Полупроводниковый фотоэлектрический генератор
ОПИСАНИЕ
И ЗО БР ЕТЕ Н И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
288I59
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт, сзидетельства ¹
Кл. 21g, 11/02
Заявлено 25Х11.1968 (№ 1257597/26-25) с присоединением заявки ¹ 1258942/26-25
Приоритет—
Опубликовано ОЗ.XII.1970. Бюллетень М 36
Дата опубликования описания 9.111.1971.ЧПК H OIl L
УД К, 621.383.4 (08 .8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
А. П. Ландсман, А. К. Зайцева, В. В. Заддэ и Д. С. Стребков
Заявитель
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР
Настоящее изобретение относ!",тся к области преобразования энергии излучения, и в частности энергии оптических квантовых I.енераторов света в электриче=куlo.
Известна конструкция фотоэлектрического генератсра, представляющего собой матрицу скоммутирова нных микрофотопресоразователей с р — n-переходами, расположенными HB трех гранях микрофотопреобразсвателей. Микрофотопреобразователи выполнены в виде длинных стержней прямоугольной формы. Недостатком этой конструкции является то, что генерированные светом в базовой области неоановные носители тока рекомбинируют при их диффузии к двум свооодным от р — n-перехода граням микрофотопреобразователя. Таким образом, только три из шести граней микрофотопреобразователей участвуют в собирании электрических зарядовв.
Предлагаемый фотоэлектрический генератор представляет собой ячеистую монолитную структуру из скоммутированных микрофотопреобразователей с р — n-переходами и отличается от известных тем, что p — n-переходы расположены, по крайней мере, !на четырех гранях микрофотопреобразователей а микрофотопреобразователи выполнены в виде кубиков, параллелепипедов и многогранников.
Такое расположение р — n-переходов ".,îçволяет создавать микроминиатюрные фотоприемники с к. п. д. до 50% и более пр!и любом спектре падающего излучения, На фиг. 1 и 2 представлены схемы описываемо;о генератора.
Линейные размеры мпкрофотопресбразователей (длина, ширина и высота) не превышают удвоенной диффузионной длины неосновных носителей тока,в базовой области.
В зависимости от способа получения и назначения коммутация микрсфотспреобразователей может оыть,выполнена последовательной, параллельной или смешанной.
При параллельном соединении (см. фиг. 1) коммутация микрофотопреобразователей 1 с р — !2-переходамп 2 выполнена с помощь!о металлических контактов 8 по четырем граням ми1срофотопреобразователей, пмеюгци; р — 12переходы, плоскости которых параллельны направлению излучения. Микрофотопресбразователи имеют р — n-переходы на !пяти гранях.
Контакт 4 к базовой области нанесен на шестую, свободную от р — п-.перехода сторону микрофотопрссбразователей. Для изоляции
Оазсвсго конт".11! а От контакта к легирован ному слою часть легированного слоя всех р — n-верех!1дсв, прилегаюшпх к базовому контакту, вытравлена и заполнена изолируюГцим веществом 5. Рабочей поверхностью
288159
Предмет изобретения
Б-б
Сдлп
А-А
11111111 гll1l Г Г Г Г
5 Ф ч»иг. т
Фиг.2
Составитель А. Кот
Редактор В. Дибебес Темред А. А. Камышникова Корректор Н. Л. Бронская
Заказ 16 47 Тира>к 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретешш и открытий при Совете Министров СССР
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип Харьк. фил, пред. «Патент» генератора служит сторона, противоположная контакту 4.
В случае выполнения базового контакта отдельно к каждому м иирофотопреобразователю предлагаемая конструкция может быть использована также для точного детекти рования положения светового луча в высокочувствительных позиционных датчиках, При смешанном соединении (см. фиг. 2) коммутация микрофотопреобразователей 1 с р — n-переходами Р выполнена между областями как с одноименным, так и с разноименным типом проводимости с помощью контактов 8. При этом три грани с р — n-переходами и базовый контакт 4 па раллелины направле нию излучения, а две остальных грани с р — ипереходами перпендикул я рны направлению излучения. Контакт 4 к базовой обл асти отделен от контакта 8 к легированному слою с помощью изолирующего вещества 5. В этом исполнении генерато р имеет двустороннюю рабочую поверхность и высокое выходное напря>кение.
Таким образом, предлагаемая конструкция дает возмож ность получить прои параллельном соединении высокочувствительный позиционный датчик, а при последовательно параллельном — высоковольтный фотоэлектрический генератор.
1. Полупроводниковый фотоэлектрический генератор, представляющий собой ячеистую
10 монолитную структуру из скоммутированных микрофотопреобразователей с р — n-переходами, отличающийся тем, что, с целью повышения к. п. д. до 50о о и более с любым спектром падающего, излучения при микроминиатюр15 ной конструкции генератора, р — и-переходы р асположены, по,крайней мере, на четырех гранях микрофотопребразователей, выполненных в виде кубиков, параллелепипедов и м ногогра,н,ников.
2. Полупроводниковый фотоэлектрический генератор по п. 1, отличающийся тем, что коммутация микрофотопреобразователей выполнена между областями как с разноименными, так и с одноименными типами про25 водимости.
