SE417145B - Avalanche photodiode arrangement with an avalanche diode and with element for controlling the multiplication factor of the diode - Google Patents

Avalanche photodiode arrangement with an avalanche diode and with element for controlling the multiplication factor of the diode

Info

Publication number
SE417145B
SE417145B SE7904711A SE7904711A SE417145B SE 417145 B SE417145 B SE 417145B SE 7904711 A SE7904711 A SE 7904711A SE 7904711 A SE7904711 A SE 7904711A SE 417145 B SE417145 B SE 417145B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
photodiode
diode
layer
current
common
Prior art date
Application number
SE7904711A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE7904711L (en
Inventor
P Svedberg
Original Assignee
Asea Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asea Ab filed Critical Asea Ab
Priority to SE7904711A priority Critical patent/SE417145B/en
Publication of SE7904711L publication Critical patent/SE7904711L/en
Publication of SE417145B publication Critical patent/SE417145B/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
    • H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02027—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for devices working in avalanche mode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier or surface barrier
    • H01L31/107—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier or surface barrier the potential barrier working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiode

Abstract

An avalanche photodiode 3, 2, 4, 5 has a reference diode 3, 2, 11, 12 integrated with the diode to stabilise the multiplication factor, wherein the diodes have a layer 2, 3, and a main electrode 8 in common and their other main electrodes 6, 13 arranged for connection to basically the same potential. Current sources furnish a first current IB to the common main electrode 8 and a second current IE to elements for injection of charge carriers into the common layer in such a way that the ratio between the first and the second currents is constant or controllable. The two diodes have the same doping profiles, and the reference diode has significantly higher working current than the photodiode. <IMAGE>

Description

n-M 10 15 20 25 30 -79Û4711-¿+ Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i anslutning till bi- fogade figurer 1-5. Fig 1 visar den principiella utformningen av en lavin- fotodiod enligt uppfinningen med en integrerad referensdiod för stabilise- ring av multiplikationsfaktom. Fig 2 visar hur lavinfotodioden enligt fig 1 kan inkopplas i en strömlcrets. Fig 5 visar multiplikationsfaktorns M 'bero- ende av arbetsspäzmixzg och temperatur. Fig 4 visar arbetsförhållandena vid en diod enligt uppfinningen. Fig 5 visar ett exempel på hur en diod enligt i uppfinningen kan utformas praktiskt. n-M 10 15 20 25 30 -79Û4711-¿+ The invention will be described in more detail below in connection with the accompanying figures 1-5. Fig. 1 shows the basic design of an avalanche photodiode according to the invention with an integrated reference diode for stabilizing the multiplication factor. Fig. 2 shows how the avalanche photodiode according to Fig. 1 can be connected in a current circuit. Fig. 5 shows the multiplication factor M 'depending on the operating voltage mix and temperature. Fig. 4 shows the operating conditions of a diode according to the invention. Fig. 5 shows an example of how a diode according to the invention can be designed in practice.

Fig' 1 visar en kiselskiva 1 med en central svagt P-dopad (ni-dopad) huvud- del 2. Vid skivans undre yta är ett starkare P-dopat skikt 5 anordnat. I skivan är bredvid varandra anordnade en fotodioddel DF och en referensdiod- del DR. Fotodioddelen DF innefattar vid skivans övre yta. anordnade skikt 4 (P-aopat) och 5 (nïaopat). skiktec 5 är försett med ett kontakterna 6 av metall, vilket har en öppning, genom vilken ljus kan infalla mot kiselskivan.Fig. 1 shows a silicon wafer 1 with a central weakly P-doped (nine-doped) main part 2. At the lower surface of the wafer a stronger P-doped layer 5 is arranged. A photodiode part DF and a reference diode part DR are arranged next to each other in the disc. The photodiode part DF includes at the upper surface of the disc. arranged layers 4 (β-aopate) and 5 (nïaopate). layer 5 is provided with a contactor 6 of metal, which has an opening through which light can fall against the silicon wafer.

Skiktet 6 är försett med en anslutning 1. Skiktet 5 är försett med ett metalliskt kontaktskikt 8 och en anslutning 9. I drift är anslutningen 1 positiv i förhållande till anslutningen 9, och driftspänningsn kan vara t ex 100-200 V. Spärrskiktet sträcker sig ned genom hela skiktet 2, och fältstyrkan får sitt maximum vid PN-övergângen mellan skikten 4 och S.The layer 6 is provided with a connection 1. The layer 5 is provided with a metallic contact layer 8 and a connection 9. In operation, the connection 1 is positive in relation to the connection 9, and the operating voltage can be, for example, 100-200 V. The barrier layer extends down through the entire layer 2, and the field strength reaches its maximum at the PN junction between the layers 4 and S.

