Пространственно-распределенный фотоприемник

ОП ИСАКИИ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советскин Соцналистическин Республик(51) М. Кл.0 11 С 7/0 С 611 С 11/4 присоединением заявки Ю. осударстаеннын квинтетСовета Мнннстраа СССРоа делам нзабрвтвннйн аткрытнй(088,8) 45) Дата опубликования от ания 22.0(72) Авторы изобретения Ф. Берковская и Б. Г. Подпаски енв Ленина физико-технический институт им, А. Ф. Ио 5(71) Заявите 54) ПРОС ГРАНСТНЕННО-РАСПРЕДЕЛЕННЫЙ ФОТОПРИЕМНИ ом заполнепия фото Изобрможет ким коэффиц ной си приемн тение относитс ыть примен но оптоэле ычиспи роник льной лошади воспр и. Большая ч нимвющими ть плошади в элемент дится по технике дл оптических ввода и вывода осителей, в успри автомати информройств овт золяцию элементарных я позна еек отопри- ольшовного цы (й+ обра,друг от емник н угв, Кро ствточно еском контро ого, так управлени ежен из эв бконтактов, рволбцов матри Известны многослойные полупроводниковые структурЫ с расположенными на противоположных гранях взаимно перпендикулярными адресными и разрядными,шинами, пред ставляюшие собой коммутируемые фотоприемные матрицы. Элементарная ячейка такого пространственно-распределенного фотоприемника включает в себя фоточувствительные и развязываюшие элементы. 1Прямая выборка слова, т.е. одновремеч,ный опрос одной строки фотоприемника, осу, шествляется подачей электрического импульса в адресную шику, а сигналы, соответству;юшие распределению освещенности вдоль стро .ки, выделяются на поразрядных усилителях ,считывания, подключенных к разрядным шинам-столбцам матрицы,Однако этот ф о числа эпе еск су. ме числа ст+И)Белью изобретения яразрешвюшей способностройства. ется повьпцение и надежности ус Эт 5 ной гль достиг попупров ется тем, что на дниковой пластин вытянутые в одн асти с нанесеннь дискретной облас мешены дискретные равлении р и / обл оверхность каждой м на 1 и на рядн О шенввми, а обпаст ми цин к р внми пнв другой грани ь с нанесенными вми. Причем изол область заключен а ее ая адреснь шая базовая ду двумя гр Предложе 25 на чертежестины,ойство предстввле отоприемник отличаетсяей способностью, связ ное ус низкой разрешаМатериал пластины исходного монокрнсталла служит базовой областью 1, Вытянутые в одном направлениичобласти 2 совместно с областью 1 образуют простран" ственио-распределительные фотоприемные диоды. Сплошная распределенная по противопо ложной грани Ри,) область 3 образует совместно с областью 1 пространственно- распределенные развязываюшие диоды, Разрядными шинами служат омические контакты 4, расположенные на поверхности областей 3, адресными шинами - контакты 5 и 6, расположенные на краях области 3. Разряд" ные и адресные шины взаимно ортогональны,Изоляция элементарных ячеек друг от друга достигается за счет того, что область 1 обладает повышенным удельным сопротивлением,) и малым временем жизни. Повышение удельного сопротивления базовой области в случае использования кремния може" б,ыть достигнуто, например, за счет, компен сации примесей, даюших мелкие уровни, зо лотом до величины = 4.10 ом см, Вы 5бор толщины исходной пластины монокристалла и глубин диффузии при формировании р-ипереходов, а также выбор удельного сопротивления базовой области диктуется требованием, чтобы динамическое падение напряжении на - и переходах элементарной ячейки было меньШе, чем падение напряжения на элементе базового слоя ОГц, О где: К - постоянная Больцмана;Т - температура )о-заряд электрона,Поскольку Ор д Ьргде: 7 - максимальная плотность токанлмкчерез элементарную ячейку, зависящая от ее освешенности, то для толшины и удельного сопротивления базовой области должно выполняться соотношение4 кТР 1 Гнакс1В качестве фотоприемных диодов мргут работать и диоды, образованные сплошным слоем 3. Тогда диоды, образованные дискретными полосками, служат развязываюши,- ми элементами. Таким образом, освешение может быть осушествлено с любой гранимонокристалла,В исходном состоянии кодовая пластинас записанной на ней информацчей оптическиспроектирована на фоточувствительную поверхность фотоприемнйкв На контакты 5и 6 подано, постоянное смешение, котороеобразует на омическом сопротивлении слоя3 линии равного потенциала, перпендикулярчые разрядным шинам 4Поступление адреса от блока управления выборкой словаприводит к созданию нулевой эквипотенииали на слое 3 в местах опрашиваемых элементарных ячеек. Шины 4 находятся под15 нулевым потенциалом, поэтому все фотодиоды выше нулевой эквипотенциали оказываются под смешением противоположногознака по отношению к фотодиодам расположенным ниже нулевой эквипотенциали.р) Перемещение линии нулевого потенциалан дифференцирование тока поразрядными усилителями позволяет выделить сигнал, пропорциональный освещенности выбираемой строки-.слова изображения,25 Поскольку изоляция элементарных ячеек осушествляется эа счет высокого удельного сопротивления и малого времени жизни носителей в базовой области, коэффициент использования фотоприемной поверхнос .30 ти велик и близок к 80-90 %,Надежность устройства повышена засчет того, что общее число электрическихконтактов к матрице сведено кИ + "вместо И+ И , М адресных шин замененыЗь,двумя контактами 5 и 6. формула изобретенияПространственно-распределительный фотоприемник, выполненный в виде многослойной полупроводниковой пластины, содержащий матрицу элементарных ячеек, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, элементарная ячейка выполненаиз двух(к) переходов, образованных двумя параллельными ри) областями и распоженных на одной из граней пластины симметрично относительно разделяющей их бай 0 зовой и (Р) области.,Н, Зинзикова Тираж, 23 дарственного комитета Соь по дедам изобретений и 35, Москва, )К, Рауыса 76 одписноеМ и н и с тров ССС 1 НИИПИ ткрыти аи наб.