TW396707B

TW396707B - Semiconductor device

Info

Publication number: TW396707B
Application number: TW088101905A
Authority: TW
Inventors: Hiraki Kozuka
Original assignee: Canon Kk
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2000-07-01
Also published as: CN1617342A; EP2271075A3; US6002157A; EP0938229B1; CN1244732A; CN1213483C; EP2271075A2; EP0938229A2; CN1331231C; EP0938229A3

Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ______Β7 _ 五、發明説明（1 ) 發明背景以下是本發明之習知技藝。 • Shin Kikuchi 和 Yoshio Koide，發表於 1 9 9 3 年電視協會論文，VoL47. No.9,之"高速，高分魬接觸型線性影像感應器B A S I S多晶片接觸感應器〃。 •1992年8月13曰公開之JPA 4— 2 2 3 7 7 1。 • 1997年3月7日公開之JPA9-65215 〇 • R.Gregorian 和 G. C. Temes 所發表於 1 9 8 6 年 2 月之 ''用於訊號處理之類比MOS積體電路〃。 •1995年2月14曰公開之】？么一 7 4 4 2 5 4° 發明領域本發明係關於一種半導體裝置，其具有電流鏡電路，光電轉換裝置，和影像讀取裝置，且更特別而言，係關於 —種光電轉換裝置，其具有C Μ 0 S電流鏡固定電流源電路，和影像讀取裝置，其具有多感應器，其中安排有多數之光電轉換裝置。相關技藝之說明近年來，在光電轉換裝置之領域中，已快速的發展出光接收元件和其週邊電路形成在單一基底者。此種光電轉 {請先閱讀背面之注意事項再填寫木頁) 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規杧210 X 297公釐） -4- 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 _ΒΊ_____ 五、發明説明（2 ). 換裝置之例爲一線性感應器，其中運算放大器和光接收元件形成在單一半導體基底上（電視協會論文，1〇1· 47，Νο·9，1993，ρ.1，ΐ80)，具有取樣保持電路之影像感應器（日本專利第4 — 2 2 3 7 7 1 號案），和具有由運算放大器構成之內部參考電壓產生電路之周態影像感應器（日本專利第9 一 6 5 2 1 5號案）〇用於運算放大器之偏壓電流一般使用固定電流源電路產生。當固定電流源電路使用MO S電晶體形成時，一般使用如圖1 0所示C Μ 0 S固定電流源電路（R. Gregorian 和G. C. Temes，"用之訊號處理之類比M〇S積體電路〃 ’P’ 127，圖4和5)。此外，亦提出有如日本專利第7 — 4 4 2 5 4號案所揭示之CMO S固定電流源電路〇以下參考圖1 〇說明習知CMO S固定電流源電路之操作。圖1 0顯示電源電壓應用至構成電流鏡電路之習知 c Μ 〇 S固定電流電路之狀態。參考圖1 0，由Q 3之汲和1流至Q 2之汲極之電流等於由Q 4之汲極流至Q 1之汲極之固定電流。一般而言，當固定電流流動時（MO S電晶體Q 2和Q 4在圖1 0中在飽和區域中操作），固定電流電路穩定。 ®11爲習知固定電流電路（圖10)之圖樣之平面圖。圖1 2霉沿圖1 1之A — A /線所截取之示意截面圖本紙張尺度適用中國國家標準（.CNS ) Λ4規*二10X297公釐j Τζ". (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標率局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 。圖10中之NMOS Q1和Q2和PMOS Q3和 Q4分別相當於圖11中之nm〇S 104和10 3和 P M 〇 S 101 和 1〇2。由圖1 1和1 2可知，習知PMOS和NMO S具有實質相同的汲極區域之開口區域。但是，在此光電轉換裝置中，其中習知技藝所揭示之 CMOS固定電流電路和光接收元件形成在一半導體基底上’ C Μ 0 S固定電流電路在光照射下難以操作。更特別而百，CMO S固定電流電路可穩定，而幾乎沒有固定電 k流動（在圖1 〇中’ Voi与Vdd，Vo.2与Gnd)。在此狀態下’由於實質無電位差異，幾乎無偏壓電流流動’因此，電路無法正常的操作。以下說明其理由。例如’當光載子產生在由PMO S電晶體Q3之汲極 (P型）和一基底（井：N型）形成之p — n接面上時，在圖1 0中之射出電洞累積在VQ1*。結果，電位上升關閉PM〇S電晶體Q 3和Q4。因此，電位V〇2下降 ’且固定電流電路最終穩定，而幾乎沒有固定電流流動。再者，當光載子產生在由NMO S電晶體Q 1之汲極 (N型）和一井（p型）形成之p — ^接面上時.，在Q 1 中產生之發射電子累積在VQ2中，且因此，電位乂。2下降。固定電流電路穩定，而幾乎無固定電流流動，因此難以正常的操作。因此，當固定電流電路無法滿意的遮住光，在半導體基底之設計規則和圖樣佈局上之限制下，固定電本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4祝格（210X297公釐） _ g · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) "衣· 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7_' —_ 五、發明説明（4 ) 流電路難以正常的操作。 ‘ 發明槪要本發明用以解決上述之問題，且其目的乃在於提供一種半導體裝置，其具有一CMOS電流鏡電路以在光照射下仍可正常的操作，具有該裝置之光電轉換裝置，和具有安排有多數光電轉換裝置之多感應器之影像讀取裝置。在下述之說明中，即使當兩電流鏡電路串聯連接時，亦只以一電流鏡電路爲範例。爲了達成上述之目的，依照本發明之光電轉換裝置具有下述之構造。亦即，一種光電轉換裝置，包含由一電流鏡電路驅動之光電轉換元件，該電流鏡電路具有：第一 PMOS電晶體（2),其源極連接至一正電源，第二P Μ 0 S電晶體（1 ),其源極連接至該正電源，和閘極和汲極連接至第一 Ρ Μ〇S電晶體之閘極，第一 NMOS電晶體（4)，其源極連接至一參考電位，和閘極和汲極連接至第一Ρ Μ〇S電晶體之汲極，和第二ΝΜΟ S電晶體（3 )，其源極經由一電阻連接至該參考電位，閘極連接至第一 Ν Μ 0 S電晶體之閘極，和汲極連接至第二PMO S電晶體之汲極，該電流鏡電路具有一光二極體（5 )，其陰極連接至本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -----------裝 — I ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 -----B7 _ 五、發明説明（5 ) 第二P Μ 0 S電晶體之汲極。