Координатно-чувствительное устройство Советский патент 1992 года по МПК H01L31/08 

11 Иэобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в датчиках координат точечных изображений . Цель изобретения - упрощение координатно-чувствительного устройства. На фиг.1 приведена структурная схема координатно-чувствительйого устройства; на фиг.2 - поперечный разрез вдоль одной из строк. Устройство состоит из кремниевой подложки 1, первого 2, второго 3, третьего 4 слоев поликремниевых электродов, причем электроды 2 и 3 взаимио перпендикулярны, а электрод 4 сплошной, слоев 5 окиси кремния, изолирующих электроды один от другого и от подложки, блоков 6 и 7 считывания, вьтолненных в видедешифраторов на МДП-транзисторах, первой 8 и второй 9 групп ключей, вьшолненньгх в виде ЩП-транзисторов, и выходного усилителя 10. При работе устройства возникает область обеднения с границей 11. Транзистор, соединяющий выход выбранной дешифратором строки с входом усилителя 10., имеет исток 12. Для обеспечения работоспособности устройства на шину, объединяющую свр бодные контакты ключей 8 на левой стороне устройства и ключей 9 на верхней, подается относительно подложки положительное напряжение, приводящее к образованию области обедне ния на поверхности подложки, например V, «- 3 В. На шины, объединяющие свободные электроды ключей 8 на правой стороне и ключей 9 на нижней стороне, также подаются положительны напряжения Vj и V, большиеV, . V а Vj + 10 В. При считывании информации по строкам ключи 8 замыкаются, т.е. на затворы ключевых транзисторов подается, положительное напряжение, а ключи 9 размыкаются, для чего на tix затворы подается нулевое напря жение Это приводит к появлению разности потенциалоп между левой и правой сторонами электрода А, поддержанию потенциалов на электродах 3, 512 равных потенциалу электрода А над ними, и подаче минимального потенциала на электроды 2, что обеспечивает образование каналов для движения неосновных носителей между электродами 2. Причем область обеднения углубляется по направлению к блоку 7 считывания, что, следовательно, обуславливает направление движения неосновных носителей к блоку считывания. При попадании светового пятна в поле матрицы происходит генерация электрон-дырочных пар, электроны двигаются к блоку 7 считывания и вызьгаают изменение потенциала п -областей. Выбранная дешифратором строка соединяется через МДП-транзистор с входом усилителя 10 и происходит считывание информации с данной строки. Перебор кодов на входах дешифратора позволяет вьгаести информацию со всех строк. При этом другой дешифратор не работает. Для считывания информации по столб- . цам ключи 9 замыкаются, что приводит к образованию каналов переноса заряда между электродами 3 к блоку 6 Считывания. Таким образом фиксируется информация о световом сигнале по |двум координатам что позволяет определить основной его параметр - KOOI динаты центра тяжести.. Упрощение блока управления позволяет разместить его на одном кристалле с матрицей,, что по крайней мере в 3 раза сокращает габариты устройства, поскольку блок управления ПЗС выполняется на двух .отдельных кристаллах, размещаемых каждый в своем корпусе . Такое вьтолнекие координатночувствительного устройства также позволяет снизить до 5 В его напряжение питания, что, как.минимум, в 2-3 раза меньше напряжения питания ПЗС. Это ведет к снижению в А-10 раз потребляемой устройством мощности. Устройстао может быть изготовлено по МДП-технологии, Например, на кремнии р-типа с концентрацией примеси 10 см, с использованием трех уровней поля кремния.