Huvuddelen av det infallande ljuset (markerat med pilar 18) tränger ner i skiktet 2 och alstrar där laddningsbärarpar. Elektronerns. rör sig uppåt och ger på grund av den höga fältstyrkan vid Pil-övergången upphov till en ladd- ningsbärarmultiplikation.The main part of the incident light (marked with arrows 18) penetrates into the layer 2 and generates charge carrier pairs there. Elektronerns. moves upwards and due to the high field strength at the Arrow junction gives rise to a charge carrier multiplication.

Den i skivan 1 anordnade referensdioddelen har samma uppbyggnad som foto- dioddelen. Den består (förutom avskikten 2 och 3) av det P-dopade skiktet 11 och det N+-dopade skiktet 12. Det senare är försett med ett kontaktskikt 13 och en anslutning 14. Referensdioddelen är försedd med organ för injek- tion av laddningsbärare (elektroner). Detta organ består av ett Nfldopat emitterskikt 10 med ett kontaktskikt 15 och en anslutning 16.The reference diode part arranged in the disc 1 has the same structure as the photodiode part. It consists (in addition to the layers 2 and 3) of the P-doped layer 11 and the N +-doped layer 12. The latter is provided with a contact layer 13 and a connection 14. The reference diode part is provided with means for injecting charge carriers (electrons ). This means consists of a N fl doped emitter layer 10 with a contact layer 15 and a connection 16.

- På. skivans 1 övre yta är ett kiseldioxidskikt 17 anordnat och försett med öppningar för kontaktering av skikten 5 och 12 och för insläpp av ljus till fotodiodon.- On. the upper surface of the disc 1 is a silicon dioxide layer 17 arranged and provided with openings for contacting the layers 5 and 12 and for the introduction of light into the photodiode.

Skivan 1 kan exempelvis ha. en tjocklek på. SO/um. Skiktet 5 kan ha en tjock- lek på. B/um och skikten 4, 5, 10, 11, 12 en tjocklek på. 1,5/um.The disc 1 may, for example, have. a thickness of. SO / um. Layer 5 may have a thickness of. B / um and layers 4, 5, 10, 11, 12 a thickness of. 1.5 / um.

Referensdioden bör företrädesvis ha samma skikttjocklekar och dopningsprofil 10 15 20 25 50 _55 790471141 som fotodioden för att de båda dioderna skall få samma spännings- och temperaturberoende. Däremot kan givetvis den laterala utsträckningen (tvär- snittsarean) hos de båda dioderna vara olika.The reference diode should preferably have the same layer thicknesses and doping profile as the photodiode in order for the two diodes to have the same voltage and temperature dependence. On the other hand, of course, the lateral extent (cross-sectional area) of the two diodes can be different.

Den genom anslutningen 7 flytande strömmen hos fotodioden betecknas med IBF, strömmen hos referensdioden genom anslutningen 14 betecknas med Inn, ström- men genom anslutningen 16 till emitterskiktet 10 betecknas med IE och ström- men genom anslutningen 9 med IB.The current of the photodiode flowing through the terminal 7 is denoted by IBF, the current of the reference diode through the terminal 14 is denoted by Inn, the current through the terminal 16 to the emitter layer 10 is denoted by IE and the current through the terminal 9 by IB.

Skikten 10, 3, 2, 11, 12 hos referensdiodsn bildar en hPN-transistor med emitterskiktet 10, basskiktet 3-2-11 och kollektorskiktet 12. Kontakten 8 utgör transistoms baskontakt och samtidigt fotodiodens ena huvudelektrod (fotodiodens andra. huvudelektrod utgörs av kontakten 6). Skikten 3, 2, 11, 12 utgör transistoms kollsktordiod. Denna diod har sin ena anslutning 8 (translator-ns baskontakt) gemensam med fotodioden.The layers 10, 3, 2, 11, 12 of the reference diode form an hPN transistor with the emitter layer 10, the base layer 3-2-11 and the collector layer 12. The contact 8 constitutes the base contact of the transistor and at the same time one main electrode of the photodiode (the other of the photodiode. ). Layers 3, 2, 11, 12 constitute the collector diode of the transistor. This diode has one of its terminals 8 (the base connector of the translator) in common with the photodiode.

