Оптоэлектронный прибор

 

(61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 13.07.71 (2I) 1685267/26-25 с присоединением за .вки №(23) Приоритет(43) Опублнковано25.08.77. Бюллетень № 31 (51) М. Кл.

Н 01 I 31/12

Государственный комитет

Советв Министров СССР оо делам изоорвтений и открытий (5З) УДК 621.383.535 °.376(088.8) (45) Дата опубликования описания 26.08.77 (У2) Авторы изобретения

A. H. Именков, Б. В. Царенков и К). IT. Яковлев

Ордена Ленина физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

Pl) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРИБОР

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов,в частности, к кон струкции оптоэлектронного прибора.

Известна конструкция оптоэлектронного прибора на основе монокристаллической структуры, представляющей собой полупра водниковое тело, на гранях которого расположены источник света и фотоприемник, Источник света и фотоприемник выполнены на ос нове Р— д -структуры. 19

Известная конструкция обеспечивает достаточно высокий коэффициент передачи излу чения от источника к фотоприемнику, так как отсутствуют потери света на отражение ! от границы раздела источник света-световод и световод - фотоприемник. Однако коаффи1 циент передачи в ней существенно снижает ся, если фотоприемник не покрывает всей плошади грани. В тоже время для увеличения быстродействия прибора стремятся сделать йЕ площадь фотоприемника как можно меньше, так как при атом уменьшается емкость фото приемника (p — п-структуры) . Таким образом известная конструкция не позволяет удовлет ворительно сочетать высокий коэффициент 2н

2 передачи сигнала к фотоприемнику с вьв оким быстродействием прибора. Кроме того, ата конструкция имеет значительйые потери излучения через боковые грани за счет по терн излучения, падающего на ати грани под углом меньше угла полного внутреннего отражения.

Цель изобретения - увеличение коаффициеее та передачи световой энергии в алектричео кую и быстродействия оптоэлектронного прте бора °

Это достигается тем, что предлагаемый оптоэлектронными прибор изготовляют в ввде монокристаллической полупроводниковой структуры, вьптолненной в форме .гела вра щения, по крайней мере часть образующей которого представляет собой эллиптическую кривую, причем в одном из фокусов этого тела вращения расположен источник света, а в другом фотоприемник.

Предлагаемая конструкция позволяет фокусировать излучение света на фотоприемнике за счет отражения излучения от вллип» тической поверхности. &го, с одной стороиь " позволяет уменьшить потери излучения, а с др „ :1 с Й, уменьшить и !Ощадь (110ч Оприемни«1а, Кроме тогo, для еше большего уменьшения потерь излучения света в и;-едлагаемой конструк- и1«эл11иптические п01«ерх1«ост1«у Отсекае м:1е плоскостям1«, пооходяшлми через фокусы перпенди1Ц лярЯО е большой Оси, п01«рыва10 отражающим по11рь1т««ем.., влетворительное согласование спектральных характеристик источника света и фотопри минка достигается за счет выполпеннH I10cn=-диего из полупроводника с шич1««10".:. запрткой зоны мен1шей, чем энергия из;тучения Hc7ож«яка света, HG чертеже схематически;"зображеп предлагаемь.ii оптоэлектронный прибор в двух проекциях, Црибор содержит исто п." .::. света Х на основе р -п.-структуры (арсепид галлия,, 11егичокяцый кремнчем); пол- изолирующий слой 2 арсенида галлия с удельным сопротивлением 10 Ом. Ом, .фотоприемник, «а основе гетероперэхода п(байи - p(J „., С а.„АЛ&);

Отража«сщее покрытие 4; выводы 5, 6, 7, 8 фотоприемника H источника света соответстве1«по. Ход лучей от источника света к фотоприемнику показан линией

Работает оптоэлектронный, прибор следу«ошим образом, К p e,-структуре исто — íèêà света (к выводам 7, 8) прикладывается прямое напря1кение. При этом через структуру про текает;:рямой ток„в результате чего генерируется излучение с одинаковой интенсивностью во все стороны. За счет внутреннего отражения излучения от эллиптической поверхности прибора оно фокусируется на фотоприемнике 3. В фотоприемнике излучение преобразуется в электрический сигнал, который снимается с выводов 5, 6. В качестве

1О фотоприемника могут быть использованы .*.Отодиод, фототриод, фоторезистор или дру.ой полупроводниковый фотоприемник.

Коэффициент передачи изготовленных структур по току составлял 25%, быстрэi5 действие 1 0 C. !

Формула изобретения

Оптоэлектронный прибор, представляющий собой монокчисталлическую полупроводнико20 вую структуру, состоящую из источника свэ та и фотоприемника, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения коэффициента передачи световой энергии в алектрчческую и быстродействия, полупроводни

2 ковая структура выполнена в виде тела вращения, по крайней мере часть образующей которого представляет собой эллиптическую кр1«ву10, а в окрестностях фокусов которого расположены источник и фотоприемник.