Фотоприемное устройство на каскадных транзисторах со светоизлучающими p-n-переходами и фоточувствительными n-p-переходами Российский патент 2018 года по МПК H01L31/14 

Изобретение относится к активным электронным компонентам.

Известен светотранзистор с высоким быстродействием [1], в котором оптопара реализована внутри транзистора между его p-n-переходами. Такой светотранзистор в каскаде передает электрический сигнал, а не оптический.

Цель изобретения — повышение чувствительности при регистрации фотонов.

Это достигается тем, что между собой транзисторы в каскадах связаны через оптоэлектронные пары.

На фиг. 1 изображено фотоприемное устройство на каскадных транзисторах со светоизлучающими p-n-переходами и фоточувствительными n-p-переходами.

Конструктивно фотоприемное устройство на каскадных транзисторах со светоизлучающими p-n-переходами и фоточувствительными n-p-переходами представляет собой многокаскадную структуру. Первый транзистор каскада представляет собой полупроводниковый прибор, в котором между эмиттером 1 и коллектором 5 находятся фотоприемный n-p-переход из полупроводника n-типа 2 и полупроводника p-типа 3 (эмиттер-база). Светоизлучающий p-n-переход состоит из полупроводника p-типа 3 и полупроводника n-типа 4 (база-коллектор). Аналогична конструкция других транзисторов в каскаде. Нагрузкой коллекторов транзисторов являются резисторы 6.

При попадании фотона на фоточувствительный n-p-переход первого транзистора в каскаде возникнет ток, который будет усилен и вызовет излучение большего числа фотонов на светоизлучающем p-n-переходе, причем, фотоны будут направлены на фоточувствительный n-p-переход следующего транзистора в каскаде. Таким образом, несколько фотонов на входе первого транзистора каскада, в конечном итоге, на последнем выходе каскада сформируют мощный оптический и электрический сигнал.

Фотоприемное устройство на каскадных транзисторах со светоизлучающими p-n-переходами и фоточувствительными n-p-переходами способно регистрировать как отдельные фотоны, так и интегральную составляющую светового излучения в целом.

Фотоприемное устройство на каскадных транзисторах со светоизлучающими p-n-переходами и фоточувствительными n-p-переходами изготавливается из фосфида индия (InP), фосфида галлия (GaP), нитрида галлия (GaN), карбида кремния (SiC) или других подобных материалов.

Использование устройства позволит повысить чувствительность фотоприемных устройств с одновременным уменьшением весогабаритных параметров.

Литература

1. Патент РФ №2507632. Светотранзистор с высоким быстродействием / Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Нежведилов Т.Д., Юсуфов Ш.А.

Изобретение относится к активным электронным компонентам. Фотоприемное устройство на каскадных транзисторах со светоизлучающими p-n-переходами и фоточувствительными n-p-переходами, выполненное в виде каскада полупроводниковых транзисторов, при этом между собой транзисторы в каскадах связаны через оптоэлектронные пары. Изобретение позволит повысить чувствительность фотоприемных устройств с одновременным уменьшением весогабаритных параметров. 1 ил.

Фотоприемное устройство на каскадных транзисторах со светоизлучающими p-n-переходами и фоточувствительными n-p-переходами, выполненное в виде каскада полупроводниковых транзисторов, отличающееся тем, что между собой транзисторы в каскадах связаны через оптоэлектронные пары.