Fig 2 visar hur fotodioden enligt fig 1 kan inkopplas i en strömkrets. Refe- rensdiodens katodanslutnirlg 14 är Jordad. Fotodiodens katodsnslutning 7 är förbunden med jord via ett motstånd R. Resistensen hos detta motstånd väl- jes lämpligen så. låg att spänningsfallet UH över motståndet blir försumbart.Fig. 2 shows how the photodiode according to Fig. 1 can be connected in a circuit. The cathode terminal 14 of the reference diode is Grounded. The cathode terminal 7 of the photodiode is connected to earth via a resistor R. The resistance of this resistor is suitably selected as follows. low that the voltage drop UH across the resistor becomes negligible.

Vid exempelvis en anordning där fotodioden har en erbetsspänning på. 100-200 V och en arbetsström som maximalt uppgår till 1/uA kan resistansen hos motstån- det R väljas till t ex 10 kohm. UR blir då. maximalt 0,01 V, vilket gör att referens- och fotodioden får praktiskt taget identiskt lika arbetespäxminger. [anslutningen 9, som utgör gemensam anod för referens- och fotodioden, är sn- sluten till en konstantströmkälla 21 som matas från en negativ spänning -Uo som kan vara t ex 100-200 V. Strömkàlllan 21 påtrycker en konstant ström IB på anslutningen 9. Elnitteraxxslutningen 16 är ansluten till en andra konstant- strömkälla 20 som matas från spänningen -Uo och som driver en konstant ström IE genom anslutningen.For example, in a device where the photodiode has a working voltage of. 100-200 V and a working current that amounts to a maximum of 1 / uA, the resistance of the resistor R can be selected to eg 10 kohm. UR then becomes. maximum 0.01 V, which means that the reference and photodiodes have virtually identical working voltages. [the connection 9, which constitutes a common anode for the reference and photodiode, is connected to a constant current source 21 which is supplied from a negative voltage -Uo which can be, for example, 100-200 V. The current source 21 applies a constant current IB to the connection 9 The electric rivet shaft terminal 16 is connected to a second constant current source 20 which is supplied from the voltage -Uo and which drives a constant current IE through the connection.

Spänningen uR över motståndet R utgör fotodiodens utsignal och kan exempel- vis tillföras en förstärkare 22 för vidarebefordran till signalbehsndlande kretsar.The voltage uR across the resistor R constitutes the output signal of the photodiode and can, for example, be applied to an amplifier 22 for transmission to signal processing circuits.

Fig 5 visar hur lavinfotodiodens multiplikationsfaktor M beror av diodens arbetsspäxmizxg UD. Beroendet är visat för två. temperaturer T, och Tz, där 'P2 > 'LP Arbetspunlcten väljs typiskt så., att dioden exempelvis arbetar med M 2 100, dvs på den branta delen av kurvan. Detta innebär att vid en osta- biliserad lavinfotodiod miltiplikationsfaktom kommer att pâverkas lcraftigt 10 15 20 25 ?90l§711-4 även av små ändringar i arbetsspänning och temperatur. Vid en atabiliserad fotodiod enligt uppfinningen hålls emellertid multiplikationefaktorn kon- stant på. följande sätt.Fig. 5 shows how the multiplication factor M of the avalanche photodiode depends on the operating frequency of the diode. The dependence is shown for two. temperatures T, and Tz, where 'P2>' LP The operating point is typically selected so that the diode, for example, works with M 2 100, ie on the steep part of the curve. This means that with an unstabilized avalanche photodiode, the multiplication factor will be strongly affected even by small changes in operating voltage and temperature. In an atabilized photodiode according to the invention, however, the multiplication factor is kept constant. the following way.

För referensdioden gäller Im = (Lo + IE - dm) - mun-r) Io är den interna läckströmmen, NNPN är traneistordelene strömförstärhfing och M(U,T) är den av arbetsepänning och temperatur beroende multiplikations- faktorn i transistorns kollektordiod.For the reference diode, Im = (Lo + IE - dm) - mun-r) Io is the internal leakage current, NNPN is the transistor component current amplification and M (U, T) is the multiplication factor in the transistor's collector diode depending on the operating voltage and temperature.

