with tunnel FET | |
KR890004476B1 (en) | Semiconductor optical detection device | |
EP0042218A1 (en) | Semiconductor image sensor and a method of operating the same | |
US20100245809A1 (en) | Deep submicron and nano cmos single photon photodetector pixel with event based circuits for readout data-rate reduction communication system | |
US6001667A (en) | Method of manufacturing a semiconductor detector for detecting light and radiation | |
Fry et al. | Fixed-pattern noise in photomatrices | |
US4360732A (en) | Infrared charge transfer device (CTD) system | |
US4549088A (en) | Original reading device | |
KR960002100B1 (en) | Charge coupled device type image sensor | |
US20020008217A1 (en) | Solid imaging device and method for manufacturing the same | |
CA1123064A (en) | Optically coupled field effect transistor switch | |
RU1823931C (en) | Phototransistor | |
US4616249A (en) | Solid state image pick-up element of static induction transistor type | |
WO1993020588A1 (en) | Detector circuit with a semiconductor diode operating as a detector and with an amplifier circuit integrated with the diode | |
JPS59108462A (en) | Solid-state image pickup element having electrostatic induction transistor | |
EP0118568A1 (en) | Semiconductor image pickup device | |
US6864555B2 (en) | Photo detector methods to reduce the disabling effects of displacement current in opto-couplers | |
EP0038697B1 (en) | Semiconductor image sensor | |
US4266237A (en) | Semiconductor apparatus | |
US3986195A (en) | Light responsive field effect transistor having a pair of gate regions | |
US6545711B1 (en) | Photo diode pixel sensor array having a guard ring | |
JPH0147051B2 (en) | ||
JPS6057234B2 (en) | Charge-coupled semiconductor photodiode | |
JPH0216777A (en) | Semiconductor optical detector device | |
JPS6215925A (en) | Semiconductor relay circuit |