МНОГОЭЛЕМЕНТНАЯ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ СХЕМА С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ Советский патент 1994 года по МПК H01L27/148 

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности к фоточувствительным схемам с зарядовой связью, которые могут быть использованы в формирователях изображений.

Цель изобретения - повышение надежности схемы.

На чертеже изображена фоточувствительная схема.

На полупроводниковой подложке 1 расположены поликремниевые электроды управления 2, изолированные от подложки слоем двуокиси кремния 3, слой люминофора 4, слой фотосопротивления 5, прозрачные электропроводящие слои 6 и 7, изолированные от электродов управления электроизоляционным прозрачным слоем 8. На границе раздела электролюминесцентной пленки 4 и слоя фотосопротивления 5 расположены электроды 9, изолированные друг от друга окислом 10. Излучение падает на фоточувствительные элементы 11.

Устройство работает следующим образом. Под действием светового излучения, проникающего через прозрачный слой 6, в фотосопротивлении 5 формируются области с разной степенью проводимости. Под действием приложенного к электродам 6 и 7 напряжения в освещенных областях структуры фотосопротивление-люминофор протекает электрический ток, возбуждающий в люминофоре оптическое излучение. Проникающее через поликремниевые электроды 2 и защитный окисел 3 излучение вызывает в подложке 1 фотогенерацию носителей, в результате которой в фоточувствительных элементах 11 формируются зарядовые пакеты, величина которых пропорциональна интенсивности излучения. После отключения напряжения от областей 6 и 7 электрический ток через фотосопротивление и люминофор прекращается, вследствие чего прекращается возбуждение оптического излучения и фотогенерация носителей в подложке. На электроды управления подаются соответствующие импульсные сигналы, обеспечивающие перенос накопленных зарядовых пакетов к выходному устройству схемы.

Таким образом, дополнительно размещенные слои фотосопротивления и люминофора на фоточувствительной поверхности схемы позволяют устранить механический фотозатвор, что приводит к повышению надежности устройства при сохранении преимуществ известных устройств. (56) Hickson P., Falman G.G., Walker G. A.H., Charge-coupled device (CCD): imaging systems at the University of British Columbia - Proceeding of SPIE, v.290, Solid-State Image for Astronomy, June 10-12, 1981, Cambridge, p.109.

Секен К., Томпсет М. Приборы с переносом заряда. М.: Мир, 1978, с.171.

МНОГОЭЛЕМЕНТНАЯ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ СХЕМА С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ, содержащая полупроводниковую подложку с электродами управления и фоточувствительными элементами, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, над электродами управления и фоточувствительными элементами последовательно размещены изолированные от них слоем диэлектрика прозрачный электропроводящий слой, электролюминесцентная пленка, изолированные друг от друга электроды и слой фотосопротивления, прозрачный электропроводящий слой, пространство между электродами заполнено изолятором, причем электроды и изолятор непрозрачны в области спектральной чувствительности схемы.