Vidare gäller Inn * Im' “ IE * IB Dessa båda villkor ger (10 + LE - Mm) M(u,fr) - IE + LB _ Im, Transistordelen dimensioneras så. att ämm är mycket nära 1, och (XNPH komer därigenom att vara relativt oberoende av variationer i arbetsförhållandena.Furthermore, Inn * Im '“IE * IB applies. These two conditions give (10 + LE - Mm) M (u, fr) - IE + LB _ Im, The transistor part is dimensioned as follows. that emm is very close to 1, and (XNPH will thereby be relatively independent of variations in working conditions.

Med tillräcklig noggrannhet kan man därför sätta dum = 1. Den interna läck- strömmen IQ kan vid lämpligt utförande göras så. låg att den kan försummas jäm- fört maa famn IE - dm. viaare utföra anoraningen enligt uppfinningen sa att fotodiodens arbetsatröm Im, är mycket mindre (t ex 1/uA) än referensdio- aens ström Im (t ex 100 fm).With sufficient accuracy, you can therefore set dumb = 1. The internal leakage current IQ can be done as appropriate. low that it can be neglected compared maa embrace IE - dm. via the invention according to the invention said that the working current Im, of the photodiode, is much smaller (eg 1 / uA) than the current Im (eg 100 μm) of the reference diode.

I ekvationen ovan kan därför approximativt sättas 10-0 ÛQNPN-“li IDF“° -varvid ekvationen övergår till IE - nam) - LE + LB dvs I + Mum) = EI F. =1+-,- IE Som beslQ-:ivits i anslutning till fig 2 är IE och IB konstanta och av kon- stantströmlrällonxa 20 och 21 bestämda strömmar. Multiplikationsfaktorn M 10 20 25 35 790471144- blir alltså med god noggrannhet konstant och oberoende av t ex temperatur- variationer.In the above equation, therefore, approximately 10-0 ÛQNPN- "li IDF" ° can be set, whereby the equation changes to IE - nam) - LE + LB ie I + Mum) = EI F. = 1 + -, - IE As decidedQ-: In connection with Fig. 2, IE and 1B are constant and currents determined by constant currents 20 and 21. The multiplication factor M 10 20 25 35 790471144- thus becomes with good accuracy constant and independent of eg temperature variations.

Fig 4 visar hur referensdiodens ström IDR beror av arbetsspänningen UD vid de två temperaturerna 'P1 och Tz. Konstantströmkällornas spänningar anpassas automatiskt så att de önskade strömmama IE och IB och därmed. det önskade värdet på M erhålles. Vid temperaturen 'P1 kommer därför diodens arbetspuzxkt att vara P1 och vid temperaturen 'P2 att vara P .Fig. 4 shows how the current IDR current of the reference diode depends on the operating voltage UD at the two temperatures' P1 and Tz. The voltages of the constant current sources are automatically adjusted so that the desired currents IE and IB and thus. the desired value of M is obtained. At the temperature 'P1', therefore, the operating point of the diode will be P1 and at the temperature 'P2 will be P'.

För fotodioddelen gäller att den har samma uppbyggnad, dopningsprofil, arbetstemperatur och arbetsspännizxg som referensdioden. Den komer därför alltid att ha. samma multiplikationsfaktor som referensdioden, dvs en konstant och enbart av konstantströmlållonna 20 och 21 bestämd multiplikationsfaktor.For the photodiode part, it applies that it has the same structure, doping profile, working temperature and working voltage as the reference diode. It will therefore always have. the same multiplication factor as the reference diode, i.e. a constant and only multiplication factor determined by the constant current direction 20 and 21.

Som framgår av ovanstående beskrivning är mzltiplikationsfaktorn inte bestämd av det absoluta värdet hos IE och IB utan enbart av kvoten ä. Att åstadkomma E en eller två konstantströmkällor som ger två strömmar med konstant förhållande är enkelt, och matnmgsspanningen sin strömkauema (410 1 sig 2) behöver därför ej ha. någon högre grad av stabilitet.As can be seen from the above description, the multiplication factor is not determined by the absolute value of IE and IB but only by the ratio ä. To provide E with one or two constant current sources which gives two currents with a constant ratio is simple, and the supply voltage its current coefficients (410 1 sig 2) therefore need not have. any higher degree of stability.