此時，該光二極體最好在第二PMOS電晶體之汲極和I參考電位間接收逆向偏壓。替代的，電流鏡電路具有一光二極體（5 >,其陽極連接至第一NMOS電晶體之汲極，且該光二極體在第一 ΝΜΟ S電晶體之汲極和正電源間接收逆向偏壓。任一電流鏡電路連接至多數之光電轉換元件以構成一多感應器（101, 101’，101")，藉以達成具有多感應器之影像讀取裝置當成用以讀取影像之感應器。爲了達成上述之目的，依照本發明之半導體裝置具有下述之構造。亦即，一種半導體裝置，包含一控制電路（20， 2 0Α)，其由至少第一導電型之第一區域和第二導電型之第二區域所構成，該控制電路包括一半導體元件（5 ),其中當由該半導體裝置之外部擾動而在第一或第二區域發生電位變化時，會引起相對於該電位變化之電位變化。經濟部中央標率局員工消費合作社印裝 ·'Α Λ .., I - - - - - -1 m nn nn n t (請先閱请背面之法意事項存填寫本頁) ©I. 較佳的該控制電路藉由形成第一導電型之第一區域之多數PMOS電晶體（1，2)和形成第二導電型之第二區域之多數Ν Μ〇S電晶體（3 , 4 )而構成電流鏡電路，和該半導體裝置藉由該電流鏡電路和連接至該電流鏡電路之光電轉換電路而作用掌成光電轉換裝置。爲了達成上述之目的，依照本發明之光電轉換裝置具本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） _ 8 _ A7 _______B7_'_ 五、發明説明（6 ) 有下述之構造。亦即，一種光電轉換裝置，包含由一電流鏡電路驅動之光電轉換元件，該電流鏡電路具有：第一 PMO S電晶體（2 )，其源極連接至一正電源 > 第二PMOS電晶體（1),其源極連接至該正電源，和閘極和汲極連接至第一Ρ Μ 0 S電晶體之閘極，第一NMOS電晶體（4)，其源極連接至一參考電位，和閘極和汲極連接至第一 Ρ Μ 0 S電晶體之汲極，和第二NMO S電晶體（3 )，其源極經由一電阻連接至該參考電位，閘極連接至第一 Ν Μ 0 S電晶體之閘極，和汲極連接至第二Ρ Μ 0 S電晶體之汲極，其中當光入射在光電轉換元件時，在第一PMOS電晶體之·汲極區域中產生之光電流大於在第一 Ν Μ 0 S電晶體之汲極區域中產生之光電流。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外，第一PMOS電晶體之汲極區域之開口面積大於第一Ν Μ 0 S電晶體之汲極區域之開口面積。替代的，當光入射在光電轉換元件上時，在第二NMOS電晶體之汲極區域中產生之光電流大於在第一 Ρ Μ 0 S電晶體之汲極區域中產生.之光電流。在此例中，第—ρ Μ 0 S電晶體之汲極區域之開口面積大於第一 Ν Μ 0 S電晶體之汲極區域之開口面積。本發明之其它特徵和優點可由下述之說明伴隨附圖之本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ).Α4規格（210X297公釐） -9 - .電 A7 B7 五、發明説明（7 ) 解說而更加淸楚，其中圖中相同之參考數字表示相同或年目似之元件。圖式簡單說明圖_. 1爲在本里明之第二實施微牛竞圖—素路圖； - ，圖2_里直直圖3爲连依照本孽明ϋ三一實|例m轉^^眞中之三個圖.„素之_1效電路.闐；圖.,4'爲：1用」在.本.發明之第三實施併-中-之固-定電..流電蹲圖樣之.平面圖；.. r圖5麗在依照本發明之第四實施例之光電轉換裝置之等效電路圖；圖6爲使用在本發明之第四實施..例..中之固定電流電路广TTI——. ........ .........^ ----· -Τ' --· 圖樣之平面,；圖 7 爲 C Μ 0 S一k第二 Ρ Μ 0 S’ 和 Ν Μ CL^)—之 1寘尊面圖；圖8爲依照本發明之第六實施龜之_^_藍應_1氩造電路圖；圖9爲依照皇秦怎第七-實雀，^^ -像_感應器之構造圖.1J1爲習知固定電流電源電路之等效電路圖圖1 1爲、置知風定―電窳罨-源屬都一之-圖—樣之例之―私面―圖- ；和 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（ 210X297公釐） _ 1〇 · A7 B7 五、發明説明（8 ) 圖1 2^爲f知c M Q S _ L第一之承意截面圖。/

一—P—M-U—和-…-N—M—0 S 主經濟部中央標傘局員工消費合作社印製 2 1 2 3 4 5 2 2 2 2 2 2 要元件對照表 0，1 0 ’，1 0 ’’ 1，1 1 ’，1 1，’ 2，1 2 ’，1 2 ’， 3，1 3 ’，1 3 ’’ 0 固定電流源光二極體 P Μ 0 S電晶體重置開關 Ρ Μ 0 S電晶體第二PMO S電晶體第一 PM〇S電晶體第二NMO S電晶體第一 NMO S電晶體光二極體 1 共同輸出線 3 光接收元件陣列 4 運算放大器 2 移位暫存器 5，2 8，2 9，3 1 6，2 7，3 0，3 5 8 電容 0 1，10 1’，101 0 2，10 2’，102 0 3 ， 1 0 3 ’， 1 0 3 3 6 7

3 4 Ρ Μ 〇 S Ν Μ〇S 光電轉換裝置 Ν位元延遲機構 Κ位元移位暫存器 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

'Κ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明说明（9 ) 104，104’，104" 光接收元件陣列 105，105’，105’’ 時間產生電路 1 〇 6，1 〇 6 ’，1 0 6 ’’ 訊號輸出放大器 1 〇 9，1 〇 9 ’，1 0 9 ’’次一晶片啓始訊號線 13 6 透明支持 135LED光源 1 3 4 透鏡陣列 1 0 0 多感應器 132 陶瓷板 1 3 3 晶片塗覆劑 1 3 7 外殼較佳實施例之詳細說明以下參考圖式詳細說明本發明之實施例。 (第一實施例）圖1爲在依照本發明之第一實施例之光電轉換裝置中之三個圖素_之等效電路圖。在圖1所示之等效電路中，當成光電轉換元件之光二極體 1 0，1 0 ’，1 0 ’’，ρ Μ 〇 S 電晶體 1 1，1 1 ’， 11”之閘極，和重置開關12, 12’， 12’’連接。在光二極體10，10’，10’’中產生之訊號電荷以源極從動器由Ρ Μ〇S電晶體1 1 , 1 1、 1 1 ’’讀出。此源極從動器使用Ρ Μ 0 S電晶體1 3， 1 3 ’，. 