[发明专利]光致负阻器件

说明书

本发明提供了一种新型的光电器件。

通常的半导体结型光电器件，比如光电二极管，光电三极管和雪崩光电二极管等，都是利用PN结光伏效应（施敏著，黄振岗译，半导体器件物理，电子工业出版社，1987，P.544）制作出来的。

本发明是利用间接耦合光电探测结构（何民才、陈炳若、黄启俊、刘国友，《中国科学》A辑，1990，4，P.431）在一定条件下产生的光致负阻效应而做成的一种光电器件。其原理以图1和图2说明如下。当一束适当强度的光入射到受光结（11）上，把图1的“+”、“-”极分别接在晶体管图示仪的集电极和发射极（测量开关接到NPN晶体管）上，在荧光屏上就可以看到图2所示的负阻特性，使用这种光电器件时，只要选用适当的负载和偏压，便可做成新型光电开关和光控振荡器。

光致负阻器件结构可以用单片集成、混合集成或组装三种形式完成。受光结（11，21）可以是PN结、NP结，PIN，异质结或肖特基结。耦合区（15，22）可以是NPN或PNP结构。输出三极管（12、13、14、23）可以是NPN型或PNP型。

光致负阻器件有好的响应速度和内部增益，能作成光电开关和光控振荡器等。

图1A是硅集成光致负阻器件结构俯视图，图1B是图1A沿1-1线的剖面图。10是N型衬底，11是受光结12是输出三极管集电结，13为输出三极管发射结，14为发射区铝电极，15为耦合区。

图2是光致负阻照片。横坐标是外加偏压，每格为1伏;纵坐标光电流是每格50μA。

图3是组合结构或混合集成电路图。21是光电二极管或管芯，22为PNP三极管或管芯，23是NPN三极管或管芯。

本发明实施例之一。

本实施例参照图1A和图1B说明如下：

1.用1～20Ω·cm的N型硅外延片作衬底（10）。

2.按常规硅平面工艺制作图1所示结构的管芯。要求耦合区宽度（15）为0.3～20μm，输出三极管（12，13.14）放大系数为100左右。

本发明实施例之二。

本实施例参照图3说明如下：

受光二极管（21）和耦合三极管（22）这锗的集成间接耦合光电二极管，输出三极管（23）是硅NPN管芯。

本发明实施例之三。

本实施例参照图3说明如下：

受光二极管（21）为锗PIN光电二极管或管芯，耦合三极管（22）为PNP锗三极管或管芯和输出三极管是硅NPN三极管或管芯。将上述器件或管芯组装或混合集成，即可得到光致负阻器件。