Fig 5 visar ett snitt genom en föredragen utföringsform av en anordning en- ligt uppfinningen. För att få ett snabbt system är det viktigt att fältstyrkan i dioden är hög. För att arbetsspänningen ej skall bli onödigt hög är det därför önskvärt att halvledarskivan är tunn. Samtidigt är det ur verknings- gradssynpuxzkt viktigt att en stor del av det infallande ljuset absorberas i kislet och ger upphov till laddningsbärare. Vid typiskt förekommande material och ljusvåglängder absorberas i stort sett allt ljus inom ett djup av t e: 50 /um från den yta där ljuset faller in. Att ha ett tjockare system är där- för obehövligt och olämpligt. En kiselskiva med en så låg tjocklek som 50 /um är emellertid mycket bräoklig och svårhanterlig vid tillverkningen. Vid anord- ningen enligt fig 5 används därför en kiselskiva med en tjocklek av exempelvis 150-300/um, som är en ur tillverkningesynpunkt lätthanterlig tjocklek. I ski- vans centrala del etsas sedan (underifrån i fig 5) in en grop så. långt att den centrala delen får en för fotodioden lämplig tjocklek, t ex SO/um. Ski- vans perifera del bibehåller den ursprungliga tjockleken och ger skivan god hållfasthet. Uppbyggnaden av den i skivans centrala del anordnade fotodioden och referensdioden överensstämmer i stort med den i fig 1 visade. Den gemen- samma anodanslutningen är emellertid gjord till skiktet 2 via ett runt ski- vans rand anordnat Ptdopat skikt 19, på. vilket kontaktskiktet 8 är anordnat.Fig. 5 shows a section through a preferred embodiment of a device according to the invention. To get a fast system, it is important that the field strength in the diode is high. In order for the working voltage not to be unnecessarily high, it is therefore desirable that the semiconductor wafer is thin. At the same time, from an efficiency point of view, it is important that a large part of the incident light is absorbed in the silicon and gives rise to charge carriers. In typical materials and light wavelengths, virtually all light is absorbed within a depth of about 50 .mu.m from the surface where the light is incident. Having a thicker system is therefore unnecessary and inappropriate. However, a silicon wafer with a thickness as low as 50 .mu.m is very fragile and difficult to handle during manufacture. In the device according to Fig. 5, therefore, a silicon wafer with a thickness of, for example, 150-300 .mu.m is used, which is a thickness which is easy to handle from a manufacturing point of view. In the central part of the disc, a pit is then etched (from below in Fig. 5). far that the central part has a thickness suitable for the photodiode, eg SO / um. The peripheral part of the disc retains the original thickness and gives the disc good strength. The construction of the photodiode and the reference diode arranged in the central part of the disc largely corresponds to that shown in Fig. 1. However, the common anode connection is made to the layer 2 via a Ptoped doped layer 19, arranged around the edge of the disc. which the contact layer 8 is arranged.

Vidare är skivans undre yta försedd med ett SiOZ-skikt 22 som är försett medFurthermore, the lower surface of the disc is provided with a SiOZ layer 22 which is provided with

Claims (7)