1 3 ’’之固定電流本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公董） -12- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（10 ) 負載。固定電流源2 〇連接至p Μ 0 S電晶體1 3， 1 3 ，1 3 ’’之閘極。在圖1所示之光電轉換裝置中，重置脈衝0 r E S改變爲高位準以啓動重置開關1 2，1 2，，1 2 ’，。因此，光二極體10，10，，10，，之陽極一次重置爲重置位準 V R E S。光二極體1 〇，1〇’，1 0 ’’以外部視頻光照射一段預定時間。而後，光二極體.1 〇，1〇，，1 〇，’之陽極電位降低成等於或低於依照視頻光之照射量之 PMOS電晶體11，11’，11"之臨界位準。 Ρ Μ 0 S電晶體1 1，1 1 ’，1 1 ’’啓動以使相當於視頻光之量之電流流動。相當於此電流之電壓輸出當成一輸出電壓以輸出電壓VD1, VD2, VQ3。在用以產生固定電流負載之電流之固定電流源2 0中，電流鏡電路具有第一 Ρ Μ 0 S電晶體2 ,其源極連接至一正電源；第二PMOS電晶體1，其源極連接至該正電源，和閘極和汲極連接至第一 Ρ Μ 0 S電晶體之閘極；第一 NMOS電晶體4，其源極連接至一負電源，和閘極和汲極連接至第一 PMOS電晶體之汲極；和第二NMOS 電晶體3，其源極經由一電阻R連接至參考電壓負電源，閘極連接至第一Ν Μ 0 S電晶體之閘極，和汲極連接至第二PMO S電晶體之汲極。該固定電流源2 0包含一光二極體5，其陰極連接至第二PMOS電晶體1之汲極，且接收逆向偏壓。此固定電流源2 0之一特點爲光二極體5 在Ρ Μ ◦ S霉晶體1和G N D間接收逆向偏壓。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 _# 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -13- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（n ) 以下說明在第一實施例中之光二極體之面積和遮光率，和PMOS電晶體1之汲極之面積和遮光率。 LSI ) 面積遮光率 p Μ 〇 s ( 1 )之汲極 1 8 0 β m 2 6 5 % 光二極體（5 ) 1 8 0 // m 2 2 0 % 在此例中，在光照射下，固定電流源2 0之P Μ 0 S 1和2流動約2 0 # Α之固定電流，而光二極體5流動1 P A或更小之光電流。因此，光二極體5之光電流不會影響固定電流源之準確性。依照第一實施例，即使當光載子產生在由NMO S電晶體1之汲極（P型）和井（N型）形成之ρ — η接面上，在光二極體5中產生之電子可抑制連接至光二極體5之節點之任何電位上升。因此，Ρ Μ 0 S電晶體1和2可免於關閉，且固定電流源電路穩定在一正常狀態。在第一實施例中，即使當在照射光時應用電源電壓，固定電流源2 0可正常的操作，且圖1所示之光電轉換裝置可展現正常的光反應。但是，在未使用光二極體5之習知固定電流源電路中，即使在應用電源電壓下，固定電流源電路亦保持關閉，且光.電轉換裝置無法展現光反應。圖1顯示三個圖素之等效電路。實際上，第—實施例爲由每個晶片2 3 4個圖素所構成之一維線感應器晶片，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I裝. 、17 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7_；_ 五、發明説明（12 ) 且藉由連接多數之一維線感應器晶片在一線上而形成多感應器。以下參考圖8說明此多感應器。 (第二實施例）圖2爲在本發明之第二實施例中之等效電路圖。依照第二實施例之光電轉換裝置執行來自使用運算放大器2 4 之光接收元件陣列2 3之共同輸出線2 1之輸出之阻抗轉換，和輸出此轉換訊號。在依照第二實施例之固定電流源20A中，電流鏡電路具有：第一 p Μ 〇 S電晶體2，其源極連接至一正電源 •，第二Ρ Μ 0 S電晶體1，其源極連接至該正電源，和閘極和汲極連接至第一PMOS電晶體2之閘極；第一 Ν Μ 0 S電晶體4 ,其源極連接至一負電源，和閘極和汲極連接至第一PMOS電晶體2之汲極：和第二NMOS 電晶體3 ,其源極經由一電阻連接至該負電源，閘極連接至第一 Ν Μ 0 S電晶體4之閘極，和汲極連接至第二 Ρ Μ〇S電晶體1之汲極。該固定電流源2 0 Α包含一光二極體5 其陽極連接至第一 NM〇S電晶體4之汲極，且接收逆向偏壓。依照第二實施例，即使當光載子產生在由NMOS電晶體4之汲極·（ N型）和井（P型）形成之ρ — n接面上，在光二極體5中產生之電洞可抑制連接至光二極體之節點之任何電位降。因此，Ν Μ 0 S電晶體3和4可免於關閉，且固定電流源電路穩定在一正常狀態。 ^紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) Α4規格（210Χ297公釐） ~ ' ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝. B7 五、發明説明（13) 由光接收元件陣列2 3之相關光接收元件光電轉換的訊號輸出經由移位暫存器2 2循序的輸出至共同輸出線 2 1。共同輸出線2 1連接至運算放大器2 4之輸入。在第二實施例中，光二極體5安排在固定電流源20A之 N Μ 0 S電晶體4之汲極和電源電壓間以接收逆向偏壓。運算放大器2 4連接至和固定電流源2 0 Α之輸出連接之PMOS 25之閘極。PMOS 25之汲極藉由電流鏡效果而流動和P Μ 0 S 1之汲極電流相同之電流。此電流映入電流鏡電路之Ν Μ 0 S 2 6，2 7 ,和 3 0，該電流鏡電路連接至當成負載連接至NMO S 27之汲極之電流鏡電路之PMOS 25, Ρ Μ 0 S 28，和29，和電流鏡電路之PMOS 3 1和32連接至NMOS 30之汲極。結果，PMOS 32之汲極流動和Ρ Μ 0 S 1之汲極電流相同之電流。來自光接收元件陣列2 3之訊號輸出輸入至Ρ Μ 0 S 3 3之閘極，和PMOS 33之汲極在輸出側輸入逆向輸出至 NMOS 37之閘極。結果，可獲得與來自光接收元件陣列2 3之訊號輸出同相位之影像訊號輸出V 〇 u t。 NMOS 3 5和36作用當成在輸入側上之微分 PMOS 3 3和3 4之負載，和電容3 8操作以補償運算放大器之相位。在第二實施例中，即使在光照射下應用電源電壓至固定電流電源2 0A,固定電流電源2 0 A亦可正常$操作。固定電流電源2 0 A供應一偏壓電流至運算放大器2 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、裝· 訂 -16- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ______ B7_ 五、發明説明（14) ，因此，圖2所示之光電轉換裝置可由光反應而輸出一輸出電壓。