Функциональный фоторезистор Советский патент 1981 года по МПК H01L31/08 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ФОТОРЕЗИСТОР

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики, измерительной и вычислительной техники.

Известен функциональный фоторезистор 1, содержащий подложку и нанесенный на ее поверхность слой фотопроводящего материала с расположенными на нем контактами из токопроводящего материала, причем один из этих контактов повторяет форму графика заданной функции регулирования величины сопротивления фоторезистора. На поверхность фотопроводящего слоя проецируется подвижный световой зонд, имеющий форму щели, протяженность которой достаточна для перекрытия расстояния между токоведущими контактами, а ширина обеспечивает необходимую точность сопоставления геометрического положения зонда с точечным значением аргумента. Функциональное регулирование сопротивления реализуется при перемещении светового зонда. В качестве электрической нагрузки используется участок фотопроводящего слоя между двумя параллельными токопроводящими контактами.

Недостаток известного функционального фоторезистора заключается в том, что он имеет низкую точность и высокие номинальные значения сопротивления.

Целью настоящего изобретения является расширение диапазона номинальных значений сопротивления фоторезистора и повышение точности его регулирования.

Указанная цель достигается тем, что в функциональном фоторезисторе в виде нанесенного на подложку слоя фотопроводящего материала с расположенными на нем токопроводящими контактами, формой одного из которых задается функция регулирования сопротивления, содержащем подвижный относительно подложки световой зонд, ширина которого соответствует ширине фотопроводящего слоя, длина светового зонда выбрана равной длине фотопроводящего слоя.

На фиг. 1 изображен общий вид функционального фоторезистора; на фиг. 2 и 3 - кривые зависимости электрической проводимости от положения подвижного края зонда, полученные по теории и в эксперименте.

Функциональный фоторезистор содержит фотопроводящий слой 1, нанесенный на диэлектрическую подложку 2, токопроводящий

контакт 3, повторяющий форму графика функции обратной величины производной от выбранной функции регулирования электрической проводимости, и токопроводящий контакт 4, ИГРАЮЩИЙ роль оси абцисс, а также световой зонд 5 в форме прямоугольника с подвижным краем 6 и край фотопроводящего слоя 7, соответствующий началу отсчета прямоугольной системы координат. ABC - криволинейная трапеция, образованная токопроводящими контактами 3 и 4, подвижным краем зонда 6 и краем фотопроводящего слоя 7. Стрелками показано направление перемещения светового зонда.

Устройство работает следующим образом.

Световым зондом 5 покрывается часть площади фотопроводящего слоя 1 в форме криволинейной трапеции ABC. Электрическая проводимость на этой части площади, измеренная между токопроводящими контактами 3 и 4, с точностью до постоянного множителя будет соответствовать численной величине определенного интеграла с пределами интегрирования, равными значениям аргумента в точках А и D, которые находятся на пересечении края фотопроводящего слоя 7 и подвижного края светового зонда 6 с токопроводящим контактом 4. Подинтегральная функция при определении проводимостит будет обратна по величине функции, форма графика которой придана контакту 3, а т. к. подинтегральная функция является производной от выбранной функции регулирования электрической проводимости, то в результате интегрирования получается первообразная, равная выбранной, функция регулирования проводимости. При определенном положении светового зонда (т. е. при указанных пределах интегрирования) численное значение полученной электрической проводимости будет соответствовать значению, подопределенному выбранной функции регулирования.

Световой зонд формируется с помощью расположенной непосредственно на поверхности фотопроводящего слоя подвижной светонепроницаемой маски с прямоугольным окном требуемых размеров или проецируется на поверхность фотопроводящего слоя с помощью оптического проектора.

При перемещении светового зонда 5 его подвижный край 6 тоже смещается и в каждый момент времени определяет своим положением значение верхнего переменного предела интегрирования. При изменении верхнего предела интегрирования меняется численное значение интеграла и, следовательНО, величина электрической проводимости, которая, однако, в каждый момент времени будет принимать значение, предопределенное выбранной функцией ее регулирования. Интегральное формирование значения

электрической проводимости с помощью прямоугольного светового зонда и токопрово51ящего контакта в графика функции обратной величины производной от выбранной функции регулирования позволяет значительно повысить точность регулирования

0 сопротивления фоторезистора за счет того, что последняя при этом не ограничивается необходимостью обеспечения определенного номинального значения функционального фоторезистора, а определяется лищь с точностью задания положения подвижного края светового зонда (верхнего предела интегрирования).

В свою очередь, больщие площади фотопроводящего слоя, на которых происходит формирование значений электрической проводимости, и их независимость от точности регулирования позволяет расщирить диапазон номинальных значений сопротивлений функциональных фоторезисторов.

Интегральное формирование значений электрической проводимости приводит к уменьщению влияния на точность регулирования случайных отклонений формы токопроводящего контакта от истинного графика функции и неоднородностей в нанесении фотопроводящего слоя, т. к. в силу

Q случайного характера они имеют противоположные знаки и компенсируются.

Формула изобретения

Функциональный фоторезистор, выполненный в виде нанесенного на подложку слоя фотопроводящего материала с расположенными на нем токопроводящими контактами, формой одного из которых задается функция регулирования сопротивления, и содержащий подвижный относительно подложки световой зонд, щирина которого соответствует щирине фотопроводящего слоя, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона номинальных значений сопротивления фоторезистора и повыщения точности его регулирования, длина светового зонда выбрана равной длине фотопроводящего слоя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 416768, кл. Н 01 С 7/08, 1971 (прототип).

12

ь

- Теории Q Эксперимент

2 6 8 10 12 о/нение подвижного ifpa/i да

(Риг. 2

Фиг.1

tnx

- Теори/1

о Э/(сперимемт

6 в 10 12 enue подвижного крал

Фиг. 3