.uk 10 ¿v9o4711-4 en öppning mittför skiktet 10. liknitterkontaktskiktet 15 täcker hela. skivans undre yta och gör kontakt med skiktet 10 genom öppningen i skiktet 22. Den ovan beskrivna lavixxfotodioden är snabb och har hög och konstant för- stärkning, vilket gör den lämplig för t ex detektering av svaga och hög-frek- venta ljuspulser. I vissa tillämpningar, t ex för faskänslig detektering av intensitetsmodu- lerat ljus, kan det vara lämpligt att inte hålla multiplikationsfaktorn M konstant utan att i stället modulera M med viss frekvens. Detta. kan göras genom att t ex modulera strömmen IE, dvs strömkällan 20 i fig 2 anordnas att avge en ström som inte är konstant utan som varierar enligt önskat förlopp och med önskad frekvens. Även vid en sådan tillämpning ger en anordning en- ligt uppfinningen stora fördelar eftersom M enkelt och med hög noggrannhet, oberoende av variationer i matningsspämxizxg och temperatur, kan 'bringas att följs ett önskat förlopp. PATENTIQIAV.uk 10 ¿v9o4711-4 an opening opposite the layer 10. the liner contact layer 15 covers the whole. the lower surface of the disk and makes contact with the layer 10 through the opening in the layer 22. The lavixx photodiode described above is fast and has high and constant gain, which makes it suitable for detecting, for example, weak and high-frequency light pulses. In some applications, for example for phase sensitive detection of intensity modulated light, it may be appropriate not to keep the multiplication factor M constant but instead to modulate M at a certain frequency. This. can be done by, for example, modulating the current IE, i.e. the current source 20 in Fig. 2 is arranged to emit a current which is not constant but which varies according to the desired course and with the desired frequency. Even in such an application, a device according to the invention offers great advantages since M can easily and with high accuracy, independent of variations in supply voltage and temperature, be made to follow a desired process. PATENTIQIAV 1. Lavinfotodiodanordníng med en lavmfotodiod (DF) och med organ för styrning av diodens multiplikationsfaktor, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar en med fotodioden (DF) integrerad referensdiod (DR), vilken utgörs av kollektordioden (2, 11, 12) hos en trensistor (10, 3, 2, 11 , 12), vara baskontakt (8) är gemensam för foto- och referenedioden och utgör deras ene. huvudelektrod, att diodernas andra. huvudelektroder (6, 15) är anordnade för anslutning till i huvudsak samma potential, och att tran- sistoms emmernnm (10) har kontalmrgen (15) för anslutning m1 en första strömkälle. och den gemensamma baskontakten (8) är anordnad för an- slutning till en andra strömkälla på sådant sätt, att förhållandet mellan de båda. etrömkällorzms strömmar och därmed fotodiodens multiplikationsfektor är styrbart.Avaline photodiode device having a low-frequency diode (DF) and having means for controlling the multiplication factor of the diode, characterized in that it comprises a reference diode (DR) integrated with the photodiode (DF), which is constituted by the collector diode (2, 11, 12) of a transistor (10, 3, 2, 11, 12), being base contact (8) is common to the photo and reference diode and constitutes their one. main electrode, that of the other diodes. main electrodes (6, 15) are arranged for connection to substantially the same potential, and that the transistor's emmernnm (10) has the contact margin (15) for connection m1 a first current source. and the common base contact (8) is arranged for connection to a second power source in such a way that the relationship between the two. the currents of the current source and thus the multiplication vector of the photodiode is controllable. 2. Lavinfotodiodanordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e o k n s. d därav, att kvoten mellan de båda. strömkällornas strömmar är konstant.Avalanche photodiode device according to claim 1, characterized in that the ratio between the two. the currents of the power sources are constant. 3. Lavinfotodíodanordxring enligt något av föregående petentln-av, k ä. n n e t e c k n a d därav,_e.tt den translator (10, 3, 2, 11, 12), vars kollektordiod (2, 11, 12) utgör referensdioden, har sitt basskikt (2, 5) gemensamt med fotodioden; 7994711-4Avaline photodiode arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that the translator (10, 3, 2, 11, 12) whose collector diode (2, 11, 12) constitutes the reference diode has its base layer ( 2, 5) in common with the photodiode; 7994711-4 4. Levinfotodiodanordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n e. d därav, att basekiktet innefattar en gemensam del (2) samt första. och andra från varandra skilda delar (4, 11) med kraftigare dopning än den gemensame. delen, varvid den första delen (4) är anordnad invid fotodiodens PN-över- gång (4-5) och den andra delen (11) är anordnad invid tranaietorns kollek- torövergång (11. 12).Levin photodiode device according to claim 5, characterized in that the base layer comprises a common part (2) and the first. and other spaced apart parts (4, 11) with stronger doping than the common one. the part, the first part (4) being arranged next to the PN junction (4-5) of the photodiode and the second part (11) being arranged next to the collector junction (11. 12) of the transistor. 5. Lavinfotodiodanordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att referensdioden (2, 11, 12) och foto- dioden (2, 4, 5) har samma. dopning-sprofil.Avalanche photodiode device according to any one of the preceding claims, characterized in that the reference diode (2, 11, 12) and the photodiode (2, 4, 5) have the same. doping profile. 6. Lavinfotodiodanordnizxg enlig-t något av föregående patentlcrav, k ä n n e t e c k: n a d därav, att transiatorn är så utformad, att dess stzcömförstärlcxzing är nära. lika med 1.Avalanche photodiode device according to any one of the preceding claims, characterized in that the transducer is designed so that its current gain is close. equal to 1. 7. Lavinfotodiodanordning enligt något av föregående patentkz-av, k ä. n n e t e c k n a. d därav, att fotodioden och referensdioden är ut- bildade i en skiva. av halvledande material, varvid skivan har en del med lägre tjocklek än skivan i övrigt, i vilken del foto- och referensdioden är anordnade.Avalanche photodiode device according to any one of the preceding patents, characterized in that the photodiode and the reference diode are formed in a disk. of semiconductor material, the disc having a part with a lower thickness than the rest of the disc, in which part the photo and reference diodes are arranged.
SE7904711A 1979-05-30 1979-05-30 Avalanche photodiode arrangement with an avalanche diode and with element for controlling the multiplication factor of the diode SE417145B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7904711A SE417145B (en) 1979-05-30 1979-05-30 Avalanche photodiode arrangement with an avalanche diode and with element for controlling the multiplication factor of the diode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7904711A SE417145B (en) 1979-05-30 1979-05-30 Avalanche photodiode arrangement with an avalanche diode and with element for controlling the multiplication factor of the diode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7904711L SE7904711L (en) 1980-12-01
SE417145B true SE417145B (en) 1981-02-23