相反的，在使用習知固定電流電源電路而不具有任何光二極體5之光電轉換裝置中，在光照射下，即使應用電源電壓，固定電流電源電路保持關閉。結果，固定電流電源電路無法供應任何偏壓電流至運算放大器2 4 ,且光電轉換裝置無法輸出任何訊號輸出電壓，如同裝置無法展現光反應之例。再者，在第二實施例中，逆向偏壓二極體5可安排在 Ν Μ 0 S 3之汲極和源極間。第二實施例之線感應器可由一晶片構成。本發明不限於固定電流電源，而是可使用微分放大器電路或其它電路。如果本發明採用可消除在p 一η接面上產生之光載子之電子和電洞之元件時，可防止由光之擾流影響所引起之錯誤。關於元件方面，可使用 CMOS， MOSFET,或雙極電晶體，且本發明可應用當成一半導體裝置。在第二實施例中使用之光接收元件陣列形成一感應器晶片，且多數之感應器晶片對準在一線上以形成一接觸影像感應器。沿接觸影像感應器之線方向界定當成主掃瞄方向，而垂直於主掃瞄方向之方向界定爲次掃瞄方向。影像感應器在相關於欲讀取之影像之次掃瞄方向中掃瞄，藉以讀取二維影像。藉由輸出讀取當成影像讀取裝置之函數之二維影像訊號，此裝置可使用於例如，掃瞄器，傳專機，或電子影印機，且可讀取高解析度，高密度影像。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Α7 Β7 五、發明説明（15 ) 如上所述，第一和第二實施例應用至例如具有固定電流電源之光電轉換元件之光學充電電壓放大器電路。即使當固定電流電源以光照射時，此固定電流電源可防止在應用電源供應電壓下之飽和，且因此，可正常的操作。因此，可達成具有CMOS固定電流電源之光電轉換裝置，其可提供大的效應。此外，藉由光之擾流之影響，可防止半導體裝置之錯誤。在第一和第二實施例中，如果流經光二極體5之光電流大於由四個Μ 0 S電晶體之汲極和構成.固定電流電源之井所產生之光電流時，可滿意的增強此效應。但是，如果流經光二極體5之光電流太大時，會降低固定電流電源電路之電流準確度，且會改變界於暗狀態和光照射狀態間之固定電流。因此，在這些實施例中，流經光二極體5之光電流最好小於流經固定電流電路之電流。經濟部中央標準局員工消費合作社印製藉由採用在第三或第四實施例中之Μ 0 S電晶體以用於構成上述第一和第二實施例之固定電流電源2 0和 2 0 Α之Μ ·〇S電晶體，可達成更佳的操作。 (第三實施例）圖3爲在依照本發明之第三實施例之光電轉換裝置中之三個圖素之等效電路圖。圖4爲使用在本發明之固定電流電路圖樣之平面圖。如圖4所示，在第三實施例之光電轉換裝置中，光二 -18- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -19- A7 _.___ B7_· 五、發明説明（16 ) 極體 10，10’，10·’，PMOS 電晶體 11，11’， 1 1 ’’之閘極，和重置開關1 2 , 1 2 ’，1 2 ’’連接。在光二極體中產生之訊號電荷以源極從動器由PMO S電晶體 11，11’，1 1 ’’讀出。此源極從動器使用Ρ Μ 0 S電晶體1 3 , 1 3 \ 1 3 ’’之固定電流負載。固定電流源 2 0Β連接至PMOS電晶體13，13 \ 13’’之閘極〇在圖3所示之光電轉換裝置中，重置脈衝0 RES改變爲高位準以啓動重置開關12，12’， 12"。因此，光二極體10，10’，10’’之陽極一次重置爲重置位準 V R E S。光二極體1 〇，1〇’，1 0 ’’以視頻光照射一段預定時間。而後，光二極體1 0，1 0 ’，1 0 ’’之陽極電位降低成等於或低於依照視頻光之照射量之Ρ Μ 0 S電晶體1 1， 1 1 ’， 1 1 ’’之臨界位準。Ρ Μ 0 S電晶體 1 1 , 1 1 ’， 1 1 ’’啓動以使相當於視頻光之量之電流流動。相當於此電流之電壓輸出當成一輸出電壓以輸出電壓 Voi，.V〇2, V〇3。用以產生固定電流負載之電流之固定電流源2 0 B中爲一電流鏡電路，該電流鏡電路具有第一Μ 0 S電晶體 2,其源極連接至一正電源；第二PMOS電晶體1，其源極連接至該·正電源，和閘極和汲極連接至第一Ρ Μ 0 S 電晶體2之閘極；第一 Ν Μ 〇 S電晶體·4，其源極連接至 —參考電位點，和閘極和汲極連接至第一Ρ Μ 0 S電晶體 2之汲極；和第二Ν Μ 0 S電晶體3，其源極經由一電阻本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210'乂297_公釐.） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（17 ) R建接至參考電位點，閘極連接至第一NMOS電晶體4 之閘極，和汲極連接至第二PM0S®晶體之汲極。圖4顯示依照第三實施例之固定電流電路之圖樣之平面圖。如圖4所示，第一 PM0 s電晶體2之汲極區域大於第~NMO S電晶體4之汲極區域。在光之照射下，在第~PMO S電晶體2之汲極區域中產生之電洞數目大於在第一NMO S電晶體4之汲極區域中產生之電子數目，且NMO S電晶體3和4之閘極電位上升。如此可使固定電流電路正常的操作。更特別而言，在使用固定電流電路，.其中相關電晶體之汲極區域尺寸相同，之習知光電轉換裝置中，錯誤率約爲10%高。相反的，第三實施例之固定電流電路可正常完整的操作。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 固定電流電路不限於在第三實施例中使用之電流鏡電路，且可爲例如微分放大器之另一電路以特別防止由光照射影響而引起之錯誤，只要該元件可消除在P-η接面上產生之光載子之電子和電洞即可。此外，並無限制使用在第三實施例中之CMOS,其亦可爲例如MOSFET或雙極電晶體之場效電晶體，且本發明可應用當成一半導體裝置。在第三實施例中所述之固定電流電路亦可應用至一半導體電路，其具有P型和N型場效電晶體經由汲極區域串聯連接，P型場效電晶體之閘極和汲極互相連接，和N型場效電晶體之汲極區域之開口大於P型場效電晶體之汲極本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） on A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 _'__B7 _·_ 五、發明説明（18 ) 區域之開口之電路構造。在此半導體電路中，在光照射下，在N型場效電晶體之汲極區域中產生之光電流變成大於在P型場效電晶體之汲極區域中之光電流。和電流鏡電路相似的，此半導體電路可如同固定電流電路一般而正常得操作。當N型場效電晶體之閘極和汲極互相連接時，本發明採用一種半導體電路，其中P型場效電晶體之汲極區域之開口面積設定成大於N型場效電晶體之汲極區域之開口面積。· (第四實施例）圖5爲在依照本發明之第四實施例之光電轉換裝置之等效電路圖。圖6爲使用在第四實施例中之固定電流電路圖樣之平面圖。圖7爲沿圖6之A — A ’線所截取之 CMOS之示意截面圖。