ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР Советский патент 1970 года по МПК H01L31/06 

HacTOHuiee изобретение относится к области Преобразования энергии излучения, и в частности энергии оптических квантовых генераторов света в электрическую.

Известна конструкция фотоэлектрического генератора, представляющего собой матрицу скоммутирова нных микрофотопресбразователей с р-«-переходами, .расположенными на трех гра:нях микрофотопреобразователей. МиКрофотопреобразователи выполнены в длинных стержней прямоугольной формы. Недостатком этой ко.нструкции является то, что генерированные светом в базовой области неосновные носители тока рекомбинируют при их диффузии к двум свободным от р-«-перехода граня.м М .икрофотопреобразователя. Таким образом, только три из шести граней микрофотопреобразователей участвуют в собирании электрических зарядов.

Предлагаемый фотоэлектрический генератор представляет собой ячеистую монолитную структуру из Ском мутированных микрофотопреобразователей с р-п-переходам и и отличается От Известных тем, что р-л-переходы расположены, по крайней мере, 1на четырех грациях микрофотопреобразователей, а микрофотопреобразователи выполнены в виде кубиков, параллелепипедов и многогранников.

воляет создавать микроминиатюрные фотоприемники с к. п. д. до 50% и более При любом спектре падающего излучения.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы описываемого генератора.

Линей:ные размеры микрофотопреобразователей (длина, ширина и высота) не превышают удвоенной диффузионной длины неосновных носителей тока .в базовой области.

В зависимости от способа получения и назначения коммутация микрофотонреобразователей может быть выполнена последовательной, .параллельной или смешанной.

При параллельном соединенней (см. фиг. 1) коммутация микрофотопреобразователей / с р-/г-переходами 2 вьтолнена с помощью металлических контактов 3 -по четырем граняМ мимрофотопреобразователей, имеющих р-пиереходы, плоскости которых параллельны Направлению излучения. Микрофотопреобразователи имеют р-л-переходы напяти гранях. Контакт 4 к базовой области нанесен на шестую, свободную от р-п-.иерехода сторону

микрофотопреобразователей. Для изоляции базового Контакта от контакта к легированному слою часть легированного слоя всех р-«-переходов, прилегающих к базовому контакту, вытравлена и заполнена изолируюгенератора служит сторона, противоположная контакту 4.

В случае выполнения базового контакта отдельно к каждому Л11иК|рофотопреобразователю н редлагаемая ко стфукция может быть испОльзоваиа также для точного детектирования положения Свето.вого луча в высокочувствительных позицианных датчиках.

При смеша.,м соединении (см. фиг. 2) коммутация микрофотопреобразователей / с р-/г-перехода)М1И 2 вылолнена между областями как с одноимеиным, так и с разноименным типом проводимости с ПОМОЩЬЮ контак- ТО.В 3. Пр.и этом грани с р-«-переходами и базовый контакт 4 пафаллелыны направлению излучения, а две остальных гра.ни с р-ппереходами перпендикулярны направлению излучения. Контакт 4 к базовой области отделен от контакта 3 к легированному слою с ломоп ью изолирующего вещества 5. В этом исполнении генератор имеет двустороннюю рабочую поверхность и высокое выходное напряжение.

Таким образом, предлагаемая конструкция дает возможность получить параллельном соединении высокочувствительный позиционный датчик, а при последовательно параллельном - высоковольтный фотоэлектрический генератор.

Предмет изобретения

1.Полуп1роводниковый фотоэлектрический генератор, представляющий собой ячеистую монолитную структуру из скоМмутированных микрофотопреобразователей с р-/г-переходами, отличающийся тем, что, с целью повышения к. п. д. -до 50% и более с любы.м спектром падающего излучения при микро.миниатюрной конструкции генератора, р-л-переходы р1асполож.ены, по крайней мере, на четырех гранях микрофотопребразователей, выполненных в виде кубиков, параллелепипедов и многогранников.

2.Полупроводниковый фотоэлектрический генератор по н. 1, отличающийся тем, что коммутация микрофотопреобразователей вьгполНена между областями как с разноименными, так и с одноименными типами пров о ДИМ ости.

А-А

р1/г./

Б-6 Свет

И I I I it I

.2