Family

ID=20338174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7904711A SE417145B (en) 1979-05-30 1979-05-30 Avalanche photodiode arrangement with an avalanche diode and with element for controlling the multiplication factor of the diode

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE417145B (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113167640A (en) * 2018-12-12 2021-07-23 浜松光子学株式会社 Optical detection device
EP3896411A4 (en) * 2018-12-12 2022-10-05 Hamamatsu Photonics K.K. Photodetector and method for manufacturing photodetector
US11513002B2 (en) 2018-12-12 2022-11-29 Hamamatsu Photonics K.K. Light detection device having temperature compensated gain in avalanche photodiode
US11901379B2 (en) 2018-12-12 2024-02-13 Hamamatsu Photonics K.K. Photodetector

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113167640A (en) * 2018-12-12 2021-07-23 浜松光子学株式会社 Optical detection device
EP3896411A4 (en) * 2018-12-12 2022-10-05 Hamamatsu Photonics K.K. Photodetector and method for manufacturing photodetector
US11513002B2 (en) 2018-12-12 2022-11-29 Hamamatsu Photonics K.K. Light detection device having temperature compensated gain in avalanche photodiode
US11561131B2 (en) 2018-12-12 2023-01-24 Hamamatsu Photonics K.K. Determination method and light detection device
US11901379B2 (en) 2018-12-12 2024-02-13 Hamamatsu Photonics K.K. Photodetector
US11927478B2 (en) 2018-12-12 2024-03-12 Hamamatsu Photonics K.K. Light detection device

Also Published As

Publication number Publication date
SE7904711L (en) 1980-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5211095B2 (en) Photodetector
US10302778B2 (en) Semiconductor photomultiplier with baseline restoration for a fast terminal signal output including output loads to correct an overshoot of an output signal
US3056888A (en) Semiconductor triode
US3366802A (en) Field effect transistor photosensitive modulator
US9405137B2 (en) Positive coefficient dynamic electro-optical phase shifter
US3311756A (en) Electronic circuit having a fieldeffect transistor therein
FI901304A0 (en) MONOLITISKT INTEGRERBAR TRANSISTORKOPPLING FOER BEGRAENSANDE AV OEVERGAOENDE POSITIVA HOEGSPAENNINGAR, SAOSOM T. EX. SK ESD-IMPULSER FOEREKOMMANDE I SAMBAND MED ELEKTROSTATISKA URLADDNINGAR.
US4349906A (en) Optically controlled integrated current diode lasers
US3979613A (en) Multi-terminal controlled-inversion semiconductor devices
US4810934A (en) Electron emission device
SE417145B (en) Avalanche photodiode arrangement with an avalanche diode and with element for controlling the multiplication factor of the diode
JPH0117268B2 (en)
Rodriguez et al. Measurement of the drift velocity of holes in silicon at high-field strengths
US11063564B2 (en) Bidirectional leakage compensation circuits for use in integrated circuits and method therefor
US3158754A (en) Double injection semiconductor device
US3040266A (en) Surface field effect transistor amplifier
CN101730937B (en) Diffused integrated resistor
US3443102A (en) Semiconductor photocell detector with variable spectral response
US4140909A (en) Radiation detector
US3986195A (en) Light responsive field effect transistor having a pair of gate regions
US3979769A (en) Gate modulated bipolar transistor
JP2788234B2 (en) Electron emission device
US3430113A (en) Current modulated field effect transistor
US8921213B2 (en) Method of making less electric current dependence of electric current gain of semiconductor device
JPS6178178A (en) Driving system of semiconductor light-emitting element