在圖5中之固定電流源2 0 C之連接和依照第三實施例之固定電流電路20B之連接相同，因此省略其說明。以下參考圖5說明第四實施例之操作。由光接收元件陣列2 3所光電轉換之訊號輸出經由移位暫存器2 2輸出至共同輸出線2 1。該共同輸出線連接至運算放大器2 4 之輸入σ . 運算放大器2 4連接至和固定電流源2 0 C之輸出連接之PMOS 25之閘極。藉由電流鏡效應，PMOS 2 5之汲極流動之電流等於ρ Μ 0 S 1之汲極電流。此本纸張尺廋適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0X297公釐） ^II\-I — — —— — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -21 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（19 ) 電·流映至電流鏡電路之NMOS 26，27,和30，該電流鏡電路連接至當成負載之電流鏡電路之PMO S 2.5，28,和29之汲極，而後又連接至一電流鏡電路之NMOS 2 7, P Μ 0 S 31和3 2，再連接至 NMOS 30之汲極。結果，PMOS 32之汲極流動和Ρ Μ〇S 1之汲極電流相同之電流。來自光接收元件陣列23之訊號輸出乃輸入至' PMOS 33之閘極，和PMOS 33之汲極在輸出側上輸入一逆向輸出至NMOS 37之閘極。結果，可獲得和來自光接收元件陣列2 3之訊號輸出同相位之影像訊號輸出Vout °NMOS35和36作用當成在輸入側上之微分PMO S 3 3和3 4之負載，和一電容3 8操作以補償運算放大器之相位。.. 如圖6所示，依照第四實施例，在用以產生用於運算放大器24之偏壓電流之固定電流電路中，第二NMOS 電晶體3之汲極區域之開口面積設定成大於第一 PMO S 電晶體2之汲極區域之開口面積。汲極區域之開口面積意即介於汲極和P -井間之邊界表面。圖7爲沿圖6之A — A’線所截取之示意截面圖。該閘極覆蓋以，例如，薄氧化矽（S i 0 2 )絕緣膜。以下以和固定電流電路之平面圖樣（圖6 )不同的觀點，參考圖7說明本發明之實施例。如果第一 N Μ 0 S之汲極區域3 a之開口面積較大，則在光照射下，介於汲極區域3 a和井（P型）間產生之電洞之數目大於第一本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-22- Α7 Β7 五、發明説明（20 ) _PMO S電晶體之汲極區域1 b中產生之電子數目。因此，在第四實施例中，可增加在第一NMOS之汲極區域中產生之電子數目以防止如在圖10之習知技藝中產生在7。1中之電洞之累積。如此可在固定電流流動時，穩定CMOS固定電流電路，且可正常的操作光電轉換裝置。再者，和第三實施例相似的，此實施例亦可解決習知技藝中固定電流電路難以正常操作等問題。由於應用預定電壓以操作運算放大器（圖5之24)，因此可正常的操作光電轉換裝置。和上述實施例相似的，固定電流電路不限於電流鏡電路。藉由使用可消除在p - η接面上產生之光載子之電子和電洞之元件即可特別防止由光照射影響而引起之錯誤。此外，並無限制使用C Μ 0 S，其亦可爲例如 M0SFET或雙極電晶體之場效電晶體，且本發明可應用當成一半導體裝置。經濟部中央標準局員工消費合作社印製在第四實施例中所述之固定電流電路亦可應用至一半導體電路，其具有Ρ型和Ν型場效電晶體經由汲極區域串聯連接，Ρ型場效電晶體之閘極和汲極互相連接，和Ν型場效電晶體之汲極區域之開口大於Ρ型場效電晶體之汲極區域之開口之電路構造。在此半導體電路中，在光照射下，在Ν型場效電晶體之汲極區域中產生之光電流變成大於在Ρ型場效電晶體之汲極區域中.產生之光電流。和電流鏡電路相似的，此半導 -23- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙乐尺度適用中國國家襟準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（21 ) 體電路可如同固定電流電路一般而正常得操作。當N型場效電晶體之閘極和汲極互相連接時，本發明採用一種半導體電路，其中P型場效電晶體之汲極區域之開口面積設定成大於N型場效電晶體之汲極區域之開口面積。在第四實施例中，如果在Μ 0 S電晶體之汲極和構成固定電流電路之井所產生之光電流太大時，會降低固定電流電源電路之電流準確度，且會改變界於暗狀態和光照射狀態間之固定電流。因此，流經Μ 0 S電晶體之汲極之光電流最好小於流經固定電流電路之電流。第四實施例不只可應用至一和二維光電轉換裝置，且亦可應用於各種光電轉換裝置。在依照第四實施例之光電轉換裝置中，即使因半導體基底之圖樣佈局和設計規則之限制使固定電流電路部份無法充分的遮住光，亦可解決在光照射下，固定電流源電路無法正常操作之問題。如上所述，依照第三和第四實施例，可達成即使在光照射下仍可正常的操作之半導體電路和C Μ 0 S電流鏡電路。特別的，可達成使用半導體電路和CMOS電流鏡電路當成固定電流源之光電轉換裝置。此外，藉由連接如第三和第四實施例所述之固定電流源2 0 B和2 0 C至在第一和第二實施例所述之光二極體5，可達成更佳的操作。 (第五實施例） · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂本纸張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（2丨0X297公釐） -24- 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 ______Β7_ 五、發明説明（22 ) 以下說明使用在第三或第四實施例中所述之光電轉換装置之影像讀取裝置。第五實施例之影像讀取裝置包含至少一驅動機構用以控制光電轉換裝置之操作，如上述實施例所述之光電轉換裝置，和一光源。影像讀取裝置由外部CPU接收一啓始脈衝，時鐘脈衝等輸出當成驅動機構。而後，影像讀取裝置以C P U開始掃瞄或驅動光源或感應器以回應馬達之驅動。來自光電轉換裝置之輸出訊號以訊號處理機構處理以用於遮蔽校正，暗校正等。而後，處理訊號輸入至CPU。以此方式，可達成具有含固定電流源之光電轉換裝置之影像讀取裝置。 (第六賓施例）在第六實施例中，參考圖8說明安排有在上述實施例之多數光電轉換裝置之多感應器。在圖8之多感應器上，安排有上述實施例之光電轉換裝置101，101’，101"(在第六實施例之15個晶片上）且共同連接至一時鐘c L K和啓始脈衝S P以驅動光電轉換裝置。