光致负阻器件.pdf

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摘要
申请专利号:

CN91102261.9

申请日:

1991.04.13

公开号:

CN1065952A

公开日:

1992.11.04

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

|||公开

IPC分类号:

H01L27/144; H01L31/10

主分类号:

H01L27/144; H01L31/10

申请人:

武汉大学;

发明人:

何民才; 陈炳若; 黄启俊

地址:

430072湖北省武汉市武昌珞珈山

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种单片集成,混合集成或组装的光致负阻器件。它是利用间接耦合光电探测结构的光致负阻效应而发明的一种新型光电器件。能够用于高速光电开关和光控振荡。

权利要求书

1: 一个光致负阻器件,它由受光结(11,21),耦合区(15,22)和输出三极管(1
2: 1
3: 14,23)组成。其特征在于所说的受光结(11、12)可以是PN结、NP结、PIN结,异质结或肖特基结,耦合区(15、22)可以是N型或P型半导体,PNP或NPN三极管,输出三极管(11、12、14,23)则可以是NPN或PNP三极管。其特征还在于利用间接耦合光电探测结构产生的光致负阻特性。 2、按权利要求1所规定的器件,其特征在于衬底材料(10)是电阻率为1~20Ω.cm的硅外延材料,受光结(11)为硅PN结,耦合区(15)宽度为0.3~20μm,输出三极管(12、13、14)为NPN硅三极管。 3、按权利要求1所规定的器件,其特征在于受光结(21)和耦合区(22)为锗的集成结构,输出三极管(23)是硅NPN管芯
4: 按权利要求1所规定的器件,其特征在于受光结(21)是锗PIN光电二极管管芯,耦合区(22)为锗PNP三极管管芯和输出三极管(23)是硅NPN三极管管芯。
5: 22)可以是N型或P型半导体,PNP或NPN三极管,输出三极管(11、12、14,23)则可以是NPN或PNP三极管。其特征还在于利用间接耦合光电探测结构产生的光致负阻特性。 2、按权利要求1所规定的器件,其特征在于衬底材料(10)是电阻率为1~20Ω.cm的硅外延材料,受光结(11)为硅PN结,耦合区(15)宽度为0.3~20μm,输出三极管(12、13、14)为NPN硅三极管。 3、按权利要求1所规定的器件,其特征在于受光结(21)和耦合区(22)为锗的集成结构,输出三极管(23)是硅NPN管芯 4、按权利要求1所规定的器件,其特征在于受光结(21)是锗PIN光电二极管管芯,耦合区(22)为锗PNP三极管管芯和输出三极管(23)是硅NPN三极管管芯。

说明书


本发明提供了一种新型的光电器件。

    通常的半导体结型光电器件,比如光电二极管,光电三极管和雪崩光电二极管等,都是利用PN结光伏效应(施敏著,黄振岗译,半导体器件物理,电子工业出版社,1987,P.544)制作出来地。

    本发明是利用间接耦合光电探测结构(何民才、陈炳若、黄启俊、刘国友,《中国科学》A辑,1990,4,P.431)在一定条件下产生的光致负阻效应而做成的一种光电器件。其原理以图1和图2说明如下。当一束适当强度的光入射到受光结(11)上,把图1的“+”、“-”极分别接在晶体管图示仪的集电极和发射极(测量开关接到NPN晶体管)上,在荧光屏上就可以看到图2所示的负阻特性,使用这种光电器件时,只要选用适当的负载和偏压,便可做成新型光电开关和光控振荡器。

    光致负阻器件结构可以用单片集成、混合集成或组装三种形式完成。受光结(11,21)可以是PN结、NP结,PIN,异质结或肖特基结。耦合区(15,22)可以是NPN或PNP结构。输出三极管(12、13、14、23)可以是NPN型或PNP型。

    光致负阻器件有好的响应速度和内部增益,能作成光电开关和光控振荡器等。

    图1A是硅集成光致负阻器件结构俯视图,图1B是图1A沿1-1线的剖面图。10是N型衬底,11是受光结12是输出三极管集电结,13为输出三极管发射结,14为发射区铝电极,15为耦合区。

    图2是光致负阻照片。横坐标是外加偏压,每格为1伏;纵坐标光电流是每格50μA。

    图3是组合结构或混合集成电路图。21是光电二极管或管芯,22为PNP三极管或管芯,23是NPN三极管或管芯。

    本发明实施例之一。

    本实施例参照图1A和图1B说明如下:

    1.用1~20Ω·cm的N型硅外延片作衬底(10)。

    2.按常规硅平面工艺制作图1所示结构的管芯。要求耦合区宽度(15)为0.3~20μm,输出三极管(12,13.14)放大系数为100左右。

    本发明实施例之二。

    本实施例参照图3说明如下:

    受光二极管(21)和耦合三极管(22)这锗的集成间接耦合光电二极管,输出三极管(23)是硅NPN管芯。

    本发明实施例之三。

    本实施例参照图3说明如下:

    受光二极管(21)为锗PIN光电二极管或管芯,耦合三极管(22)为PNP锗三极管或管芯和输出三极管是硅NPN三极管或管芯。将上述器件或管芯组装或混合集成,即可得到光致负阻器件。

    

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资源描述

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本发明公开了一种单片集成,混合集成或组装的光致负阻器件。它是利用间接耦合光电探测结构的光致负阻效应而发明的一种新型光电器件。能够用于高速光电开关和光控振荡。 。

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