光電轉換裝置101，101’， 1 0 1 "分別包含N位元延遲機構（N位元預先移位暫存器 )102, 102’，102’’，K位元移位暫存器103 ，1 0 3，，1 0 3 （其相當於移位暫存器2 2 ) , K位元光接收元件陣列1〇 4，10 4’，10 4’’（其相當於光接收元件陣列2 3 )，時間產生電路1 〇 5，10 5’，本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） -25 · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 hi _ . _B7 _ 五、發明説明（23 ) 10 5’，，和訊號輸出放大器10 6， 106，， 10 6，’（其相當於運算放大器24)。. 在來自每個光電轉換裝置之位元之讀取之終止前，次晶片啓始訊號線1 0 9, 1 0 9’，10 9’’輸出訊號N位元（K — N位元），當成在移位暫存器1〇3, 103’， 1 0 3 ’’之最後暫存器之前之次晶片啓始訊號N位元。由時鐘訊號C LK和啓始脈衝訊號S P驅動之時間產生電路1 0 5，1 0 5 '，1 0 5 ’’產生用以驅動光接收元件陣列1 0 4，1 0 4 \ 1 0 4 ’’之脈衝，和用以驅動移位暫存器103，103’，1 0 3 ’’之驅動脈衝0 1 10 7，1 0 7，，1 0 7，，和 02 108，108，， 1 0 8 ’’。啓始脈衝訊號s P —般連接至相關的影像感應器晶片，以使它們的操作啓始時間同步。訊號輸出放大器106，106’，106"放大由光接收元件陣列1 0 4，104’，1 0 4 "讀出經由開關至一訊號輸出線之影像訊號，該開關由來自移位暫存器之移位訊號所開/關。訊號輸出放大器106，106’，經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 10 6"依照來自時間產生電路10 5，10 5’，10 5’’ 之控制訊號而輸出訊號輸出V 〇 u t。每個訊號輸出放大器1 0 6 , 1 0 6 \ 1 0 6 ’’安排一固定電流電路，和啓始訊號之輸入同時的開始供應電源，且當由啓始訊號接收 N位元時鐘脈衝時，執行穩定的放大。… 在安排每個實施例之光電轉換裝置在圖8之多感應器中時，固定電流源2 0，2 0 A :，2 0 B，或2 0 C可安 -26- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)' 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X25»7公釐） A7 •___ B7 _；__ 五、發明説明（24 ) 排於每個光電轉換裝置。替代的，可共同的安排一固定電流源（例如，在光接收元件陣列1 〇 4之第一陣列），其可降低製造成本。 (第七實施例）以下參考圖9說明具有在第六實施例中所述之多感應器之第七實施例之影像感應器（影像讀取裝置）° 圖9所示之影像感應器包含—透明支持1 3 6 ;以紅，綠，藍光束照射支持136之LED光源135;—透鏡陣列134用以聚焦由原始件反射之光成爲在光接收元件表面上之影像；在一陶瓷板1 3 2上之多感應告？1 〇〇，其光電的轉換由透鏡陣列1 3 4所聚焦之反射光；一晶片塗覆劑1 3 3 ,其以矽酮樹.脂製成以保護多感應器 1 3 7 ;和一妹殼1 3 7。這些元件組裝成一接觸影像感應器。此多感應器1 0 0相當於圖8所示之多感應器。經濟部中央標準局員工消費合作杜印製當LED光源1 3 5只射出紅光束時，圖9所示之影像感應器驅動多感應器1 〇〇以讀取原始件之紅色資訊。而後，影像感應器相似的讀取綠色和藍色資訊，和以例如使用一控制單元（未顯示）之—般影像處理而合成顏色資訊片。因此，影像感應器可讀取—彩色原始件而無需濾色器。在第七實施例中，用於由控制接觸影像感應器之驅動之控制單元（未顯示）所接收之第—晶片之啓始訊號S I 乃使用於啓動LED光源1 3 5。用於在第十五晶片上之 -27- (诸先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（25) 移位暫存器之次晶片啓始訊號S 0乃使用以關閉L E D光源135。因此，.LED光源只有在所有在安裝板132 上之光電轉換裝置操作時才啓動。於此仍有本發明之許多明顯寬廣不同之實施例可達成而未脫離本發明之精神和範疇，因此，本發明並不限於上述特定之實施例，而是應界定在下述之申請專利範圍上。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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Claims

經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 B8 C8 D8 七、申請專利範圍 1 · 一種光電轉換裝置，包含由一電流鏡電路驅動之光電轉換元件， / 該電流鏡電路具有：第一雳晶體，其源極連接至一正電源，第二PMO S電晶體，其源極連接至該正電源，和閘極和汲極連接至第一 PMO S電晶體之閘極，第一NMOS電晶體，其源極連接至一參考電位，和閘極和汲極連接至第一Ρ ΜΌ S電晶體之汲極，和第二—N Μ 0 S電晶體，其源極經由二電凰達徬军該參 /考電：連接至第二1址Ώ .._S__電—晶體之閘塵，和汲極連接至窠二Ρ Μ 〇 S電晶體之JR極，該電流鏡電-路具有一光二極體其陰極連接至第二 / 一..+ ~ P M CX..S. ..電..晶.體之汲極。 2 .如申請專利範圍第1項之光電轉換裝置，其中該光二極體接攻逆向偏壓。 3 .如申請專利範圍第2項之、光電轉換裝置，其中該光二極體在第二Ρ Μ 0 S電晶體之汲極和參考電位間接收逆向偏壓。〜 4 .如申請專利範圍第1項之光電轉換裝置，進一步包含第二電流鏡電路以使實質和該電流鏡電路之電流相同之電流流動，該第二電流鏡電路具有：第三Ρ Μ 0 S電晶體，第四PMOS電晶體，其源極連接該第三PM0S電晶體之汲極和一輸出端，和汲極連接至該參考電位，和本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（ 210X297公釐） -29 - (請先閲讀背面之注意事項苒填寫本頁) *tr 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 —線感應器之光二極體，其陽極連接至第四PMOS 電晶體之鬧轉，和陰極寧接至該正電源。 5 .如申請專利範圍第4項之光電暖換裝置，其中該光電轉換裝置包括一多靡應器，其中安排有多數之第二電流鏡《路..。、 6 種影像讀取裝置，每含如申請專利範圍氣^項. 之所界定之該多\感應器，當成用以讀取影像之感應器。、 7 .如申請專利範圍第1項之光電轉換裝置，其中當光入射在該光電轉換元件上時，-在第一PMO S電晶體之运極區域中.產生之產籰蓋立....於在...第一...Ν Μ,Ο: S電i體之汲極區.....域_―中—產.....生之_.光..重Jjfi。 8 .如申請專利範圍第1項之光.重轉換裝置，其中當 • · 光入射在該.光電..轉.換$件上時在第二NMOS電晶體之汲極區域ΐ產生之光電流大於在第一 P髮0 S電肩體之汲極區域中產生之光電流。 9 . 一種光電轉換裝置，包含由一電流鏡電路驅動之光電轉換元件，該電流鏡霉路具有丄 '第二....Ρ_ Μ 0 S電_晶、麗」其源.極_連接至一正電源，第二Ρ Μ 0 S電晶體，其源極連接至該正電源，和閘 \、極和汲極連接至第一Ρ Μ 0 S電晶體之閘極^ ν亨一 Ν Μ 0 S電晶體，其源極連接至負電源，和閘極 ,一.' . 一一和汲極連接至第一 Ρ Μ 0 S電晶體之汲極，和本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公嫠) -30- ： am ml I— Jn ^必〆 n ../(¾ _· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ·# 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍第二NMOS電晶體，其源極經由一電阻連接至負電源，閘ί連接至第一N Μ 0 S電晶體之閘極，和汲極連接至第二PMOS電晶體之汲極，該電流鏡電路具有一光二極體，其陽極連接至第一 Ν Μ 0 S電晶體之汲極。 ' 1 〇 .如申請專利範圍第9項之光電轉換裝置，其中該光二極髓壓」 _ 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之光電轉換裝置，其中(該光二L極體在第一 NMO S電晶體迄汲極座里，電源間接啤J扁—壓' 〜如申請專利範圍第9項之光屬j專換裝置，進一步、包含第二電流_鏡_電^_使1實質>.虹該電流鏡電路之電流相 -- ._ ·· -—-—*~ ....... .. 第—三〇S電晶體， 1 '* ·* . . ...........................—— 第四-Ρ—Μ~σ^Γ^—— 晶if——,—寅1^極連後_該第三Ρ Μ〇.S電 ... \ ^ ....— _ 晶淨—之蘑—盅端—,.連^接_至二—.參一至.麗位，和之」t二—極嚴，其陽極連.接屋第JS ..P Μ 0 S 電+晶體^^閘-極-τ--和極〜連接至該正璽源。 1 3 . 茔..請.專利.範__圍—第—1..—2...項—之—光電—麗_& -r^~ ^.....- 电m _轉_換.裝置包括一多jin」__其_中安排有多數ϋ 二厚流—鏡r董路。 1 4 . 一蓮：象讀取裝置，-包—含級身SL範i麗第. 1 r3^尊之專-換I-置-所界定之該多感應-器—T——當成用-以讀 * --- _ _J^S- :r I影像之感、應._器。本紙張尺度適用中國國家標準'(〇呢）厶4規格（210父297公釐） -31 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ©- A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 15.如申請專利範圍第9項之光電轉換裝置，其中 -------------------------------------- ~~__________ 一-___-— 當光乂射在該光電轉換元件上時，在第一PMOS電晶體之汲極區域中產生在第一 NMO S電晶體之 , ...------- -- ----- ----------- 汲極區域中產生之光電流。 1 6 . . . · ^ _如._库-請-專取μ範之光電轉換裝置，其中當激入射在該光電輕應-元番〜上避、，在篇-二一〜«晶體之汲極區_域冲產生之光電流大在_嚴二见Μ 0 S電晶體之汲極區域中產生之光_矍Jfi。 1 7 生_導.體裝.置，包含一控制電路_，其由至少第一導電垔之第二-區域和-第+二導崖型之第二區域所構成，路包_.括該^ 導體裝 ζ-' ... 置之jtJL擾屬面-在^第二第二-區-域-發生-電-位屬-化時，會引起善對H電—佐屬H電善變—化―。 1 8 .如申請專利之半導裝—置.…其中該名具成—第—=專霉里之—第一區——域—之— 多—數 P Μ〇S電晶體..1形_成^莫二之域之多g .........-·---------' Ν Μ〇S電晶體JfiJ構_盧重JiLJ竟一置‘路一，—口經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閏讀背面之注意事磺再填寫本頁) 該半導::體裝—置藉_由該垦J&4竟電路和.連4妾^該-電流―良麗 ... .—— ，路各光-電41換電路而作用-當-成·光電轉換裝置」 1 9 . 一種光電轉換裝置，.包含虫二麗路驅動〆^一'一...：之光7電轉-換元件，- 該」電_流鏡電路具有：第·:—ip—Μ—0—S——電—晶,_τ -其源連I—電源，第心-P _.M〇S電晶體，--其-源-至^該__正屬和閘本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -32 · 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍極汲極違4妾ϋ二Ρ—Μ 0 S重晶體之閘極， . 〜' ------------------ ζ第二—電·極里參ϋ位’和 (閘極-和-鉴極一晶―體_之^^ 和第二Ν」Μ-Θ--S-電-晶1+,+.墓源_極__.經_唐：電阻連接至該參 ' "" " — --------------------- ------------ . -— ^簋』立JI極—麗-後至.—里汲極 .連接至第^二-P+M_0 -S 一露.晶汲極，其中.在-第-二P-iXL._S電晶一體-之4及-極.區-域-中-產..生..之_雪流大淤在篇二一Ν4^^電-::晶―體-之4及名-E-域冲-產-生-之.惠_流。 f 2 0 . IfjMJj.-範-.凰-第—1—9-項-之— 先》«肩-換裝置，其 .中d_A_H—在屬—I-電-幕換元-住」;、時，_轰-二._PJ1—〇-S電晶體之..汲極篇..域..中產生.之.電流大於在-第一 N Μ 0 S電晶^體之汲極區域电-產.生之電流，而-該電-流爲光電流。 2 .1 .如申請專利範圍第_ L . 9.項之光麗轉屋袭.置，其 ........_____------------------------------- .· 中，第P——Μ Ό—S—電-晶尊 -大於-第一-Ν Μ〇S 電晶體之汲__極區^域-之-藤- 面" -~ —· 2‘ 2—如丰請-專利範圍第2-士領电嚴良電專-換-元 =件秦成~在-單d.導―體.棊底上。 .- 2 I..如庫蘑-專科範懂第1 9項之〜光〜電41換裝置，其 -..................... 中該電流舊:露路=包含一逆向偏壓1^：-極暴,_其陰.極連接至： —一 ---------...._ 第:電晶-體H極。 2 4 .如申瞭專-利.範—圍—第2 3項之光電_—遷笔裝置，其由該光_二^體_在..第二_ P_ M:_—0— S-電·體之汲.極〜和—該參考粟位 ''間-接、收~於向偏壓-。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） .33 - ----ΓΙ._ — ¢.------1T------〇. r (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A8 Βδ C8 D8六、申請專利範圍 2 5 .如电ϋ專利-範圍第1 9項之光電ϋϋ置，其广 ... 中-該-偏晷^二眉I」其陽極連接至 '——J————... - - , ..第—二汲極。< 2 6 .如申請專利範圍装置，其 _ ______________________~* . .一，‘先二^極._體-在^晶-體-H極哀u該正電源間 r \ 接收iram。 ............. _2_7. _一種光電轉換裝置.，包含虫二^電m電路驅動之光％— [—' "**--- 該電流鏡電路具直__、: 第一p M g s電晶體，n極-鸯接至——nr源，第二PM」)_S一露晶-體，其源極連-接至該和閘極^連-接至第-- :F Μ 0 S電晶發各閘極’ ，第一 Ν Μ Θ S電-晶體.-，—其鬆極-莲老-參考-電位，和、 <閘極嚴極連-接至第一電-晶-體去-汲第二N _m—_ s —霉—晶-體-..，一其-源極由-—-罨麗^連—1至_該參. 考極-連接至第一hlq_sjBl晶之n極和汲極連接至_第二PMj) S電晶體之汲極，其中在第二一Ν-Μ 0 S電晶體之汲極區域、產4之電流疒. 大於_在第一 Ρ Μ 0 -S肩-晶1Τ之rt及—首蓄货"中-昏生-之屬流。 2 肩I醫-第 1-7—項-复輕置—一其—- 中1二光^射在該箨趨-^件^時第電晶 ,._體之―汲-極JS-域流一大-於甚者一-Ρ-WH9 — S~-電晶體.之汲極l_i或_中_產生之電-流，雨該電流爲光電流。 ..-2.9 .如申請專利範菌第2 7項之光-電-昏衡袭置，其本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -34 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍中第二Ν Μ 0 s 之…汲—極1域—具—有大農Μ 0 S ----------- '1 '"""—— ------------------- 二電汲-H-域去播-&面積j 一 (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 0 .姐東議篇肩^1_圍』1^_9_項之光電麓換裝_置，其 1 ------- 中該gji-鏡息磁導體基底上。 3 1 .祖接^ 置，其 ...--.一----- 中該電流-含二^逆向-蜃壓極體可一其首」.極-連接至 3 姐座』靑^^4—範凰第3 1-項之_光_電_釀激裝丨置，其呻該^二極體在第二PM 0呈.電晶體之汲極和該_參_考„麗位 ^ :.:- ----- ·~~.· . — ...... ，.. -、^----- -4H向4iJB.。 3—3 Jg_^J|iBLJLaJ1^7」頁m轉I裝屋—…，其 ί .一中鼻-霉流41-電—路一包-含屋體，__._其陽極i象接至 .第二..1M:_:Q—:―惠—晶體之汲-極。 ‘ —、 TT——· _一姐耳1實溥—利—範《Γ第——3_ 3 ·項之一光-電轉-換裝置，其座該—極~體-在-奢一^f^M-α -、霉—晶^^汲暴和_該^[^電—源間费—收—逆—向—偏—壓一。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 3 5卜二靈生體，-路丁 -其^中—T—―型〜和N麗邋羞^雩晶體 1 ; ·'" - - · —域一爲和.1p 1Q易效I晶體之/邀域連接至-P型喝-效--電-晶-體^閘極區域，其中在光__鼠射蒔-,一奋-N-.場之'汲-極-區域中產生之光墨^太於_ p型基罂之-汲-極ί域冲ϋι.之光電流。 __________ . 3 _6_—如-申贵奪—利1Γ圃ΊΙ-3—5，項~之^半^導體電，路^其中 r一一 * 〜. .；.*：本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公鼇） -35 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 N型場效電晶體之汲極區域具有-大於P型場效電晶體之汲 ^---^ ~— 極區域之開口面積。 3 7 . —種光電轉換裝置，包含如申請專利範圍第 3 5項之半導體電路和連接至該半導體電路之光接收元件〇 3 8 種半導體電路，其中P型和N型場效電晶體之汲極區域爲串聯連接，和n麗體之汲極區域連接至N型場效雩晶置之廨—極—區—1，其中在光照射時，在P型場效電晶體之彳Ml域中產 Γ ............-- 、生之Ji-電流大於ν里屬·^-電-晶4§_之._ _汲-極_區_域___由__產_!_之^光m 'A f ° ,3 9._ . _ .如申請專_利_範_11第_ 3 _ _ 8._慕之導體電路，其._中 P '型場―效電晶體之汲極區域^具.有型場效電晶體g汲極區_據之-開_曰_·面〜積。 4 ◦.—敷I電篇屬―裝-置-包-含_姐申請專利範—圍_第_ 3 8項之举導體電路--和-連接至-該类JUUL路H接專元件 0 4 1 .' 一種·電流1竟—貧路〜;~屯含一^-導-霞重路.r其中P 型場晶體之汲極^區J或爲串聯連接_，和教J( _電磊_ .體^汲-區 1 或-連-皆至-P型場效電晶體之閘-極_區域’和_ 另一 f導體電路，其电_ _N_.麗屬_效電_晶體之汲極域連接至體之-閘極區域-，篡.生.包括在屋举.導體電路中之p -型爆效電馮i之^源極 r .· 區^域二^源-專連接-，-該-P—型-場-效-電.晶.體之閘極區瘦互本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -36 - (请先閲請背面之注意事項再填窝本頁) k-. 訂 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍捐連牵上恭在年辱^電鬼之JLg f里電晶體之閘g 區域互锻農—接—1— N型場效電_是體之汲眉域具有大於又型場效電晶體 ’ .-_________________ 之汲極區域之開口面積，和上撒效薦晶體之汲極區域具有大於JSL亂嚴1Λ晶體之汲極區域之開-.口—面_積，和 '—— 在光照射時，在上[_型場效電晶體之汲、極-區-域-中-產生之 _ _ —··-：—' . .. _ ,光k流大於p :型場效電-晶-體-之-汲-極-區-域-中產.生流，和在p型場+效i晶H汲-極-區-域產生之光電流大於在N ；--------------- —— ---, -晶普之-汲-番-區普Φ-良基—之—光—電一流一。 4 2 種光-電-轉換裝置，包含如車JtHL範置第 4 1呈之—電—流重路—和連接至-該--電流-鏡電路—之—光—接收元件 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） -37 -